به گزارش اتونیوز، موتور خودرو واقعاً یک شاهکار مهندسی است چراکه برای تولید نیرو به ترکیبی از تلورانسهای بسیار دقیق متکی است. شما بهطور مؤثر صدها انفجار در دقیقه در چندین سیلندر ایجاد میکنید و این انفجارها میللنگ را به حرکت درمیآورند تا آنهم به نوبه خود نیرو را به سایر قطعات متحرک منتقل کند.
ناحیهای که این انفجارها را در خود جای میدهد، محفظه احتراق نامیده میشود که برای نگه داشتن این انفجارها در وضعیت مناسب به یک محیط بسته متکی است؛ اما چه چیزی مانع از آن میشود که انفجارهای رخ داده از کنار پیستون عبور کند، یا روغن به داخل محفظه احتراق پرتاب شود؟ اینجاست که رینگهای پیستون موتور وارد عمل میشوند.
رینگ پیستون؛ شاهکار مهندسی در مهار انفجارهای درون موتور
فارغ از موتورهای وانکل که در آنها آببندیهای آپکس وجود دارد در موتور خودروی شما احتمالاً بین سه تا دوازده پیستون بکار رفته است. هر یک از این پیستونها با سه رینگ، معروف به رینگهای پیستون، احاطه شده است؛ اما چرا در هر پیستون از سه رینگ استفاده میشود؟
یک پاسخ کوتاه و بلند برای این سؤال وجود دارد. بهطور خلاصه باید گفت که رینگهای پیستون برای مهروموم کردن نیمه انفجاری سیلندر از نیمه روغنی عمل میکنند و دیوارههای سیلندر را روان کاری میکنند. بهطور خاصتر، دو رینگ بالایی که به ترتیب رینگ فشردهسازی و رینگ پاککن نامیده میشوند، فشردهسازی را در سیلندر حفظ میکنند.
رینگ پایینی که به عنوان رینگ روغن نیز شناخته میشود، روغن اضافی روی دیواره سیلندر را میتراشد و باقیمانده را پخش میکند و همهچیز را به خوبی روان کاری میکند. هر یک از این سه رینگ به روشهای مختلفی طراحی شدهاند و نقشهای متفاوتی دارند، بنابراین قابل تعویض نیستند.
نقش هر یک از رینگهای پیستون چیست؟
دو رینگ اول (بالایی و وسطی) مسئول حفظ فشردهسازی کافی هستند. باید گفت پیستون مانند یک سرنگ عمل میکند و هنگامی که به عقب کشیده میشود، مخلوط هوا و سوخت را به داخل میمکد.
حالا تصور کنید که انتهای سرنگ را بپوشانید تا هوا نتواند فرار کند، سپس پیستون را با تمام توان به سمت پایین فشار دهید. این اساساً همان کاری است که پیستون قبل از اینکه شمع مخلوط را مشتعل کند، انجام میدهد.
هوا را تا کسری از حجم اصلی خود کوچک میکند، سپس انفجار آن هوا را منبسط کرده و پیستون را به سمت پایین هل میدهد و کار (انرژی) ایجاد میکند.
درست مانند سرنگ، وجود هرگونه نشتی هوا از کنار مهرومومها به این معنی است که عمل فشردهسازی با مشکل مواجه میشود. جلوگیری از این نشتی وظیفه رینگ بالایی است. این رینگ کنارههای پیستون را در برابر سیلندر مهروموم میکند.
رینگ دوم این تناسب را بیشتر حفظ میکند و روغن را از محفظه احتراق دور نگه میدارد، زیرا رینگ روغن به خودی خود یک آببند هواگیر ایجاد نمیکند.
باید دانست رینگ دوم به عنوان تقسیم کننده نیمه بالایی و پایینی عمل میکند، درحالیکه رینگ بالایی در درجه اول مسئول حفظ فشردهسازی است.
در نهایت باید به رینگ سوم یا همان رینگ روغن بپردازیم. همانطور که از نام این رینگ پیداست، رینگ سوم با روغن موتور در ارتباط است. این رینگ برای حفظ یک لایه نازک و ثابت از روغن بر روی دیواره سیلندر طراحی شده است و از ساییده شدن سایر رینگهای پیستون به آن جلوگیری میکند. علاوه بر این، تمام روغن اضافی پرتاب شده توسط یاتاقانها را پاک میکند.
وقتی رینگها خراب میشوند چه اتفاقی رخ میدهد؟
اول و مهمترین نشانه خرابی رینگهای پیستون افت عملکرد موتور و روغنسوزی است. علت هم به شکافی مربوط میشود که بین دیواره سیلندر و رینگ پیستون ایجاد شده و روغن از طرف دیگر نفوذ میکند که نتیجه نهایی خروج دود آبی از اگزوز و کاهش میزان روغن در موتور است.
دو رینگ بالایی دو نقش حیاتی دیگر نیز دارند که شامل حفظ زاویه صحیح پیستون و کنترل حرارت است. با توجه به عملکرد قطعات موتور، پیستون نباید زاویه متفاوتی باشد، در غیر این صورت ممکن است قسمت بالایی یا پایینی آن به سیلندر ساییده شود. از سوی دیگر موادی که رینگها از آنها ساخته شدهاند، گرما را هدایت کرده و به دیوارههای سیلندر منتقل میکنند.
دانستن اینکه گرما به کجا میرود امکان پیشبینیپذیری و قرارگیری مناسب مواد را فراهم میکند که به معنای موتوری سبکتر و با کارایی بالاتر است، اما گرما میتواند به دلیل مشکلات روغن موتور بیشتر شده و شکاف را تشدید کند. عدم انتقال حرارت به معنای سوختن روغن، استارت سخت و دمای بالای موتور است.
دسترسی به رینگهای پیستون معمولاً کاری دشوار و هزینهبر است و در اکثر موارد بخش پایینی موتور باید بهطور کامل باز شود. خوشبختانه، رینگهای پیستون معمولاً از مواد سخت شده و مقاوم در برابر حرارت ساخته میشوند و اگر موتور خودرو تحتفشار قرار نگیرد و سرویسهای آن به موقع انجام شوند احتمالاً بین 100 تا 200 هزار کیلومتر دوام خواهند آورد.