فاعل، موضوع:
- عمومی
- پایین پیستون
- مواد
- رینگ های پیستون
- فاصله نهایی رینگ های پیستون
- پین پیستون
- پاکسازی پین پیستون
- اعوجاج پیستون
- پیستون کج
- خنک کننده
جلبک:
پیستون ها حرکت های بالا و پایین را در سیلندر انجام می دهند. سیلندر در بلوک موتور گیر کرده و حرکت نمی کند. پیستون به طور مداوم از ODP (مرکز مرده پایین) به TDC (مرکز مرده بالا) در سیلندر حرکت می کند. احتراق در بالای پیستون (به نام پایین پیستون) انجام می شود. چون دریچه های ورودی باز می شود و پیستون به سمت حرکت می کند، خلاء در قسمت ورودی ایجاد می شود. این خلاء هوا (یا مخلوط سوخت) را به داخل سیلندر می مکد. در یک موتور سوپرشارژ (با استفاده از توربو یا کمپرسور)، هوای ورودی با فشار اضافی معینی به داخل سیلندر رانده می شود.
De دریچه های ورودی بسته شود و پیستون به سمت بالا حرکت کند. هوا (یا مخلوط سوخت) فشرده می شود (فشرده می شود) سپس در a موتور بنزینی بلافاصله شمع و در یک موتور دیزل با افزودن سوخت دیزل مشتعل می شود.
چون مخلوط مشتعل می شود، پیستون با نیروی زیادی به پایین رانده می شود. سپس دریچه های اگزوز باز می شود و پیستون گازهای سوخته را در هنگام حرکت بالا به اگزوز فشار می دهد.
پیستون ها باید دارای ویژگی های زیر باشند:
- کمترین جرم ممکن برای پایین نگه داشتن نیروهای جرم در TDC و ODP تا حد ممکن. نیروهای جرم کوچک فشار کمتری بر یاتاقان ها وارد می کنند و فرکانس های چرخشی بالاتری را امکان پذیر می کنند.
- هدایت گرما خوب؛ دمای کف پیستون می تواند از 400 درجه سانتیگراد تجاوز کند. برای جلوگیری از افزایش بیش از حد دمای پایه پیستون، به طور مداوم با یک جت روغن در مقابل قسمت زیرین آن خنک می شود. بار حرارتی کمتر باعث سایش کمتر و مصرف روغن کمتر می شود.
- مقاومت مکانیکی کافی
- ضریب اصطکاک پایین.
پایین پیستون:
بالای پیستون "تاج" یا "پایین پیستون" نامیده می شود. شکاف های سوپاپ ها اغلب در کف پیستون زمین می شوند.
در موتورهای دیزلی تزریق مستقیم، کف پیستون اغلب هنوز بخشی از فضای احتراق است. سپس یک حفره ویژه در پیستون آسیاب می شود که برای چرخاندن هوا کار می کند. هوای موجود در آن فضا یک حرکت چرخشی ایجاد می کند، به طوری که سوخت دیزل بلافاصله در هنگام تزریق به خوبی با این هوا مخلوط می شود.
تصویر یک موتور دیزل تزریق مستقیم با یک محفظه پیش چرخش در پیستون را نشان می دهد. یک موتور دیزل تزریق غیر مستقیم دارای یک محفظه پیش چرخش مجزا در سر سیلندر است. پس هیچ فضای احتراق در کف پیستون وجود ندارد.
مواد:
پیستون ها معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم یا منیزیم ساخته می شوند. گاهی اوقات از پیستون های آلومینیومی فورج شده با پایه های پیستون روکش کروم استفاده می شود. اینها بسیار قوی هستند و وزن کمی دارند. مزیت آن این است که به دلیل وزن کم، بار مکانیکی کمتری نیز روی دیواره سیلندر دارند (و در نتیجه سایش کمتری دارند)، به علاوه می توان از آنها در موتورهای با قدرت زیاد استفاده کرد. با توجه به تولید تخصصی، قیمت بسیار بالاتر از پیستون های آلومینیومی معمولی است.
شیارهای کوچکی نیز در کناره پیستون ایجاد می شود که قابل مقایسه با شیارهای شیار در دیواره سیلندر است. اینها به نوعی "حمل" روغن را هنگام بالا و پایین رفتن انجام می دهند. اگر شیارهای کوچکی فراهم نمی شد، روغن می توانست به سادگی از کنار آنها عبور کند و به محفظه احتراق ختم شود.
رینگ های پیستون:
رینگ های پیستون باید بهترین آب بندی گاز ممکن را بین پیستون در سیلندر تضمین کنند. نشتی در امتداد رینگ های پیستون از جمله موارد زیر را ایجاد می کند:
- از دست دادن فشرده سازی (در نتیجه از دست دادن توان نیز).
