پیستون چیست و چگونه کار می کند؟

پیستون چیست و چگونه کار می کند؟

پیستون جزء جدایی ناپذیر موتور خودروهای درون سوز می باشد که شکل آن با توجه به نوع موتور، نوع سوخت، سیلندر، سر سیلندر و … متفاوت می باشد. این قطعه در داخل سیلندر حرکت می‌کند و عمل فشرده‌سازی و احتراق سوخت را هدایت می‌کند. با این مطلب همراه باشید در ادامه به توضیحاتی در مورد پیستون و نحوه عملکرد آن در انواع موتور احتراقی می پردازیم.

خرید پیستون خودرو

پیستون چیست؟

یک قسمت اصلی و متحرک از موتور احتراق داخلی، پیستون است که فشار ایجاد شده از مخلوط سوخت و هوا را به نیرو تبدیل می کند و سپس آن را به میل لنگ خودرو انتقال می دهد. این قطعه فلزی، استوانه ای شکل و توخالی می باشد که یک سر آن بسته و سر دیگرش باز است و طول آن از قطرش بیشتر می باشد. پیستون در داخل سیلندر حرکت می کند و لبه آن دارای حلقه هایی است که آن را محکم به دیواره سیلندر متصل می کند.

همچنین پیستون با حفظ تعادل در فشار گاز عملکرد صحیح موتور را تضمین می کند.  پیستون ها سبک ساخته می شوند در نتیجه توان انتقال حرارتی در آن ها بالا است. لازم به ذکر است که قدرت انتقال حرارت یک فاکتور بسیار حیاتی محسوب می شود چون این احتمال وجود دارد که با بالا رفتن دمای پیستون تحت تأثیر دمای محفظه احتراق، پیستون به دیواره سیلندر بچسبد و سبب اختلال در عملکرد موتور شود.

نقش پیستون در موتور

پیستون در هر موتور احتراق داخلی، چهار نقش را در هر سیکل انجام می دهد به این صورت که پیستون با پایین آمدن، هوا و سوخت را به داخل محفظه احتراق یا سیلندر می کشد. سپس پیستون با بالا آمدن، هوا و سوخت سیلندر را فشرده می کند تا هنگام مشتعل شدن، منفجر شود. در ادامه پیستون با دو حرکت قبلی شمع، مخلوط هوا و سوخت را مشتعل نموده و نیروی آنها، پیستون را به سمت پایین پرت می کند. در نهایت پیستون به بالای سیلندر بازمی گردد و گازهای سوخته اگزوز را از سیلندر خارج می کند. این سیکل یا چرخه هزاران بار در دقیقه تکرار می گردد. به عبارت دیگر، وظیفه پیستون خودرو تبدیل انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی است و این انرژی به چرخ های خودرو انتقال پیدا می کند و همین فرآیند در عملکرد بهینه موتور و ماشین حائز اهمیت می باشد.

جنس پیستون

هر چقدر قطعات تعبیه شده در موتور خودرو سبک تر باشند، ماندگاری و کارایی موتور افزایش پیدا می کند. به همین خاطر جنس پیستونها از آلیاژ آلومینیوم ساخته می شود در حالی که جنس حلقه های پیستون از چدن یا فولاد می باشد. حلقه های پیستون از بالا به پایین از یک حلقه فشرده سازی، یک حلقه پاک کن و یک حلقه روغن تشکیل می شوند.

اجزای پیستون خودرو

شکل پیستون خودرو با توجه به نوع موتور احتراقی متفاوت است. به این صورت که پیستون های موتور بنزینی نسبت به پیستون های موتور دیزلی سبک تر و کوتاه تر هستند. با این وجود، اجزای اصلی یک پیستون ثابت می باشد و شامل تاچ پیستون، شیار رینگ، سوراخ گژن و دامنه پیستون می شود.

تاچ پیستون: قسمت بالایی پیستون، تاچ پیستون است که با فشار گاز، داخل محفظه احتراق تماس پیدا می کند.

