piston

piston

ساختمان پیستون:

{Reeds12 p83,Wharton p56}

پیستون باید به اندازه کافی محکم باشد تا درمقابل فشار بالای احتراق مقاومت کند و از آنجا که یک قسمت متحرک است ، باید طوری ساخته شود تا در مقابل اصطکاک به سادگی از بین نرود.{Reeds}

بدنه پیستون از آلیاژی از فولاد به همراه chrome-molybdenum و به صورت casting ساخته میشود.تمام سطوح بالا و اطراف پیستون پس از ساخت machine میشوند.شیارهایی برای نصب رینگها در دیواره بریده میشوند و برای کاهش wear و fretting در سطح شیارها ، صفحاتی از chromium  را روی آنها نصب میکنند.{Wharton}

Pistons are cast in chrome-molybdenum alloy steel and machined on all surfaces. Ring grooves are cut in to the wall , and to reduce wear and fretting of groove surfaces they are chromium plated and ground.

قطر پیستون میتواند در اطراف رینگ بالایی اندکی کمتر باشد تا تغییر اندازه رینگ در اثر دمای محیط با مشکل مواجه نشود.{Wharton}

The piston diameter may have a small taper inwards above the top rings position to allow for small changes in its geometry due to high stresses and temperatures.

بعضی اوقات برای حفاظت کامل crown در مقابل دمای بالا ، لایه نازکی از یک آلیاژ محافظ را قسمتی از سطح crown جوش میدهند.{Wharton}

In some cases , to give extra protection from high temperature corrosion , part of the piston crown surfaces may have a thin layer of protective alloy welded on.

از آنجا که crown شدیدا تحت تاثیر انواع تنشهای مکانیکی و حرارتی است ، از cast steel یا forged steel ساخته میشود.قطعات cast iron در شیار رینگها نصب میشود تا در مقابل wear  مقاومت کنند.{Reeds}

Pistons crowns which are highly stressed mechanically and thermally are made from cast or forged steel , cast iron inserts are fitted to the ring groove to resist wear.

خنک کردن پیستون :

مهمترین اهداف خنک کردن پیستون عبارتند از :

  1. حذف گرمای اضافی حاصل از احتراق.
  2. محدود کردن تنشهای حرارتی.
  3. محدود کردن انبساط.بدین ترتیب فاصله بین پیستون و لاینر و همچنین رینگها و شیارها ثابت میماند.

خنک کاری پیستون از طریق مجراهایی انجام میگیرد که درون پیستون در نظر گرفته شده اند. آب یا روغن به عنوان سیال خنک کننده در این لوله ها جریان دارند.

پس از خاموش شدن موتور ، خنک کاری باید برای مدتی ادامه یابد تا قطعات به آرامی خنک گردند و به دمای محیط برسند.

عدم خنک کاری صحیح پیستون و لاینر ممکن است سبب شود یکی از آنها نسبت به دیگری تغییر زاویه بدهد و سایش اضافی یا حتی seizure  اتفاق بیافتد.

استفاده از روغن برای خنک کاری پیستون :

{Wharton p56,Reeds12 p86}

oil cooled piston

روغن مورد استفاده برای خنک کردن پیستون ، از همان lubricating oil مورد استفاده در crankcase تامین میشود. بنابراین باید مقدار بیشتری روغن و فضای بیشتری از تانک را به موتور اختصاص داد.

در ضمن خنک کاری به این روش ، روغن اندکی بیشتر از معمول کثیف میشود که میتوان از آن صرف نظر کرد.

روغن تحت فشار از طریق crosshead و telescoping pipe تامین میشود.روغن پس از عبور کراس هد از طریق شیارهایی که در piston rod در نظر گرفته شده اند به پیستون میرسد و مستقیما تا مرکز piston crown پیش میرود.از آنجا در اثر حرکت خود پیستون و فشار پشت روغن وارد مجراها میشود.

پیش از آنکه روغن بازگشتی به sump ریخته شود ، در یک collector جمع میشود تا امکان بررسی دما و دبی آن وجود داشته باشد.

