اصطلاحات مکانیکی

اصطلاحات موتور
تعریف پیستون:
پیستون قطعه استوانه ای شکل است که در داخل سیلندر به طرف بالا و پایین حرکت کرده و وظیفه ی آن مسدود نمودن و تشکیل محوطه احتراق و انتقال نیرو از طریق شاتون به میل لنگ و همچنین هدایت دود و گاز میباشد.به طور کلی عمل پیستون انتقال انرژی حاصل از احتراق مخلوط سوخت و هوا در داخل اتاق احتراق به میل لنگ است.
سیلندر:استوانه ای که پیستون داخل آن حرکت رفت و برگشتی را دارد سیلندر نامیده میشود.
نقطه ی مرگ بالا:بالاترین نقطه ای که پیستون در حرکت داخل سیلندر از آن حد بالاتر نمیرود نقطه ی مرگ بالا نامیده میشود و با حروف T.D.Cنشان میدهند(TOP-DIED-CENTER)
نقطه ی مرگ پایین: پایین ترین نقطه ای که پیستون در حرکت داخل سیلندر از آن حد پایینتر نمیرود نقطه ی مرگ پایین می نامند و با حروف B.D.C نشان میدهند.(BUTEM-DIED-CENTER)
کورس پیستون:فاصله ای که پیستون در داخل سیلندر ما بین نقطه ی مرگ بالا و پایین حرکت می کند کورس پیستون نامیده میشود.
حجم اولیه: حجم طی شده توسط پیستون از نقطه ی مرگ پایین تا نقطه ی مرگ بالا را حجم اولیه میگویند.
محفظه ی احتراق: حجم باقی مانده بین سر پیستون در نقطه ی مرگ بالا و سر سیلندر می باشد.
حجم کل سیلندر: حجم اولیه و حجم اطاق احتراق را مجموعا حجم کل سیلندر می گویند.
فشار کمپرس:فشار کمپرس در اثر بالا رفتن پیستون در زمان تراکم و کوچک شدن فضای بالای سیلندر به وجود می آید.این کوچک شدن حجم باعث بالا رفتن فشار و گرمای داخلی محفظه ی احتراق می گردد.
نسبت تراکم: نسبت حجم کل سیلندر به حجم اطاق احتراق را نسبت تراکم گویند.یا نسبت گاز داخل محفظه ی احتراق را قبل و بعد از تراکم مینامند.در موتورهای بنزینی از 6 به 1 الی 12 به 1 و در موتورهای دیزلی از 14 به 1 الی 22 به 1 می باشد.
حجم اطاق احتراق/حجم سیلندر+حجم اطاق احتراق =نسبت تراکم
اصطکاک: مقاومت در مقابل حرکت لغزشی بین دو جسم است که با هم تماس داشته باشند.اصطکاک به سه دسته تقسیم می شود.1:اصطکاک خشک(چوب روی زمین) 2:اصطکاک تر (دو جسم که بین آنها روغن وجود دارد) 3:اصطکاک غلظتی (حرکت گوه ای شکل روغن بین یاتاقانها و میل لنگ)
زمان(مرحله یا ضربه):
حرکت پیستون از نقطه ی مرگ بالا به پایین یا بالعکس را یک زمان(یک مرحله)یک ضربه می نامند.
سیکل:شروع یکی از زمانهای موتور تا شروع مجدد همان عمل را یک سیکل گویند.
نیرو:عاملی است که با توجه به اثرهایی که روی یک جسم میگذارد آنرا میشناسیم.نیرو میتواند سبب حرکت,سکون,چرخش,له شدن,کشیدن و… یک جسم شود و نیروهای مختلف را بر اساس اثراتشان نام گذاری میکنند.واحد نیرو در سیستم (SI) نیوتن متر (N.M)میباشد.
تعریف توان: توان کار انجام شده در واحد زمان است.توان یک ماشین مقیاسی است برای مقدار کاری که ماشین در یک زمان معین انجام میدهد. توان = P کار = W زمان = T
زمان/کار =توان        / یعنی تقسیم           p=w/t
واحدهای بزرگتر توان اسب بخار است که برابر 75 کیلوگرم بر ثانیه است. اسب بخار = PS
ps=75kg/see
تعریف وزن مخصوص:جرم واحدحجم یک ماده را چگالی یا وزن مخصوص می گویند.واحد آن کیلوگرم بر متر مربع است و یا واحد کوچکتر آن گرم بر سانتی متر مکعب. وزن مخصوص= P جرم جسم = M
حجم جسم = V
p=m/v=kg/m.3
دما:کمیتی مقایسه ای است که گرمی و سردی یک جسم را نشان می دهد. دما یکی از کمیتهای اصلی سیستم SI است.واحد اندازه گیری آن (K)کلوین می باشد.واحدهای دیگر آن سانتیگراد سلیبوس(°C) و فارنهایت (°F) میباشد که برای تبدیل این دو واحد به یکدیگر از این رابطه استفاده می شود.
c /100 = f-32/180
خلاء چیست؟فقدان هوا یا ماده ی دیگر را خلاءگویند.
حرکت دورانی: حرکت یک نقطه یا یک جسم در یک مسیر دایره ای شکل را حرکت دورانی می نامند.جسمی که حرکت دورانی داشته باشد بر حسب زاویه ای که گردش کرده است معین می شود.زاویه بر حسب درجه اندازه گیری می شود.یک دور کامل میل لنگ (محیط دایره) 360 درجه می باشد.
اینرسی: یکی از خواص ماده می باشد.اینرسی موجب می شود که هر ماده در مقابل تغییر سرعت یا تغییر جهت و یا حرکت مقاومت می کند.یک جسم ساکن تمایل دارد همیشه ساکن و یک جسم متحرک تمایل دارد همیشه با سرعت ثابت در یک جهت حرکت کند.موقعی که اتومبیل ساکن را بخواهیم حرکت دهیم یا به آن نیرویی وارد کنیم تا بر اینرسی آن غلبه کند.یا اگر بخواهیم از سرعت آن بکاهیم باید ترمز کنیم ترمز باید بر اینرسی آن غلبه کند تا اتومبیل توقف نماید.
گشتاور:یک نیروی پیچشی می باشد.برای فرمان دادن اتومبیل در سر پیچ ها باید به فلکه فرمان اتومبیل گشتاور وارد شود.برای باز کردن یک پیچ به آن گشتاور وارد می کنیم.واحد گشتاور بر حسب M.kg متر کیلوگرم یا Ib.ft پوند فوت می باشد.
تعریف موتور:
موتور دستگاهی است که انرژی شیمیایی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و باعث حرکت می شود.
انرژی:قابلیت انجام کار را انرژی گویند.ماشینها انرژی را به صورت شیمیایی-الکتریکی-مکانیکی-هسته ای و…کسب می کنند.عمل ماشین تبدیل انرژی دریافتی به صورت دیگر از انرژی است.یا انتقال انرژی دریافتی می باشد.یک ماشین انرژی را مصرف نمی کند بلکه آنرا منتقل می سازد و یا آنرا به صورتی دیگر تبدیل می کند.واحد کار و انرژی یکی است و برابر ژول است ( j) و چون کار انجام شده , مقیاسی از انرژی تبدیل شده و یا منتقل شده است.
