انواع رینگ پیستون

پیستون را نمی توان چنان ساخت که خود به خود سیلندر را درز بندی کند. بنابراین در ناحیه فوقانی پیستون رینگ نشین تعبیه میکنند و در آن رینگ پیستون نصب می کنند.
رینگ پیستون سه وظیفه دارد :

1. درزبندی محفظه احتراق و جلوگیری از نشت گاز از اطراف پیستون.
2. پاک کردن روغن از جداره سیلندر و جلوگیری از ورود آن به محفظه احتراق.
3. انتقال گرما از پیستون به به جداره سیلندر که دمای پاینتری دارد.

دو نوع رینگ پیستون وجود دارد رینگ تراکم و رینگ روغنی.
اغلب پیستون ها سه عدد رینگ دارند.
دو رینگ بالا، رینگهای تراکم اند. این رینگ ها سبب می شوند که فشار ناشی از تراکم و احتراق در محفظه احتراق بماند و مانع کمپرس رد کردن شود.
رینگ پایینی رینگ روغنی است. این رینگ، روغن اضافی را از جداره سیلندر پاک می کند و آن را به کارتر بر می گرداند. این رینگ فقط به اندازه ای روغن را روی جداره سیلندر باقی می گذارد که لایه روغن برای روغنکاری پیستون و رینگ تشکیل شود.
قطر رینگ پیستون اندکی از قطر سیلندر بیشتر است رینگهای پیستون در یک نقطه بریدگی دارند در نتیجه می توان آنها را برای نصب روی پیستون باز کرد و سپس در هنگام قرار دادن پیستون در سیلندر آنها را جمع کرد.
وقتی رینگ های پیستون را جمع می کنیم تنش اولیه در آنها بوجود می آید که سبب می شود رینگهای پیستون به جداره سیلندر فشار بیاورند.
فاصله بین دو لبه رینگ پس از نصب آن در سیلندر را دهانه رینگ می نامند.

رینگهای تراکم

رینگ های تراکم معمولا از چدن ساخته می شوند در بعضی موتورهای دیزل و پر قدرت از رینگهایی استفاده می شود که از چدن نشکن ساخته شده اند. این چدنها مانند چدن معمولی شکنده نیستند و می توان آنها را خم کرد بدون اینکه بشکنند.
لبه بیشتر رینگهای تراکم پخ است. پخ بودن لبه رینگ سبب می شود که اندکی بچرخد و در نتیجه لبه ای تیز با جداره تماس پیدا می کند. ممکن است پیشانی رینگ پیستون هم تیز یا گرد کرده باشد.
انحنای رینگ با پیشانی گرد بسیار کم است و معمولا به چشم دیده نمی شود. شعاع انحنای پیشانی رینگ پیستون در حدود 0.008 تا 0.013 میلیمتر است در نتیجه خط تماس باریکی پدید می آید که با نیروی بسیار زیادی به جداره سیلندر نیرو وارد می نماید. وقتی پیستون در نقطه مرگ بالایی و پایینی جهت حرکت خود را تغییر می دهد رینگ پیشانی گرد اندکی تکان می خورد.
اما برخلاف رینگ های دیگر خط تماس این رینگ پیستون به طور لحظه ای قطع نمی شود به علاوه همین تکان خوردن رینگ پیستون سبب کاهش سرعت لبه انداختن در بالای سیلندر می شود.
وقتی پیستون در حرکت مکش رو به پایین می رود لبه پایینی رینگ تراکم روغن اضافی به جا مانده پس از عبور رینگ روغن را جمع می کند. وقتی پیستون در حرکتهای تراکم و تخلیه به سمت بالا می روند رینگها تمایل به عبور از روی لایه روغن دارند در نتیجه روغن اضافی روی جداره سیلندر به محفظه برده نمی شوند.
در حین حرکت انبساط فشار وارد بر رینگهای تراکم چنان زیاد است که سبب واپیچش آنها می شود. مقداری از گازهای پر فشار حاصل از احتراق پشت رینگها جمع می شود و به پیشانی رینگ فشار وارد می کند تا بطور کامل با جداره سیلندر تماس پیدا کند. فشار همین گازها سبب می شود که سطح زیری رینگها محکم به کف رینگ بچسبند.
هر چه فشار احتراق بیشتر باشد عمل درزبندی رینگهای تراکم بهتر انجام می شوند.

