پیستون
- توضیحات
- دسته: مجموعه شماره 6
- منتشر شده در شنبه, 23 دی 1391 07:57
- نوشته شده توسط Mehdi Jahanbakhsh
پیستون قطعه ای استوانه ای شکل است که در درون سیلندر بالا و پایین می رود در حرکت انبساط تا
تا 18000 نیوتون نیرو به طور ناگهانی به کف پیستون وارد می شود وقتی با سرعت زیاد رانندگی
می کنید این اتفاق در هر سیلندر 30 تا 40 بار در ثانیه رخ می دهد دمای کف پیستون به 2200 درجه
سانتیگراد یا بیشتر میرسد پیستون باید به اندازه ای محکم باشد که بتواند این تنشها را تحمل کند در
عین حال پیستون باید چنان سبک باشد که بار وارد بر یاتاقانها کاهش یابد وقتی پیستون در نقطه
مرگ بالایی یا پایینی متوقف می شود و سپس در جهت عکس به حرکت در میاید با وارد به یاتاقان را
تغییر می دهد پیستون را از الومینییوم می سازند زیرا فلزی سبک است در بیشتر موتورهای خودرو از
پیستونهای تمام لغزان استفاده می شود دامنه یا قسمت پایین پیستون را می تراشند تا هم وزن ان
کاهش یابد و هم جا برای وزنه های تعادل میل لنگ باز شود قطر پیستون موتور خودرو بین 76 تا 122
میلیمتر تغییر می کند وزن این پیستون ها در حدود 450 گرم است همه پیستون ها باید هموزن باشد
تا موتور دچار لرزش نشود پیستون های الومینیومی را به یکی از دو روش ریخته گری و اهنگری
می سازند پیستون های اهنگری شده را با استفاده از لقمه الومینیوم الیاژی می سازند پس از
ماشینکاری پیستون ان را طبق روال خاصی گرم و سرد می کنند به اصطلاح روی ان عملیات گرمایی
انجام میدهند تا خواص مطلوب را پیدا کنند پس از این مرحله روی بسیاری از پیستونها را با لایه نازکی
از اب قلع یا مواد دیگر می پوشانند در نتیجه هنگام راه اندازی موتور سطح پیستون ساییده نمی شود
سایش هنگامی رخ می دهد که ذرهای فلزی از یک قطعه متحرک به قطعه دیگر انتقال یابد ودر نتیجه
حفره ها یا شیارهای روی سطح در تماس ایجاد شود در بیشتر موتورهای پرقدرت از پیستونهای
اهنگری شده استفاده میکنند پیستون های اهنگری شده در مقایسه با پیستون های ریخته گری
متراکم تر و محکم ترند و در دمای پایینتری کار می کنند زیرا گرما را بهتر انتقال می دهند قطر پیستون
در ناحیه سر از همه جا کمتر است نتیجه در بالای پیستون فضای بیشتری برای انبساط وجود دارد
بعضی پیستونها از محور گژنپین تا پایین دامنه شیب دارند در این پیستون قطر در پایین دامنه از همه
جا بیشتر است
خلاصی پیستون:خلاصی پیستون(یا خلاصی دامنه پیستون)عبارت اند فاصله بین جدار سیلندر و
دامنه پیستون این فاصله معمولا بین 0.025 تا0.10 میلیمتر است وقتی موتور روشن است پیستون به
رینگ های روی لایه ای از روغن حرکت می کنند که این فاصله را پر کرده است اگر خلاصی پیستون
خیلی کم باشد در نتیجه اصطکاک زیاد و سایش شدید توان موتور کاهش می یابد در این ممکن است
پیستون به جداره سیلندر بچسبد و به اصطلاح گریپاژ می کند اگر خلاصی پیستون بیش از حد باشد
سبب زدن پیستون می شود
کنترل انبساط پیستون: پیستونهای الومینیومی در نتیجه افزایش دما بیشتر از سیلندر های
چدنی منبسط می شوند و همین امر ممکن است سبب از بین رفتن خلاصی پیستون شود پیستون از
جداره سیلندر بیشتر گرم می شود و همین امر نیز سبب می شود که باز هم بیشتر انبساط یابد اما
اگر کف پیستون خیلی داغ شود ممکن است سبب خود سوزی شود در نتیجه ترتیب احتراق بهم
می خورد و ممکن است موتور ای ببیند یک از راهای کنترل انبساط پیستون افزایش اهنگ دفع
گرما از کف پیستون است هرچه کف پیستون ضخیمتر باشد گرمای بیشتری دفع خواهد شدو پیستون
خنکتر کار می کند اما افزایش ضخامت کف پیستون سبب افزایش وزن ان می شود همچنین اگر کف
پیستون خیلی سرد کار کند لایه های مخلوط هوا – سوخت مجاور ان نمی سوزد مخلوط هوا-سوخت
نسوخته از طریق اگزوز در محیط پخش می شود در نتیجه بازده موتور کاهش و دود ان افزایش
