راهنمای تشخیص معایب پیستون - علت شکستن پیستون

راهنمای تشخیص معایب پیستون


برای ارزیابی عملکرد کار موتور و اینکه شرایط کاری آن چگونه است و آیا مشکلی دارد و یا در آینده دچار مشکلی خواهد شد یا نه روشهای متفاوتی وجود دارد یکی از این شاخص ها چگونگی وضعیت پیستونهاست . که البته منوط به باز کردن موتور است ولی وقتی موتور را باز کردیم برای ارزیابی چگونگی بروز اشکالات موتور و جلوگیری از بروز مجدد این اشکالات ؛ وضعیت پیستون می تواند اطلاعات مفیدی در اختیار مکانیک ها و تعمیر کاران قرار دهد . متن زیر اشاره ای به همین موضوع دارد هر چند بیشتر با دید موتورهای بنزینی دو زمانه است ولی اطلاعات آن به گونه ای است که برای انواع دیگر موتورها و از جمله موتورهای دیزل که مورد استفاده ما در بانک ماشین آلات است و برای تعمیرکاران و استاد کاران هم می تواند مفید واقع شود.

علت شکستن پیستون

برای ارزیابی عملکرد کار موتور و اینکه شرایط کاری آن چگونه است و آیا مشکلی دارد و یا در آینده دچار مشکلی خواهد شد یا نه روشهای متفاوتی وجود دارد یکی از این شاخص ها چگونگی وضعیت پیستونهاست . که البته منوط به باز کردن موتور است ولی وقتی موتور را باز کردیم برای ارزیابی چگونگی بروز اشکالات موتور و جلوگیری از بروز مجدد این اشکالات ؛ وضعیت پیستون می تواند اطلاعات مفیدی در اختیار مکانیک ها و تعمیر کاران قرار دهد . متن زیر اشاره ای به همین موضوع دارد هر چند بیشتر با دید موتورهای بنزینی دو زمانه است ولی اطلاعات آن به گونه ای است که برای انواع دیگر موتورها و از جمله موتورهای دیزل که مورد استفاده ما در بانک ماشین آلات است و برای تعمیرکاران و استاد کاران هم می تواند مفید واقع شود.

ازطریق معاینه ، پیستونهای کارکرده و کهنه می توان اطلاعات ارزشمندی را از وضعیت کارکرد موتور کسب کرد و در اختیار مکانیک ها قرار داد تا بهتر بتوانند به تعمیر و نگهداری موتور بپردازند . هنگامیکه که اشکالی در کار موتور پیش می آید به احتمال زیاد ، پیستونها هم از این آسیب وارده در امان نمی مانند و پیستون نیز صدماتی می بیند . به همین دلیل است که معاینه دقیق پیستونها می تواند به مکانیک ها کمک کند که منشاء بروز اشکال در موتور و یا تنظیم نبودن موتور را بتوانند تشخیص دهند . در متن زیر ، تعدادی از اشکالات رایج مکانیکی که برای موتور پیش می آید شرح داده شده است :

▪ قهوه ای شدن تاج پیستون : PERFECT BROWN CROWN

در این حالت تاج پیستون کاملا قهوه ای شده است و الگوی ایده آلی از سوختگی حاصل از کربن است . در موتور های دو زمانه این رنگ به شکل قهوه ای شکلاتی است و این موضوع حاکی از ان است که ترکیب اکسیژن و سوخت به درستی در محفظه احتراق تزریق شده است.

▪ لکه های داغی سیاه : BLACK SPOT HOT

این لکه های در قسمت زیرین پیستون مشاهده می شوند و ناشی از رسوب کربن و دوده ای است که در اثر سوختن مخلوط روغن و سوخت به قسمت پائینی پیستون چسبیده اند و دلیل آن هم گرم شدن بیش از اندازه تاج پیستون است . علت اصلی این گرم شدن بیش از اندازه هم آن است که یا مخلوط سوخت و هوا خیلی رقیق است و یا اینکه اشکالی در کار سیستم خنک کننده موتور پدید آمده است.

▪ ضایعات خاکستر : ASH TRASH

هنگامیکه تاج پیستون به رنگ خاکستری در امده است نشان دهنده این است که موتور داغ کرده است . بدین معنی که تکه هایی از بدنه پیستون آنقدر داغ شده اند که بصورت پولکهای نازک در آمده اند و اگر این موتور برای مدت طولانی مورد استفاده قرار بگیرد احتمالا لکه های داغ بر آن ایجاد شدن و می تواند باعث سوراخ شدن قسمتی که بطرف خروج دود قرار دارد شود و در نهایت به از کار افتادن موتور منجر شود . علل اصلی بروز این مشکل آن است که یا سوخت تزریقی به موتور بیش از اندازه رقیق بوده است ، یا شمع های موتور از نوع خیلی گرم انتخاب شده اند و یا اینکه سیستم جرقه موتور زودتر از موعد لازم عمل می کند ( یعنی آدوانس است ) و یا اینکه نسبت تراکم به تناسب اکتان سوخت ، خیلی بالاست و یا اصلا موتور مشکل کلی گرم شدن را دارد.

