دانلود پاور پوینت پیستون

پیستون پیستون پیستونهای آلومینیمی ازآلیاژهای آلومینیم،به خاطرسبکی وزن وانتقال بهترگرما درساختن پیستونها استفاده میشود.اما درگرمای مساوی با پیستون چدنی مشابه دوبرابرمنبسط میشوند.بنابراین پیش بینی هایی درساختمان پیستونهای آلومینیمی به عمل می آیدتاازانبساط بیش ازاندازه آن جلوگیری شود. آلیاژآلومینیم سیلیسیم،انبساط کمتری داردودرپیستون سازی مصرف میشود.برای آلیلژهای دیگر،طرحهای ساختمانی مختلفی به کارمیبرند که فقط به دو روش آن اشاره میشود: -1پیستون شکافدار Tشکل بامقطع بیضی. -2پیستون باتیغه محافظ اینوار()INVAR فلز اینوار،آلیاژفوالد نیکل داراست که از 36%نیکل 63/8%،آهن 0/2%،کربن تشکیل میشود.این آلیاژ درحرارتهای زیاددارای انبساط بسیارکمی است ولذاازانبساط پیستون آلومینیمی جلوگیری میکند. *انواع دامنه پیستون: دامنه پیستونها به سه حالت:کامل(بدون برش)،برش نیمه وبرش کامل ساخته میشود.درموتورهای شاتون کوتاه،دامنه پیستون برش کامل دارد. شکاف افقی پیستونها درزیر رینگها میباشد وبه عنوان سدحرارتی،ازهدایت گرمای قسمت رینگها به بدنه پیستون -که دارای حداقل بازی نسبت به سیلندراست -جلوگیری میکند. پیستون شکافدار Tشکل،دارای دوشیارافقی وعمودی هستند که شکاف افقی آنها نزدیک سرپیستون درزیررینگها وشکاف عمودی آنهادرقسمت راهنمای پیستون قراردارد.درطرف مقابل،فقط یک شکاف افقی ایجاد میشود. شیار عمودی،ضمن ایجاد حالت ارتجاعی دربدنه پیستون درموقع انبساط ،قسمت راهنمای پیستون رامحافظتمیکند.شیاردرمقابل انبساط زیادعکس العمل نشان داده،منقبض میشود تا ازچسبیدن به سیلندر یاگژنپین جلوگیری شود. بربدنه پیستون،درقسمتی که محورهای گژنپین قراردارد،بارزیادی وارد نمیشود.بیشترین نیروبه دامنه فعال پیستون که درسطوح عمودی برتکیه گاه گژنپین است وارد میشود. اندازه شکاف عمودی پیستون،نشان دهنده مقدارارتجاعی بودن آن است.حالت ارتجاعی بیش ازاندازه پیستون،باعث لرزش وتکان زیادپیستون درسیلندر میشودونیزآن راازحالت اصلی خودخارج میکند.درچنین حالتی نشت گازازکناره های پیستون،افزایش یافته،روغن سوزی موتور زیادترمیشود.اگرشیارروی پیستون کامالعمود باشد،درسیلندرخط ایجادمیشودودردیواره،برآمدگی به وجود می آید.لذاشیارراکمی مایل می سازند. پوشش پیستون: پوشش پیستون برای محافظت آن ازسایش زیادبه کارمیرود.بعضی ازمواد پوششی متخلخل هستند وضمن استحکام بخشیدن به پیستون،روغن رادرخودجذب نموده،عمل روغن کاری رابهتر انجام میدهند.پوشش پیستون ممکن است قشرنازکی ازفلز قلع یاکادمیوم باشد که به علت نرم بودن آسیبی به سیلندرنمی رساند. روکش کردن پیستون،به طریقه شیمیایی صورت میگیرد که ضمن محکم بودن الیه پوششی قسمت اندود شده متخلخل ونرم بوده،دارای مزایای زیر میشود: :1درشروع کار،وقتی که هنوز روغن به دیواره سیلندر پاشیده نشده ازسایش زیاد سیلندروپیستون جلوگیری می کند. -2درموتورنو پوشش به عنوان حایل،ازچسبیدن پیستون به سیلندر جلوگیری کرده،عمل آب بندی را تسریع میکند. -3درحرارتهای خیلی زیاد که ناشی از:سرعت زیادموتور،خنک کاری ضعیف،روغنکاری ناقص،هوای خیلی گرم،بار زیادیاعدم تنظیم سوخت وبرق میباشدازگیرپاژموتورجلوگیری میکند. رینگهای پیستون: رینگهای چدنی پیستون،فنرهای دایره ای شکلی هستندکه دریک محل بریدگی داشته ،درشیارپیستون حالتفنریت مناسبی رابوجود می آورند.قطردایره رینگ کمی بیشترازقطرسیلندراست وبه هنگام قرارگرفتن درشیارپیستون تماس فشاری به طرف سیلندربرقرارمیکندوموجب آب بندی محفظه احتراق نسبت به محفظه کارتل میگردد.