پنل کاربر سبد خرید
ورود / عضویت



ورود
عضویت
بازیابی رمز
ورود / عضویت
۰
شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها
شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

تبلیغات
شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها
از سری مقالاتاطلاعات پایه بخش خودرو این بار مرحله به مرحله با مقاله شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها، با هم همراه می شویم تا ضمن آشنایی با انواع پیستون با مکانیزم و جنس آن ها نیز آشنا شویم.

    قطعه ای تقریباً استوانه ای شکل را که داخل سیلندر حرکت رفت و برگشتی انجام می دهد، پیستون می نامند. این حرکت پیستون باعث به وجود آمدن چهار عمل اصلی موتور می گردد. چند شیار در قسمت سر پیستون قرار دارد که محل نصب رینگ های آن است و فضای بالای پیستون را نسبت به محفظه ی کارتر آب بندی می کند.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    در روی پیستون سوراخی برای قرار گرفتن گژن پین جهت اتصال به شاتون تعبیه شده است.

    جنس پیستون

    جنس پیستون ها از چدن یا آلومینیم است پیستون های چدنی بدنه ای بزرگ تر و سنگین تر دارند. از آن ها در بعضی از خودرو های دیزلی پر قدرت استفاده می شود. در این پیستون ها، ممکن است اتاق احتراق روی سر پیستون باشد.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    امروزه در خودرو های سواری، از پیستون های آلومینیمی، به دلیل سبکی و انتقال حرارت بهتر، استفاده می گردد، که به دو روش ریختگی یا آهنگری ساخته می شوند. گرچه امروزه پیستون های آلومینیمی ریختگی رواج بیشتری دارند اما نوع آهنگری آن برای موتور های سنگین و پر قدرت استفاده می شود.

    پیستون ریختگی متخلخل است و برای دوران بیش از ۵۰۰۰ دور بر دقیقه (PRM) مقاوم نیست. در حالی که پیستون ساخته شده به وسیله آهنگری بدنه ای فشرده و متراکم دارد و حدود ۷۰% مقاومتر از نوع ریختگی آن است. تصویر زیر پیستون ریختگی را نشان می دهد.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    این نوع پیستون ها، انتقال حرارت بهتری دارند. از معایب پیستون های آلومینیمی، انبساط زیاد بدنه ی آن است که طراحان مجبور می شوند برای جلوگیری از گریپاژ، پیستون را با لقی زیاد بسازند، مگر آن که با طرح هایی این انبساط را کاهش دهند. با اضافه کردن درصدی سیلیکون به آلومینیم ( حدود ۱۶ % ) مقدار انبساط حرارتی به نحو چشم گیری کاهش می یابد. بنابراین پیستون با لقی کمتری ساخته می شود.

    از طرف دیگر، پیستون های سیلیکون دار ترد و شکننده اند و هنگام پرس کردن گژن پین خطر شکستن پیستون وجود دارد.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    قسمت سر پیستون که محل قرار گرفتن رینگ های آن است کاملاً دایره ای شکل است و در معرض حرارت بیشتری قرار دارد. به همین منظور قطر آن را حدود ۰٫۵ تا ۰٫۷ میلی متر کوچک تر از قطر دامنه ی پیستون طراحی می کنند.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    اندازه و سایز پیستون

    قسمت دامنه ی پیستون آلومینیمی معمولاً بیضی شکل ساخته می شود. یعنی قطر محور گژن پین، که بیشترین انبساط را دارد، کوچکترین اندازه است و قطر عمود بر محور گژن پین، که کم ترین انبساط را دارد، بزرگ ترین اندازه است. این اختلاف قطر حدود ۰٫۱۵ میلی متر است.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    بعد از گرم شدن پیستون و انبساط ابعاد آن، قسمت گژن پین که جرم یا ماده ی بیش تری دارد، زیاد منبسط می شود و پیستون به شکل دایره در می آید و با لقی کمی داخل سیلندر حرکت می کند. این لقی کم موجب می گردد که قشری از روغن بین پیستون و سیلندر قرار بگیرد و از ایجاد اصطکاک خشک جلوگیری نماید.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    طرح های به کار رفته در پیستون

    همانطور که اشاره شد، پیستون های آلومینیمی انبساط زیادی دارند ولیکن طرح هایی در آن ها به کار می رود که از انبساط بیش از حد آن ها جلوگیری نماید. به جز استفاده از آلیاژ سیلیکون طرح های دیگری که به منظور کنترل انبساط پیستون ها مورد استفاده قرار می گیرند به ترتیب زیرند :

    شکاف عرضی پیستون : این شکاف در واقع یک سد حرارتی است و از انتقال حرارت سر پیستون به قسمت دامنه ی آن جلوگیری می کند شکاف عرضی معمولاً زیر شیار رینگ روغن قرار دارد.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    شکاف عمودی : این شکاف کنترل کننده ی مقدار انبساط دامنه پیستون است. به این معنی که با انبساط پیستون به جای افزایش قطر آن، دهانه ی این شکاف کوچکتر و در نتیجه افزایش طول جبران می شود.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    پیستون با تیغه های فولادی : طراحان دامنه ی پیستون را با تیغه های فولادی تقویت می کنند. این تیغه ها از آلیاژ فولاد، نیکل و کربن هستند که انبساط بسیار کمی دارند و به نام اینوار معروف اند. ( اینوار تشکیل شده از ۶۳٫۸% فولاد، ۳۶% نیکل و ۰٫۲% کربن )

