پیستون خودرو و نشانه های خرابی آن
|
پیستون خودرو
خودرو ها از بخش های بسیار متنوعی تشکیل شده اند. قسمت اصلی هر خودرو موتور آن می باشد. در موتور خودرو ها نیز قطعات ریز و درشت بسیاری در کنار هم قرار گرفته است که برخی از این قطعات در تمامی انواع موتور خودرو ها ثابت بوده و وجود آنها برای کارکرد موتور لازم و ضروری می باشد. از جمله این قطعات ضروری در موتور های احتراقی می توان پیستون را نام برد. این قطعه جدایی ناپذیر و همیشگی در خودرو از اهمیت بالایی برخوردار است و در عملکرد خودرو تاثیر گذار می باشد. در صورتی که شما نیز می خواهید بدانید پیستون خودرو چیست و با نحوه عملکرد آن در موتور خودرو آشنا شوید، با ما همراه باشید. در ادامه این متن علاوه بر آشنایی با این قطعه، به بررسی انواع آن و همچنین دلایل خرابی آن خواهیم پرداخت.
پیستون خودرو چیست؟
پیستون خودرو یک قطعه به شکل استوانه ی توخالی است. این قطعه استوانه ای شکل طول بیشتری نسبت به قطرش دارد و یک طرف آن بسته بوده و سر دیگرش باز می باشد. جنس این قطعه معمولا از آلیاژ آلومینیوم چدنی می باشد. در واقع این قطعه یک دیسک است که داخل سیلندر در حال حرکت می باشد. این دیسک در حال حرکت در داخل سیلندر همیشه در حال منبسط و منقبض شدن است. به هنگام حرکت رفت و برگشتی این دیسک ما شاهد تبدیل انرژی گرما به انرژی مکانیکی و همچنین برعکس این عمل هستیم. از این رو این قطعه یکی از بخش های جدا ناپذیر یک موتور احتراق داخلی می باشد.
انواع پیستون در خودرو
پیستون خودرو نیز بر اساس طراحی و شکل در دسته بندی های متفاوتی ساخته می شود. برای تشخیص بهتر علائم خرابی در پیستون بهتر است با انواع آن آشنا شوید.
-
دسته بندی پیستون ها بر اساس نوع طراحی تاج:
1- پیستون های سرصاف: این نوع ساده ترین ان ها می باشد که سر تاج آن صاف بوده و به صورت یکدست می باشد.
2- پیستون های با سر محدب: در این نوع نیز تاج به صورت گنبدی شکل است. از دیگر تفاوت های این نوع با سایر انواع آن می توان به سبک بودن آن و استحکام بالای آن اشاره کرد.
3- پیستون های با سر مقعر: آخرین نوع این دسته بندی، پیستون های با سر مقعر می باشد. همانطور که مشخص است در این نوع تاج گرد بوده و مقعر است.
-
دسته بندی پیستون ها بر اساس شکل آن ها:
پیستون ها نیز دارای جنس های گوناگونی می باشند. از آنجایی که پیستون های آلومینیومی از ضریب انبساط بالایی برخوردار هستند. به هنگام طراحی و ساخت آن ها می بایست انبساط بالا را در نظر داشت. از این رو طراحان آن ها را در شکل های گوناگون طراحی کرده اند تا از انبساط بیش از حد جلوگیری شود. انواع این پیستون ها عبارت است از پیستونهای با شکاف عرضی، پیستون های با شکاف عمودی، پیستون های با تیغه فولادی، پیستون های دو زمانه، پیستون های چهار زمانه.
عملکرد پیستون خودرو
همان طور که بطور مختصر در مورد پیستون توضیح داده شد، این قطعه وظیفه تبدیل انرژی گرما به انرژی مکانیکی و برعکس را بر عهده دارد. به طور معمول توان انتقال حرارت و همچنین قدرت انتقال دما در این قطعه بالا است. ویژگی های ذکر شده به این دلیل می باشد که این قطعه به هنگام افزایش بیش از حد دما، عملکرد موتور خودرو را مختل نکند. بنابراین میزان دما یکی از عامل هایی است که در عملکرد این قطعه تاثیر گذار می باشد. ممکن است با بالا رفتن دما به میزان بسیار زیاد پیستون خودرو از کار بیفتد. در واقع تولید دمای زیاد در این قطعه یکی از عامل های خرابی خطرناک به شمار می آید. این قطعه به مخلوط سوخت و هوا کمک می کند و همچنین در خروج دود از احتراق سیلندر نیز نقش دارد. در ادامه نحوه کار کرد این قطعه را مرحله به مرحله توضیح خواهیم داد.