موتورهای احتراقی به دو دسته تقسیم میشوند: 1:موتورهای احتراق خارجی(برونسوز) 2 :موتورهای احتراق داخلی (درونسوز)
1-موتورهای احتراق خارجی (برونسوز):
در این نوع موتور که در گذشته از آن استفاده میشد سوخت در خارج از موتور استفاده می شد.سوخت در خارج از موتور مصرف شده و انرژی حاصل از آن آب موجود در دیگ مخصوص را به بخار تبدیل کرده و از نیروی بخار برای به گردش در آوردن موتور استفاده می شد.
2-موتورهای احتراق داخلی (درونسوز):
در این نوع موتور که امروزه استفاده می شود.سوخت داخل محفظه ی احتراق سیلندر سوخته و ایجاد قدرت می نماید.برای ایجاد قدرت در موتورهای احتراق داخلی بایستی چهار عمل(مرحله یا زمان)در موتور انجام گیرد که عبارتند از 1- مکش 2-تراکم 3-احتراق 4-تخلیه موتورهای درون سوز به دو دسته تقسیم می شوند:
الف : موتورهای چهار زمانه بنزینی – دیزلی
ب: موتورهای دو زمانه بنزینی- دیزلی
تقسیم بندی موتورها از لحاظ سوخت:بنزینی-گازوئیلی-نفتی-الکلی-گازی-برقی و … .
تقسیم بندی موتورها از لحاظ سیستم خنک کننده:
1-موتورهایی که به وسیله ی هوا خنک می شوند.
2-موتورهایی که به وسیله ی آب خنک می شوند.
تقسیم بندی موتور از لحاظ قرار گرفتن سیلندرها:(الف- ردیفی) (ب- خورجینی یا Vشکل ) (د- موتورهای خوابیده – افقی ) (ج – ستاره ای یا رادیکال ) (چ- متقابل) (ح- موتورهای W شکل) (خ – موتور وانگل)
تقسیم بندی موتور از لحاظ طرز قرار گرفتن سوپاپها: 1-ردیفی (معلق) 2-جنبی نوع L 3-نوع F 4-نوع T
طرز انجام چهار عمل در موتورهای چهار زمانه ی بنزینی:
۱-مرحله ی مکش:
زمانیکه پیستون از نقطه ی مرگ بالا به سمت نقطه ی مرگ پایین حرکت می کند.در این حالت دریچه ی ورودی هوا باز و دریچه ی خروجی (دود) بسته میشود.بر اثر مکشی که در سیلندر به وجود می آید و در اثر فشار منفی خلاء که بر اثر پایین رفتن پیستون داخل سیلندر ایجاد میگردد مخلوط هوا و سوخت از راه سوپاپ هوا وارد سیلندر میشود.در این مرحله میل لنگ نیم دور یا ۱۸۰ درجه گردش کرده است.
۲-مرحله ی تراکم:
زمانیکه پیستون از نقطه ی مرگ پایین به طرف نقطه ی مرگ بالا حرکت میکند و با بالا رفتن پیستون هر دو سوپاپ دود و هوا بسته است این حرکت باعث متراکم و فشرده شدن(حدود ۱۲۰ تا ۱۵۰ پوند بر اینچ مربع یا ۸-۱۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع) مخلوط سوخت و هوا شده که این عمل باعث بالا رفتن درجه حرارت و فشار داخل سیلندر می گردد.باید توجه داشت که در این حالت وزن مخلوط هیچ گونه تغییری نمی کند.میزان فشار تراکم و درجه حرارت بستگی به نسبت تراکم موتور دارد در این مرحله نیز میل لنگ نیم دور یا ۱۸۰ درجه گردش میکند.
۳-مرحله ی احتراق(قدرت)
در انتهای زمان تراکم یعنی چند درجه از دوران میل لنگ مانده که پیستون به نقطه ی مرگ بالا برسد شمع جرقه زده و باعث احتراق هوا و بنزین می گردد.احتراق مخلوط بسیار سریع انجام شده انرژی حرارتی سوخت آزاد و موجب باز شدن مولکولها گردیده و این انبساط باعث فشار زیاد (حدود ۶۰۰ پوند بر اینچ مربع)در اطاق احتراق شده و پیستون را به طرف پایین می راند.این فشار در حین پایین آمدن پیستون به شدت افت پیدا می کند.این مرحله ی احتراق یا قدرت عمل مفید سیکل می باشد که تولید انرزی و حرکت مل لنگ را به وجود می آورد.حرکت رفت و برگشتی پیستون با کمک شاتون به میل لنگ منتقل شده و تبدیل به حرکت دورانی می گردد لازم به توضیح است که هر دو سوپاپ در این مرحله بسته است.میل لنگ هم برای این مرحله نیم دور یا ۱۸۰ درجه گردش می نماید.
۴-مرحله ی تخلیه:
زوانی که پیستون از نقطه ی مرگ پایین به سمت نقطه ی مرگ بالا حرکت می کند در این زمان سوپاپ دود باز و سوپاپ هوا بسته میباشد.فشار تراکم باعث خروج دود و مواد باقی مانده حاصل از احتراق از طریق مانیفولد دود میگردد.توضیح اینکه در این مرحله هم میل لنگ نیم دور یا ۱۸۰ درجه گردش می کند.توجه:جمعاَدر موتورهای چهار زمانه برای انجام چهار مرحله ی میل لنگ به دو دور یا ۷۲۰ درجه گردش نیاز دارد.
طرز انجام چهار عمل در موتورهای چهار زمانه ی دیزل:
۱-مرحله ی مکش یا تنفس:
پیستون از نقطه ی مرگ بالا به سمت نقطه ی مرگ پایین حرکت می نماید در این مرحله سوپاپ هوا باز و سوپاپ دود بسته است و فقط هوای خالص در اثر مکش پیستون وارد سیلندر می شود.
۲-مرحله ی تراکم:
پیستون از نقطه ی مرگ پایین به سمت نقطه ی مرگ بالا حرکت می نماید.در این مرحله هر دو سوپاپ هوا و دود بسته میباشد و فشار تراکم در این مرحله به ۳۰ تا ۶۰ اتنسفر رسیده و درجه حرارت داخل سیلندر به ۶۰۰ تا ۹۰۰ درجه ی سانتیگراد افزایش میابد.کمی قبل از نقطه ی مرگ بالا سوخت مایع (گازوئیل)تحت فشار زیاد به وسیله ی پمپ انژکتور به داخل سیلندر تزریق میشود.گازوئیل ضمن برخورد با هوای گرم و فشرده ی سیلندر مشتعل می شود.
زمان پایان تزریق سوخت تا شروع احتراق را زمان تاخیر احتراق گویند.این زمان لا اقل یک هزارم تا چهار هزارم ثانیه است.تزریق سوخت توسط پمپ مخصوص (انژکتور)انجام می گیرد وظیفه ی این پمپ هدایت مقدار معینی سوخت و ارسال آن در زمان معین به انژکتور است.انژکتور وظیفه ی پودر کردن و تزریق سوخت به سیلندر را به عهده دارد.نسبت تراکم در موتور دیزل ۱۶به ۱ تا ۲۲ به ۱ می باشد.
۳-مرحله ی احتراق (قدرت):
پیستون در اثر انبساط گاز سوخته شده به طرف پایین حرکت کرده و کار را ایجاد می کند.در این زمان هر دو سوپاپ هوا و دود بسته است فشار احتراق در این زمان ۶۰تا ۸۰ اتمسفر است که با اتخاذ تدابیر در تزریق سوخت میتوان فشار را تا پایان احتراق تقریبا ثابت نگه داشت.