دهانه رینگ،وقتی که درداخل سیلندرقرارداردحدود 0/007اینچ یا 0/18میلیمتر است.علت وجود فاصله دردهانه رینگها برای آنست که محلی برای انبساط رینگ درهنگام ازدیادگرماوجودداشته باشد،درغیراین صورت لبه های رینگ به هم رسیده،رینگ خم میشود. دراین موقع به علت حرکت پیستون،رینگ درشیارمیشکند.درسرعتهای کم،رینگها عمل آب بندی رابخوبی انجام میدهندولی سرعتهای زیادبه علت برش رینگ،عمل آب بندی سیلندرکمتراست درنتیجه روغن سوزی موتورافزایش یافته،فرارگازبه کارتل بیشترمیشود. پیستونها معموالدارای سه یاچهاررینگ هستند.دریک پیستون که دارای سه رینگ است دورینگ کمپرسی ویک رینگ روغنی می باشد.وظیفه رینگهای کمپرسی،آب بندی محفظه احتراق وجلوگیری ازنشتی گازبه محفظه کارتل ووظیفه رینگهای روغنی،جلوگیری ازنفوذروغن به اطاق احتراق است.اگردرپیستون چهاررینگ به کارروددورینگ باالکمپرسی ودوتاپایینی روغنی است.گاهی سه رینگ کمپرسی وآخری روغن می باشد. رینگهای روغنی،شکافدارساخته میشوندتابهترروغنهای روی سیلندررادرکورس مکش وقدرت جمع کرده،ازسوراخهای موجوددرکف شیاررینگ به کارتل بازگردانند.بنابراین اگررینگهای روغنی رسوب کربنی داشته باشندویاسوراخهای کف شیارمسدودگردد،مصرف روغن موتورباال میرود. مواد ساختمانی موادی که برای ساختن پیستونها بکار می‌روند عبارتند از چدن خاکستری ،فوالد ریخته گری ،و آلیاژ آلومینیوم .از چدن یا فوالد معموال در ساختار پیستونهای موتورهای سنگین که به سرعت زیاد و شتاب آنی نیاز ندارند استفاده می‌شود .در اغلب موتورهای اتومبیلها از پیستونهایی استفاده می‌شود که با آلیاژ آلومینیوم ساخته شده‌اند .دلیل این تفاوت اینست که مواد بکار رفته در پیستونهای اتومبیل‌ها با وزن سبکتر خود اجازه کار در سرعت‌های بیشتر و انعطاف پذیری در سرعت‌های مختلف را به پیستونها می‌دهند. از طرف دیگر در بعضی از موتورهای سنگین از پیستونهای آلیاژ آلومینیومی به لحاظ داشتن خواص رسانش گرمایی مناسب این ماده استفاده می‌شود بدین ترتیب که استفاده از آن ، کنترل بهتر حرارت محفظه احتراق را فراهم آورده و بنابراین باعث کنترل بهتر احتراق می‌گردد .پیستونهای چدنی در مقابل فرسودگی مقاومت بیشتری داشته شی کمتری در داخل سیلندر نسبت به پیستونهای آلومینیومی نیاز دارند (اصطالح لقی پیستون به فاصله میان پیستون و جداره سیلندر گفته می شود) .پیستونها چدنی گاهی اوقات با قلع یا یک فلز مخصوص روکش داده می‌شوند تا جالی صاف‌تر و مقاومت بهتری در مقابل فرسودگی بوجود آورند طرز کار پیستون همانگونه که ذکر شد پیستون اولین قطعه متحرک موتور است که باعث می‌شود تا انرژی آزاد شده از احتراق سوخت در دسترس قرار بگیرد .بدین منظور پیستون با حرکات خود ابتدا باعث ورود هوا و یا مخلوط هوا و سوخت به داخل سیلندر می‌شود (در هنگام حرکت به سمت پایین) ،سپس باعث فشرده شدن مخلوط مذکور می‌گردد و در ضمن به نحو رضایت بخشی از نشت کردن گازها جلوگیری می‌کند (در هنگام حرکت رو به باال) ،پس از عمل احتراق انرژی آزاد شده توسط پیستون جذب شده و با کمک شاتون به میل لنگ منتقل می‌گردد .و در نهایت پیستون باعث بیرون راندن گازهای ناشی از احتراق از محفظه سیلندر می‌گردد قسمت‌های اصلی پیستون قسمت‌های اصلی پیستون عبارتند از سر یا تاج ،شیارهای رینگ ،سطوح پیستون ،بدنه یا .