نحوه عملکرد پیستون خودرو
پیستون خودرو یکی از اجزای موتورهای برگشت پذیر ، پمپ های برگشتی ، کمپرسورهای گازی و سیلندرهای پنوماتیک از دیگر مکانیسم های مشابه است. این جزء متحرک است که توسط یک سیلندر موجود و توسط حلقه های پیستون محکم از گاز ساخته می شود. در یک موتور ، هدف آن انتقال نیرو از گسترش گاز در سیلندر به میل لنگ از طریق میله پیستون ویا میله اتصال است. در یک پمپ ، عملکرد معکوس شده و نیرو از میل لنگ به پیستون به منظور فشرده سازی یا بیرون کشیدن مایع در سیلندر منتقل می شود. در برخی موتورها پیستون نیز با پوشاندن و کشف پرده در سیلندر به عنوان دریچه عمل می کند.
بیشتر بخوانید: شفت خودرو چیست؟
موتورهای پیستون (موتور های احتراق داخلی)
نحوه عملکرد پیستون خودرو (موتورهای پیستون (موتور های احتراق داخلی))
موتور احتراق داخلی با فشار گازهای احتراق در حال گسترش در فضای محفظه احتراق در بالای سیلندر عمل می کند. سپس این نیرو از طریق میله اتصال و بر روی میل لنگ به سمت پایین عمل می کند. میله اتصال توسط یک پین گاردن در حال چرخش به پیستون وصل می شود. این پین درون پیستون نصب شده است: برخلاف موتور بخار ، هیچ میله پیستونی یا كراسول (به جز دو موتور بزرگ) وجود ندارد.
طرح پیستون معمولی روی تصویر است. این نوع پیستون در موتورهای دیزلی اتومبیل بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به هدف ، سطح شارژ و شرایط کار موتورها می تواند شکل و نسبت ها تغییر یابد.
موتورهای دیزلی با قدرت بالا در شرایط دشوار کار می کنند. حداکثر فشار در محفظه احتراق می تواند به 20 مگاپاسکال برسد و حداکثر دمای برخی از سطوح پیستون می تواند بیش از 450 درجه سانتیگراد باشد. می توان با ایجاد حفره خنک کننده مخصوص ، سرمایش پیستون را بهبود بخشید. انژکتور این حفره خنک کننده «A» را با روغن از طریق کانال عرضه روغن «B» تأمین می کند. برای کاهش بهتر دما ، ساخت و ساز باید با دقت محاسبه و تحلیل شود. جریان روغن در حفره خنک کننده نباید از جریان روغن از طریق انژکتور کمتر از 80٪ باشد.
پین از جنس استیل سخت است و در پیستون ثابت است اما در میله اتصال می تواند آزاد باشد. چند طرح از طرحی کاملاً شناور استفاده می کنند که در هر دو مؤلفه سست است. از همه پین ها باید از حرکت پهلو جلوگیری شود و از انتهای پین در حفر دیواره سیلندر ، معمولاً توسط گردنه ها جلوگیری شود.
آب بندی گاز با استفاده از حلقه های پیستون حاصل می شود. این تعداد حلقه های باریک آهنی است که به راحتی در زیر شیارهای پیستون ، درست زیر تاج قرار گرفته است. حلقه ها در یک نقطه از لبه تقسیم می شوند ، به آنها اجازه می دهد تا با فشار سبک در مقابل ، استوانه را فشار دهند.
دو نوع حلقه استفاده می شود: حلقه های فوقانی دارای صورت های محکم هستند و آب بندی گاز را فراهم می کنند. حلقه های پایین دارای لبه های باریک و پروفیل U شکل هستند تا به عنوان اسکرابر روغن عمل کنند. بسیاری از ویژگی های طراحی اختصاصی و جزئیات مربوط به حلقه های پیستون وجود دارد.
پیستون ها از آلیاژهای آلومینیوم ریخته می شوند. برای استحکام بهتر و عمر بیشتر ، به جای آن ممکن است برخی از پیست های مسابقه ای جعل شود. پیستون های بیلت در موتورهای اتومبیلرانی نیز استفاده می شوند زیرا به اندازه و معماری فرجنجس های موجود اعتماد ندارند و باعث ایجاد تغییر در طراحی لحظه آخر می شوند. اگرچه معمولاً با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست ، اما پیستون ها با سطح مشخصی از بیضی شکل و مشخصات مخفی طراحی شده اند ، به این معنی که کاملاً گرد نیستند ، و قطر آنها در نزدیکی پایین دامن نسبت به تاج بزرگتر است.
