پيستون قطعه اي استوانه اي شکل است که در درون سيلندر بالا و پايين مي رود در حرکت انبساط تا 18000 نيوتون نيرو به طور ناگهاني به کف پيستون وارد مي شود وقتي با سرعت زياد رانندگي مي کنيد اين اتفاق در هر سيلندر 30 تا 40 بار در ثانيه رخ مي دهد دماي کف پيستون به 2200 درجه سانتيگراد يا بيشتر ميرسد پيستون بايد به اندازه اي محکم باشد که بتواند اين تنشها را تحمل کند درعين حال پيستون بايد چنان سبک باشد که بار وارد بر ياتاقانها کاهش يابد وقتي پيستون در نقطه مرگ بالايي يا پاييني متوقف مي شود و سپس در جهت عکس به حرکت در ميايد با وارد به ياتاقان را تغيير مي دهد.

 پيستون را از الومينييوم مي سازند زيرا فلزي سبک است در بيشتر موتورهاي خودرو از پيستونهاي تمام لغزان استفاده مي شود دامنه يا قسمت پايين پيستون را مي تراشند تا هم وزن ان کاهش يابد و هم جا براي وزنه هاي تعادل ميل لنگ باز شود قطر پيستون موتور خودرو بين 76 تا 122ميليمتر تغيير مي کند وزن اين پيستون ها در حدود 450 گرم است همه پيستون ها بايد هموزن باشد تا موتور دچار لرزش نشود پيستون هاي الومينيومي را به يکي از دو روش ريخته گري و اهنگري مي سازند پيستون هاي اهنگري شده را با استفاده از لقمه الومينيوم الياژي مي سازند پس از ماشينکاري پيستون ان را طبق روال خاصي گرم و سرد مي کنند به اصطلاح روي ان عمليات گرمايي انجام ميدهند تا خواص مطلوب را پيدا کنند پس از اين مرحله روي بسياري از پيستونها را با لايه نازکي از اب قلع يا مواد ديگر مي پوشانند در نتيجه هنگام راه اندازي موتور سطح پيستون ساييده نمي شود.

 

پيستون

سايش هنگامي رخ مي دهد که ذرهاي فلزي از يک قطعه متحرک به قطعه ديگر انتقال يابد ودر نتيجه حفره ها يا شيارهاي روي سطح در تماس ايجاد شود در بيشتر موتورهاي پرقدرت از پيستونهاي اهنگري شده استفاده ميکنند پيستون هاي اهنگري شده در مقايسه با پيستون هاي ريخته گري متراکم تر و محکم ترند و در دماي پايينتري کار مي کنند زيرا گرما را بهتر انتقال مي دهند قطر پيستون در ناحيه سر از همه جا کمتر است نتيجه در بالاي پيستون فضاي بيشتري براي انبساط وجود دارد. بعضي پيستونها از محور گژنپين تا پايين دامنه شيب دارند در اين پيستون قطر در پايين دامنه از همه جا بيشتر است.

◄   خلاصي پيستون:

خلاصي پيستون(يا خلاصي دامنه پيستون)عبارت اند فاصله بين جدار سيلندر و دامنه پيستون اين فاصله معمولا بين 0.025 تا0.10 ميليمتر است وقتي موتور روشن است پيستون به رينگ هاي روي لايه اي از روغن حرکت مي کنند که اين فاصله را پر کرده است اگر خلاصي پيستون  خيلي کم باشد در نتيجه اصطکاک زياد و سايش شديد توان موتور کاهش مي يابد در اين ممکن است پيستون به جداره سيلندر بچسبد و به اصطلاح گريپاژ مي کند اگر خلاصي پيستون بيش از حد باشد سبب زدن پيستون مي شود.

◄   کنترل انبساط پيستون:

 پيستونهاي الومينيومي در نتيجه افزايش دما بيشتر از سيلندر هاي چدني منبسط مي شوند و همين امر ممکن است سبب از بين رفتن خلاصي پيستون شود پيستون از جداره سيلندر بيشتر گرم مي شود و همين امر نيز سبب مي شود که باز هم بيشتر انبساط يابد اما اگر کف پيستون خيلي داغ شود ممکن است سبب خود سوزي شود در نتيجه ترتيب احتراق بهم مي خورد و ممکن است موتور اي ببيند يک از راهاي کنترل انبساط پيستون افزايش اهنگ دفع گرما از کف پيستون است هرچه کف پيستون ضخيمتر باشد گرماي بيشتري دفع خواهد شدو پيستون خنکتر کار مي کند اما افزايش ضخامت کف پيستون سبب افزايش وزن ان مي شود همچنين اگر کف پيستون خيلي سرد کار کند لايه هاي مخلوط هوا سوخت مجاور ان نمي سوزد مخلوط هوا-سوخت نسوخته از طريق اگزوز در محيط پخش مي شود در نتيجه بازده موتور کاهش و دود ان افزايش مي يابد براي کمک کردن به کنترل انبساط پيستون بيشتر پيستونها را طوري تراشکاري مي کنند که اتاقک انها اندکي بيضوي شود وقتي پيستونهاي اتاقک بيضوي گرم مي شوند شکل بيضوي خود را از دست مي دهند و گرد مي شوند راه ديگر کنترل انبساط پيستون تعبيه يک پشت بندي فولادي در پيستون است وقتي پيستون گرم مي شود اين تقويت کننده انبساط کف پيستون و برامدگي بوش گژنپين را محدود مي کند.

