رینگ پیستون چیست و چه وظایفی دارد؟

رینگ به معنی حلقه، به اجزایی فلزی، پلاستیکی یا لاستیکی اطلاق می گردد که حول جسم دیگری (معمولا استوانه ‌ای شکل) حلقه بسته تشکیل می‌دهند. پیستون، برای آنکه وظایف خودرا به درستی انجام دهد نیاز به حرکت راحت و دور از اصطکاک درون سیلندر دارد. رینگ ‌های پیستون این شرایط مطلوب را برای آن مهیا می‌ نماید. بدین صورت که پیستون که قطعه‌ ای استوانه‌ ای شکل و از جنس فلز است روی بدنه خود شیارهایی دارد که برای قرار گیری رینگ‌های آن تعبیه شده‌اند. این رینگ‌ ها با قرار گیری در محل مشخص شده فاصله‌ای چند میلیمتری بین پیستون و سیلندر ایجاد نموده و از اصطکاک حین حرکت پیستون درون سیلندر جلوگیری می‌کنند. همچنین فضای داخل سیلندر به وسیله ی رینگ ها و پیستون به دو بخش تقسیم می‌شود. قسمت بالای پیستون محفظه احتراق و قسمت پایین آن فضای حرکت شاتون را تامین می ‌کند. برای حرکت راحت در این فضا، پیستون نیاز به فعالیت مداوم سیستم روان ‌کاری و روغن سیال درون سیلندر دارد. همچنین نفوذ روغن به درون محفظه احتراق، موجب ایجاد اخلال در فرآیند اشتعال مخلوط سوخت و هوا و درنتیجه روغن سوزی موتور می‌شود. به همین دلیل این دو فضا باید به مقدار منالسب از یکدیگر تفکیک شود و عایق‌بندی دقیقی مابین آن‌ها صورت گیرد. همچنین این عایق‌بندی نیز از وظایف رینگ پیستون است.

در حالت کلی می‌توان برای رینگ پیستون وظایف زیر را شرح داد:

– کاهش تماس بین پیستون و دیواره سیلندر تا حد ممکن، با ایجاد فاصله میلیمتری

– جلوگیری از اصطکاک سطوح پیستون و دیواره سیلندر و پیشگیری از استهلاک بیش از حد این دو بخش

– هدایت روغن به درون سیلندر و جلوگیری از نفوذ آن به بخش محفظه احتراق

– عایق بندی محفظه احتراق و جلوگیری از نشت مخلوط گاز و سوخت از اطراف پیستون

– پیشگیری از نفوذ دود داخل محفظه احتراق به سطوح پایین پیستون و سیلندر

– انتقال گرما از پیستون به جداره سیلندر که دمای کمتری دارد به جهت پیشگیری از افزایش بیش از اندازه دمای این قطعات و بالا رفتن ریسک فرسودگی آن‌ها

بنابراین به طور کلی میتوان گفت ک وظایف اصلی رینگ پیستون شامل عایق‌بندی کامل سیلندر و همچنین جلوگیری از افزایش فرسودگی این قطعات یعنی سیلندر و پیستون است. درنتیجه رینگ پیستون خود احتیاج به مقاومت بالا در مواجهه با ضربات و تماس مداوم و مقاومت گرمایی بالایی دارد. به همین علت این قطعه از فلزی مقاوم به گرما و ضربه ساخته می شود.

انواع رینگ پیستون

پیستون دارای چندین شیار روی بدنه و چند مدل رینگ روی این شیارهاست. این رینگ‌ها با توجه به محل به کار رفته، جنس و فرم طراحی وظایف گوناگونی را برعهده دارند. بر همین اساس رینگ‌های پیستون را به دو دسته تقسیم می‌ شود که عبارتند از:

رینگ پیستون روغنی

رینگ پیستون فشاری

تعداد رینگ‌های موجود در هر پیستون از سه تا هفت عدد متفاوت است که باتوجه به نوع موتور و تراکم لازم مخلوط هوا و سوخت در آن تعیین می گردد. به این ضورت که غالبا در موتورهای بنزینی از سه یا چهار و در موتورهای دیزلی از شش یا هفت رینگ استفاده می‌شود. در ادامه مقاله این دو نوع رینگ را با جزئیات بیشتر شرح می دهیم:

رینگ فشاری و ساختار آن

لبه رینگ‌های فشاری را برای جلوگیری از برخورد سطح تیز با جداره سیلندر و کاهش اصطکاک و احتمال صدمه به جداره داخلی سیلندر، به صورت صاف یا پخ می‌سازند. دو سوی این لبه صاف نیز به مقدار کم گرد می‌شود تا از هرگونه آسیب احتمالی رینگ به سیلندر کاملا جلوگیری گردد. رینگ فشاری معمولا از جنس چدن خاکستری است. اما به جهت افزایش مقاومت و ضریب گرمایی‌ آن و همچنین کاهش اصطکاک، با لایه‌ای نازک از یک فلز مشخص کاور می‌ شود. این لایه معمولا از جنس اکسید آهن یا کروم است. در مدل کرومی از یک لایه نازک کروم نرم استفاده می گردد تا تماس را کاملتر کرده و آسیب به دیواره سیلندر را نیز به حداقل برساند. گاهی هم از پوشش مولیبدن که ضریب حرارتی و انبساطی بالاتری دارد برای این لایه استفاده می‌شود ک معمولا در خودروهای مدرن تر بکار میرود.

رینگ روغنی و ساختار آن

رینگ‌های روغنی به صورت سوراخ‌دار یا شیاردار طراحی می‌شوند. مدل طراحی آن‌ها به علت ایجاد امکان جاری بودن روغن به بالا و پایین‌شان است. رینگ‌های روغنی غالبا در پایین ‌ترین شیار پیستون قرار می‌گیرند،یعنی پایین‌تر از رینگ‌های فشاری و در قسمتی نزدیک به سوراخ گژن پین. رینگ‌های روغنی همزمان با حفظ فاصله چند میلیمتری میان پیستون با دیواره داخلی سیلندر از منتشر شدن بیش از حد و اضافه روغن نیز ممانعت می‌کنند.