پیستون چیست؟ چگونه کار می کند؟

پس از فشرده شدن مخلوط، شمع موتور جرقه زده و انفجار رخ می‌دهد. نیروی حاصل از انفجار، پیستون را به حرکت درمی‌آورد. در این مرحله، دریچه اگزوز باز شده و دود و گازهای حاصل از احتراق از سیلندر خارج می‌شوند. هم‌زمان، پیستون با حرکت خطی به سمت بالا، نیرویی را به شاتون منتقل می‌کند. این نیرو، شاتون را به حرکت چرخشی درمی‌آورد و در نتیجه، گشتاوری به لاستیک‌های خودرو وارد می‌شود و آن‌ها را به حرکت درمی‌آورد.

انواع پیستون و عملکرد انها

پیستون‌ ها با فاکتورهای مختلفی دسته بندی می‌شوند. از قبیل جنس، طرح و شکل و نوع موتوری که در آن‌ها به کار می‌روند. پیستون ‌ها براساس نوع موتور به دو دسته‌ تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

پیستون های تراکمی

پیستون تراکمی نوعی پیستون است که برای افزایش فشار و تراکم مخلوط سوخت و هوا طراحی شده و معمولاً در موتورهایی به کار می‌رود که احتیاج به قدرت بالاتر، راندمان بهتر و احتراق قوی‌تر دارند.از بهترین پیستون های تراکمی میتوان به بوش پیستون تقویتی پژو و پیستون تراکمی xum اشاره کرد.

پیستون تراکمی برای موتور XU7 پژو 405  نوعی پیستون تقویت‌شده است که با تغییر در طراحی تاج (Head/Crown) و ارتفاع کمپرس، باعث افزایش نسبت تراکم موتور می‌شود. این افزایش تراکم موجب ایجاد احتراق قوی‌تر، گشتاور بیشتر و بهبود شتاب خودرو می‌گردد.

پیستون موتور XUM87 که روی برخی مدل‌های پژو پارس، پژو 405 و سمند نصب شده، یکی از قطعات کلیدی این موتور ۱.۸ لیتری است که وظیفه دارد انرژی حاصل از احتراق را به حرکت مکانیکی تبدیل کند. این پیستون با طراحی متفاوت نسبت به پیستون‌های موتور XU7، برای کاهش مصرف سوخت و بهبود راندمان حرارتی ساخته شده است.

موتور XUM87 یک نسخه بهینه‌سازی‌شده و کم‌مصرف از موتور XU7 است و به همین دلیل، پیستون آن نیز متناسب با این تغییرات طراحی شده است.

ویژگی‌های پیستون تراکمی

•        نسبت تراکم بالاتر:

شکل تاج پیستون (Crown) طوری طراحی می‌شود که حجم محفظه احتراق کاهش یابد.

•        افزایش قدرت موتور:

تراکم بیشتر، احتراق قوی‌تری ایجاد می‌کند و توان خروجی بالا می‌رود.

•        ساختار مقاوم‌تر:

معمولاً از آلیاژهای تقویت‌شده ساخته می‌شود تا فشار زیاد را تحمل کند.

•        استفاده در موتورهای تقویت‌شده (تیونینگ):

•        برای افزایش کارایی خودروهای اسپرت یا صنعتی به کار می‌رود.

کاربرد

•        موتورهای تقویت‌شده یا توربوشده

•        خودروهای مسابقه‌ای

•        موتورهای دیزلی پرقدرت

•        سیستم‌هایی که نیاز به فشار بالای احتراق دارند

پیستون های فابریک:

پیستون فابریک همان پیستون اصلی و کارخانه‌ای است که توسط شرکت سازنده خودرو طراحی و روی موتور نصب می‌شود. این نوع پیستون کاملاً مطابق با مشخصات استاندارد سازنده موتور تولید شده است.

ویژگی‌های پیستون فابریک

•        طراحی استاندارد: مطابق با نیاز موتور و بدون افزایش یا کاهش تراکم.

•        عمر طولانی و عملکرد پایدار: بهترین گزینه برای استفاده روزمره و رانندگی معمولی.

•        هزینه مناسب‌تر: نسبت به پیستون‌های تقویتی یا تراکمی، اقتصادی‌تر است.

•        سازگار با سوخت و شرایط عادی کارکرد: برای رانندگی معمولی، شهری و کارخانه‌ای ایده‌آل است.

کاربرد

•        خودروهای کارخانه‌ای

•        رانندگی روزمره

•        تعمیرات استاندارد موتور

•        موتورهایی که نیاز به قدرت اضافی ندارند

پیستون ‌های دو زمانه

این پیستون‌ ها که به دلیل نوع طراحی موتورهای دو زمانه تحت فشار مکانیکی زیاد و حرارت بالا قرار دارند کمتر در خودروها کاربرد دارند و بیشتر در موتورسیکلت‌ها به کار می‌روند. پیستون ‌های دو زمانه را در سواری‌های سایز کوچک با موتورهای کم حجم مشاهده می‌کنیم. این پیستون معمولا از آلیاژ آلومینیوم ساخته می‌شوند. پیستون در موتورهای دو زمانه، برای هر سیکل حرکت موتور باید یک‌بار رفت و برگشت داشته باشد، بنابراین فشار بیشتری را تحمل می‌کند.