دامن و سوراخ انگشتی سر یا تاج پیستون این قسمت سطح باالیی پیستون است معموال دایره‌ای شکل است و نیروی تولید شده توسط سوخت مستقیما روی آن وارد می‌شود سر بعضی از پیستونها خصوصا پیستونهای .موتورهای دوزمانه و موتورهای دیزلی فرمدار ساخته می‌شود شیارهای رینگ شیارهای محل قرار گرفتن رینگ‌ها در قسمت باالی پیستون می‌باشند در هر پیستون معموال 3تا 5شیار رینگ وجود دارد .پایین‌ترین شیارها متعلق به رینگ‌های روغن می‌باشد و همین .دلیل در ته این شیار منافذی برای ورود روغن به داخل پیستون تعبیه شده است سطوح پیستون‌ها تکیه گاهها یا سطوح عبارتست از لبه‌هایی که بین شیارهای رینگ قرار گرفته‌اند بگونه‌ای که .رینگها را در شیارهای خود نگه داشته و حمایت می‌کنند بدنه یا دامن پیستون بدنه پیستون به قسمت خارجی آن گفته می‌شود که در زیر شیارهای رینگ قرار دارد. .پیستون توسط بدنه در حالت راست قرار می‌گیرد سوراخ انگشتی سوراخ انگشتی محلی است که شاتون بوسیله انگشتی به پیستون متصل می‌گردد .اطراف دو سوراخ انگشتی پیستون (در داخل پیستون) ضخیم‌تر ساخته شده است تا استقامت این .سوراخها افزایش یابد .هر یک از این قسمت‌ها ،برجستگی انگشتی پیستون نامیده می‌شود قطر سرپيستون به اندازه 0 /5تا 0/7ميلي متر كوچك تر از دامنه است سر پيستون طر دامنه ي پيستون اندازه و سايز پيستون: قسمت دامنه ي پيستون آلومينيمي معموًال بيضي شكل ساخته مي شود .يعني قطر محور گژن پين ،كه بيش ترين انبساط را دارد ،كوچ كترين اندازه است و قطر عمود بر محور گژن پين ،كه كم ترين انبساط را دارد ،بزرگ ترين اندازه است .اين اختالف قطر حدود 0 / 15 ميلي متر است طرح هاي به كار رفته در پيستون: هما نطور كه اشاره شد ،پيستون هاي آلومينيمي انبساط زيادي دارند وليكن طرح هايي در آن ها به كار مي رود كه از انبساط بيش از حد آ نها جلوگيري نمايد .به جز استفاده از آلياژ سيليكون طرح هاي ديگري كه به منظور كنترل انبساط پيستو نها مورد استفاده قرار مي گيرند به ترتيب زيرند : لقي هنگام سرد بودن لقي هنگام سرد بودن شكاف عرضي پيستون : اين شكا ف درواقع يك سدحرارتي است و از انتقال حرارت سرپيستون به قسمت دامن هي آن جلوگيري ميكند شكاف عرضي معموًال زير شيار رينگ روغن قرار دارد . شكاف عمودي : اين شكاف كنترل كننده ي مقدار انبساط دامنه پيستون است .به اين معني كه با انبساط پيستون به جاي افزايش قطر آ ن ،دهانه ي اين شكاف كوچ كتر و در نتيجه افزايش طول جبران مي شود پيستون با تيغه هاي فوالدي : طراحان دامنه ي پيستون را با تيغه هاي فوالدي تقويت مي كنند . اين تيغه ها از آلياژ فوالد ،نيكل و كربن هستند كه انبساط بسيار كمي دارند و معموًال معروف “اينوار” فلزنام به اند گري در تكيه گاه ريخته 16هنگام اينوار هاي گژن پين به صورت تيغه اي قرار مي گيرد تا ضمن استحكام بخشيدن ب هآن قسمت ،از انبساط زياد پيستون جلوگيري نمايد .در بعضي از پيستون ها ،اينوار به صورت حلقه اي باالي تكيه گاه گژن پين ساخته مي شود به طور كلي از نظر شكل دامنه ،سه نوع پيستون وجود دارد : پيستون كامل( بدون برش): دراين موتورها ،شاتون بلند است و وزنه هاي تعادل ميل لنگ از پيستون فاصله دارند لقي درحالت سرد پيستون با برش نيمه: در موتوري كه طول شاتون آن متوسط است ،مقدار كمي از پيستون را برش م يدهند تا وزن ههاي تعادل ميل لنگ از داخل آن عبور كنند لقي شكاف پيستون با برش كامل: امروزه با كوتاه كردن شاتون و افزايش دور موتورها ،هم پوشاني ميل لنگ و پيستون زياد شده است ،بنابراين با ايجاد برش كامل در دامنه ي پيستون ،از برخورد ميل لنگ ب اآن جلوگيري مي كنند طرف فشاري پيستون: در چهار مرحله ي مكش ،تراكم ،انفجار و تخليه نيروهاي مختلفي به پيستون و شاتون وارد مي گردد .