1- پیستون با کمک نیرویی که به هنگام روشن شدن موتور به آن وارد می شود به حرکت در می آید و به صورت خطی به بالا و پایین می رود. این قطعه در حالتی که بر اثر فشار گاز های تولید شده از طریق احتراق که در قسمت پایینی قرار دارد، نیروی حاصل از انفجار هوا و سوخت را به بخش های مختلف در موتور خودرو انتقال می دهد. سپس برای تبدیل این حرکت خطی به نیروی چرخشی، این نیرو توسط شاتون به میل لنگ انتقال داده می شود. سمت باز این استوانه متصل شده به شاتون و میل لنگ می باشد. بنابراین دلایل خرابی پیستون با شاتون و میل لنگ بسیار شبیه به هم می باشد. جهت تبدیل گرما به کار توسط این قطعه می بایست یک روند چرخه ای طی شود. برای طی یک چرخه ای دیگر می باید حجم گاز سیلندر با ورود حرارت به داخل گاز سیلندر افزایش پیدا کند. سپس با خروج گرمای سیلندر، فشار گاز کم شده و گار موجود به راحتی فشرده می شود. نیروی وارده به پیستون موجب فشرده شدن آن شده و آن را به حالت اولیه ای که داشت باز می گرداند.
2– در طی چرخه ای که توضیح داده ایم، این قطعه در واقع نقش یک صفحه فلزی را دارد که اجازه نمی دهد به هیچ وجه هوا و سوخت از کنار آن بگذرد. در واقع چرخه ی ذکر شده از بالای سیلندر شروع می شود و بعد آن ما این قطعه را به عنوان یک دریچه داریم که با باز شدن یک سر آن، هوا و سوخت وارد این قطعه استوانه ای شکل می شود. در این مرحله این قطعه با حرکت به سمت پایین مخلوط را فشرده کرده و این عمل موجب ایجاد انفجار می شود.
3- با شروع عملیات انفجار پس از فشرده شدن مخلوط، شمع جرقه می زند و نیروی ایجاد شده، پیستون خودرو را به حرکت وا می دارد. در این حالت دریچه اگزوز جهت خروج سوخت سوزانده شده و همچنین دود از طریق سیلندر باز می شود. به هنگام حرکت پیستون به صورت خطی و رو به سمت بالا، میله اتصال از سمت بالا نیرو دریافت می کند. این نیرو میله اتصال را به صورت دایره ای به حرکت در می آورد. در این صورت گشتاوری به لاستیک های خودرو وارد می شود و در نتیجه موجب به حرکت در آوردن آن ها می شود.
خرابی پیستون خودرو
حال که اطلاعات جامعی از پیستون خودرو و نحوه عملکرد آن در خودرو اطلاعاتی گردآوری کرده اید، بدون ترید متوجه اهمیت وجود آن در خودرو شده اید. این قطعه عامل اصلی عملیات احتراق و همچنین حرکت ماشین است. بنابراین نبود این قطعه یا ایجاد هرگونه مشکلی در آن موجب مختل شدن کارکرد خودرو خواهد شد. شاید این قطعه کوچک نظر افراد را به خود جلب نکند و مهم بنظر نرسد ولی خرابی آن موجب ایجاد اختلال در عملکرد کل سیستم احتراق داخلی در موتور خودرو می شود.
در قسمت های بعدی این متن با معرفی اجزای مختلف پیستون، به تجزیه و تحلیل هر یک پرداخته و علائم خرابی را در هر یک بررسی خواهیم کرد. اگر شما نیز می خواهید با علائم خرابی این قطعه در خودروی خود بیشتر اشنا شوید و به هنگام بروز مشکلی در خودرو به راحتی تشخیص دهید که مشکل از کدام قسمت ماشین میباشد، توصیه می کنیم این متن را تا انتها مطالعه کنید.
