پیستون ماشین چیست؟
پیستون خودرو، قطعهی متحرک اصلی در موتور احتراق داخلی است که انرژی حرارتی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. پیستون فشار احتراق را از طریق حرکت رفت و برگشتی به میللنگ منتقل میکند و در تشکیل محفظه احتراق شرکت دارد.
Youdaoplaceholder0 تعاریف و توابع اصلی
پیستون خودرو یک قطعه استوانهای است که درون سیلندر موتور نصب میشود. وظایف اصلی آن عبارتند از:
Youdaoplaceholder0 تبدیل انرژی: فشار گاز تولید شده توسط احتراق سوخت از طریق پین پیستون و شاتون به میل لنگ منتقل شده و آن را به نیروی چرخشی تبدیل میکند.
ترکیب محفظه احتراق Youdaoplaceholder0 : به همراه سرسیلندر و دیواره سیلندر، یک فضای احتراق بسته را تشکیل میدهد.
هماهنگی حرکت Youdaoplaceholder0: چرخه چهار زمانه مکش، تراکم، تولید نیرو و تخلیه از طریق هماهنگی حرکت رفت و برگشتی تکمیل میشود.
Youdaoplaceholder0 ساختار و خواص مواد
پیستون از طراحی دو تکهای استفاده میکند:
Youdaoplaceholder0 top : موتورهای بنزینی که مستقیماً فشار احتراق را تحمل میکنند، عمدتاً از ساختار کف صاف استفاده میکنند، در حالی که موتورهای دیزلی اغلب با حفرههایی برای برآورده کردن الزامات احتراق طراحی میشوند.
سر نگهدارنده پیستون Youdao: قطعهای کلیدی برای نصب رینگهای پیستون، که دارای ۳ تا ۴ شیار رینگ (رینگ بنزین و رینگ روغن) برای آببندی و روانکاری است.
دامن Youdaoplaceholder0: عملکرد هدایتکننده، پوشش سطحی اصطکاک را کاهش میدهد، طراحی مدرن تمایل به "کوتاه و ضخیم" بودن دارد تا استحکام و اتلاف گرما را افزایش دهد.
جنس اصلی آلیاژ آلومینیوم است که ترکیبی از سبکی (کاهش نیروی اینرسی) و مقاومت در برابر دمای بالا را ارائه میدهد. برخی از مدلهای با کارایی بالا از آبکاری نیکل یا پوشش سرامیکی استفاده میکنند.
محیط کار و چالشهای فنی
پیستونها در شرایط سخت کار میکنند:
Youdaoplaceholder0 دما و فشار بالا: دمای لحظهای محفظه احتراق از ۲۵۰۰ کلوین فراتر میرود و قسمت بالای آن به طور مداوم فشاری بین ۳ تا ۹ مگاپاسکال را تحمل میکند.
حرکت پرسرعت Youdaoplaceholder0: موتور بنزینی میتواند به سرعت چرخشی ۶۰۰۰ دور در دقیقه برسد که معادل سرعت خطی بیش از ۲۰ متر بر ثانیه است.
نیروهای پیچیدهی Youdaoplaceholder0 : تحت بارهای ضربهای تناوبی، فشار جانبی و تغییر شکل ناشی از تنش حرارتی.
پیستونهای مدرن ساختار خود را از طریق تحلیل المان محدود بهینه میکنند و نوآوریهای تکنولوژیکی مانند کانالهای روغن خنککننده و پوششهای عایق حرارتی را برای رفع این چالشها به کار میگیرند.
کل پیستون را میتوان عمدتاً به سه بخش تقسیم کرد: بالای پیستون، سر پیستون و دامن پیستون.
وظیفه اصلی پیستون تحمل فشار احتراق در سیلندر و انتقال این نیرو به میل لنگ از طریق گژنپین و شاتون است.علاوه بر این، پیستون به همراه سرسیلندر و دیواره سیلندر، محفظه احتراق را تشکیل میدهند.
سر پیستون یکی از اجزای محفظه احتراق است و اغلب به شکلهای مختلفی ساخته میشود. در موتورهای بنزینی، سر پیستون عمدتاً به صورت تخت یا مقعر ساخته میشود تا ساختار محفظه احتراق فشرده، ناحیه اتلاف حرارت کوچک و فرآیند تولید ساده شود. پیستونهای سر محدب اغلب در موتورهای بنزینی دو زمانه استفاده میشوند. سر پیستون یک موتور دیزل اغلب به صورت حفرههای مختلف ساخته میشود.
سر پیستون قسمتی است که بالای نشیمنگاه پین پیستون قرار دارد. رینگهای پیستون روی سر پیستون نصب میشوند تا از ورود گاز با دما و فشار بالا به محفظه میللنگ و ورود روغن موتور به محفظه احتراق جلوگیری کنند. بیشتر گرمای جذب شده توسط بالای پیستون نیز از طریق سر پیستون به سیلندر منتقل شده و سپس توسط سیال خنککننده دفع میشود.
سر پیستون با چندین شیار حلقهای برای نصب حلقههای پیستون ماشینکاری میشود. تعداد حلقههای پیستون به الزامات آببندی بستگی دارد و به سرعت موتور و فشار سیلندر مربوط میشود. تعداد حلقهها در یک موتور پرسرعت کمتر از موتور کمسرعت و تعداد حلقهها در یک موتور بنزینی کمتر از موتور دیزل است. یک موتور بنزینی معمولی از دو حلقه گازی و یک حلقه روغنی استفاده میکند. موتور دیزل دارای سه حلقه گازی و یک حلقه روغنی است. موتورهای دیزل کمسرعت از ۳ تا ۴ حلقه گازی استفاده میکنند. برای کاهش تلفات اصطکاکی، ارتفاع قسمت حلقوی باید تا حد امکان کاهش یابد. به شرط اطمینان از آببندی، باید تلاش شود تعداد حلقهها به حداقل برسد.
تمام قطعات زیر شیار حلقه پیستون، دامن پیستون نامیده میشوند. وظیفه آن هدایت پیستون برای حرکت رفت و برگشتی در سیلندر و تحمل فشار جانبی است. هنگامی که موتور روشن است، به دلیل اثر فشار گاز داخل سیلندر، پیستون خم شده و تغییر شکل میدهد. پس از گرم شدن پیستون، به دلیل وجود فلز بیشتر در پین پیستون، انبساط آن بیشتر از سایر قسمتها است. علاوه بر این، پیستون تحت تأثیر فشار جانبی نیز دچار تغییر شکل فشاری میشود. نتیجه ترکیبی از تغییر شکلهای فوق باعث میشود که سطح مقطع دامن پیستون به بیضی تبدیل شود که محور طولی آن عمود بر جهت پین پیستون است. علاوه بر این، به دلیل توزیع ناهموار دما و جرم در امتداد محور پیستون، انبساط حرارتی هر سطح مقطع در بالا بیشتر و در پایین کمتر است.
...اگر میخواهید اطلاعات بیشتری کسب کنید، سایر مقالات این سایت را بخوانید!
در صورت نیاز به چنین محصولاتی لطفا با ما تماس بگیرید.
شرکت خودروسازی ژو منگ شانگهای با مسئولیت محدود متعهد به فروش MG& است.مکسوسقطعات خودرو پذیرفته میشود برای خرید.