شیار رینگ: این قسمت از پیستون، رینگ های پیستون را در خود جای می دهد.

سوراخ گژن: قسمت پایین پیستون می باشد و شامل پین پیستون است و ارتباط شاتون و پیستون را برقرار می کند.

دامنه پیستون: ناحیه زیر شیار رینگ، دامنه پیستون را تشکیل می دهد که با میل لنگ و شاتون ارتباط دارد.

انواع پیستون خودرو

1. پیستون های دو زمانه
2. پیستون های چهار زمانه

1-پیستون های دو زمانه

پیستون ها براساس نوع خودرو به دو نوع؛ پیستون های دو زمانه و پیستون های چهار زمانه دسته بندی می شوند. در خودروهای کوچک و موتور سکلت ها از پیستون های دو زمانه استفاده می شود. این نوع پیستون ها برای ایجاد نیرو و تبدیل انرژی حرارتی به مکانیکی در هر چرخه باید یک حرکت رفت و برگشتی داشته باشند به همین خاطر تحت فشار زیاد و حرارت بالا قرار دارند.

2-پیستون های چهار زمانه

این نوع پیستون ها در خودروهای سواری کاربرد دارند و برای ایجاد نیرو در هر سیکل باید دو بار حرکت رفت و برگشتی داشته باشند در نتیجه تحت فشار و حرارت کمی قرار دارند.

دلیل خراب شدن پیستون خودرو

هر گونه آسیب در پیستون منجر به اختلال در موتور خودرو می شود. وقتی پیستون خراب شود شما با علائمی همچون مصرف بیش از حد روغن، کاهش فشرده سازی پیستون، روغن سوزی موتور خودرو، خروج دود بیش از حد از اگزوز خودرو، صدای غیرطبیعی موتور و کاهش قدرت موتور روبه رو می شوید. همچنین از جمله مهمترین دلایل خرابی پیستون خودرو به خراب شدن رینگ های پیستون، ذوب شدن پیستون خودرو، فرسایش شعاعی و ترک خوردن پیستون برمی گردد.

روش های مراقبت از پیستون خودرو

با سرویس منظم خودرو و تعمیر قطعاتی همچون فیلترها و روانکارها می توانید از خراب شدن پیستون جلوگیری کنید. همچنین تعویض منظم روغن موتور مانع کاهش راندمان پیستون خودرو می گردد. روغن کاری بین پیستون و سیلندر نه تنها باعث تعادل بهتر پیستون می شود بلکه کارایی رینگ ها را افزایش می دهد. در این میان استفاده از سوخت باکیفیت هم بسیار مهم است. ناگفته نماند که رسیدگی به سیستم خنک کننده موتور مانع افزایش دمای موتور می شود. با افزایش دمای موتور، پیستون تغییر شکل داده و خراب می شود. در صورتی که با خرابی پیستون مواجه شدید به سرعت اقدام به خرید پیستون باکیفیت و اصل نمایید.

جمع بندی

پیستون یک قطعه متحرک است که در سیستم سوخت و احتراق موتور، انرژی حرارتی را به انرژی مکانیکی یا رفت و برگشت تبدیل می کند و باعث تراکم مخلوط سوخت و هوا می شود و مخلوط را برای فرآینده احتراق آماده می سازد. پیستون نقش مهمی در عملکرد خودرو دارد. همچنین شکل پیستون با توجه به نوع خودروها متفاوت است ولی اجزای اصلی پیستون ثابت می باشد. در خودروهای سواری از پیستون هایی استفاده می شود که جنس آنها از آلیاژ آلومینیومی است و در خودروهای تجاری از پیستون های چدنی و فولادی استفاده می شود. هر چقدر پیستون خودرو در وضعیت مناسبی باشد قطعا عملکرد بهینه موتور هم حفظ می شود و نیاز به تعویض پیستون کاهش پیدا می کند.