۴-مرحله ی تخلیه:
پیستون از نقطه ی مرگ پایین به سمت نقطه ی مرگ بالا حرکت می کند. سوپاپ دود باز و هوا بسته‌.دود ایجاد شده در سیلندر در اثر فشار پیستون به خارج هدایت می شود.
توضیح:در موتور چهار زمانه ی دیزل مثل موتور بنزینیهر مرحله ۱۸۰ درجه گردش میل لنگ می باشد که با دو دور گردش یا ۷۲۰ درجه یک سکل کامل انجام می شود.
فرق بین موتور های چهار زمانه ی دیزلی و بنزینی:
موتور دیزل:
۱-فشار تراکم حدود ۳۰ تا ۶۰ اتمسفر است این فشار به علت مقاومت محدود مصالح موتور محدود است.
۲-نسبت تراکم ۱۶ به ۱ الی ۲۲ به ۱ است.
۳-اشتعال سوخت به طور خود سوزی و به وسیله ی تراکم زیاد انجام می شود.
۴-حد اکثر فشار احتراق ۸۰ تا ۶۰ اتمسفر است.
موتور بنزینی:
۱-فشار تراکم ۸ تا ۱۲ اتمسفر است این فشار به علت خود سوزی موتور محدود است.
۲-نسبت تراکم ۶ به ۱ الی ۱۲ به ۱ است.
۳-اشتعال سوخت به وسیله ی جرقه های خارجی انجام میشود.
۴-حد اکثر فشار احتراق ۴۰ تا ۲۰ اتمسفر است.
فرق از نظر سختمان
موتورهای دیزل:
۱:سنگین و محکم.
۲:دارای پمپ انژکتور و سوپاپ فشار.
۳-سوخت ارزان قیمت و مقاوم در مقابل تبخیر و غیر خطرناک.
موتورهای بنزینی:
۱-سبک
۲-دارای کاربراتور(در موتورهای قدیمی)کوئل-دلکو(در موتورهای قدیمی)شمع.
۳-سوخت گران قیمت(سهمیه بندی)رقیق و خطرناک از نظر آتش سوزی.
موتورهای احتراق داخلی دو زمانه:
این نوع موتورها اکثرا در موتور سیکلتها-قایق های موتوری و غیره به کار می رود.در این موتورها برای هر دور گردش میل لنگ یک احتراق صورت میگیرد.یعنی با گردش ۳۶۰ درجه می لنگ چهار عمل در این موتور صورت می گیرد در این موتورها سوپاپ به آن شکل که در موتورهای چهار زمانه است وجود ندارد بلکه داخل سیلندر مجراهایی وجود دارد که به وسیله ی خود پیستون یا سوپاپهای یک طرفه باز و بسته می شوند.داخل کارتر این موتورها فاقد روغن می باشد.کارتر این موتور کاملا آبندی بوده و به محفظه ی میل لنگ معروف است که پیش تراکم در آنجا صورت میگیرد.روغن به نسبت ۲۵ به ۱ با بنزین مخلوط می شود و عمل روغنکاری را انجام میدهد.به خاطر همین در این موتورها از بلبرینگ به جای یاتاقان برای میل لنگ استفاده می شود.این موتورها فاقد رینگ روغن می باشند و در ضمن رینگهای کمپرسی هم در محل خود گردش نمیکنند و به همین منظور برای جلوگیری از گردش رینگ در محل قرار گرفتن آن خار وجود دارد و از رینگ نوع خاری استفاده می شود و مراحل کار بدین صورت است.
۱-احتراق – تخلیه و پیش تراکم:زمانی که پیستون از نقطه ی مرگ بالا به سمت نقطه ی مرگ پایین می آید نیم دور اول(۱۸۰ درجه گردش میل لنگ)
۲-تراکم-تنفس:زمانیکه پیستون به سمت بالا میرود نیم دور دوم(۱۸۰ درجه ی دوم)جمعا ۳۶۰ درجه گردش میل لنگ.
طرز کار موتورهای دو زمانه ی بنزینی:
۱-فرض بر اینکه پیستون کاملا در نقطه ی مرگ بالا قرار گرفته در این لحظه شمع جرقه می زند و پیستون با سرعت به سمت پایین حرکت می کند.پس از اینکه پیستون نصف مسیر را طی کرد از برابر مجرای خروجی که به اگزوز متصل می باشد عبور می کند و دریچه ی خروج دود باز شده و دود تخلیه می شود.در همین لحظه مجرای انتقالی به خاطر اینکه پیستون از مقابل سوراخ آن می گذرد باز شده و در اثر فشاری که پیستون حین پایین رفتن به مخلوط متراکم شده داخل محفظه وارد می کند.
از آن مسیر مخلوط به بالای پیستون راه پیدا می کند.سطح بالای پیستون طوری طراحی شده که این مخلوط به بالای سیلندر می رود و از بالا باعث جارو کردن داخل سیلندر از دود حاصل احتراق می شود و تقریبا کلیه ی دودها از راه مجاری خروجی تخلیه می شود.تا این مرحله فقط پیستون از مرگ بالا به مرگ پایین رسیده است پس با نیم دور گردش میل لنگ یعنی ۱۸۰ درجه سه عمل (احتراق-تخلیه-پیش تراکم)انجام شده است.
۲-وقتی که پیستون از نقطه ی مرگ پایین به سمت نقطه ی مرگ بالا حرکت می کند ابتدا مجرای ورودی که به کاربراتور متصل می باشد و در اتتهای سیلندر قرار دارد با گذشتن پیستون از برابر آن مجرا باز شده که در اثر بالا رفتن پیستون خلائی در محفظه ی میل لنگ صورت می گیرد که باعث مکش مخلوط به داخل محفظه می شود.در ضمن در همین موقع که پیستون به سمت بالا حرکت می کند مخلوطی که قبلا در محفظه ی میل لنگ متراکم شده و به بالای پیستون راه یافته بود را کاملا متراکم می کند که چند درجه مانده به نقطه ی مرگ بالا شمع جرقه می زند و عمل احتراق صورت می گیرد.پس در مرحله ی دوم که پیستون از پایین به سمت بالا می رود و نیم دور گردش میل لنگ هم می باشد عمل تنفس و تراکم صورت می گیرد.
فرق بین موتورهای چهار زمانه و دو زمانه
الف-چهار زمانه:
۱-موتور چهار زمانه در دو دور گردش میل لنگ یا ۷۲۰ درجه یکبار عمل احتراق صورت می گیرد.
۲-سیستم روغنکاری جداگانه دارد.
۳-دارای رینگ روغنی می باشد و رینگ چرخشی دارد.
۴-یک کارتر برای تمام سیلندر ها دارد.
۵-دارای سوپاپ می باشد.
۶-از یاتاقان برای میل لنگ استفاده میشود.
۷-موتور چهار زمانه کمتر گرم می کند.
۸-موتور پیچیده و سنگین داشته و وسایل و تجهیزات زیاد دارد و تعمیرات آن مشکل و دارای هزینه ی زیادی می باشد.
ب-دو زمانه:
۱-موتورهای دو زمانه در هر یک دور گردش میل لنگ یکبار عمل احتراق صورت می گیرد.
۲-سیستم روغنکاری ندارد و روغن یا سوخت مخلوط می شود.