پوشش های رینگ تراکم

پیشانی رینگهای تراکم چدنی را با انواع مختلف پوششها می پوشانند. هر گاه رینگ های چدنی مستقیما با جداره تماس داشته باشند ساییده یا صاف می شوند. برای جلوگیری از این ساییدگی پیشانی رینگ را با لایه نازکی از اکسید آهن می پوشانند.
در نتیجه پوشش کاری پیشانی رینگ پیستون با کروم یا کروم سخت، سایش جدار سیلندر به شدت کاهش می یابد بعضی از رینگهای پیستون (کرومی) چنان سخت اند که موتور پیش از ساییده شدن رینگ ها، روغن را می سوزاند.
ایجاد لایه ای از آب کروم نرم روی کروم سخت به ایجاد تماس بهتر بین رینگ و جداره سیلندر کمک می کند. همچنین با ایجاد پوششی از مولیبدن روی رینگ می توان از سایش آن در دمای بالا جلوگیری کرد.
رینگهای پیستون (مولیبدنی) در دمای بالاتر از دمای کار رینگهای پیستون (کرومی) می توانند کار کنند در ضمن در صورت استفاده از این نوع رینگ ناحیه بالای سیلندر هم بهتر روغنکاری می شود.
در بیشتر موتورهای جدید رینگ تراکم بالایی را با کروم یا مولیبدن پوششکاری می کنند.

رینگهای تراکم پایینی

مقداری از گازهای پرفشار حاصل از احتراق از رینگ تراکم بالایی می گذرد. یکی از دلایل عبور این گازها وجود دهانه رینگ است که اندکی نشت گاز را امکان پذیر می کند همچنین فار احتراق در آغاز حرکت ممکن است به حدود 6900 کیلو پاسکال برسد.
یک رینگ تراکم پیستون به تنهایی نمی تواند تمام این فشار را تحمل نماید بخش عمده گازی که از رینگ تراکم بالای عبور می کند پشت رینگ تراکم پایینی یا رینگ وسط به دام می افتد این دو رینگ تراکم به کمک یکدیگر فشار احتراق را تحمل می کنند و مانع کمپرس رد کردن می شوند.
رینگهای تراکم یا کمپرسی مانند هم نیستند. وقتی پشت رینگ تراکم بالایی فشار ایجاد می شود رینگ به جداره سیلندر فشرده می شود همین فشار رینگ را به سمت پایین و روی کف رینگ نشین نیز می فشارد و در نتیجه در هر دو ناحیه درز بندی انجام می شود.
اما به رینگ تراکم پایینی فشار کمتری وارد می شود برای بهبود درز بندی رینگ پایینی معمولا از رینگ پیچشی استفاده می کنند. گاهی یک فنر کمکی یا زنجیر پشت رینگ تراکم پایینی قرار می دهند در نتیجه این کار رینگ پیستون به جداره سیلندر فشرده می شود.

رینگ روغنی

وقتی موتور روشن است مقداری روغن اضافی به طور پیوسته به جداره سیلندر پاشیده می شود. در نتیجه روغنکاری کافی بین جداره سیلندر و پیستون و رینگها انجام می شود و روغن ذرات کربن و مواد جامد دیگر را نیز از جداره سیلندر می شوید و با خود می برد و در عین حال جداره سیلندر را هم خنک می کند.
اما رینگهای تراکم به تنهایی نمی توانند در حین پایین رفتن پیستون همه ذره های اضافی را از جداره سیلندر پاک کنند در نتیجه مقداری روغن اضافی به محفظه احتراق می رسد و می سوزد. در بیشتر موتورها برای هر چه بهتر پاک کردن روغن رینگ سوم یا رینگ پایینی، رینگ روغنی است. این رینگ بیشتر روغن بجا مانده را از جداره پاک می کند و به کارتر باز می گرداند. در بعضی موتورها از رینگ روغنی یک تکه و یک فاصله گذار در پشت آن استفاده می شود.
بیشتر موتورها رینگ سه تکه دارند رینگ روغن سه تکه معمولا دو بغل رینگی فولادی آب کروم شده دارند. از کروم برای کاهش سایش و افزایش مقاومت در برابر سایدگی استفاده می شود. آب کروم را فقط می توان روی پیشانی بغل رینگی داد. اما گاهی آن را بر روی پهلو های بغل رینگی هم می دهند.
زنجیر رینگ، بغل رینگی ها را از هم جدا می کند و در عین حال آنها را به سمت بالا و پایین و بیرون می راند. روغن اضافی روی جداره سیلندر را بغل رینگی های فولادی بالا و پایین زنجیر رینگ پاک می کنند و به داخل می ریزند.
روغن از فضاهای خالی زنجیر رینگ می گذرد و سپس از طریق سوراخها یا شیارهای واقع در پشت رینگ نشین رینگ روغن به پشت پیستون می رود و گژنپین را روغنکاری می کند و سپس به سینی کارتر می ریزد.