पिस्टन असेंबली में कौन-कौन से घटक होते हैं?
पिस्टन असेंबली ऑटोमोबाइल इंजन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो मुख्य रूप से निम्नलिखित छह घटकों से मिलकर बना होता है:
1. पिस्टन: यह दहन कक्ष का एक भाग है और पिस्टन रिंग को स्थापित करने के लिए इसमें कई रिंग खांचे बने होते हैं।
2. पिस्टन रिंग: इसे सील करने के लिए पिस्टन पर लगाया जाता है, आमतौर पर यह गैस रिंग और ऑयल रिंग से मिलकर बना होता है।
3. पिस्टन पिन: पिस्टन और पिस्टन कनेक्टिंग रॉड के छोटे सिरे को जोड़ने वाला, इसमें पूर्ण फ्लोटिंग और सेमी-फ्लोटिंग के दो मोड होते हैं।
4. पिस्टन कनेक्टिंग रॉड: पिस्टन और क्रैंकशाफ्ट की कनेक्टिंग रॉड, जो दोनों तरफ बड़े और छोटे सिरों में विभाजित होती है, छोटा सिरा पिस्टन से जुड़ा होता है, बड़ा सिरा क्रैंकशाफ्ट से जुड़ा होता है।
5. कनेक्टिंग रॉड बेयरिंग: कनेक्टिंग रॉड के बड़े सिरे में स्थापित एक चिकनाई घटक।
6. कनेक्टिंग रॉड बोल्ट: वह बोल्ट जो कनेक्टिंग रॉड के बड़े सिरे को क्रैंकशाफ्ट पर फिक्स करता है।
पिस्टन रिंग ईंधन इंजन का मुख्य घटक है, जो सिलेंडर, पिस्टन और सिलेंडर की दीवार के साथ मिलकर ईंधन और गैस के सील को पूरा करता है। आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले ऑटोमोटिव इंजन दो प्रकार के होते हैं: डीजल और गैसोलीन। ईंधन प्रदर्शन में अंतर के कारण, पिस्टन रिंगों का उपयोग भी अलग-अलग होता है। शुरुआती पिस्टन रिंग ढलाई द्वारा बनाई जाती थीं, लेकिन प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, उच्च-शक्ति वाले स्टील पिस्टन रिंगों का विकास हुआ। इंजन की कार्यक्षमता और पर्यावरणीय आवश्यकताओं में लगातार सुधार के साथ, थर्मल स्प्रेइंग, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, क्रोम प्लेटिंग, गैस नाइट्राइडिंग, भौतिक निक्षेपण, सतह कोटिंग, जिंक मैंगनीज फॉस्फेटिंग उपचार आदि जैसी विभिन्न उन्नत सतह उपचार विधियों के माध्यम से पिस्टन रिंग की कार्यक्षमता में काफी सुधार हुआ है।
पिस्टन पिन का उपयोग पिस्टन को कनेक्टिंग रॉड से जोड़ने और पिस्टन पर लगने वाले बल को कनेक्टिंग रॉड तक पहुंचाने या इसके विपरीत करने के लिए किया जाता है।
पिस्टन पिन उच्च तापमान की स्थिति में आवधिक रूप से भारी प्रभाव झेलता है, और पिन होल में पिस्टन पिन का घूमने का कोण अधिक न होने के कारण चिकनाई वाली परत का बनना मुश्किल होता है, जिससे चिकनाई की स्थिति खराब होती है। इस कारण पिस्टन पिन में पर्याप्त कठोरता, मजबूती और घिसाव प्रतिरोध होना आवश्यक है। इसका द्रव्यमान जितना संभव हो उतना कम होना चाहिए, और पिन तथा पिन होल के बीच उचित दूरी होनी चाहिए और सतह की गुणवत्ता अच्छी होनी चाहिए। सामान्य तौर पर, पिस्टन पिन की कठोरता विशेष रूप से महत्वपूर्ण होती है, क्योंकि पिस्टन पिन के मुड़ने से विकृति उत्पन्न हो सकती है, जिससे पिस्टन पिन सीट को नुकसान हो सकता है।