۳-فاقد رینگ روغن و رینگهای ثابت می باشند.
۴-برای هر سیلندر یک کارتر جداگانه دارد.
۵-فاقد سوپاپ می باشد.
۶-فاقد یاتاقان بوده و از بلبرینگ استفاده می شود.
۷-به علت دو برابر بودن تعداد احتراق موتور گرم می کند.
۸-دارای موتور ساده-سبک و اقتصادی تر نسبت به موتور چهار زمانه است و تجهیزات آن آسانتر می باشد.
ساختمان موتور:
در صفحات پیش با انواع موتور آشنا شده و می دانیم مخلوط سوخت توسط دستگاه سوخت رسانی به سیلندر موتور داده می شود و در آنجا همرته با هوا متراکم و محترق می گردد.می دانیم که از احتراق سوخت فشار زیادی به سر پیستون وارد می شود که پیستون را به سمت پایین حرکت می دهد و میل لنگ را می چرخاند.
در این قسمت با ساختمان موتور آشنا شده و اطلاعات لازم جهت شناختن موتور به منظور شناسایی دقیق کار کردن آن و تشخیص معایب آن به دست می آوریم.موتور به طور کلی از سه قسمت تشکیل یافته است:
۱-سر سیلندر و متعلقات آن.
۲-بلوک سیلندر.
۳-کارتر یا محفظه ی میل لنگ.
سر سیلندر:
سر سیلندر در پوششی است که با بلوک سیلندر تشکیل اطاق احتراق را می دهد و شکل آن تابع ساختمان سیلندر بوده و چنانچه از نوع خنک کننده با آب باشد دارای مجاری آب و در غیر این صورت دارای شیارهای خنک کننده با هوا می باشد.سر سیلندر با پیچ و مهره به بلوک سیلندر متصل می شود.در کف سر سیلندر به تعداد سیلندرها گودی وجود دارد به نام اطاق احتراق روی سر سیلندر داخل هر اطاق احتراق سوراخی برای قرار دادن شمع وجود دارد.
متعلقات سر سیلندر:
الف-محل بسته شدن شمع در سر سیلندر است و بسته به ساختمان سر سیلندر در سطح جانبی یا فوقانی آن قرار دارد.
ب-در صورت قرار گرفتن سوپاپها در سر سیلندر قطعات تشکیل دهنده مکانیزم سوپاپ ها از قبیل اسبکها-گیتهای سوپاپ-سیت سوپاپ-میل سوپاپ(موتورهای میل سوپاپ رو)فنرها و غیره که همگی در محلهای مخصوص خود در سر سیلندر بسته می شود.
ج-کانالها و مجاری آب و روغن.
د-محلهای عبور میل تایپت.
ه-مانیفولدها(لوله هایی که سوخت را به داخل سیلندر وارد کرده و پنجه اگزوز که دود و مواد حاصل از احتراق را از سیلتدر خارج می کند.
و-محل بستن ترموستات.
جنس سر سیلندر:
جنس سر سیلندر از آلیاژهای آهن(چدن دانه ریز)یا آلیاژهای آلومینیوم به دو صورت ریختگی یا تزریقی در داخل قالبهای به خصوص ساخته می شود.
سر سیلندر معمولا یکپارچه و یا اگر طول موتور زیاد یا سنگین باشد چند تکه ریخته شده و سپس سطوح لازم را تراشیده و صیقل داده و به شکل مورد نظر در می آورند.
انواع سر سیلندر:
سر سیلندر بسته به ترتیب و نوع قرار گرفتن سوپاپها به طور کلی به چهار دسته تقسیم می شوند.
۱-آی هد. ۲-اف هد. ۳-تی هد. ۴-ال هد.
شکل قرار گرفتن سوپاپ در سر سیلندرهای آی هد یا خطی یک ردیفه یا دو ردیفه است بعضی سر سیلندر ها فاقد محل عبور سوپاپ می باشد مثل تی هد و ال هد.
باز و بستن سر سیلندر:
یکی از قطعاتی که باز و بستن آن بسیار مهم می باشد و باید کمال دقت را در این امر مبذول داشت.باز و بستن غلط سر سیلندر باعث ایجاد عیوبی از جمله تاب دیدگی و سوختن مرتب واشر سر سیلندر می گردد.
نکات زیر در باز و بستن سر سیلندر بسیار مهم می باشد:
۱-هیچگاه و در هیچ مورد سر سیلندر را در زمانی که موتور گرم است باز نکنید(خیلی مهم)
۲-بست باتری را باز می کنیم(این امر در موقعی که خواستیم گیربکس یا موتور یا قطعات دیگر مانند استارت-دینام و غیره را باز کنیم الزامی است).
۳-آب موتور را خالی می کنیم.
۴-در صورت باز کردن رادیاتور محوطه ی عمل وسیعتر می شود.
۵-کلیه ی اتصالات لوله های آب رادیاتور-ترموستات و لوله های بخاری را باز می کنیم.
۶-اتصالات الکتریکی از قبیل سیم درجه آب و وایرهای شمع را باز می کنیم.
۷-کلیه ی شمع ها را باز می کنیم.
۸-بست گلویی اگزوز را باز کرده و از اتصال خارج می کنیم.
۹-اگر موتور دارای کاربراتور باشد کلیه ی سیمها و لوله های مربوط به کاربراتور را باز کرده و علامت گذاری می کنیم.
۱۰-کاربراتور را باز می کنیم.
۱۱-درب قالپاق سوپاپ را باز می کنیم.
۱۲-در صورتی که اسبکها و پایه های آن مانع باز کردن پیچهای سر سیلندر باشد آنها را نیز باز می کنیم.
۱۳-میل تایپت را بر می داریم.
۱۴-با آچار بکس مناسب و دسته بکس با کمک رابط به روشهای زیر پیچها را ابتدا دو رزوه شل و سپس باز می کنیم.
۱۵-باید دقت کرد که مقدار گشتاور(مقدار نیروی وارد بر پیچ)در سفت کردن مطابق با مقدار کاتالوگ ماشین مورد نظر باشد.مقدار گشتاور را باید از کاتالوگ به دست آورد در صورت نداشتن کاتالوگ قبل از باز کردن و شل کردن پیچهای سر سیلندر می توان توسط آچار ترکمتر مقدار گشتاور را به دست آورد.بدین منظور آچار ترکمتر را با بکس مناسب بر روی گل پیچ قرار داده و به سمت سفت شدن به دسته ترکمتر به آرامی فشار می آوریم و تا حدی این فشار را ادامه می دهیم تا پیچ در جای خود حرکتی نکند.این عمل را با پیچهای دیگر تکرار کرده میانگین عدد نشان داده شده توسط ترکمتر محاسبه و به عنوان مقدار گشتاور پیچهای سر سیلندر موتور مورد نظر در موقع سفت کردن پیچها استفاده می کنیم.
عیوب سر سیلندر:
سر سیلندر به طور کلی عیوب زیر را پیدا می کند:
۱-ترک خوردگی. ۲-تاب دیدگی. ۳-کربن گرفتن.
۴-گشاد کردن گیت سوپاپ -سوختن و خرابی سیت سوپاپ.
۱:ترک خوردگی:در صورت یخ زدن شدید آب در سر سیلندر و یا در زمانیکه در حین تعمیر در اثر بی احتیاطی ضربه ی شدیدی به آن وارد شود.