- از دست دادن روغن از طریق محفظه احتراق.
- پیری زودرس و آلودگی روغن؛ از آنجایی که گازهای نشتی وارد روغن می شوند، این گازها می توانند با روغن مخلوط شوند و باعث پیری روغن شوند.
همیشه یک لایه روغن بین شیارهای رینگ پیستون و رینگ های پیستون وجود دارد (تصویر زیر را ببینید). این امکان وجود ندارد که رینگ های پیستون به تنهایی از آب بندی مراقبت کنند. روغن نیز نقش مهمی در این امر ایفا می کند. اینجوری میشه:
- با بالا آمدن پیستون، رینگ های پیستون به قسمت پایینی شیار رینگ پیستون حرکت می کنند. (تصویر را ببینید)
- روغن روی دیواره سیلندر بین رینگ پیستون و شیار رینگ پیستون نفوذ می کند. این باعث می شود که پیستون به دیواره سیلندر فشرده شود.
هنگامی که حلقه های خراش دهنده روغن فرسوده می شوند، روغن می تواند بین دیواره سیلندر و حلقه خراش روغن قرار گیرد و باعث شود که در محفظه احتراق قرار گیرد. سپس روغن سوزانده می شود و در نتیجه دود آبی یا سیاه از اگزوز ایجاد می شود. دود آبی از روغن موتور است که مستقیماً نسوخته و تبخیر می شود. در دود سیاه روغن در فرآیند احتراق شرکت کرده و بقایای روغن سوخته به صورت دوده (سیاه) از اگزوز خارج می شود.
فاصله نهایی رینگ های پیستون:
فاصله شکاف فضای بین دو انتهای رینگ پیستون است. اگر فاصله قفل خیلی کوچک باشد، رینگ پیستون جایی برای شکل گیری به قطر کوچکتر ندارد. دیواره سیلندر ممکن است آسیب ببیند و رینگ پیستون بشکند. اگر فاصله قفل خیلی زیاد باشد، فضای زیادی بین انتهای آن وجود دارد. رینگ های پیستون به اندازه کافی آب بندی نمی شوند و می توانند باعث از بین رفتن تراکم یا افزایش مصرف روغن شوند.
فاصله قفل با a اندازه گیری می شود سنج حسگر. با اندازه گیری فوق، فاصله قفل باید بین 0,35 تا 0,55 میلی متر باشد. سنج حسگر با ضخامت 0,5 میلی متر می تواند با مقداری مقاومت جابجا شود. پس ترخیص نهایی خوب است. برای اطلاعات بیشتر به صفحه «اندازه گیری رینگ پیستون” تحت عنوان اندازه گیری مکانیکی.
پین پیستون:
پین پیستون برای اتصال چرخشی پیستون به شاتون استفاده می شود. پین پیستون (از لحاظ نظری) در مرکز پیستون نصب شده است و با یک گیره محکم می شود. در حقیقت، پین پیستون خارج از مرکز نصب شده است که عملکرد را بهبود می بخشد. اطلاعات بیشتر در مورد این را می توان در زیر در فصل بعدی یافت: پاکسازی پین پیستون.
پاکسازی پین پیستون:
موقعیت خارج از محور پین پیستون به این معنی است که پایه پیستون کاملاً در مرکز قرار ندارد (همانطور که در شکل نشان داده شده است). البته این پیستون ها نیز باید در جهت خاصی نصب شوند. جهت با یک فلش نشان داده می شود که در پایین پیستون مشخص شده است. این فلش به سمت توزیع اشاره می کند.
قرار دادن پین پیستون خارج از مرکز هدف مهمی است. کاهش سایش دیواره سیلندر و کاهش صدای تولید شده توسط پیستون هنگام تعویض دیواره سیلندر. هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند به سمت چپ دیواره سیلندر و هنگامی که به سمت پایین حرکت می کند به سمت راست فشار داده می شود. با هر ضربه قدرت، پیستون از سمت چپ به سمت راست با نیروی عظیمی برخورد می کند.
از آنجایی که پین پیستون خارج از مرکز قرار گرفته است، میله اتصال از قبل قبل از TDC عمودی است. پیستون قبل از ضربه برق به سمت راست سیلندر حرکت می کند. هنگامی که ضربه برق اکنون انجام می شود، پیستون از قبل در موقعیت صحیح قرار دارد و اکنون می تواند با یک حرکت مستقیم به پایین برود. به دلیل خارج از مرکز پیستون، پیستون دیگر با ضربه برق به دیواره سیلندر برخورد نمی کند که باعث کاهش صدا و سایش می شود.