संक्षेप में, पिस्टन पिन की कार्यशील स्थिति यह है कि दबाव अनुपात अधिक होता है, तेल की परत नहीं बन पाती और विरूपण में तालमेल नहीं होता। इसलिए, इसके डिजाइन के लिए पर्याप्त उच्च यांत्रिक शक्ति और घिसाव प्रतिरोध के साथ-साथ उच्च थकान प्रतिरोध की भी आवश्यकता होती है।
कनेक्टिंग रॉड का मुख्य भाग तीन भागों से मिलकर बना होता है, और पिस्टन पिन से जुड़ा हुआ भाग कनेक्टिंग रॉड का छोटा सिरा कहलाता है; क्रैंकशाफ्ट से जुड़ा हुआ भाग कनेक्टिंग रॉड का बड़ा सिरा कहलाता है, और छोटे सिरे और बड़े सिरे को जोड़ने वाला भाग कनेक्टिंग रॉड का मुख्य भाग कहलाता है।
छोटे हेड और पिस्टन पिन के बीच घिसाव को कम करने के लिए, पतली दीवार वाली कांस्य बुशिंग को छोटे हेड के छेद में दबाकर लगाया जाता है। छोटे हेड और बुशिंग में खांचे ड्रिल या मिलिंग द्वारा बनाए जाते हैं ताकि तेल की बूंदें लुब्रिकेटिंग बुशिंग-पिस्टन पिन की सतह तक पहुंच सकें।
कनेक्टिंग रॉड का मुख्य भाग एक लंबी छड़ होती है, और इस पर लगने वाला बल भी काफी अधिक होता है। इसके मुड़ने और विकृति को रोकने के लिए, रॉड के मुख्य भाग में पर्याप्त कठोरता होनी चाहिए। इसी कारण से, वाहन के इंजन की कनेक्टिंग रॉड का मुख्य भाग अधिकतर I-आकार का होता है, जिससे पर्याप्त कठोरता और मजबूती बनाए रखते हुए द्रव्यमान को न्यूनतम किया जा सकता है। उच्च-शक्ति वाले इंजनों में H-आकार का मुख्य भाग होता है। कुछ इंजनों में कनेक्टिंग रॉड के छोटे सिरे पर तेल और पिस्टन को ठंडा करने के लिए इंजेक्शन ऑयल लगा होता है, जिसके लिए रॉड के मुख्य भाग में अनुदैर्ध्य छेद करना आवश्यक होता है। तनाव संकेंद्रण से बचने के लिए, कनेक्टिंग रॉड के मुख्य भाग, छोटे सिरे और बड़े सिरे को एक बड़े गोलाकार चिकने जोड़ द्वारा आपस में जोड़ा जाता है।
इंजन के कंपन को कम करने के लिए, सिलेंडर कनेक्टिंग रॉड की गुणवत्ता में अंतर को न्यूनतम सीमा तक सीमित किया जाना चाहिए। इंजन की फैक्ट्री असेंबली में, कनेक्टिंग रॉड के अधिक या कम द्रव्यमान के अनुसार, आमतौर पर ग्राम को माप की इकाई के रूप में उपयोग किया जाता है, और एक ही इंजन के लिए एक ही समूह की कनेक्टिंग रॉड का चयन किया जाता है।
वी-टाइप इंजन में, बाएं और दाएं कॉलम में संबंधित सिलेंडर एक क्रैंक पिन साझा करते हैं, और कनेक्टिंग रॉड तीन प्रकार की होती है: समानांतर कनेक्टिंग रॉड, फोर्क कनेक्टिंग रॉड और मुख्य और सहायक कनेक्टिंग रॉड।
क्रैंकशाफ्ट और सिलेंडर ब्लॉक के निश्चित ब्रैकेट पर लगे हुए और बेयरिंग और लुब्रिकेशन की भूमिका निभाने वाले टाइल्स को आमतौर पर क्रैंकशाफ्ट बेयरिंग पैड कहा जाता है।
क्रैंकशाफ्ट बेयरिंग को सामान्यतः दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: बेयरिंग (चित्र 1) और फ्लैंज्ड बेयरिंग (चित्र 2)। फ्लैंज्ड बेयरिंग बुशिंग न केवल क्रैंकशाफ्ट को सहारा और चिकनाई प्रदान करती है, बल्कि क्रैंकशाफ्ट की अक्षीय स्थिति निर्धारण में भी भूमिका निभाती है (क्रैंकशाफ्ट पर अक्षीय स्थिति निर्धारण उपकरण लगाने के लिए केवल एक ही स्थान होता है)।