علاج این امر:الف-اگر ترک بسیار مویی و ریز باشد (واندربل-واندرسیل)را از طریق رادیاتور داخل سیستم خنک کننده پس از برداشتن ترموستات می ریزیم تا ضمن چرخش آب داخل ترک ها نفوذ کرده و ترک ها را می گیرد.
ب:تعمیر به وسیله ی دوختن.
پ:تعمیر به وسیله ی جوش دادن
۲-تاب دیدگی:علل تاب برداشتن سر سیلندر:
لف-باز و بستن غلط سر سیلندر.
ب-در موقع گرم بودن موتور سر سیلندر را باز کردن.
ج-نامیزان بستن پیچهای سر سیلندر.
د-سوختن واشر سر سیلندر.
ه-گرم شدن بیش از حد موتور.
علائم تاب دیدگی سر سیلندر:
۱-سوختن مرتب واشر سر سیلندر. ۲-موتور دیر روشن شده و بد کار می کند. ۳-ایجاد کمپرس داخل کاربراتور-اگزوز-کارتر و رادیاتور. ۴-گرم شدن بیش از اندازه ی موتور. ۵-مخلوط شدن آب با روغن. ۶-آب سوزی (خارج شدن بخار آب از اگزوز). ۷-کمی کمپرس موتور.
آزمایشات تاب دیدگی سر سیلندر:
سر سیلندر را پس از باز کردن کاملا شستشو داده و سطح سر سیلندر را با شابر کاملا تمیز کرده و قطعات باقی مانده از واشر و یا ذرات را کاملا پاک می کنیم.
۱-به وسیله ی سنگ مرع و فیلتر ۲۰/۰ میلیمتر.
۲-آزمایش با خط کش فلزی و فیلر:
سر سیلندر را بر عکس روی میز کار قرار می دهیم و لبه ی خط کش را بر روی سطح سر سیلندر قرار داده فیلر ۲۰/۰ میلیمتری را مین خط کش و سطح سر سیلندر قرار داده در صورت تاب داشتن سر سیلندر فیلر به میان لبه ی خط کش و سر سیلندر فرو میرود.البته این عمل را در چندین جهت با زوایای مختلف انجام می دهیم.
۳-آزمایش با پودر سرنج.
علاج تاب دیدگی:
سر سیلندر را به تراشکاری داده تا قشر نازکی از آن کف تراشی شود.این عمل تا سه بار مجاز است.
۳-کربن گرفتن سر سیلندر(طاق احتراق):
در اثر احتراق مخلوط هوا و بنزین در داخل سیلندر به مرور مقداری دود در اطاق احتراق جمع شده که می تواند کاملا در کار موتور موثر واقع شود.این دود علاوه بر ایکه حجم اطاق احتراق را کوچک ساخته نسبت تراکم را در موتور بالا می برد که خود باعث ایجاد احتراق زود رس در موتور می شود.سرخ شدن کربن در زمان احتراق چه در الکترودهای شمع و چه در نقاط گرم دیگر مانند سطح نعلبکی شکل سوپاپها و سطح بالای پیستون باعث ایجاد احتراق نا به هنگام می گردد.
بنابر این از علائم زیاد شدن کربن در اطاق احتراق می توان انفجار-خود سوزی و بالا رفتن کمپرس موتور را نام برد.موتورهایی که بعد از بستن سوئیچ جرقه-به گردش خود ادامه می دهند چنانچه خود سوزی در اثر گرم بودن بیش از حد الکترودها و یا حرارت بیش از حد سر سیلندر به علت گرفتگی مجاری آب و یا ضعیف شدن سیستم خنک کننده یا تنظیم نبودن جرقه می تواند در اثر ازدیاد دوده در اطاق احتراق باشد.
انفجار موتور اکثرا در هنگام باز بودن دریچه ی گاز قبل از اینکه موتور زیر بار برود شنیده می شود.کرخانه های سازنده ی موتور معمولا کیلومتر معینی را برای کربن گیری و یا تعمیرات سر سیلندر تعین می کنند.ولی گاهی عیوبی در موتور پیش می آید که فواصل کربن گیری را نزدیکتر می سازد مانند استفاده از گاز غیر استاندارد و تصفیه نشده ی سی ان جی در ایران.
عوامل کربن گرفتن :
۱-موتور:
الف:روغن سوزی.ب-کم شدن کمپرس موتور. ج-گرفتگی در لوله ی اگزوز. د-اشتباه جا انداختن زنجیر دنده ی میل لنگ و میل سوپاپ. ه-گرفتگی در هواکش کارتر و سرد کار کردن موتور.
۲-سیستم سوخت رسانی:
الف-گرفتگی در صافی هواکش کاربراتور. ب-کار نکردن صافی هوا کش کاربراتور(وارد شدن گرد و خاک به داخل سیلندر) ج-غنی بودن مخلوط به علت تنظیم غلط کاربراتور. د-میزان نبودن اندازه ی ژیگلور و سطح بنزین در پیاله. ه-نبودن هوا کش.
۳-سیستم جرقه:
الف-اشتباه بودن زمان جرقه. ب-ضعیف بودن جرقه در شمع.
روش های کربن گیری:
کربن گیری معمولا به دو روش زیر صورت می گیرد.
۱:استفاده از محلولهای شیمیایی.
۲:استفاده از روشهای مکانیکی.
الف-استفاده از محلولهای شیمیایی مخصوص که با ریختن آن از دهانه ی کاربراتور در هنگامی که موتور روشن می باشد.با تماسی که این محلول با سوپاپ ورودی -داخل اطاق احتراق-سوپاپ خروجی و لوله های اگزوز-سطح بالای پیستون برقرار می کند.تمامی کربن به شرط اینکه قشر سخت و ضخیم نشده باشد در خود حل کرده از اگزوز خارج می گردد.این نوع کربن گیری در مدت های نسبتا کوتاه قبل از اینکه علائم زیاد شدن کربن ظاهر گردد باید صورت گیرد.در غیر این صورت تنها راه کربن گیری استفاده از روش مکانیکی است که به تفصیل شرح داده می شود.هنگامی که علائم زیاد شدن کرین در موتور ظاهر گردد بهتر است هر چه زودتر عمل کربن گیری انجام گیرد به این دلیل که ادامه ی استفاده از موتور در این شرایط علاوه بر اینکه سائیدگی قطعات را چند برابر از حالت عادی می نماید در ضمن قدرت موتور نیز روز به روز تقلیل پیدا کرده و مصرف سوخت تا حد زیادی افزایش پیدا می کند.لایه های کربن در اطاق احتراق از سوختن بنزین و روغن و همچنین ذرات سیلیس که همراه گرد و خاک وارد کاربراتور و بالاخره موتور می گردند تشکیل شده اند.
۱-ب-روش دیگر استفاده از مواد شیمیایی:
یکی از مواد شیمیایی که در کربن گیری به کار می رود تترا کلرید کربن است که ما می توانیم به صورت تک تک کلیه ی سیلندر ها را کربن گیری کنیم.به اینصورت که یکی یکی شمعها را باز کرده و از محل شمع این ماده را به داخل اطاق احتراق تزریق کرده سپس موتور را روشن می کنیم.این عمل را به ترتیب برای کلیه ی سیلندر ها انجام می دهیم.گرم بودن موتور در این حالت اجباری است .نکته ای که قابل توجه است سرعت عمل این روش می باشد ولی دقت عمل و کربن گیری کامل در روش مکانیکی است.