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    فلز اینوار معمولاً هنگام ریخته گری در تکیه گاه های گژن پین به صورت تیغه ای قرار می گیرد تا ضمن استحکام بخشیدن به آن قسمت، از انبساط زیاد پیستون جلوگیری نماید. در بعضی از پیستون ها، اینوار به صورت حلقه ای بالای تکیه گاه گژن پین ساخته می شود.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    سر پیستون معمولاً تخت است. ولی در بعضی از موتور های دیزل آن را گود می سازند تا محل اتاق احتراق باشد. بعضی از پیستون ها دارای سر محدب اند، که ضمن سبک بودن، به پیستون استحکام می بخشد.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    لیکن امروزه بسیاری از پیستون ها را مقدار کمی مقعر می سازند و محل سوپاپ ها یا سر شمع را در سر پیستون گود می کنند تا در صورت پاره شدن تسمه یا به هم خوردن تایمینگ، برخوردی بین سوپاپ و پیستون رخ ندهد.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    امروزه ارتفاع پیستون کوچک تر از قطر آن طراحی می شود. چرا که ابعاد و جرم موتور کاهش می یابد برای کوتاه کردن ارتفاع موتور و کاهش جرم قطعات با کوچک کردن شاتون، پیستون را به میل لنگ نزدیک می کنند. به طور کلی از نظر شکل دامنه، سه نوع پیستون وجود دارد :

    پیستون کامل ( بدون برش ) : در این موتورها، شاتون بلند است و وزنه های تعادل میل لنگ از پیستون فاصله دارند.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    پیستون با برش نیمه : در موتوری که طول شاتون آن متوسط است، مقدار کمی از پیستون را برش می دهند تا وزنه های تعادل میل لنگ از داخل آن عبور کنند.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    پیستون با برش کامل : امروزه با کوتاه کردن شاتون و افزایش دور موتور ها، هم پوشانی میل لنگ و پیستون زیاد شده است، بنابراین با ایجاد برش کامل در دامنه ی پیستون، از برخورد میل لنگ با آن جلوگیری می کنند.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    طرف فشاری پیستون

    در چهار مرحله ی مکش، تراکم، انفجار و تخلیه نیرو های مختلفی به پیستون و شاتون وارد می گردد. اگر به حرکت این مجموعه دقت کنیم مشاهده می گردد که در سه کورس مکش، تراکم و تخلیه که مراحل کار منفی پیستون است توسط نیروی میل لنگ و شاتون، پیستون به طرف راست سیلندر نیرو وارد می آورد، لیکن مقدار و شدت این نیرو زیاد نیست.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    اما در کورس انفجار، پیستون به شدت به طرف چپ سیلندر کوبیده می شود و مقدار این نیرو بسیار بیش تر از مراحل قبل است. به این ترتیب طرف چپ پیستون یا سیلندر را، طرف فشاری می گویند. به همین دلیل مجرای روغن کاری جانبی بعضی از شاتون ها در طرف چپ آن طراحی می گردد تا دیواره ی این قسمت از سیلندر را روغن کاری نماید.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    آشنایی با مفهوم نسبت تراکم، کمپرس موتور و واحد اندازه گیری آن

    برای آشنایی با عملیات بالای پیستون و برخی از عیوب کاهش قدرت، نیاز است که نسبت تراکم و کمپرس موتور را بشناسیم.

    نسبت تراکم : نسبت تراکم عددی است که نشان می دهد سوخت و هوای وارد شده به سیلندر، در پایان تراکم چه مقدار فشرده می گردد. با تقسیم کردن حجم سیلندر و حجم اتاق احتراق، زمانی که پیستون در نقطه ی مرگ پایین قرار دارد ( حجم کل سیلندر ) به حجم بالای پیستون، زمانی که در نقطه ی مرگ بالا قرار دارد ( حجم اتاق احتراق )، نسبت تراکم به دست می آید :

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    این مقدار معمولاً در موتور های بنزینی بین ۷٫۵:۱ تا ۱۰:۱ و در موتور های دیزلی بین ۱۶:۱ تا ۲۲:۱ است.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    هر چه مقدار نسبت تراکم زیاد باشد مخلوط سوخت و هوا متراکم می شود و موتور قدرت زیادتری تولید خواهد کرد. اما هر سوختی را تا حد معینی می توان متراکم نمود زیرا فشردن بیش از حد آن موجب خود سوزی می شود.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    احتراق خود سوزی و پیش رس، یعنی این که قبل از جرقه شمع یا همزمان با آن، در اثر حرارت و فشار بالا، مخلوط سوخت خود به خود محترق گردد. این احتراق ضمن ضربه دار کار کردن موتور، باعث فرسودگی و وارد آمدن صدمه ی شدید به مجموعه ی پیستون و شاتون می گردد.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    یکی از راه های افزایش نسبت تراکم، استفاده از بنزین با اکتان بالا یا بنزین سوپر است. ( مقاومت سوخت در مقابل خودسوزی یا تراکم را اکتان می گویند ).

