پیستون

پیستون از ۳ قسمت اصلی تشکیل شده است:

  1. تاج پیستون(pistion crown)
  2. دامن پیستون(skirt)
  3. رینگِ پیستون

 

piston1

 

 

تاج پیستون در اتاق احتراق سیلندر قرار دارد و در معرض دمای زیاد ناشی از احتراق و محصولات احتراق میباشد.محصولات احتراق و دمای زیاد باعث خورده شدن سطح تاج پیستون میشود.بنابراین باید این قسمت از پیستون دارای مقاومت زیادی در برابر حرارت و خوردگی باشد.معمولا آلیاژ فولاد و فلزهایی چون کروم و مولبدینیوم برای افزایش استحکام این قسمت بکار میرود.حتی در بعضی از طراحی ها آلیاژ مخصوصی به داغترین منطقه تاج پیستون جوش داده میشود تا خوردگی ناشی از احتراق سوخت کاهش یابد.چون پیستون یک قسمت متحرک است باید طوری ساخته شود تا در مقابل اصطکاک به سادگی از بین نرود.

بر حول تاج پیستون شیارهایی ایجاد میشود که درون آنها رینگها قرار میگیرند.قسمت داخلی این شیارها بوسیله آلیاژ کروم مستحکم میشود تا در برابر فشار زیاد مقاومت داشته باشد.

دامن پیستون از جنس فولاد ساخته میشود و با توجه به ارتفاعی که دارد همانند یک راهنما باعث حرکت درون لاینر سیلندر میشود.البته این نقش دامن در هدایت حرکت پیستون تنها در موتورهایی با پیستون کوتاه موثر است که دارای سوپاپ دود خروجی هستند(uniflow scavenge).در موتورهایی که دارای کراس هد هستند نیروی به سمت لاینر از طرف پیستون وارد نمیشود و این نیرو به guid در کراس هد وارد میشود.

piston rod

پیستون راد که معمولا از فولاد آهنگری شده بدست میاید از یک سمت به زیر پیستون و از سمت دیگر به پین کراس هد متصل میشود.

خنک کاری پیستون

برای خنک کاری پیستون یا از آب استفاده میشود و یا از روغن.آب اثر خنک کاری بهتری نسبت به روغن دارد اما همواره خطر نشت آب به داخل crankcase وجود دارد.موتورهای امروزی بوسیله روغن خنک میشوند.داخل پیستون راد،لوله حمل روغن وجود دارد که مسئولیت رساندن روغن به داخل پیستون یا بازگرداندن آن از پیستون را بعهده دارد.پیستون راد توخالی است و لوله ای در وسط آن قرار دارد بطوریکه یک فضای خالی در اطراف آن بوجود می آورد.روغن از مرکز این لوله به سمت پیستون پمپ میشود و بعد از خنک کاری پیستون از اطراف لوله بر میگردد و به داخل crankcase  میریزد.

piston2

در موتورهای B&W در داغترین قسمت پیستون یک لایه محافظ از جنس آلیاژ کروم-نیکل جوش داده میشود که این آلیاژ مقاومت پیستون در برابر سوختگی را افزایش میدهد.به این لایه محافظ Inconel layer  گفته میشود.

lubricate

اما در طراحی دیگری از خنک کاری پیستون توسط روغن ، روغن از اطراف لوله درون پیستون راد به سمت نازل هایی که درون تاج پیستون قرار دارد هدایت میشود.روغن از این نازلها به فضایی که درون تاج پیستون قرار دارد فرستاده میشود و پیستون را خنک می کند.سپس روغن از طریق لوله بکار رفته در پیستون راد به درون crankcase  میریزد.با بکار بردن این نازلها می توان تاج پیستون را به مقدار کافی نازک ساخت تا انتقال حرارت برای خنک کاری بخوبی انجام شود در حالیکه همان استحکام قبل را داشته باشد.

در هنگام تعمیرات ضخامت تاج پیستون باید چک شود که تحت تاثیر خوردگی ناشی از احتراق و محصولات ناشی از آن میباشد.پیستون باید باز شود تا فضای خنک کاری آن چک شود.چون ممکن است در فضای خنک کاری ، کربن تجمع پیدا کند و یا در پیستون هایی که با آب خنک میشوند رسوب شکل بگیرد که هر دوی اینها باعث کاهش فرایند خنک کاری میشود که این امر دمای پیستون را افزایش میدهد و باعث افزایش استرس زیاد میشود که این امر باعث ترک خوردن پیستون خواهد شد.پیامد آن نشت کردن به داخل محفظه احتراق است که خود میتواند اشکالات عمده دیگری را بوجود آورد که نمونه آن از دست دادن مقداری زیادی روغن و یا آب است.

پیستون رینگ:

رینگها از آلیاژ فولاد با کروم ، مولبدینیوم ، وانادیم ، تیتانیوم ، نیکل و مس ساخته میشوند که جنس آنها بسیار سخت است و عمر طولانی هم خواهد داشت.

در زمان احتراق ، فشار گاز ناشی از احتراق پشت رینگها میرود و باعث باز شدن آن به اطراف میشود.این باعث میشود عبور گازهای احتراق به سمت پایین غیر قابل نفوذ شود.بر اثر حرکت بالا و پایین پیستون ، رینگها باعث پخش شدن روغن سیلندر میشود و روغنکاری پیستون و لاینر را بهبود میبخشد.

در هنگام تغییرات ، رینگها باید بیرون آورده شوند و شیارها کاملا بازرسی شوند و عمق آنها اندازه گرفته شود.

مراحل ساخت پیستون

nozells

آماده کردن پیستون در موتورهای سولزر

p1

نمایی از نازلها خنک کاری که روغن را به تاج پیستون منتقل میکند

p2

در حال نصب نازلها

p3

نمایی دیگر از نازلها

p4

لوله ای درون پیستون راد میشود و نازلها روی آن قرار میگیرد




پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

[uniplace_links]