▪ براده های خرد شده : SMASHED DEBRIS

در این حالت تاج پیستون صدمه دیده است و دلیل آنهم وارد شدن ذرات خاک و شن و نظایر آن بداخل موتور است که بیت پیستون و سر سیلندر قرار گرفته و خرد شده است . و الگوی رایج اینگونه پیستونهای ؛ وجود شکستگی در قسمت فوقانی پیستون است . علت رایج بروز این مشکل ، شکسته شدن بیرینگهای سوزنی needle bearings در قسمت سر بزرگ یا کوچک شاتون است ( البته در موتورهای کوچکی که از این گونه بیرینگها استفاده می شود چون اغلب موتورهای بجای بیرینگ سوزنی از بوش بیرینگ استفاده می کنند یا یاتاقانهای ساده plain bearing ) یا اینکه رینگ پیستونها شکسته شده و یا خار نگهدارنده گژن پین رها می شود و این مشکل را بوجود می آورد.

وقتی مشکلی این چنینی پیش می آید مسئله مهم در این است که بتوانم منبع بروز این براده ها و قطعات ریز وارد شده به درون محفظه احتراق را پیدا کنیم در ضمن مارتل موتور را هم باید باز کرد و تمامی ذرات خرده ریز موجود در آن را تمیز کرده و شستشو داد تا دوباره بعد از تعمیر موتور این مشکل مجددا بروز نکند.

اگر علت بروز این مشکل بخاطر یاتاقان سر بزرگ شاتون بوده باشد لازم است که بیرینگهای میل لنگ و بخش های نشت بندی کننده آن را تعویض نمائید.

▪ پریدگی لبه تاج پیستون : CHIPPED CROWN DROWNED

این مشکل می تواند به دلیل نشت مایع خنک کننده ازواشر سر سیلندر باشد که باعث وارد شدن آن به داخل محفظه احتراق شده و همین امر باعث شکنندگی آلو مینیم و در نهایت ترک برداشتن آن می شود . در حالت های شدید تر این امر می تواند باعث خوردگی لبه سیلندر شده و و بخش مربوطه رد سر سیلندر را هم دچار خوردگی کند . البته اگر میزان این نشتی کم بوده باشد خودش را بصورت لکه های سیاه کوچک بر روی واشر سر سیلندر نشان می دهد . و یکی از نشانه های بروز این مشکل آن است که آب رادیاتور تحت فشار قرار می گیرد و با فشار از لوله سرریز رادیاتور به بیرون می ریزد که علامت قطعی وجود نشتی در واشر سر سیلندر می باشد . در بسیاری ازمواقع برای رفع این نشتی ، تعویض واشر سر سیلندر کفایت نمی کند و باید سطح زیرین سر سیلندر و قسمت فوقانی سیلندر تراش بخورد و مجددا روکش شود . ( باید دقت زیاد به عمل آورد که اگر سر سیلندر تراش می رود چون بخشی ولو اندک از ضخامت آن کم می وشد باعث کم شدن محفظه احتراق و بالا رفتن نسبت تراکم موتور شده و می تواند مشکلات عدیده ای را در پی داشته باشد که یکی از آنها گرم شدن بیش از اندازه موتور است هر چند در این حالت شتاب موتور هم بالا می رود ولی به مشکلات بعدی اش و خساراتی که ببار می آورد نمی ارزد . این مشکل برای خودم پیش می آید و خسارات سنگینی برایم ایجاد کرد . مکانیک ها معمولا از یک ترفند استفاده می کنند و آن این است که وقتی میزان تراش سر سیلندر زیاد باشد از یک واشر اضافی استفاده می کنند یعنی دو واشر سر سیلندر را با هم مورد استفاده قرار می دهند بنظرم در مواردی که چند بار سر سیلندر تراش خورده باشد بهتر است سرسیلندر را تعویض نمود . ) سر سیلندر را باید از نظر تاب داشتن هم مورد بررسی قرار داد که کاملا صاف و بودن اعوجاج و پیچ خوردگی باشد.

▪ شکسته شدن حاشیه پیستون : SHATTERED SKIRT

شکستگی حاشیه (دامنه ) پیستون بدین علت است که لقی ( شکاف ) بین پیستون و سیلندر زیادتر از حد معمول است و باعث می شود که صدای تلق تلق پیستون در داخل سیلندر شنیده شود و باعث بوجود آمدن تنش و و ترک و در نهایت شکستگی سیلندر می گردد.