۲-ب-کربن گیری با روش مکانیکی:
برای تمیز کردن دود اطاق احتراق با روش مکانیکی لازم است که سر سیلندر موتور برداشته شود.قبل از شروع کار آچارها و لوازم مورد نیاز را آماده کرده و به روشی که شرح دادیم سر سیلندر موتور را باز می کنیم.سپس کلیه ی قطعات سر سیلندر از جمله سوپاپها (روش باز کردن سوپاپها به طور کامل تشریح خواهد شد) را باز می کنیم.توسط شابر و برس سیمی(گرد-لوله ای و فرمهای دیگر)را در سه نظام دریل بسته و شروع به پاک کردن کربن از روی سر سیلندر و اطاق احتراق می کنیم.برای تمیز کردن هر یک از قطعات مانیفولد اگزوز و مجاری باریک لوله اگزوز و گوشه های اطاق احتراق – سوپاپها برسهای سیمی در نظر گرفته و ساخته شده است.برای پاک کردن گیت سوپاپ می توان از برس قابل انعطاف استفاده کرد.
۲-ج:استفاده از سند پلاست:
این دستگاه دستگاهی است مشابه به شمع پاک کن.در این روش ذرات پودر ماسه توسط کمپرس هوا از راه پستانک به قطعه پاشیده شده و کربن آنرا پاک می کند.در بعضی دستگاههای دیگر به عوض ذرات ریز ماسه از گرد سمباده یا شیشه استفاده می شود.در نظر داشته باشید که نوع مواد مصرفی برای سر سیلندر آلومینیومی و چدنی تفاوت دارد.به کمک این دستگاه در مدت سه دقیقه حد اقل میتوان چند سر سیلندر را کربن گیری نمود.قبل از گذاشتن سر سیلندر به داخل محفظه ی کربن گیری مجاری آب را مسدود کرده و برای جلو گیری از صدمه زدن به سطوح صیقلی سر سیلندر روی این سطوح کمی گیریس بزنید و به خاطر داشته باشید که چنانچه گیریس به محلهایی که نیاز به کربن گیری دارند راه پیدا کند گرفتن کربن را مشکل می سازد.نکته ی مهم این است که این دستگاه برای کربن گری پیستون سوپاپ و غیره بعد  خارج کردن از موتور میتوان استفاده کرد.در این دستگاه دو نوع پستانک موجود است-یکی گرده سمباده و دیگری هوا.پستانک سمباده معمولا با فشار ۳۰ پوند و پستانک هوا با فشار بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ پوند برای تمیز کردن ذرات کربن مورد استفاده قرار می گیرد.معمولا از این دستگاه برای کارهای سری و بیشتر در کارخانه ها و کارگاههای بزرگ استفاده می شود.
علائم کربن گرفتن سر سیلندر:
پت پت کردن موتور در سر بالایی و یا زیاد ضربه زدن موتور-دیر خاموش شدن بعد از بستن سوئیچ.
واشر سر سیلندر:
واشری است از جنس نسوز که مابین بلوک و سر سیلندر قرار گرفته و عمل گاز بندی(آب بندی)کمپرس-آب و روغن را بین این دو قطعه انجام می دهد.کلفتی این واشر در اطراف اطاق احتراق بیشتر است.
جنس واشر سر سیلندر:
از ورقه های فلز نرم یا پنبه ی نسوز و فلز نرم ساخته می شود.واشر سر سیلندر انواع مختلف دارد یک لایه که از آلیاژ آلومینیوم و کرم-دو لایه از فلزات نرم و پنبه ی نسوز-سه لایه که از لایه های مسی به خاطر نرمی آن و بهتر شدن عمل آب بندی-مقوا یا پنبه ی نسوز جهت مقاومت در مقابل حرارت زیاد و لایه ی فولادی جهت مقاومت و زیادتر در مقابل فشار و حرارت.پنبه ی نسوز یا آسبست یک ماده ی معدنی است که نقطه ی ذوب آن ۱۵۵۰ درجه ی سانتیگراد است.یک واشر سر سیلندر یک بار مصرف است و زمانی که بسته شد بعد از باز کردن سر سیلندر دیگر قابل استفاده نخواهد بود لذا قبل از تعویض واشر حتما سر سیلندر از لحاظ تاب دیدگی باید آزمایش کرد ضمنا سطح سر سیلندر نباید نا صاف باشد.
عیوب واشر سر سیلندر:
واشر سر سیلندر ممکن است بسوزد یا نیم سوز شود.
علل سوختگی واشر سر سیلندر عبارتند از:
۱-تاب داشتن سر سیلندر ۲-ترکیدن(ترک داشتن) سر سیلندر ۳-شل بودن پیچ های سر سیلندر ۴-گرم شدن بیش از حد موتور ۵-نا میزان بستن پیچ های سر سیلندر.
علائم سوختگی واشر سر سیلندر:۱-خارج شدن آب از اگزوز ۲-گرم کردن موتور ۳-ورود کمپرس در داخل رادیاتور(جوش کاذب) ۴-کمی کشش موتور ۵-قاطی کردن آب و روغن ۶-دیر روشن شدن موتور.
توجه:اگر بخار آب در حالت گرم بودن موتور از اگزوز خارج شود دلیل بر سوختن یا نیم سوز بودن واشر سر سیلندر است.
نکته ی بسیار مهم:در موتورهایی که دارای بوش تر هستند در صورتی که عیبی از عیوب سر سیلندر یا واشر سر سیلندر باشد که فقط در این حالت باز کردن سر سیلندر کافی است باید پس از باز کردن کلیه ی پیچ های سر سیلندر همه ی پیچ ها را به جز دو پیچ سر سیلندر را خارج می کنیم و سپس سر سیلندر را چند بار به چپ و راست در سر جای خود حرکت داده تا اگر احتمالا بوش پیستون با سر سیلندر درگیری داشته باشد با این حرکت از درگیری خارج شود.اگر این عمل را انجام ندهیم و سر سیلندر را برداریم امکان دارد بوش پیستون مقداری با سر سیلندر به سمت بالا حرکت کرده و باعث خرابی و از آب بندی خارج شدن واشر آب بندی بوش پیستون بگردد.در صورت عدم توجه به این نکته امکان دارد پس از بستن سر سیلندر و روشن کردن موتور آب و روغن مخلوط شده در نتیجه باز کردن موتور و تعویض کلیه ی واشر ها مورد لزوم باشد.
توجه:پس از بستن سر سیلندر و سفت کردن پیچ های سر سیلندر توسط آچار ترکمتر بدون اینکه آب در داخل موتور باشد موتور را روشن کرده و قبل از گرم شدن موتور آنرا خاموش می کنیم سپس با ترکمتر سفت بودن پیچ ها را کنترل می کنیم.
نکاتی در مورد تعویض واشر سر سیلندر: برای جاگذاری واشر سر سیلندر از هیچ گونه مواد خارجی مانند گریس یا چسب استفاده نمی کنیم.
علامت top روی واشر سر سیلندر در موقع بستن باید به سمت بالا بوده و در صورت نبودن علامت با منطبق کردن واشر با بلوک می توان به جهت واشر سر سیلندر پی برد.در ضمن سمت مسی واشر سر سیلندر باید به سمت پایین و روی بلوک سیلندر قرار گیرد.