بررسی قسمت های اصلی پیستون
پیستون خودرو نیز مانند سایر اجزای ماشین از بخش های متفاوتی تشکیل شده است. ایجاد خرابی در هر یک از این بخش ها موجب از کار افتادن این قطعه شده و در نتیجه در خودرو اختلال ایجاد می کند. بنابراین لازم است تا با این قطعات آشنا شوید و در صورت خرابی اقدام به تعمیر یا تعویض آن ها کنید.
اجزای اصلی پیستون عبارت اند از تاج، دامنه، شیار رینگ، سوراخ گژن پین. این لوازم یدکی خودرو در انواع مختلف از لحاظ فنی متفاوت نیستند. ولی شکل این لوازم ممکن است بر حسب نوع سوخت، موتور و سرسیلندر متغیر باشد. در ادامه درمورد هر یک از این اجزای مهم و اصلی صحبت خواهیم کرد و آن ها را بررسی می کنیم.
بررسی تاج (قسمت های اصلی پیستون)
تاج یکی از قسمت های اصلی پیستون خودرو می باشد که به طور مداوم در حال حرکت و تغییر است. این قطعه در بخش فوقانی قرار دارد و در تماس با مخلوط هوا و گاز قرار می گیرد. طراحی تاج از اهمیت بالایی برخوردار است. زیرا تاج تاثیر بسیاری در کیفیت ترکیب شدن هوا و گاز دارد و در نتیجه میزان نیرویی که به موتور وارد می شود را مشخص میکند. همانطور که میدانید یکی از عواملی که در خراب شدن پیستون تاثیر گذار است، این قطعه می باشد. در ادامه به چند مورد از عواملی که موجب خراب شدن تاج می شود را نام برده و توضیح داده ایم:
- تاج به رنگ قهوه ای در آمده است: به طور معمول به هنگام انجام گرفتن صحیح سوخت و ساز در موتور و شمع، اثرات حرارتی آن بر روی پیستون باقی می ماند. در نتیجه این قطعه به رنگ قهوه ای تیره تغییر رنگ می دهد. این بدان معنی است که ترکیب سوخت و اکسیژن به طور صحیح وارد محفظه ی احتراق شده است. در غیر این صورت مشکلی در کارکرد تاج وجود دارد.
- ایجاد لکه های داغ سیاه : ممکن است لکه های سیاهی بر روی این قطعه مشاهده کنید. این لکه ها حاصل از گرم شدن بیش از اندازه تاج می باشد. دلیل ایجاد این لکه ها رسوب کربن و دود حاصل از سوختن ترکیب روغن و سوخت می باشد. اگر تاج گرم می شود نشانه این است که مخلوط سوخت و هوا بسیار رقیق می باشد و یا در عملکرد سیستم خنک کننده موتور مشکلی وجود دارد.
- ضایعات خاکستر: تاج ممکن است به رنگ خاکستری نیز در بیاید. در این حالت ما با داغ کردن موتور روبرو هستیم. بدنه ی این قطعه ممکن است با داغ کردن بیش از اندازه، نازک شده و در نهایت جدا شدن این پولک های بسیار نازک از بدنه ی آن موجب سوراخ شدن قسمتی از آن شود. این سوراخ های ایجاد شده در سمت راه خروجی دود موجب خرابی و در نهایت از کار افتادن موتور می شود. اگر به دنبال راهی هستید که از این پدیده جلوگیری کنید، در زیر علت اصلی بروز این مشکل را نام برده ایم:
-
سوختی که وارد موتور میشود غلظت کمی داشته یا به عبارت دیگر سوخت خیلی رقیق بوده است.
-
شمع هایی که برای موتور انتخاب شده است، از نوع گرم بوده.
-
عمل ادونس در موتور اتفاق افتاده است یعنی عملکرد سیستم جرقه ی موتور زودتر اتفاق می افتد.
-
مشکل گرم شدن در موتور خودرو وجود دارد.
-
ممکن است نسبت تراکم با توجه به تناسب اکتان در سوخت بسیار بالا باشد.