می یابد برای کمک کردن به کنترل انبساط پیستون بیشتر پیستونها را طوری تراشکاری می کنند که
اتاقک انها اندکی بیضوی شود وقتی پیستونهای اتاقک – بیضوی گرم می شوند شکل بیضوی خود را
از دست می دهند و گرد می شوند راه دیگر کنترل انبساط پیستون تعبیه یک پشت بندی فولادی در
پیستون است وقتی پیستون گرم می شود این تقویت کننده انبساط کف پیستون و برامدگی بوش
گژنپین را محدود می کند
شکل کف پیستون :در بسیاری از موتور ها از پیستون کف تخت استفاده می شود اما شکلهای
کف پیستون ممکن است مطابق طرح موتور تغییر کند شکل کف پیستون مطابق با شکل سرسیلندر
و شکل محفظه احتراق نیز تغییر کند بعضی از پیستون ها کف پیستون فنجانی یا فرو رفتگی جای
سوپاپ دارد که وقتی سوپاپها باز می شوند می توانند در ان حرکت کنند در بعضی از پیستون ها سر
پبیستون گنبدی یا به شکلهای دیگر است تا تلاطم در محفظه احتراق افزایش یابد
خارج از مرکزی گژن پین : زذن پیستون صدایی است که از جابجا شدن پیستون ازیک طرف
سیلندر به طرف دیگر ان در اغاز حرکت انبساط ناشی می شود برای جلوگیری از زدن پیستون در
بسیاری از موتورها از پیستون هایی استفاده می شود که گژنپین انها اندکی خارج از مرکز است این
خارج از مرکزی به طرف دامنه پیستون است که به منزله سطح فشار گیر اصلی عمل می کند این
همان سطحی از پیستون است که در حین حرکت انبساط بیشترین تماس را با جداره سیلندر پیدا
می کند با نصب خارج از مرکز گژنپین پیستون نوعی حرکت نوسانی انجام می دهد و بر یک طرف ان
نسبت به طرف دیگر فشار بیشتری وارد می شود فشار ناشی از احتراق سبب می شود که پیستون
در حال حرکت به سمت بالا وقتی به نقطه مرگ بالایی نزدیک می شود اندکی به طرف راست کج
می شود در نتیجه سر پایینی سطح فشار گیر اصلی با جداره سیلندر تماس می گیرد پس از انکه
پیستون از نقطه مرگ بالایی گذشت صاف می شود در این هنگام سطح فشار گیر اصلی به طور
کامل با جداره سیلندر تماس پیدا می کند این تماس نوعی عمل روبشی است که زدن پیستون را به
حداقل می رساند در نتیجه همین عمل موتور ارامتر کار می کند و دوام پیستون افزایش میابد زدن
پیستون معمولا فقط در موتورهای کهنه ای مشاهده می شود که جداره سیلندر های انها ساییده
شده و دامنه پیستون انها ساییده یا شکسته شده است
تقویت رینگ نشین : وقتی پیستون در سیلندر بالا و پایین می رود رینگهای تراکم هم در رینگ
نشینها بالا و پایین میرود وقتی پیستون در نقطه های مرگ بالایی و پایینی جهت حرکت خود را عوض
میکند هر رینگ لحظه ای از پیستون عقب می ماند این تاخیر لحظه ای از اثر لختی و خلاصی جانبی
رینگ ناشی می شود لحظه ای بعد بغل رینگ نشین به رینگ می خورد و ان را در سیلندر بالا و پایین
می راند وقتی حرکت انبساط اغاز می شود فشار شدید ناشی از احتراق رینگ تراکم بالایی را به
شدت به سطح پایینی رینگ نشین می فشارد این برخورد های مکرر سبب ساییدگی رینگ نشین
بالایی می شود برای مقابله با این سایش در بعضی از پیستونها رینگ نشین بالایی را تقویت می کند
یکی از روش های مورد استفاده در پیستونهای ریخته گری ان است که رینگ نشین بالایی را بطور
کامل به صورت یک مغزی از جنس چدن یا چدن نیکل دار در قالب قرار می دهند و الومینیوم را دور ان
بریزند روش دیگر نصب یک فاصله گذار فولادی است که به منزله سطح بالای رینگ نشین عمل
می کند در هنگام تولید پیستون به روش اهنگری ناحیه رینگ نشین را فلز پاشی می کنند
پیستون های کم اصطکاک : این پیستونها را از الیاژ الومینیوم با سیلیسیم می سازند پس از انکه
پیستون ریخته شد روی دامنه ان ماده ای شیمیایی می مالند که ذرات الومینیوم را از سطح می زداید
و ذرات سیلیسیم را باقی می گذارد در نتیجه سطح سخت تر و بادوامتری حاصل می شود
ترمز ABS چیست