تعریف پیستون:
پیستون قطعه استوانه ای شکل است که در داخل سیلندر به طرف بالا و پایین حرکت کرده و وظیفه ی آن مسدود نمودن و تشکیل محوطه احتراق و انتقال نیرو از طریق شاتون به میل لنگ و همچنین هدایت دود و گاز میباشد.به طور کلی عمل پیستون انتقال انرژی حاصل از احتراق مخلوط سوخت و هوا در داخل اتاق احتراق به میل لنگ است.پیستون از نظر ایده آل باید استوانه ی کامل باشد ولی از نظر حقیقی این چنین نیست.مقطع پیستون کمی به شکل بیضی شکل ساخته میشود. پیستون بیضی شکل وقتی گرم میشود به حالت دایره ی کامل در می آید,برای سهولت حرکت پیستون در داخل سیلندر و جلوگیری از گیر کردن آن در اثر انبساط در سیلندر لازم است لقی کمی بین پیستون و سیلندر ایجاد شود,در این فاصله که قشر نازکی از روغن قرار گرفته و فاصله را پر می کند.این قشر ضمن آنکه اصطکاک ایجاد شده را تقلیل داده و از سایش سریع آن میکاهد,عمل تبادل حرارت را نیز انجام میدهد.مقدار لقی پیستون در حالتی که سرد است بیشتر بوده ولی با گرم شدن موتور پیستون انبساط پیدا کرده و لقی آن با سیلندر کم میشود.علت انبساط پیستون دو عامل است:1:حرارت زیاد که به پیستون تاثیر میکند. 2:ضریب انبساط که در پیستونهای آ لومینیومی بیشتر از پیستونهای چدنی است. پیستونهای بیضی شکل که برای جلوگیری از چسبیدن پیستون به سیلندر(گیرپاژ)ساخته میشوند با ابعاد خاصی طرح میگردند.قطر پیستون که در محور تکیه گاه گژن پین قرار دارد با اندازه ی۱۵/۰ میلیمتر از طرف دیگر کوچکتر است و قطر پیستون در روی محور 45 درجه نسبت به محور سوراخ ۰۷۵/۰ میلیمتر کوچکتر از بزرگترین قطر پیستون است.
یکی از دلایلی که نباید در حالتی که موتور سرد است به آن گاز دهیم این است که چون پیستون عمل آبندی را در حالت سرد نمیتواند با جداره ی سیلندربه خوبی انجام دهد مخلوطی کم از بنزین,هوا ویا حتی کربن(بر اثر سوختن بنزین در اتاق احتراق) وارد کارتل(محل نگهداری روغن) میشود و این امر به مرور زمان باعث میشود که کیفیت روغن زودتر از حد استانداردی که دارد از بین برود.
سابقاَ پیستونها را از جنس چدن میساختند این امر بدان علت بود که چدن دارای خاصیت لغزشی مناسب است ولی امروزه از پیستونهای چدنی فقط در موتورهای کم دور استفاده میشود.تقریبا امروزه پیستونهایی که از آلیاژهای سبک ساخته شده اند و معروف به پیستونهای آلومینیومی هستند استفاده میشود.پیستونهایی سبکتر از آلومینیوم نیز وجود دارند که به علت دوام کم فقط در ماشینهای مسابقه ای جهت سبکتر شدن وزن موتور استفاده میشود.وزن پیستونهای آلومینیومی از پیستونهای چدنی کمتر است ولی نظر به اینکه با افزایش درجه حرارت آلومینیوم بیشتر از چدن انبساط پیدا میکند.باید ترتیبی اتخاذ گردد تا لقی بین پیستون و سیلندر در موقع کار کردن ثابت بماند.سطح پیستون از نوعی(اکسید)و یا بعضی مواد دیگر پوشانیده شده است.این پوشش نگهدارنده ی خوبی است برای روغن بین دیواره ی سیلندر و پیستون,ضمنا باعث میشود که موتور در هوای سرد به نرمی کار کند و در زیر بارهای سنگین از ایجاد خراشیدگی و سائیدگی در دیواره ی سیلندر حتی الامکان جلوگیری می کند.
مشخصات پیستون: چون پیستون داخل سیلندر با سرعت و تحت فشار و حرارت زیاد کار میکند بنابراین بایستی دارای مشخصات زیرباشد. الف:یک پیستون خوب بایستی قادر به تحمل فشار و حرارت زیاد باشد. ب:یک پیستون خوب بایستی هادی حرارت بوده و انبساط حرارتی آن کم باشد. د:یک پیستون خوب بایستی بتواند در مقابل اصطکاک و سائیدگی به مقدار زیادی مقاوم باشد. ج:یک پیستون خوب بایستی حتی المقدور سبک باشد. ح:یک پیستون خوب نباید مقدار زیادی سائیدگی در سیلندر ایجاد کند.
مشخصات انواع پیستون:
سطح بالای پیستون که به تاج پیستون معروف است بسته به نوع موتور و طراحی آن به سه دسته صورت مسطح یا (تخت),فرو رفته(محدب),بر آمده(مقعر)دیده میشود روی تاج پیستون در بعضی از موتورها فرو رفتگی هایی به منظور ایجاد فاصل بین سوپاپها و سر پیستون ایجاد شده است.در بعضی موتورها برای خروج بهتر دود و ورود مخلوط سوخت,تاج پیستون دارای برآمدگی بخصوصی است که به آن رفلاکتور میگویند.شکل تاج پیستون در کوچک و بزرگ کردن محفظه ی احتراق و مقدار کمپرس تاثیر بسزایی دارد در ضمن روی تاج پیستون علامتهایی از قبیل (وزن مخصوص,علامت فلش جهت سوار شدن پیستون در داخل سیلندر,مقدار فشار کمپرس,قطر گژن پین,اندازه(سایز)پیستون حک شده است)محیط خارجی پیستون به چند منطقه تقسیم می شود از تاج پیستون تا سوراخ گژن پین دارای شیارهایی است که تعداد این شیارها در موتورهای مختلف متفاوت است این شیارها محل قرار گرفتن رینگ میباشد ومنطقه ی کمپرس نامیده میشود. منطقه ی کمپرس دارای شکل مخروطی است این امر بدان علت است که چون پیستون در معرض حرارت زیاد قرار دارد و مانند هر جسم دیگری در اثر گرما منبسط میشود. در حرارت زیاد این قسمت مخروطی تبدیل به استوانه شده و به راحتی در داخل سیلندر حرکت میکند. منطقه ی ما بین سوراخ گژن پین وانتهای پیستون را دامن پیستون مینامند عمل اصلی دامن هدایت مطمئن پیستون در داخل سیلندر بوده تا از کله شدن پیستون جلوگیری نماید.به علاوه مقداری از فشار احتراق به صورت فشار جانبی توسط لبه مقاوم پیستون به بدنه ی سیلندر منتقل میشود.در داخل دامن پیستون لبه هایی جهت تقویت بدنه ی پیستون به نام لبه ی تقویت پیستون قرار دارد.سوراخ گژن پین تگیه گاه گژن پین روی پیستون است فاصله ی بین دو سوراخ نباید از حد معینی تجاوز کند. زیرا در این حالت نیروی خمشی زیادی به میله ی پیستون اثر میگذارد.به علاوه باید طوری محاسبه شود که شاتون بتواند در جهت محور گژن پین مقدار معینی بازی و حرکت نماید.