اگر به حركت اين مجموعه دقت كنيم مشاهده م يگردد كه در سه كورس مكش ،تراكم وتخليه كه مراحل كارمنفي پيستون است توسط نيروي ميل لنگ و شاتون، پيستون به طرف راست سيلندر نيرو وارد مي آورد ،ليكن مقدار و شدت اين نيرو زياد نيست اما در كورس انفجار ،پيستون به شدت به طرف چپ سيلندر كوبيده مي شود و مقدار اين نيرو بسيار بيش تر از مراحل قبل است . به اين ترتيب طرف چپ پيستون يا سيلندر را ، طرف فشاري مي گويند .به همين دليل مجراي روغن كاري جانبي بعضي از شاتون ها در طرف چپ آن طراحي مي گردد تاديواره ي اين قسمت از سيلندر را روغن كاري نمايد عیب پیستونهای آلومینیومی عیب مهم پیستونهای آلیاژ آلومینیومی اینست که دارای ضریب انبساط باالیی می‌باشند .این بدان معناست که لقی در این پیستون می‌بایست اندکی بیشتر از لقی در پیستونهای چدنی باشد ،معموال برای جلوگیری از انبساط پیستونها از روشهای مخصوصی استفاده می‌شود که در ذیل چهار روش رایج آنها را به اختصار می‌کنیم: روش اول : در این روش مقطع بدنه پیستون را به جای آنکه به شکل دایره بسازند .به شکل بیضی عمود بر محور انگشتی پیستون و قطر کوچک آن در جهت انگشتی پیستون باشد. روش دوم : در این روش برای کنترل کردن انبساط پیستون بر اثر حرارت یک سری شکافهای عمودی و افقی و یا فرو رفتگیهایی در بدنه پیستون ایجاد می‌گردد. روش سوم : در این روش برای کنترل انبساط حرارتی پیستون از روش تقویت کردن یا دو فلزی نمودن قسمتی از پیستون که در معرض حرارت بیشتری قرار دارد ،استفاده می‌گردد .بدین ترتیب که در داخل پیستون نواری از فوالد یا یک فلز مخصوص (که فلز غیر قابل تغییر نامیده می‌شود) قرار می‌دهند و روی آنها را با ماده اصلی یا آلیاژ‌های آلومینیوم پوشش می‌دهند .در بعضی از پیستونها مواد فوالدی بصورت حلقه‌ای در موقع ریخته گری داخل پیستون قرار می‌گیرند. روش چهارم در این روش برای جلوگیری از انتقال حرارت سر پیستون (که در مجاورت احتراق سوخت است) به بدنه پیستون ،یک سر حرارتی شامل شیاری است که در نزدیکی سر پیستون و به موازات شیارهای رینگ ایجاد می‌شود با این عمل تا اندازه‌ای راهی که حرارت را از سر پیستون به بدنه آن منتقل می‌سازد کمتر می‌کنند .بنابراین بدنه زیاد گرم نمی‌شود و انبساط زیادی پیدا برخی از عیوب پیستون به صورت ظاهری در آن پدیدار میشود .مهمترین عواملی که موجب بروز این عیوب میشوند تنداز : عبار رینگ ،چسبندگی رینگ ،احتراق همراه خودسوزی ،احتراق پی شرس ،کج بودن شکستن گژن پین و شاتون ،خارج شدن خارگژن پین ،نرسیدن روغن به پیستون و نفوذ ذرات ناخالصی به موتور . شکستن رینگ به تخریب قسمت سر پیستون و محل رینگهامنجر میشود چسبندگی رینگ باعث سوختن دیواره ی پیستون میگردد.در نهایت شکستن رینگ را موجب میشود احتراق پی شرس باعث سوراخ شدن پیستون میشود احتراق همراه خودسوزی موجب شکستن سر پیستون میگردد کج بودن گژن پین و شاتون موجب سایش غیر کی نواخت در پیستون میگردد نفوذ ذرات ناخالصی به موتور ،باعث خراش دیدگی روی پیستون و سیلندر میگردد در اثر کارکرد و بار زیاد روی پیستون ،ممکن است دیواره ی آن ترک بردارد خارج شدن خار حلقوی ،به دامنه ی پیستون صدمه وارد میآورد در تمام موارد فوق ضمن تعویض پیستون ،نسبت به رفع عوامل به وجود آورندهی این عیوب نیز باید اقدام نمود . پایا ن