▪ شکسته شدن شاتون : SNAPPED ROD

شاتون این موتور از وسط نصف شده است و علت آن لقی بیش از اندازه شاتون و بغل یاتاقانی سر بزرگ شانون بوده است . هنگامی که یاتاقان سر بزرگ شاتون بیش از اندازه سائیده می شود ، میزان انحراف شعاعی شاتون بیش از اندازه می شود و باعث بوجود آمدن لرزش پیچشی torsion vibration. می گردد . و همین موضوع باعث می شود که شاتون شکسته شود و خشارات هنگفتی به موتور وارد کند ( اصطلاحا به این حالت شاتون زدن می گویند که اگر به موقع تشخیص داده نشود و موتور ماشین را خاموش نکنند می تواند حتی باعث شکسته شدن جداره سیلندر شده و به این ترتیب مجبور شوید تمام مجموعه سیلندر و موتور را تعویض کنید . چون ترمیم شکستگی سیلندر اگر هم امکان پذیر باشد بسیار پردرد سر و پر هزینه است به این کار اصطلاحا دوختن سیلندر می گویند که با استفاده از الکترود هایی از جنس سیلندر ( معمولا چدن است ) جوشکاری و ترمیم می شود . ولی من شخصا این کار را توصیه نمی کنم مگر اینکه میزان شکستگی خیلی جزئی و مختصر باشد.)

برای جلوگیری از بروز این مشکل باید یاتاقان سر بزرگ شاتون را هر گاه که موتور باز می شود مورد بررسی و اندازه گیری قرار گیرد و میزان لقی یا همان clearance آن مورد اندازه گیری قرار گیرد برای این کار از یک فیلر گیج استفاده می شود که ان را بین شاتون و یاتاقان قرار می دهند و بررسی کنید که میزان این لقی از مقدار مجازی که از طرف سازنده در دفترچه تعمیراتی دستگاه داده شده است بیشتر نباشد.

▪ گیر کردن پیستون در چهار گوشه : FOUR CORNER SEIZURE

گیر کردن تمام عیار پیستون در داخل سیلندر بیشتر به این علت اتفاق می افتد که سرعت انبساط پیستون سریع تر از انبساط سیلندر است و همین امر باعث می شود که لقی بین پیستون و سیلندر کاهش پیدا کند . علت رایج دیگری که برای این کار وجود دارد انبساط بیش از اندازه پیستون در محل خروج دود است اما این حالتی بیشتر در سیلندرهایی اتفاق می افتد که بر روی دهانه خروجی آنها پل زده شده است . علت اصلی بوجود آمدن این مشکل ؛ گرم شدن سریع و بیش از اندازه ، تزریق سوخت رقیق و یا داغ بودن بیش از اندازه نوع شمع ها است.

▪ گرفتگی پیستون از چندین نقطه : MULTI POINT SEIZURE

در این حالت پیستون از چندین محل بطور عمودی و از دور تا دورش دچار گرفتگی و گیر کردن در داخل سیلندر شده است . و سیلندر این موتور برای پیستون اش خیلی کوچک است . در این حالت به محض روشن شدن موتور ، در اثر انبساط حرارتی پیستون ، بدنه پیستون به جداره داخلی سیلندر فشار وارد می کند و باعث گیر کردن پیستون در داخل سیلندر می شود.

البته اینکه شکاف و لقی بین پیستون و سیلندر غ چه اندازه باید باشد در مورد موتور های مختلف با یکدیگر بسیار متفاوت است . مثلا در یک سیلندر از جنس کامپوزیت با حجم ۵۰ سی سی این لقی می تواند ۰.۰۰۱۵ اینچ باشد در صورتیکه برای یک موتور با حجم ۱۲۰۰ سی سی از نوع بوش فولادی که معمولا در ماشین های اسنو موبیل و یا ماشین های چمن زنی مورد استفاده است این لقی می تواند حدود :.۰۰۵۵ تا .۰۰۷۵ اینچ باشد . برای داشتن بهترین مقدار لقی بین پیستون و سیلندر باید به دستورالعمل سارنده و دفترچه تعمیراتی آن مراجعه کرد.

▪ گیر کردن پیستون از قسمت ورودی هوا : INTAKE SIDE SEIZURE

این اشکال بسیار متداول است و علت آن فقط یک چیز است ، فقدان روغنکاری پیستون . سه امکان وجود دارد که چرا روغنکاری پیستون بدرستی صورت نمی گیرد :

۱) فقدان روغن یا کم بودن روغن موتور

۲) وارد شدن آب بداخل سیستم روغنکاری از طریق هوا و پاک شدن لایه روغن

۳) جدا شدن آب و روغن در مخرن سوخت ( برای موتورهای دو زمانه که روغن روانکاری آنها را بداخل سوخت می ریزند.

,