◄   شکل کف پيستون:

در بسياري از موتور ها از پيستون کف تخت استفاده مي شود اما شکلهاي کف پيستون ممکن است مطابق طرح موتور تغيير کند شکل کف پيستون مطابق با شکل سرسيلندر و شکل محفظه احتراق نيز تغيير کند بعضي از پيستون ها کف پيستون فنجاني يا فرو رفتگي جاي سوپاپ دارد که وقتي سوپاپها باز مي شوند مي توانند در ان حرکت کنند در بعضي از پيستون ها سرپبيستون گنبدي يا به شکلهاي ديگر است تا تلاطم در محفظه احتراق افزايش يابد.


◄   خارج از مرکزي گژن پين: 

زذن پيستون صدايي است که از جابجا شدن پيستون ازيک طرف سيلندر به طرف ديگر ان در اغاز حرکت انبساط ناشي مي شود براي جلوگيري از زدن پيستون در بسياري از موتورها از پيستون هايي استفاده مي شود که گژنپين انها اندکي خارج از مرکز است اين خارج از مرکزي به طرف دامنه پيستون است که به منزله سطح فشار گير اصلي عمل مي کند اين همان سطحي از پيستون است که در حين حرکت انبساط بيشترين تماس را با جداره سيلندر پيدا مي کند با نصب خارج از مرکز گژنپين پيستون نوعي حرکت نوساني انجام مي دهد و بر يک طرف ان نسبت به طرف ديگر فشار بيشتري وارد مي شود فشار ناشي از احتراق سبب مي شود که پيستون در حال حرکت به سمت بالا وقتي به نقطه مرگ بالايي نزديک مي شود اندکي به طرف راست کج مي شود در نتيجه سر پاييني سطح فشار گير اصلي با جداره سيلندر تماس مي گيرد پس از انکه پيستون از نقطه مرگ بالايي گذشت صاف مي شود در اين هنگام سطح فشار گير اصلي به طور کامل با جداره سيلندر تماس پيدا مي کند اين تماس نوعي عمل روبشي است که زدن پيستون را به حداقل مي رساند در نتيجه همين عمل موتور ارامتر کار مي کند و دوام پيستون افزايش ميابد زدن پيستون معمولا فقط در موتورهاي کهنه اي مشاهده مي شود که جداره سيلندر هاي انها ساييده شده و دامنه پيستون انها ساييده يا شکسته شده است.

◄   تقويت رينگ نشين:

وقتي پيستون در سيلندر بالا و پايين مي رود رينگهاي تراکم هم در رينگ نشينها بالا و پايين ميرود وقتي پيستون در نقطه هاي مرگ بالايي و پاييني جهت حرکت خود را عوض ميکند هر رينگ لحظه اي از پيستون عقب مي ماند اين تاخير لحظه اي از اثر لختي و خلاصي جانبي رينگ ناشي مي شود لحظه اي بعد بغل رينگ نشين به رينگ مي خورد و ان را در سيلندر بالا و پايين مي راند وقتي حرکت انبساط اغاز مي شود فشار شديد ناشي از احتراق رينگ تراکم بالايي را به شدت به سطح پاييني رينگ نشين مي فشارد اين برخورد هاي مکرر سبب ساييدگي رينگ نشين بالايي مي شود براي مقابله با اين سايش در بعضي از پيستونها رينگ نشين بالايي را تقويت مي کند.
يکي از روش هاي مورد استفاده در پيستونهاي ريخته گري ان است که رينگ نشين بالايي را بطور کامل به صورت يک مغزي از جنس چدن يا چدن نيکل دار در قالب قرار مي دهند و الومينيوم را دور ان بريزند روش ديگر نصب يک فاصله گذار فولادي است که به منزله سطح بالاي رينگ نشين عمل مي کند در هنگام توليد پيستون به روش اهنگري ناحيه رينگ نشين را فلز پاشي مي کنند.

◄   پيستون هاي کم اصطکاک:

اين پيستونها را از الياژ الومينيوم با سيليسيم مي سازند پس از انکه پيستون ريخته شد روي دامنه ان ماده اي شيميايي مي مالند که ذرات الومينيوم را از سطح مي زدايد و ذرات سيليسيم را باقي مي گذارد در نتيجه سطح سخت تر و بادوامتري حاصل مي شود.

 

پيستون موتور