بررسی دامنه (قسمت های اصلی پیستون)
دامنه، به قسمت پایینی پیستون خودرو گفته می شود که با شاتون و میل لنگ در ارتباط است. طراحی این قطعه در سه مدل مختلف یعنی با روش سطحی، بدون برش و حتی برش کامل صورت می گیرد. اندازه قطر این قطعه ممکن است کمتر از تاج باشد.آشکار شدن خرابی در دامنه نیز از دیگر علائم خرابی پیستون خودرو می باشد. شکسته شدن دامنه یکی از دلایل خرابی آن می باشد. این شکستگی به دلیل شکافی می باشد که بین پیستون و سیلندر ایجاد شده است. با ایجاد این شکاف در داخل سیلندر می توان صدای تلق تلق شنید. از دیگر دلایلی که موجب خرابی دامنه می شود می توان به کجی شاتون موتور، نصب کردن بوش سیلندر به صورت نامیزان و کج بودن سر شاتون اشاره کرد.
بررسی شیار رینگ (قسمت های اصلی پیستون)
شیار رینگ همان طور که از نام آن مشخص است از دو قسمت شیار و رینگ ها که در داخل شیار ها قرار می گیرند، تشکیل شده است. این قطعه در قسمت بالایی دامنه قرار گرفته شده است. این شیار ها وظایفی بر عهده دارند که با انجام نگرفتن هر یک از آنها، ممکن است آسیبی به پیستون وارد شود. از جمله وظایف شیار رینگ به صورت زیر می باشد:
- کمک به کاهش سطح تماس بین دو قطعه پیستون و جداره سیلندر
- انجام درز بندی محفظه احتراق
- وظیفه ی انتقال گرما از پیستون به جداره سیلندر
- انجام روغن کاری در فاصله بین دیواره سیلندر و پیستون
بررسی سوراخ گژن پین (قسمت های اصلی پیستون)
سوراخ گژن پین در واقع محل قرار گرفتن قطعه گژن پین می باشد. این قطعه به نام انگشتی نیز شناخته می شود. گژن پین در واقع یک میله توخالی می باشد که وظیفه برقراری ارتباط بین پیستون و شاتون را بر عهده دارد. این قطعه از دیگر قطعه هایی است که ممکن است خرابی آن موجب از کار انداختن خودرو شود.
سایر دلایل خراب شدن پیستون خودرو
خرابی پیستون خودرو ممکن است به دلایل متعددی اتفاق بیفتد. ما در این بخش تمام سعی خود را بکار گرفته ایم تا به همه ی نشانه های خرابی این قطعه بپردازیم. با ما همراه باشید.
- از جمله متداول ترین نشانه های درست کار نکردن این قطعه روغن سوزی موتور می باشد. به هنگام روغن سوزی موتور می توان دود آبی که از اگزوز خارج می شود را مشاهده کرد. همچنین اگر به همراه این دود، موتور صدای غیر عادی تولید می کند مشکل از کارکرد موتور می باشد. در این صورت احتمال شکسته شدن رینگ آن وجود دارد.
- یکی دیگر از این نشانه ها، کم شدن قدرت موتور می باشد. در صورتی که احساس کردید قدرت موتور خودرو کاهش یافته است حتما نگاهی به پیستون خودرو خود بیاندازید.
- پیستون قطعه ای می باشد که به طور مستقیم با قطعات دیگر خودرو در ارتباط است. کارکرد قطعات دیگر نیز در نحوه کار این قطعه تاثیر می گذارد. بنابراین خرابی و پوسیدگی اجزای مختلف اطراف پیستون خودرو می تواند دلیل اصلی خرابی آن باشد.
- افزایش مصرف روغن در خودرو از دیگر نشانه های خرابی این قطعه می باشد. شکسته شدن و یا فرسوده شدن رینگ و بوش موجب نشت روغن در محفظه احتراق خودرو می شود. در نتیجه مصرف روغن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
- به هنگام آسیب دیدن رینگ پیستون خودرو و همچنین بوش، فشار وارده به شدت کاهش می یابد. در این صورت قدرت موتور نیز کاهش می یابد و در نتیجه خودرو شتاب نمی گیرد. وقتی خودرو به هیچ وجه شتاب نمی گیرد حتما این قطعات را بررسی کنید.
- امکان گیر کردن پیستون در داخل سیلندر وجود دارد. همین امر موجب از کار افتادن این قطعه می شود. با سریع بودن سرعت انبساط پیستون نسبت به سیلندر، لقی بین این دو قطعه کم می شود. در نتیجه این اتفاق بیافتد.
- این قطعه ممکن است از چندین نقطه دچار گرفتگی شود. در این حالت این قطعه در داخل سیلندر گیر می کند و دور تا دور آن دچار گرفتگی می شود. در این حالت سیلندر برای پیستون خودرو بسیار کوچک می شود سپس در هنگام روشن کردن خودرو این قطعه انبساط پیدا کرده و داخل سیلندر گیر می کند.
