پیستون چیست؟
پیستون قطعه ای استوانه ای شکل است که می تواند داخل سیلندر ، حرکت رفت و برگشتی داشته باشد. هنگامی که داخل محفظه احتراق ، مخلوط سوخت و هوا محترق می گردد ، انرژی حاصل از انبساط گازهای ناشی از احتراق ، باعث پایین رانده شدن پیستون می شود و بدین ترتیب با به حرکت درآمدن پیستون ، قدرت تولید می گردد.
از سوی دیگر پیستون به عنوان قسمت تحتانی محفظه احتراق محسوب می گردد. زیرا فضای سیلندر از بالا توسط سر سیلندر محدود می شود و از طرف پایین توسط پیستون محدود می گردد. از آنجا که پیستون در شرایط کاری دشواری کار می کند ، ضرورت دارد که از استحکام بالایی برخوردار باشد.
زیرا در هر انفجاری که درون سیلندر رخ می دهد ، تقریبا حدود ۱۸ کیلو نیوتن به پیستون نیرو وارد می شود. از سوی دیگر این اعمال نیرو در هر ثانیه تقریبا ۳۰ مرتبه رخ می دهد. اعمال نیروهای بیش از حد به پیستون و حرارت ناشی از احتراق ممکن است دمای برخی از قسمت های کف پیستون را تا حدود ۲۲۰۰ درجه سانتیگراد بالا ببرد.
انواع پیستون بر اساس نوع طراحی تاج
در گذشته تمام پیستون‌ها با تاجی صاف طراحی می‌شدند اما امروزه بسته به نوع موتور این سطح طراحی متفاوتی دارد. نوع طراحی تاج سیلندر فضای محفظه احتراق، استحکام و ضریب انبساط پیستون و کیفیت احتراق را تحت تاثیر می‌گذارد. انواع پیستون در این دسته بندی به این شرح است:
پیستون با سر صاف: سطح تاج این پیستون‌ها صاف و یک دست است. ساده‌ترین نوع در این دسته‌بندی هستند.
پیستون با سر محدب: سطح تاج آنها شکلی گنبدی دارد. این دسته پیستون وزن سبک‌تر و استحکام بیشتری دارند.
پیستون با سر مقعر: سطح تاج آنها گود و مقعر است. در این دسته، در تاج پیستون برای سر شمع و یا سوپاپ‌ها فضایی را با گود کردن آن ایجاد می‌کنند.
خودروهایی که دارای زمان‌بندی (تایمینگ) سوپاپ متغیر هستند، برای جلوگیری از برخورد سوپاپ با تاج پیستون شیارهایی روی آن ایجاد می‌کنند. فرم این شیارها با توجه به فرم تاج و تعداد سوپاپ‌های هر سیلندر در موتور تغییر می‌کند. این شیارها در مواقع پاره شدن تسمه تایم نیز مانع از برخورد سوپاپ‌ها با سطح پیستون می‌شوند.
علائم خرابی رینگ پیستون
۱. دود خارج‌شده از اگزوز زیاد است
اگر متوجه شدید از اگزوز خودرو دود زیادی خارج می‌شود، احتمالا مشکل از خرابی رینگ پیستون است. مخصوصا اگر دود اگزوز بسیار غلیظ است و رنگ آن، خاکستری آبی تیره به نظر می‌رسد. این دود اغلب با بوی روغن سوخته همراه است.
دلیلش این است که وقتی رینگ پیستون‌ها خراب می‌شوند، روغن موتور به داخل محفظه احتراق نشت می‌کند. این روغن همراه سوخت می‌سوزد و به همین دلیل دود خروجی از اگزوز غلیظ و خاکستری آبی است و بوی روغن سوخته می‌دهد.
- 2. مصرف خارج از عرف روغن موتور
روغن موتور به منظور روان‌کاری قطعات متحرکت موجود در آن به کار می‌رود. حال در صورتی که مهر و موم بخش‌های مختلف موتور دچار اشکال شود، روغن موتور به درون آن قطعات نفوذ می‌کند و عملا باعث هدر رفتن آن می‌شود. یکی از علائم خرابی رینگ پیستون موتور، افزایش بیش از حد مصرف روغن است. وقتی یک خودرو تهیه می‌کنید، در دفترچه توضیحات آن ذکر می‌شود که باید به ازای چه میزان کارکرد ماشین نسبت به تعویض روغن موتور اقدام کنید. اگر چنانچه دوره تعویض روغن موتور، کوتاه‌تر از آن شد، باید نسبت به خرابی رینگ پیستون حساس شوید.
۳. شتاب خودرو ضعیف است
هنگامی که رینگ‌پیستون‌ها دچار سایش یا آسیب می‌شوند، موتور قدرتش را از دست می‌دهد و خودرو نمی‌تواند به‌خوبی شتاب بگیرد. دلیلش این است که مخلوط سوخت و هوا تراکم کمتری خواهد داشت که مسلما فشار آن هم کمتر خواهد شد و نیروی لازم برای شتاب‌گرفتن خودرو را تأمین نمی‌کند.
در این حالت وقتی پای خود را روی پدال گاز می‌گذارید تا خودرو شتاب بگیرد، زمان زیادی طول می‌کشد تا سرعت آن بالا بیاید. برای رفع این مشکل، اگر ایراد از رینگ‌پیستون‌هاست، باید آنها را عوض کنید.
۴. عملکرد کلی خودرو ضعیف شده است
همان‌طور که گفتیم، وقتی خودرو توان خود را از دست می‌دهد، به‌خوبی شتاب نمی‌گیرد و عملکرد کلی خودرو هم بسیار ضعیف می‌شود. در این حالت احتمالا حتی نخواهید توانست خودرو را به تعمیرگاه برسانید و باید آن را بکسل کنید.
چگونه از پیستون و مشتقاتش مراقبت کنیم؟
اعضا متحرک داخل موتور من‌جمله پیستون، سوپاپ، میل لنگ و … به دلیل سرعت بالا و فاصله نزدیکی که نسبت‌به دیگر اجزا مجاور خود دارند باید دائما روغن‌کاری شوند و در کنار آن در حرارت ایده‌آل کار کنند. روغن کاری باعث می‌شود تا حرکت آنها روانتر باشد و اصطکاک به حداقل برسد و خنک‌کاری باعث می‌شود تا این قطعات فلزی به‌واسطه افزایش دما منبسط نشوند و عملکردشان دچار مشکل نشود.
اگر روانکار درست و استاندارد و مناسب موتور را استفاده کنید، از فشار آوردن بیهوده به موتور و نگه‌داشتن آن در دورهای بالا برای مدت طولانی بپرهیزید، از دنده معکوس‌های ناگهانی که باعث ایجاد تنش شدید در اجزا می‌شود بپرهیزید و سیستم خنک‌کاری (فن و رادیاتور و کولانت و ترموستات و واترپمپ ) را به‌صورت مرتب کنترل کنید، مطمئن باشید که اجزای داخلی موتور و به‌خصوص پیستون و شاتون و رینگ پیستون و گژنپین عمری بسیار طولانی خواهند داشت.