در خودروهایی که فاقد ترمز ABS می باشند وقتی راننده پای خود را روی پدال ترمز بطور ناگهانی
فشار دهد در صورتی که جاده لغزنده باشد خودرو تعادل خود را از دست خواهد داد اما سیستم
ترمز ای بی اس ABS این نقص را برطرف کرده و اجازه قفل شدن کامل به چرخ را نمیدهد و باعث
می شود که خودرو هم تعادل خود را از دست ندهد و هم سریعتر ترمز کند و بایستد ترمز گیری
مطمئن و کنترل شده زمانی است بین مقاومت ایجاد شده توسط سیستم ترمز و مقاومت
ایجاد شده توسط سیستم ترمز و مقاومت ایجاد شده توسط تایرها و سطح جاده رابطه زیر برقرارباشد
مقاومت در سیستم ترمز <مقاومت بین سطح جاده و تایرها
در صورت قفل شدن چرخهای عقب خودرو روی سطح جاده سر می خورد و به دور خود می چرخد
و اگر چرخ های جلو قفل شود کنترل فرمان از دست راننده خارج می شود سیستم ترمز ABS فشار
هیدرولیکی که در سیستم وجود دارد و به سیلندر چرخ وارد می شود را به گونه ای کنترل می کند
که از قفل شدن چرخ های خودرو در جاده های لغزنده و یا هنگام ترمزهای شدید جلوگیری شود در
خودروهای معمولی که فاقد ترمز ABSمی باشد اگر ترمز گیری در جاده ای لغزنده صورت گیرد راننده
برای کنترل خودرو باید به صورت تلمبه زدن که به صورت این می باشد که پدال را فشار و ان را رها
کند این عمل را چندین بار سریع انجام دهد تا بتواند تعادل خودرو را حفظ کند اما در سیستم ترمز
ABS این عمل به صورت خودکار و با سرعت بیشتر و دقیق تر انجام می شود
عملکرد سیستم ترمز ABS
الف حسگرهای سرعت با تشخیص سرعت چرخها اطلاعات لازم را به شکل سیگنال به ECU ترمز
ABS ارسال می کنند
ب ECU با محاسباتی دقیق که اطلاعات اولیه ان را تغییرات سرعت چرخشی چرخها و سرعت
خودرو تشکیل میدهد وضعیت چرخها را بدست می اورد
پ در ترمزهای شدید ECU به فعال کننده سیستم فرمان میدهد که فشار بهینه و لازم را به هر کدام
از ترمزها اعمال کند
ت واحدهای فشار هیدرولیک ترمز بر اساس فرمانی که از ECU می گیرد فشار هیدرولیک را کاهش
یا افزایش میدهند و یا ثابت نگه میدارند به این ترتیب برای جلوگیری از قفل شدن چرخ ها نرخ لغزش
مطلوب که 10تا 30 درصد می باشد ایجاد می شود
حسگرهای سرعت چرخ
حسگرهای سرعت چرخ های عقب و جلو شامل اهن ربای دائم و کوئل و هسته است دنده هایی که
دور تا دور روتور قرار گرفته اند هنگام چرخش روتور ولتاژ AC را با فرکانس متناسب با سرعت چرخش
روتور تولید می کنند از ولتاژ AC در ECU برای دریافت اطلاعات مورد نیاز مربوط به سرعت چرخ ها
استفاده می شود
حسگر شتاب
استفاده از حسگر شتاب ECU سیستم ABS قادر می سازد تا مقدار شتاب منفی خودرو را اندازه
گیری کند و به این ترتیب از وضعیت سطح جاده بهتر مطلع شود در نتیجه برای جلوگیری از قفل شدن
چرخها دقت ترمز گیری افزایش می یابد در ضمن به حسگر شتاب حسگر G نیز گفته می شود
فعال کننده ABS
فعال کننده ABS با توجه به سیگنالهای ارتباطی که از ECU دریافت میکند فشار روغن هیدرولیک هر
یک از ترمزها را به گونه ای کنترل می کند که بر هر کدام از ترمزها فشار روغن به شکل مناسبی
وارد شود
اجزای سیستم ترمز ABS
الف واحد کنترل الکترونیکی یا ECU
ب واحد کنترل هیدرولیکی یا HCU
پ پمپ
ت سیلندر اصلی
ه سلونوئیدها
د انبارها اکومولاتورها
ز سنسورهای سرعت
ر سایر تجهیزات ورودی واحد
خ کنترل الکترونیکی
انواع سیستم های ترمز ABS
شرکت های خودروسازی جهان از سیستم های ترمز ABS مختلفی بر روی خودروهیشان استفاده
می کنند که اصولا کار و کلیات سیستم های ABS را دارا می باشد اما با هم فرق های دارند
الف سیستم های بندیکس (ترمز ABS)
ب سیستم های بوش(ترمز ABS)
پ سیستم های کلسی –هایز(ترمز ABS)
ت سیستم های دلفی- چیسیس(ترمز ABS)
ز سیستم های نیپوندنسو و نیسین و سومیتوو(ترمز ABS)
ر سیستم های توس(ترمز ABS)
د سیستم های تویوتا(ترمز ABS)
