انواع پیستون

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 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.

• پیستون‌ های 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.

انواع طرح‌های پیاده شده در پیستون‌ های آلومینیومی

پیستون‌ های آلومینیومی به دلیل ضریب انبساط بالا به شکل‌های مختلف طراحی می‌شوند. این اشکال از انبساط بیش از حد آن‌ها جلوگیری کرده و نیاز به فضای لقی بیشتر بین این نوع پیستون و سیلندر را کاهش می‌دهد.

۱. پیستون با شکاف عرضی

این شکاف که زیر شیار رینگ روغن قرار دارد از انتقال حرارت تاج به دامنه‌ پیستون جلوگیری می‌کند.

۲. پیستون با شکاف عمودی

این شکاف که در طول پیستون و قسمت دامنه ایجاد می‌شود انبساط پیستون را کنترل می‌کند. به این ترتیب که در زمان منبسط شدن دامنه به قطر آن افزوده نشده و دهانه‌ شکاف کوچکتر می‌شود.

۳. پیستون با تیغه‌ فولادی

این تیغه‌ها که به اینوار معروف هستند، جهت تقویت دامنه در آن به کار می‌روند. جنس تیغه‌های اینوار از فولاد، نیکل و کربن است. اینوار در سوراخ گژن‌ پین به صورت یک تیغه تعبیه می‌شود و یا به صورت حلقه در بالای این سوراخ به کار می‌رود.

انواع پیستون بر اساس شعاع دامنه

گفتیم که ارتفاع پیستون از قطر آن بیشتر است. اما برای کوتاه کردن ارتفاع موتور با این طراحی، شاتون کوتاه‌تر شده و پیستون به میل لنگ نزدیک‌تر می‌شود. کوتاه‌تر شدن شاتون تغییراتی در طراحی دامنه‌ پیستون ایجاد می‌کند. انواع پیستون با توجه به فرم دامنه‌ عبارتند از:

• پیستون کامل

این پیستون‌ها در آن‌ها برشی اعمال نشده و کامل هم نامیده می‌شوند. توسط یک شاتون بلند با میل‌لنگ در ارتباط هستند و وزنه‌های تعادل میل لنگ با آن‌ها فاصله دارد.

• پیستون با برش نیمه

این پیستون برشی تا نیمه‌ بدنه‌ خود دارد و وزنه‌های تعادل میل‌لنگ از داخل این شیارها عبور می‌کنند. طول شاتون در این نوع پیستون‌ها متوسط است.

• پیستون با برش کامل

در این نوع پیستون، برشی کامل در دامنه ایجاد می‌شود تا از برخورد میل‌لنگ با آن جلوگیری شود. چرا که با کوتاه کردن شاتون فاصله‌ پیستون و میل‌لنگ کمتر از همیشه شده است. این نوع پیستون و میل‌لنگ هم‌پوشانی بیشتری دارند و دور موتور را افزایش می‌دهند.

انواع پیستون بر اساس نوع طراحی تاج

در گذشته تمام پیستون‌ ها با تاجی صاف طراحی می‌شدند اما امروزه بسته به نوع موتور این سطح طراحی متفاوتی دارد. نوع طراحی تاج سیلندر فضای محفظه‌ احتراق، استحکام و ضریب انبساط پیستون و کیفیت احتراق را تحت تاثیر می‌گذارد. انواع پیستون در این دسته بندی به این شرح است:

• پیستون با سر صاف: سطح تاج این پیستون‌ ها صاف و یک دست است. ساده‌ترین نوع در این دسته‌بندی هستند.
• پیستون با سر محدب: سطح تاج آن‌ها شکلی گنبدی دارد. این دسته پیستون وزن سبک‌تر و استحکام بیشتری دارند.
• پیستون با سر مقعر: سطح تاج آن‌ها گود و مقعر است. در این دسته، در تاج پیستون برای سر شمع و یا سوپاپ‌ها فضایی را با گود کردن آن ایجاد می‌کنند.

خودروهایی که دارای زمان‌بندی (تایمینگ) سوپاپ متغیر هستند، برای جلوگیری از برخورد سوپاپ با تاج پیستون شیارهایی روی آن ایجاد می‌کنند. فرم این شیارها با توجه به فرم تاج و تعداد سوپاپ‌های هر سیلندر در موتور تغییر می‌کند. این شیارها در مواقع پاره شدن تسمه تایم نیز مانع از برخورد سوپاپ‌ها با سطح پیستون می‌شوند.