هزینه تعویض پیستون خودرو
حال که با همه نشانه های خرابی پیستون خودرو آشنا شده اید، بهترین کار به هنگام بروز این نشانه ها اقدام سریع به تعویض و تعمیر آن می باشد. به یاد داشته باشید که این کار را به یک متخصص بسپارید تا هزینه های هنگفت دیگری برای خود بوجود نیاورید. بدون تردید یکی از سوال هایی که ذهن شما را به خود مشغول کرده است، هزینه تعویض و تعمیر می باشد. هزینه تعویض این قطعه بستگی به چندین فاکتور دارد. از اصلی ترین موارد که در تعیین میزان هزینه تعویض تاثیر گذار است، مدل خودرو می باشد. همچنین نوع موتور و وضعیت آن از لحاظ کارکرد اهمیت بالایی دارد. از آنجایی که پیستون خودرو در موتور قرار دارد و موتور از قطعه های حساس خودرو می باشد، به طور کلی هزینه تعویض آن بالا می باشد. تعویض این قطعه روند بسیار پیچیده ای می باشد و همان طور که گفته شد می بایست موتور خودرو باز شده و سیلندر ها نیز چک شود. این کار نیازمند زمان بسیار زیاد و تجربه بالایی است. توجه داشته باشید که خودرو خود را به تعمیر کار ماهر و با تجربه بسپارید زیرا تعویض این قطعه بسیار کار حساس و با دقتی می باشد.
نکات مهم برای مراقبت از پیستون ها
پیستون خودرو با اجزای دیگر موتور در ارتباط است و کارکرد هر یک بر دیگری اثر می گذارد. روغن کاری پیستون و سایر اجزای متحرک موتور مانند سوپاپ و میل لنگ می تواند راهی برای جلوگیری از خرابی آن ها باشد. همچنین باید توجه کرد که این اجزا در حرارت ایدهآل به فعالیت بپردازند. روغن کاری اجزای متحرک موتور خودرو موجب حرکت آنها به صورت روان می شود. همچنین اصطکاک در آن ها به مقدار قابل توجهی کاهش یابد. در نتیجه این قطعات در اثر خنک کاری دیگر در مقابل افزایش دما دچار انبساط نمی شوند و در نهایت هیچ کدام دچار خرابی و مشکل نمی شوند.از تاثیرگذارترین و بهترین روش هایی که کارکرد صحیح و درست این قطعه را افزایش می دهد، روانکاری و روغن کاری آن می باشد. روغن کاری موجب کاهش اصطکاک شده و حرکت این قطعه درون سیلندر را آسان می کند. در واقع برای حرکت راحت تر این قطعه درون سیلندر می بایست فضای مابین آن ها با روغن پر شود. این عمل بر روی کارکرد بهتر رینگ ها نیز تاثیر گذار است. در ادامه به چند مورد از کارهایی که موجب طولانی شدن عمر اجزای موتور و به خصوص این قطعه می شود اشاره کرده ایم:
- روانکار موتور را به صورت درست و استاندارد و مناسب موتور خودرو انجام دهید.
- به هیچ وجه به موتور فشار بیهوده وارد نکنید و از نگهداشتن آن در دورهای بالا پرهیز کنید مخصوصا برای مدت طولانی.
- از دنده معکوسهای ناگهانی بپرهیزید زیرا باعث ایجاد تنش شدید در اجزای موتور میشود.
- به صورت دوره ای و مرتب اقدام به کنترل سیستم خنککاری (فن و رادیاتور و کولانت و ترموستات و واترپمپ) کنید.
کلام آخر
هیروسان در متن فوق درباره ساختمان و اجزای اصلی پیستون خودرو صحبت کرده ایم. امیدواریم توانسته باشیم اطلاعات جامع و کاملی را در اختیار شما عزیزان قرار دهیم. هدف از این متن بالا بردن سطح اطلاعات در مورد عملکرد این قطعه و همچنین آشنایی با علائم و دلایل خرابی آن می باشد. با مطالعه این متن خواهید توانست با ایجاد مشکلی در خودروی خود بدانید که مشکل از کدام قسمت خودرو می باشد.