    فشار : فشار یک کمیت فیزیکی است به معنی مقدار نیروی وارده بر سطح. فشار در سیستم اس آی ( SI ) پاسکال است که همان نیوتن بر متر مربع است. در سیستم انگلیسی فشار برابر است با پوند ( Lb ) بر اینچ مربع ( IN ) که با ( PSI ) نشان داده می شود. واحد دیگر فشار اتمسفر است.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    به مقدار نیرویی که انفجار سوخت به سطح پیستون وارد می آورد، فشار احتراق می گویند. مقدار این فشار در نقطه ی مرگ بالا حدود ۲۸ اتمسفر و در deg;۱۵ بعد از تی دی سی ( TDC ) به حد نهایی ۴۱ اتمسفر می رسد.

    کمپرس موتور : همان طور که می دانید، انفجار سوخت می تواند حداکثر نیرو را به شاتون وارد آورد.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    در صورت آب بندی نبودن محفظه ی بالای پیستون، این فشار کم می شود و موجب کاهش قدرت موتور می گردد. محل نشتی احتراق عبارت اند از :

    • رینگ های پیستون
    • واشر سر سیلندر
    • سوپاپ های موتور

    برای پی بردن به سالم بودن قطعات فوق در حالی که موتور روی خودرو قرار دارد، کمپرس آن را اندازه گیری می کنند. کمپرس عبارت است از فشار انتهای تراکم موتور. این عمل را توسط کمپرس سنج انجام می دهند. مقدار فشار تراکم بین ۹٫۵ تا ۱۱٫۵ اتمسفر است. کمپرس سنج وسیله ای است که به جای شمع موتور بسته شده و فشار را اندازه گیری می کند. در برخی از کمپرس سنج ها لوله ای مخروطی شکل وجود دارد که در محل شمع محکم نگه داشته می شود.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    توجه داشته باشید که قبل از اندازه گیری کمپرس موتور، موارد زیر رعایت گردد :

    • تنظیم بودن فیلر سوپاپ
    • گرم بودن موتور

    برای اندازه گیری کمپرس داخل سیلندر به روش زیر عمل می شود : تمام شمع های موتور را باز و هواکش را نیز از محل جدا می کنند.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    سپس کمپرس سنج را در محل یکی از شمع ها قرار می دهند و به موتور استارت می زنند ( اگر دریچه ی گاز باز باشد نتیجه بهتر خواهد بود ). مقدار فشار نشان داده شده را یاد داشت می کنند. سپس مقدار فشار کمپرس بقیه ی سیلندر ها به همین ترتیب اندازه گیری می شود.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    با مقایسه ی اعداد، نتایج زیر حاصل می شود : اگر فشار کمپرس در حد مجاز کاتالوگ نباشد عیب در سوپاپ ها، رینگ ها، پیستون، سر سیلندر یا واشر آن است. برای تشخیص قطعه ی معیوب باید از محل شمع، چند قطره روغن داخل محفظه ی سیلندر چکانده شود و پس از مدتی، کمپرس دوباره اندازه گیری شود.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    اگر مقدار فشار اندازه گیری شده بیش تر شود دلیل معیوب بودن رینگ های پیستون است. در صورتی که مقدار کمپرس تغییر چندانی نکند، نشانه ی وجود نشتی در سوپاپ یا واشر سر سیلندر است. اگر دو سیلندر مجاور کمپرس کمتری داشته باشند، نشانه ی سوختن واشر سر سیلندر است.

    شناخت پیستون موتور خودرو، انواع و کاربرد آنها

    تبلیغات
    برچسب ها
    منابع
    نویسنده
    فرهنگ نصیری
    فرهنگ نصیری

    فرهنگ در رشته‌ی مهندسی کامپیوتر تحصیل کرده و در تیم تولید محتوا فعالیت می کند. زمان آزادش را صرف یادگیری مطالب آموزشی در زمینه استراتژی محتوا و بازاریابی آنلاین می کند.
    مجموع پست ها: 281 مجموع سوالات: 0 مجموع پاسخ ها: 1
    مطالب مرتبط
    تبلیغات
    سایر آموزش های اتومبیل
    پرسش و پاسخ
    ۰ پاسخ
    ۰ امتیاز
    اضافه کردن آفتامات استارت
    آشنایی با آفتامات (رله) چراغ های بزرگ و اتوماتیک راهنمای خودرو
    ۰ پاسخ
    ۱ امتیاز
    کمک در مورد اتومات استارت
    آموزش باز کردن، بستن و تعمیر استارت خودروی پراید
    ۰ پاسخ
    ۱ امتیاز
    ۰ پاسخ
    ۲ امتیاز
    سوالتان را بپرسید
    تبلیغات
    محصولات آموزشی
    فروشگاه