پیستون یک قسمت تقریباً استوانه ای است که در داخل سیلندر به جلو و عقب حرکت می کند. این حرکت پیستون باعث چهار عملیات اصلی موتور می شود. چندین شیار در سر پیستون وجود دارد که رینگ ها در آن نصب می شوند و فضای بالای پیستون را به میل لنگ می بندند. یک سوراخ در پیستون برای قرار دادن پین برای اتصال به شاتون وجود دارد.

پیستون خودرو و انواع آن

پیستون یک قسمت تقریباً استوانه ای است که در داخل سیلندر به جلو و عقب حرکت می کند. این حرکت پیستون باعث چهار عملیات اصلی موتور می شود. چندین شیار در سر پیستون وجود دارد که رینگ ها در آن نصب می شوند و فضای بالای پیستون را به میل لنگ می بندند. یک سوراخ در پیستون برای قرار دادن پین برای اتصال به شاتون وجود دارد.

 

برای افزایش قدرت و کشش خودرو از چندین سیلندر و پیستون در خودرو استفاده می شود. به عنوان مثال در دو مدل خودرو با اندازه پیستون های مشابه، خودرویی با پیستون های بیشتر قدرت بیشتری خواهد داشت. بدیهی است که در بلوک سیلندر یک خودرو، تعداد پیستون های این آستر سیلندر تعبیه شده است، بنابراین هر چه تعداد پیستون های یک خودرو بیشتر باشد، حجم و اندازه بلوک سیلندر این خودرو نیز اهمیت دارد. مثلاً اگر گفته شود خودروی ۴ سیلندر است، بلوک سیلندر آن ظرفیت قرار دادن ۴ پیستون را در داخل آن دارد.

پیستون جزء ضروری موتور احتراق داخلی است که عامل بسیار مهمی در تبدیل سوخت مورد نیاز خودرو به انرژی برای حرکت خودرو است. این قطعه یک عنصر متحرک است که از بنزینی که در سیلندرها جریان دارد برای چرخاندن چرخ ها برای انتقال نیرو استفاده می کند. برای تبدیل حرکت خطی در سیلندرها به حرکت دایره ای که می تواند به چرخ ها نیرو وارد کند به پیستون ها نیاز است.

پیستون چیست؟

پیستون در واقع یک دیسک متحرک  در لوازم یدکی برلیانس h330   چراغ برق است که در یک سیلندر ساخته شده از یک عایق گازی محصور شده است. دیسک در داخل سیلندر حرکت می کند و به صورت مایع یا گاز در داخل سیلندر منبسط و منقبض می شود. پیستون به تبدیل انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی و بالعکس کمک می کند. به همین دلیل است که پیستون ها یکی از اجزای اصلی موتورهای احتراق داخلی هستند. پیستون ها با انتقال نیروی منبسط کننده گاز در سیلندر به میل لنگ کار می کنند که حرکت چرخشی را برای چرخ دنده فراهم می کند. به چنین سیستمی موتور رفت و برگشتی یا موتور رفت و برگشتی نیز می گویند.

یک پیستون برای تبدیل مداوم انرژی حرارتی به عمل باید یک فرآیند چرخه ای را طی کند و راه های زیادی برای تکمیل این چرخه وجود دارد. مثلا:

با تزریق گرما به گاز داخل سیلندر، گاز با افزایش حجم سیلندر منبسط می شود و کار مفیدی ارائه می دهد.

با حذف حرارت از سیلندر، فشار گاز کاهش یافته و فشرده سازی را تسهیل می کند.

با اعمال نیرو به پیستون، پیستون به حالت اولیه خود فشرده شده و آماده راه اندازی مجدد است.

این مراحل را می توان متفاوت انجام داد و فرآیندها می توانند بسیار پیچیده باشند، اما این یک مثال ساده از نحوه ساخت یک پیستون برای انجام کارهای مفید از طریق گرمای ورودی است. واضح است که این گرما را نمی توان به طور کامل به نیرو تبدیل کرد، در غیر این صورت از آنتروپی سیستم کاسته می شود که قانون دوم ترمودینامیک آن را ممنوع کرده است.

نحوه عملکرد موتور احتراق داخلی

موتور احتراق داخلی خودروی شما انرژی خود را از سوختن بنزین یا گازوئیل می گیرد. گازهای حاصل از احتراق در دمای بالا برای هدایت پیستون ها و سپس انتقال انرژی برای چرخاندن چرخ های وسیله نقلیه شما استفاده می شود. پیستون در واقع یک صفحه فلزی ضخیم است که گاز داخل سیلندرها را فشرده می کند. این صفحه فلزی به اندازه عرض سیلندرها است تا هوا و سوختی از آن خارج نشود. این چرخه از بالای سیلندر شروع می شود و مانند یک سوپاپ باز می شود تا سیلندر با هوا و سوخت پر شود و تا پایان چرخه ادامه می یابد. سپس پیستون به سمت پایین کشیده می شود تا مخلوط هوا و سوخت فشرده شود. فشرده سازی این مخلوط قبل از احتراق بسیار مهم است زیرا باعث انفجار و استفاده بهینه تر از سوخت می شود. سپس شمع جرقه می زند تا سوخت مشتعل شود و باعث انفجار شود. نیروی ناشی از انفجار پیستون را به حرکت در می آورد و دریچه اگزوز باز می شود تا سوخت و دود از سیلندر خارج شود. با بالا و پایین رفتن پیستون، قسمت بالای شاتون نیز به سمت بالا و پایین حرکت می کند. پایین شاتون در موقعیت ثابتی قرار ندارد و به آن اجازه می دهد به جای حرکت خطی در یک حرکت دایره ای حرکت کند. این حرکت دایره ای همان چیزی است که برای چرخاندن چرخ ها استفاده می شود. این فرآیند بارها و بارها با سرعت های بالا در طول عمر موتور شما تکرار می شود.

با این توضیح، می توانید درک کنید که چرا پیستون برای عملکرد داخلی وسیله نقلیه شما کاملاً حیاتی است. بدون پیستون، هیچ راهی برای تبدیل انرژی خام بنزین یا گازوئیل به نیروی محرکه ای که بتواند چرخ ها را بچرخاند و وسیله نقلیه شما را به جلو سوق دهد، وجود نخواهد داشت. پیستون ها از چه چیزی ساخته شده اند؟

پیستون ها معمولاً از آلیاژ آلومینیوم ریخته گری برای هدایت حرارتی خوب هستند. رسانایی حرارتی توانایی یک ماده برای هدایت و انتقال گرما است. آلومینیوم هنگام گرم شدن منبسط می شود و باید برای حفظ حرکت آزاد پیستون از طریق سوراخ سیلندر، فاصله مناسب ایجاد شود. فاصله ناکافی باعث می شود پیستون در سیلندر بنشیند. بازی بیش از حد همچنین می تواند باعث از بین رفتن تراکم و افزایش حجم پیستون شود. سطح بالای تاج پیستون (نزدیک ترین به سر سیلندر) پیستون است که در طول کارکرد معمولی موتور در معرض نیرو و حرارت شدید قرار می گیرد.