انواع اصلی پیستونها:
1:پیستون یکپارچه و ساده:
این نوع پیستون به صورت استوانه بوده و هیچ نوع شکاف یا فرو رفتگی(به جز شکاف رینگ و سوراخ گژن پین)در بدنه وجود ندارد.این نوع فاصله بین پیستون و سیلندر از انواع دیگر بیشتر است تا موقعی که پیستون در اثر حرارت منبسط میشود بتواند به راحتی در محل خود حرکت کند و در ضمن جنس پیستون بایستی طوری انتخاب شود که انبساط آن در موقع گرم شدن کم باشد.
2:پیستون شکافدار یا چاکدار:
این نوع پیستون در موقعی که موتور سرد میباشد حالت بیضی شکل دارد و زمانیکه پیستون بیضی شکل گرم میشود شکل دایره ای به خود میگیرد و به طور کامل با جداره ی سیلندر تماس پیدا میکند البته منظور از تماس کامل این است که فاصله ی قسمتهای مختلف پیستون با سیلندر یک این است که فاصله ی قسمتهای مختلف پیستون با سیلندر یک اندازه میباشد خاصیت پیستون این است که در موقع سرد بودن لقی کمی با جداره ی سیلندر دارد ولی موقعی که پیستون گرم شد فاصله ی نرمال در سطح بیشتری گسترش میابد.
۳:پیستونهای منحرف یا خارج از مرکز:
در این طریقه پیستون و محور گژن پین در یک امتداد نمیباشد بلکه با قدری فاصله از یکدیگر قرار دارد.علت این است که چون در زمان احتراق نیروی حاصله به پیستون فشار آورده و پیستون را به طرف پایین میراند در نتیجه شاتون تغییر جهت داده تا حرکت پیستون را به میل لنگ منتقل نماید و موجب حرکت دورانی شود.این عمل باعث میشود که دیواره ی پیستون به دیواره ی سیاندر فشار آورده و ایجاد اصطکاک و بالاخره سائیدگی و گرم شدن گردد.برای از بین بردن این نقیصه در بعضی از موتورها محور گژن پین را تغییر داده تا پیستون به راحتی حرکت کند و از ایجاد ساییدگی زیاد جلوگیری شود.
۴:پیستونهایی که فاقد دامنه میباشند(پیستونهای کوتاه)یا پیستونهای کفشکی:
در موتورهای پر دور از پیستونهای کفشکی استفاده میشود.این طرح به ما اجازه میدهد با بریدن قسمتی از بدنه ی پیستون از شاتون کوتاهتر استفاده نمود.بدون اینکه خطر برخورد بدنه ی پیستون با وزنه های تعادل میل لنگ وجود داشته باشد.
۵:پیستون با تیغه محافظ (اینوار)
فلز اینوار آلیاژ فولاد نیکل دار است.این آلیاژ در حرارتهای زیاد دارای انبساط بسیار کمی است و لذا از انبساط پیستون آلومینیومی جلوگیری میکند.تیغه ی محافظ را در قسمتهای مختلف پیستون قرار میدهند. 1:در محل رینگها. 2:اطراف سوراخ گژن پین. 3:بالای تکیه گاه پیستون 4:کف پیستون.
۶:پیستون موتورهای دو زمانه:
معمولا پیستونهایی که در موتورهای دو زمانه مورد استفاده قرار میگیرند با پیستونهای موتورهای چهار زمانه فرق دارند زیرا که پیستونهای موتورهای دو زمانه بایستی قادر باشند عمل خروج دود و ورود گاز را به خوبی انجام داده و باید دارای راندمان خوبی باشد بنابراین معمولا در بیشتر پیستون موتورهای دو زمانه قسمت سطح فوقانی دارای یک برامدگی و یا به شکلهای دیگر میباشد.ضمنا در پیستونهای دو زمانه در محل قرار گرفتن رینگها برای جلوگیری از گردش آن خار وجود دارد.
لقی پیستون:
لقی پیستون عبارتست از فاصله ی بین پیستون و جدار سیلندر,لقی صحیح در حدود 001/0 الی 002/0 اینچ به ازاء هر اینچ قطر پیستون میباشد.اگر لقی زیاد باشد پیستون در داخل سیلندر لقی میخورد و تولید صدا میکند.صدا کردن پیستون در اثر مایل شدن ناگهانی پیستون در ابتدای زمان قدرت میباشد.پیستون از یک سمت سیلندر با نیروی زیادی به سمت مقابل کوبیده میشود و تولید صدا مینماید.سر و صدای پیستون اغلب در موتورهای فرسوده که سیلندر با پیستون آنها سائیده شده باشد به وجود میاید.از طرف دیگر لقی باید به اندازه ی کافی و استاندارد باشد,اگر لقی خیلی کم باشد روغن نخواهد توانست به قسمتهای بالای سیلندر راه یابد.علاوه بر این افزایش انبساط پیستون با زیاد شدن درجه حرارت ممکن است موجب گیر کردن پیستون در داخل سیلندر باشد.در هر حال موتور از کار خواهد افتاد.
طرف فشاری پیستون:
آن طرف از پیستون که در مرحله ی قدرت و پایین آمدن به واسطه زاویه پرفتن شاتون میل دارد به بدنه ی سیلندر فشار آورد.لذا به طرف چپ سیلندر و پیستون در موتور راست گرد طرف فشاری و به طرف فشاری و به طرف دیگر طرف کم فشار می گویند.
مهم:دلیل انحراف محورهای گژن پین و پیستون:
در بعضی از موتورهایی که تکیه گاه گژن پین در مرکز پیستون ساخته نمیشود و کمی انحراف بین محورهای گژن پین و پیستون وجود دارد.در این پیستونها محور گژن پین را کمی به طرف سطح فشاری پیستون نزدیک میکنند.اگر گژن پین در وسط پیستون قرار داشته باشد در کورس تراکم,پیستون تا انتهای مسیر خود با دیواره ی سیلندر تماس پیدا میکند(طرف کم فشار) در کورس قدرت با عوض شدن جهت حرکت شاتون تماس پیستون از طرف کم فشار قطع شده و پیستون با طرف پر فشار تماس پیدا میکند.واگر لقی بین پیستون و سیلندر زیاد باشد این تغییر جهت ,ضربه ی شدیدی به دیواره ی سیلندر وارد میکند.اگر محور گژن پین انحراف داشته باشد در انتهای کورس تراکم پیستون کمی کج میشود به طوری که انتهای آن با طرف فشاری سیلندر تماس داشته و به محض عوض شدن جهت شاتون و شروع کورس قدرت پیستون به دیواره ی سیلندر کمتر ضربه میزند.پس به طور کلی برای درک بیشتر همیشه طرف گشادتر یا طرف شکافدار پیستون باید به طرفی باشد که پیستون فشار کمتری وارد میکند و طرف فشار کم طرفی است که شاتون هنگام پایین رفتن در جهت گردش به طرف آن پرتاب میشود.به این طرتیب از کله کردن پیستون جلوگیری به عمل می آورد. در این حالت پیستون جهت انحراف خود را قبل از رسیدن به نقطه ی مرگ بالا عوض میکند و چون هنوز در این محل احتراق انجام نشده فشار جنبی کم است به طوری که پیستون بدون ضربه ی سخت از طرفی به طرف دیگر تغییر جهت میدهد.در سوار کردن باید توجه داشت که طرف پهن تر و یا شکافدار پیستون به سمت فشار کم باشد.
برگشت به بالا