مزایای استفاده از روغن عبارتند از:{Reeda}

  1. اگر آب به داخل crankcase نشت کند باعث آلوده شدن lubricating oil نمیشود.
  2. برای استفاده از روغن ، نیازی به نصب پمپ و کولر جداگانه نیست.
  3. تامین روغن برای پیستون ساده تر است.
  4. ظرفیت گرمایی روغن نصف ظرفیت گرمایی آب است.اگرچه این واقعیت به عنوان یکی از مزایای آب معرفی میشود ، اما همین مساله تنشهای حرارتی روی تاج پیستون را کاهش میدهد.

در طراحیهای جدید ، تمام پیستونها از oil cooling  استفاده میکنند.

استفاده از آب برای خنک کاری پیستون :

{Wharton p56,Reeds12 p86}

water cooled piston

در این روش از telescoping pipe برای هدایت آب به پیستون استفاده میشود.Gland  باید به خوبی تراز (align) شود. آب به هیچ وجه نباید به crankcase راه پیدا کند. چرا که باعث آلودگی شدید روغن میشود.

آبی که برای این کار مورد استفاده قرار میگیرد باید تمیز و عاری از هرگونه آلودگی باشد.موادی به آب اضافه میکنند تا از بروز خوردگی جلوگیری به عمل آید. این مواد خواص بازی محدودی به آب میدهند.

مزایای استفاده از آب عبارتند از :

  1. آب نسبتا ارزان و فراوان است.
  2. سطوح داخلی از رسوبات در امان میمانند.
  3. آب میتواند در دماهای بالا (تا حدود°c70 ) خصوصیات خود را حفظ کند.اما روغن در دماهای بالاتر از ۵۶ درجه اکسیده میشود.
  4. ظرفیت گرمایی آب تقریبا دو برابر ظرفیت گرمایی روغن است. این بدان معناست که آب قادر به انتقال حرارتی به میزان دو برابر مقداری است که روغن با همان دبی ، منتقل میکند.

مضرات استفاده از آب عبارتند از :

  1. هرگونه نشت آب به داخل crankcase ، سبب بروز آلودگی شدید در روغن میشود.
  2. برای جلوگیری از بروز خوردگی باید موادی را به آب اضافه کرد و مقدار آنها را ثابت نگاه داشت.
  3. سیستم جداگانه و مستقلی شامل پمپ و کولر برای آب مورد نیاز است.

Piston skirt :

در موتورهای دوزمانه فاقد exhaust valve ، برای زمانبندی باز و بسته شدن scavenge port هم بکار میرود. در اینگونه موتوررها از skirt های نسبتا بلندی استفاده میشود.

در موتورهایی که از سیستم uniflow scavenging استفاده میکنند ، skirt کوچکی به انتهای پیستون متصل میشود تا به حفظ تعادل و تراز پیستون در لاینر کمک کند. به این ترتیب اگر هم مشکلی در تراز پیستون بوجود آید ، skirt که ارزانتر است صدمه میبیند.

در موتورهای چهارزمانه، گژن پین به skirt متصل میشود. نصب گژن پین ، باعث ایجاد توازن جرمی در skirt  میشود و این مشکل با انبساط غیر یکنواخت خودش را نشان به میدهد.همچنین skirt در نبود cross head guide ، عنوان guide عمل کرده و پیستون را هدایت میکند.

Skirt به روغنکاری نیاز دارد و میتوان oil control ring روی آن نصب نمود.




5 thoughts on “piston

  1. علی

    لطف کنید درباره موضوعات دیگه مثله بویلر،کمپرسور، ژنراتور،استییرینگ…خلاصه درباره همه چیز کشتی با همین بیان شیوا به صورت تخصصی مطلب بذارید

    پاسخ
    1. مدیر سایت نویسنده نوشته

      با سلام دوست گرامی.
      این سایت تنها به بررسی تخصصی موتورهای دریایی میپردازد و هدف اول مجموعه آشنایی با این مجموعه میباشد. هرگاه لازم دیده شد که به بررسی دیگر تجهیزات کشتی پرداخته شود حتما سعی خواهیم کرد با بهترین شیوه آنرا به انجام برسانیم.

      پاسخ

پاسخ دهید

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

[uniplace_links]