اعوجاج پیستون:
پیستون در موتورهای گرم شکل متفاوتی نسبت به موتور سرد پیدا می کند. مواد در اثر گرما منبسط می شوند. پیستون به گونه ای ساخته شده است که انبساط فقط در یک جهت صورت می گیرد. در غیر این صورت ممکن است پیستون در سیلندر گیر کند.
در سمت چپ شکل، پیستون در حالت عادی دیده می شود. تصویر میانی مربوط به پیستون در سیلندر است که از بالا دیده می شود، زمانی که در دمای کار قرار دارد. بنابراین موتور برای مدتی کار کرده و باعث گرم شدن و انبساط مواد پیستون شده است. تصویر سمت راست پیستون در شرایط سرد است. این اکنون به شکل بیضی است. فلش های بالا و پایین نشان دهنده تفاوت در اندازه است. پیستون در تصویر سمت راست از نظر عرض تقویت شده و عمداً در طول ساخته شده است تا جایی برای انبساط داشته باشد. دلیل این امر این است که هر ماده با گرم شدن منبسط می شود. برای این کار باید به پیستون نیز فضا داده شود.
طرفی که منبسط نمی‌شود، یعنی سمت چپ و راست پیستون در تصویر، در طول حرکت برق به دیواره سیلندر فشار داده می‌شود. این طرف نیروی لغزشی را جذب می کند (تصویر را در فصل زیر "پیستون کج" ببینید. تبدیل می شود موتور به دیواره سیلندر پرتاب می شود و بنابراین عمر کوتاهی خواهد داشت.
با وجود این، صدا ممکن است در هنگام سرد بودن موتور با زمانی که موتور گرم است متفاوت باشد. وقتی موتور سرد است، بازی آنقدر بین پیستون و سیلندر وجود دارد که ممکن است صدای ضربه خفیفی همچنان شنیده شود. این به هیچ وجه مشکلی نیست، تا زمانی که مرحله گرم کردن موتور به آرامی پیش رود. منظور من این است که موتور باید به آرامی گرم شود (نه با سرعت زیاد و مطمئناً نه گاز زیاد در دورهای پایین). اگر این اتفاق بیفتد، پیستون هنوز به طور کامل منبسط نشده است و روغن هنوز به دمای عملیاتی حداقل 60 یا 80 درجه نرسیده است. در این صورت موتور به طور قابل توجهی طول عمر کمتری خواهد داشت. دیواره سیلندر سریعتر فرسوده می شود، همچنین طرف پیستون که سایش سختی دارد. صدای پیستون نیز می تواند توسط سازنده با استفاده از "Deaxation" کاهش یابد. (به فصل بالا مراجعه کنید).
پیستون کج کننده:
در حین حرکت به سمت بالا و پایین، پیستون نیز کمی در جهت عرض در دیواره سیلندر حرکت می کند. اگر به دلیل استفاده نادرست از موتور در دیواره سیلندر سایش رخ دهد (به فکر رانندگی سریع / دورهای بالا در هنگام سرد بودن موتور باشید)، بخشی از دیواره سیلندر (که در تصویر با رنگ قرمز مشخص شده است) می تواند توخالی شود. انتخاب نامناسب مواد توسط سازنده خودرو نیز می تواند نقش مهمی در این امر ایفا کند (به موتورهای 1.4 16 ولتی VAG فکر کنید) این بدان معنی است که عرض دیواره سیلندر افزایش می یابد و بنابراین پیستون آزادی حرکت بیشتری دارد. نتیجه نیروی لغزش در این مورد ما از "پیستون های کج" صحبت می کنیم. تصویر نشان می دهد که پیستون به صورت کمی پیچ خورده در سیلندر کشیده شده است. یک وضعیت کمی اغراق آمیز، اما مفهوم "پیستون کج" به وضوح قابل مشاهده است.
نتیجه کج شدن پیستون ها این است که موتور صداهای تیک تاک زیادی تولید می کند. گاهی اوقات تقریباً می توان آن را با صدای تولید شده توسط یک موتور دیزل مقایسه کرد. صدا به دلیل فضای اضافی که پیستون در سیلندر دارد صرفاً برخورد با دیواره سیلندر است. در نتیجه، مصرف روغن اغلب افزایش می یابد (به دلیل آب بندی ضعیف) و سایش نیز اغلب افزایش می یابد. تنها کاری که می توان در این زمینه انجام داد تعمیر اساسی موتور است.
خنک کننده:
پیستون با پاشیدن روغن موتور در قسمت پایین خنک می شود. این کار را می توان با یک روغن پاش (تصویر زیر) یا از طریق سوراخ در شاتون انجام داد. این، همراه با اطلاعات بیشتر در مورد خنک کننده و روانکاری، در صفحه توضیح داده شده است سیستم روغن کاری.
