وبلاگ
همه چیز در رابطهبا پیستون
پیستون چیست و چه وظیفهای دارد؟
پیستون یکی از اجزای اصلی موتورهای درونسوز است که نقش کلیدی در فرایند تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به انرژی مکانیکی دارد. این قطعه استوانهایشکل در داخل سیلندر موتور حرکت رفتوبرگشتی دارد. پیستون معمولا از آلیاژهای سبک و مقاوم مانند آلومینیوم ساخته میشود تا هم در برابر حرارت و فشار مقاوم باشد و هم وزن کمی داشته باشد. پیستون ماشین از چند بخش اصلی تشکیل شده است: تاج پیستون که محل برخورد گازهای احتراق است، دامنه که با دیواره سیلندر تماس دارد و حرکت را هدایت میکند، شیارهایی برای رینگها که وظیفه آببندی و کنترل روغن را دارند، سوراخی برای گژنپین که پیستون را به شاتون وصل میکند و خارهایی که از جابهجایی گژنپین جلوگیری میکنند. اجزای پیستون ماشین در کنار یکدیگر باعث عملکرد صحیح پیستون در موتور میشوند.
وظایف پیستون عبارتاند از:
- تراکم سوخت و هوا: در مرحله تراکم، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و مخلوط سوخت و هوا را در داخل سیلندر فشرده میکند. این فشردهسازی باعث افزایش دما و فشار مخلوط شده و شرایط لازم برای احتراق بهینه را فراهم میکند که به افزایش راندمان موتور منجر میشود.
- دریافت نیروی انفجار و انتقال آن: پس از انفجار مخلوط سوخت و هوا در محفظه احتراق (در اثر جرقه شمع یا در موتور دیزل در اثر فشار زیاد) نیروی حاصل از احتراق به پیستون وارد میشود. پیستون این نیرو را به حرکت خطی به سمت پایین تبدیل میکند
- انتقال نیرو به میللنگ: حرکت خطی پیستون به کمک شاتون به میللنگ منتقل میشود و میللنگ آن را به حرکت چرخشی تبدیل میکند؛ حرکتی که در نهایت باعث به حرکت درآمدن خودرو یا دستگاه میشود.
- جلوگیری از نشت گازها: پیستونها معمولا حلقههایی به نام «رینگ پیستون» دارند که اطراف آن را در تماس با دیواره داخلی سیلندر میپوشانند. این رینگها مانع نشت گازهای داغ احتراق به پایین و همچنین نشت روغن به محفظه احتراق میشوند
- کمک به خنککاری موتور: برخی انواع پیستونها کانالهایی برای گردش روغن دارند که به خنک نگاهداشتن پیستون در دمای بالا کمک میکند
- فشردهسازی مخلوط هوا و سوخت: در مرحله مکش و تراکم، پیستون با حرکت به سمت بالا مخلوط هوا و سوخت را فشرده میکند تا احتراق بهینهتر انجام شود
- ایجاد فشار لازم: با حرکت پیستون به سمت پایین پس از احتراق، فشار ایجاد شده در سیلندر به حرکت مکانیکی تبدیل میشود
- جداسازی قسمتهای مختلف سیلندر: پیستون به کمک رینگها فضای محفظه احتراق را از فضای روغن و بخشهای دیگر موتور جدا میکند تا از نفوذ گازها و روغن جلوگیری شود
بهطور کلی پیستون قلب تپنده موتور درونسوز است که مستقیما در فرایند تولید قدرت نقش دارد. بدون حرکت پیستون ماشین هیچ احتراق و انتقال نیرویی در موتور انجام نمیشود.
پیستون ماشین کجاست؟
پیستون خودرو داخل سیلندرهای موتور قرار دارد. موتور خودرو از چند سیلندر تشکیل شده که هرکدام درون خود یک پیستون دارند. مکان قرارگیری پیستون در قلب موتور و در داخل هر سیلندر است. در واقع اگر کاپوت ماشین را باز کنید، خود پیستونها دیده نمیشوند. چون درون موتور پنهان هستند؛ اما اگر موتور باز شود، پیستونها را در قسمت پایینی سرسیلندر و درون بلوک سیلندر مشاهده میکنید.
انواع پیستون در خودرو
پیستونها در خودرو بسته به نوع موتور، طراحی، جنس و عملکردشان به انواع مختلفی تقسیم میشوند. در ادامه با انواع پیستون ماشین آشنا میشوید.
پیستون معمولی
رایجترین نوع پیستون، معمولی یا استاندارد است که در اکثر خودروهای سواری کاربرد دارد و از جنس آلومینیوم ساخته میشود تا وزن کم و انتقال حرارت خوبی داشته باشد.
پیستون موتور بنزینی
پیستونهایی که در موتورهای بنزینی استفاده میشوند، نسبت به نوع دیزلی سبکتر و سادهتر هستند و برای کار در شرایط فشار و دمای پایینتر طراحی شدهاند. این پیستونها معمولا از آلومینیوم ساخته میشوند و طراحی آنها بهگونهای است که در دور موتور بالا حرکت نرمتری داشته باشند. در موتورهای بنزینی تمرکز بیشتر بر روی کاهش وزن پیستون برای افزایش سرعت و بازدهی موتور است
رینگ پیستون ماشین چیست؟
یکی از اجزای بسیار مهم پیستون در موتور خودرو است که به شکل حلقههای فلزی نازک در شیارهای نزدیک به بالای پیستون نصب میشود. این رینگها وظیفه آببندی محفظه احتراق، جلوگیری از نشت گازها و کنترل مصرف روغن را برعهده دارند و بدون آنها پیستون نمیتواند بهدرستی عمل کند. رینگ پیستون دور پیستون و داخل شیارهای مخصوص تراشخورده روی پیستون قرار میگیرد.
پیستون ماشین چگونه کار میکند؟
فرآیند پیستون در چهار مرحله چرخه چهارزمانه انجام میشود. طرز کار پیستون ماشین به این صورت است که در مرحله مکش، پیستون با پایینرفتن، مخلوط هوا و سوخت را به داخل سیلندر میکشد؛ سپس با بالا رفتن، آن را فشرده میکند (مرحله تراکم). در ادامه با جرقه شمع یا گرمای تراکم، احتراق صورت میگیرد و نیروی حاصل، پیستون را بهشدت به پایین میراند (مرحله قدرت). در نهایت پیستون دوباره بالا میآید تا گازهای سوخته را از سیلندر خارج کند (مرحله تخلیه). این حرکت رفتوبرگشتی از طریق شاتون به میللنگ منتقل شده و تبدیل به حرکت چرخشی چرخها میشود.
علائم خرابی پیستون ماشین
خرابی پیستون خودرو با برخی علائم مشخص میشود؛ از جمله:
- خروج دود آبی از اگزوز
- کاهش چشمگیر قدرت موتور
- افزایش مصرف روغن موتور
- صدای تقتق یا ضربه از داخل موتور
- روشنشدن چراغ چک موتور
- افزایش دمای موتور و داغکردن
- کاهش فشار کمپرس سیلندر