پیستونهای اولیه از چدن بودند ، اما در صورت استفاده از آلیاژ سبک تر ، مزایای آشکاری برای تعادل موتور وجود داشت. برای تولید پیستون هایی که می توانند در دمای احتراق موتور زنده بمانند ، لازم بود آلیاژهای جدیدی از قبیل آلیاژ Y و Hiduminium ، به طور خاص برای استفاده به عنوان پیستونها تولید شود.
چند موتور بنزینی اولیه دارای سیلندرهای دو منظوره بودند ، اما در غیر این صورت به طور موثری تمام پیستون های موتور احتراق داخلی تک کاره هستند. در طول جنگ جهانی دوم ، زیردریایی ایالات متحده Pompano [ii] با نمونه ای از نامعارف غیرقابل اعتماد H.O.R نصب شد. موتور دیزل دو زمانه اگرچه فشرده ، برای استفاده در زیر دریایی تیز ، این طراحی موتور تکرار نشده است.
پیستون های تنه
نحوه عملکرد پیستون خودرو (پیستون های تنه)
پیستون های تنه نسبت به قطر آنها طولانی است. آنها هم به عنوان پیستون و هم به صورت استوانه ای عمل می کنند. از آنجا که میله اتصال برای بیشتر چرخش آن زاویه دارد ، یک نیروی جانبی نیز وجود دارد که در امتداد طرف پیستون در برابر دیواره سیلندر واکنش نشان می دهد. پیستون طولانی تر به پشتیبانی از این کمک می کند.
پیستونهای تنه از روزهای اولیه موتور احتراق داخلی احتراق ، پیستون طراحی متداولی بوده است. آنها برای هر دو موتور بنزینی و دیزل استفاده می شدند ، اگرچه موتورهای پر سرعت هم اکنون پیستون سبک تر را به تصویب رسانده اند.
مشخصه اکثر پیستون های تنه بویژه برای موتورهای دیزلی این است که آنها دارای یک شیار برای حلقه روغن زیر پین گورژون هستند ، علاوه بر حلقه هایی که بین پین گودال و تاج وجود دارد.
نام “پیستون تنه” از “موتور تنه” گرفته شده است ، طراحی اولیه موتور بخار دریایی. برای فشرده تر ساختن اینها ، از میله پیستون معمول موتور بخار با كراس جداگانه جداً خودداری كردند و در عوض نخستین طراحی موتور بود كه پین گود را مستقیماً درون پیستون قرار داد. در غیر این صورت این پیستون های موتور تنه شباهت کمی به پیستون تنه دارند. آنها قطر بسیار بزرگ و دو عملکردی داشتند. “تنه” آنها یک سیلندر باریک بود که در مرکز پیست نصب شده بود.
بیشتر بخوانید: نحوه تغییر رادیاتور اتومبیل
پیستونهای بالایی
موتورهای دیزلی با سرعت آهسته ممکن است نیاز به پشتیبانی اضافی برای نیروهای جانبی روی پیستون داشته باشند. این موتورها به طور معمول از پیستون های crosshead استفاده می کنند. پیستون اصلی دارای میله پیستونی بزرگی است که از پایینبه سمت پیستون منتقل می شود و در واقع یک پیستون با قطر کوچکتر است. پیستون اصلی مسئولیت آب بندی گاز را دارد و حلقه های پیستون را حمل می کند. پیستون کوچکتر صرفاً یک راهنمای مکانیکی است. در یک استوانه کوچک به عنوان یک راهنمای تنه حرکت می کند.
روغن کاری کراس اوور نسبت به پیستون تنه مزایایی دارد زیرا روغن کاری آن منوط به حرارت احتراق نیست: روغن توسط ذرات دوده احتراق آلوده نمی شود ، به دلیل گرما شکسته نمی شود و ممکن است روغن نازک تر و چسبناک تری داشته باشد. استفاده شود اصطکاک هر پیستون و کراس اوور ممکن است فقط نیمی از آن برای یک پیستون تنه باشد.
به دلیل وزن اضافی این پیستون ها ، از آنها برای موتورهای پر سرعت استفاده نمی شود.