عملکرد پیستون در موتور های دوزمانه:

۱. زمان اول:

 تراکم + مکش:در موتور دوزمانه، پیستون هنگام بالا رفتن دو کار را هم‌زمان انجام می‌دهد:

1.تراکم در داخل سیلندر

•        پیستون از پایین به بالا حرکت می‌کند.

•        مخلوط سوخت و هوا که از قبل وارد سیلندر شده، فشرده می‌شود.

•        در بالاترین نقطه، شمع مخلوط را روشن می‌کند.

2.مکش مخلوط تازه در کارتر

•        هم‌زمان با فشرده شدن مخلوط داخل سیلندر، فضای زیر پیستون (کارتر) بزرگ‌تر می‌شود.

•        این افزایش حجم باعث ایجاد مکش شده و مخلوط تازه از کاربراتور وارد کارتر می‌شود.

۲. زمان دوم:

احتراق + تخلیه + انتقال

پس از جرقه‌زنی در انتهای زمان اول، انفجار اتفاق می‌افتد.

۱. قدرت احتراق

•        انفجارِ مخلوط فشرده، پیستون را با قدرت به سمت پایین می‌راند.

•        این مرحله تنها مرحله‌ای است که توان موتور تولید می‌شود.

۲. تخلیه گازهای سوخته

•        با پایین آمدن پیستون، مجرای اگزوز باز می‌شود.

•        گازهای داغ حاصل از احتراق از سیلندر خارج می‌شوند.

۳.انتقال مخلوط تازه به سیلندر

•        در ادامهٔ حرکت رو به پایین، پیستون مجرای انتقال (Transfer Port) را نیز باز می‌کند.

•        مخلوط تازه‌ای که در کارتر فشرده شده بود، به داخل سیلندر دمیده می‌شود و جای گازهای خروجی را پر می‌کند.

عملکرد پیستون‌ در موتورهای  چهارزمانه

این پیستون‌ ها که در موتورهای چهار زمانه استفاده می‌شوند بیشتر در خودروها کاربرد دارند. جنس آن‌ها از آلیاژ چدن یا آلومینیوم است و تحت فشار کمتری از طرف گازهای احتراق و حرارت پایین‌تری از سوی انفجار قرار دارند. پیستون در موتورهای چهارزمانه نیاز به ۲ بار رفت و برگشت برای تامین نیروی یک سیکل حرکتی موتور دارد.نحوه ی عملکرد این پیستون ها به این شرح است:

۱. زمان مکش (Intake Stroke)

پیستون از بالای سیلندر به سمت پایین حرکت می‌کند.

در این مرحله:

•        دریچهٔ ورودی باز می‌شود

•        مخلوط هوا و سوخت وارد سیلندر می‌شود

۲. زمان تراکم (Compression Stroke)

پیستون از پایین به بالا می‌رود و مخلوط هوا و سوخت را فشرده می‌کند.

این فشرده شدن باعث افزایش دما و فشار می‌شود و شرایط را برای احتراق کامل فراهم می‌کند.

۳. زمان قدرت (Power Stroke) مهم‌ترین مرحله

در بالاترین نقطه، شمع جرقه می‌زند.

•        مخلوط فشرده منفجر می‌شود

•        فشار بسیار زیاد حاصل از انفجار، پیستون را با قدرت به سمت پایین می‌راند

این همان مرحله‌ای است که قدرت مفید موتور تولید می‌شود.

۴. زمان تخلیه (Exhaust Stroke)

پیستون دوباره از پایین به بالا حرکت می‌کند.

•        دریچهٔ خروجی باز می‌شود

•        گازهای حاصل از احتراق از سیلندر خارج می‌شوند.

سخن پایانی

پیستون به‌عنوان قلب تپنده موتور، نقشی تعیین‌کننده در راندمان، دوام و کارایی تجهیزات صنعتی دارد. انتخاب پیستون مناسب نه‌تنها عملکرد موتور را بهبود می‌بخشد، بلکه هزینه‌های تعمیر و نگهداری را نیز به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

در دنیای امروز که دقت، کیفیت و اعتماد معیارهای اصلی انتخاب قطعات موتور هستند، استفاده از پیستون‌های استاندارد و صنعتی می‌تواند ضامن عملکردی مطمئن و پایدار باشد.

مجموعه پیستون خودرو تبریز به‌عنوان یکی از تأمین‌کنندگان معتبر قطعات صنعتی و انواع پیستون، با تکیه بر تجربه، دانش فنی و ارتباط مستقیم با تولیدکنندگان برتر، محصولاتی باکیفیت، تست‌شده و قابل اعتماد ارائه می‌دهد. این شرکت با تمرکز بر ارائه خدمات حرفه‌ای، پشتیبانی کامل و تأمین قطعات تخصصی، همواره در کنار صنعتگران، تعمیرکاران و مجموعه‌های تولیدی قرار دارد تا بهترین راهکارها را در اختیار آنان قرار دهد.

اگر به دنبال پیستون استاندارد، بادوام و مناسب برای انواع موتورهای صنعتی هستید، مجموعه ما آماده است تا بهترین تجربه خرید را برای شما فراهم کند.