जब हम कनेक्टिंग रॉड बोल्ट का उपयोग करते हैं, तो हमें पता चलता है कि कनेक्टिंग रॉड बोल्ट में कई समस्याएं होती हैं, जैसे कि दिखावट संबंधी समस्याएं, सहनशीलता लंबाई संबंधी समस्याएं, टूटने की समस्याएं, दांतों के धागे की समस्याएं, स्थापना के दौरान पाई जाने वाली समस्याएं आदि।
सबसे आसान तरीका है कनेक्टिंग रॉड बोल्ट की जांच करना, समस्या का पता लगाना और उसे बदलना। कनेक्टिंग रॉड बोल्ट की जांच के लिए एक विधि आवश्यक है। कनेक्टिंग रॉड बोल्ट एक महत्वपूर्ण बोल्ट है जो कनेक्टिंग रॉड के बड़े सिरे के बेयरिंग सीट और बेयरिंग कवर को जोड़ता है। असेंबली के दौरान कनेक्टिंग रॉड बोल्ट पर प्रीलोडिंग बल लगता है, और चार-स्ट्रोक डीजल इंजन के चलने पर इस पर प्रत्यावर्ती जड़त्व बल भी लगता है। कनेक्टिंग रॉड बोल्ट का व्यास छोटा होता है क्योंकि यह क्रैंक पिन के व्यास और कनेक्टिंग रॉड के बड़े सिरे के बाहरी छिद्र के आकार से सीमित होता है।
एक बोल्ट जो स्प्लिट कनेक्टिंग रॉड कवर को कनेक्टिंग रॉड के बड़े सिरे से जोड़ता है। प्रत्येक जोड़ी बियरिंग पर, उन्हें सुरक्षित करने के लिए आमतौर पर दो या चार कनेक्टिंग रॉड बोल्ट का उपयोग किया जाता है। बोल्ट का प्रकार भिन्न हो सकता है। बोल्ट के सिरे को अक्सर एक पोजिशनिंग प्लेन या उत्तल ब्लॉक से मशीन किया जाता है ताकि इसे बियरिंग सपोर्ट सतह के साथ स्थापित और एम्बेड किया जा सके और नट कसते समय कनेक्टिंग रॉड बोल्ट को घूमने से रोका जा सके। बियरिंग के प्रत्येक खंड की सतह पर बोल्ट रॉड बॉडी का व्यास बड़ा होता है, ताकि असेंबली के दौरान इसे बोल्ट होल के साथ पोजिशन किया जा सके; बोल्ट रॉड बॉडी के शेष भाग का व्यास बोल्ट होल के व्यास से छोटा होता है और लंबाई अधिक होती है, ताकि बेंडिंग और इम्पैक्ट लोड पड़ने पर थ्रेड वाले भाग पर लोड कम हो सके। थ्रेड वाले भाग में आमतौर पर उच्च परिशुद्धता वाले महीन धागे का उपयोग किया जाता है।
थ्रेडेड कनेक्शन को ढीला होने से बचाने के लिए, कनेक्टिंग रॉड बोल्ट में एक स्थायी एंटी-लूज़निंग डिवाइस लगा होता है, जो आमतौर पर कॉटर पिन, एंटी-लूज़निंग वॉशर और थ्रेड की सतह पर कॉपर प्लेटिंग होता है। कनेक्टिंग रॉड बोल्ट पर अक्सर बारी-बारी से लोड पड़ता है, जिससे थकान के कारण क्षति और टूट-फूट हो सकती है, जिसके गंभीर परिणाम हो सकते हैं। इसलिए, इसे अक्सर उच्च गुणवत्ता वाले मिश्र धातु इस्पात या उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन इस्पात से बनाया जाता है और टेम्परिंग हीट ट्रीटमेंट किया जाता है। रखरखाव के दौरान, ढीला होने से बचाने के लिए इसकी मजबूती की जांच पर ध्यान देना चाहिए; नियमित रूप से खोलकर दरारें और अत्यधिक खिंचाव आदि की जांच करें, और आवश्यकता पड़ने पर समय पर बदल दें। लगाते समय, निर्धारित प्री-टाइटनिग बल के अनुसार धीरे-धीरे कसना आवश्यक है, जो न तो बहुत अधिक हो और न ही बहुत कम, ताकि काम के दौरान रॉड बोल्ट टूटने जैसी दुर्घटनाओं से बचा जा सके।
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