رینگهای پیستون در موتورهای تک سیلندر دیزلی (مانند موتورهای تیلر و ژنراتور) نقش حیاتی در آببندی فشار احتراق، کنترل مصرف روغن و انتقال حرارت از پیستون به دیواره سیلندر دارند. سایش رینگها منجر به کاهش کمپرس، افزایش دود و پدیده Blow-by (نشت گاز احتراق به کارتر) میشود. تعویض و تنظیم صحیح لقی سر رینگ (Ring Gap) برای کارکرد بهینه موتور ضروری است.
۱. عملکرد و عیبیابی رینگهای پیستون
هر پیستون معمولاً دارای سه رینگ اصلی است:
رینگ کمپرس بالایی (Compression Ring): وظیفه اصلی آن آببندی گازهای داغ احتراق و حفظ کمپرس موتور است.
رینگ کمپرس پایینی (Scraper Ring): به آببندی کمک کرده و روغن اضافی را از دیواره سیلندر پاک میکند.
رینگ روغن (Oil Control Ring): روغن اضافی را جمعآوری کرده و به سوراخهای تخلیه در پیستون هدایت میکند تا به کارتر بازگردد.
الف) علائم خرابی و سایش رینگها
علامت خرابی | علت احتمالی | پیامد فنی |
دود آبی غلیظ از اگزوز | سایش رینگهای روغن یا مسدود شدن سوراخهای تخلیه روغن پیستون. | روغن وارد محفظه احتراق شده و میسوزد. |
کمپرس پایین و کاهش توان | سایش رینگهای کمپرس و افزایش بیش از حد لقی سر رینگ. | نشت فشار احتراق از کنار رینگها، باعث افت توان میشود. |
خروج دود و روغن از لوله تهویه (Breather) | پدیده Blow-by شدید ناشی از سایش رینگهای کمپرس. | گازهای احتراق به کارتر نشت کرده و فشار داخلی را افزایش میدهند. |
مصرف بیش از حد روغن | سایش عمیق رینگها، سایش دیواره سیلندر یا شکستگی رینگ. |
۲. مراحل بررسی و تعویض رینگهای پیستون
تعویض رینگها نیاز به دقت در باز کردن موتور و نصب صحیح دارد.
الف) جداسازی و بازرسی
جداسازی: سرسیلندر، کارتر (پوشش جانبی) و شاتون را جدا کنید. پیستون را از سیلندر خارج نمایید.
تمیزکاری: تمامی شیارهای رینگ روی پیستون را از کربن و آلودگی با استفاده از یک ابزار تمیزکاری مخصوص رینگ (یا یک رینگ قدیمی شکسته) کاملاً پاک کنید تا رینگهای جدید آزادانه حرکت کنند.
بررسی سیلندر: دیواره داخلی سیلندر را از نظر خراشهای عمیق (Scoring) و فرسودگی بیضوی (Out-of-round) بررسی کنید. سایش زیاد سیلندر ممکن است نیاز به بوش زنی (Boring) و استفاده از پیستون/رینگ تعمیراتی بزرگتر داشته باشد.
ب) اندازهگیری لقی جانبی (Side Clearance)
تعریف: لقی جانبی، فاصله عمودی بین رینگ و شیار آن در پیستون است.
تست: یک رینگ جدید را در شیار خود قرار داده و لقی را با فیلر گیج اندازهگیری کنید. اگر این لقی از حد مجاز سازنده (معمولاً کمتر از 0.1 میلیمتر) بیشتر باشد، پیستون (به دلیل سایش شیارها) باید تعویض شود.
۳. تنظیم و اندازهگیری لقی سر رینگ (Ring Gap)
لقی سر رینگ، فاصله بین دو سر باز رینگ پس از نصب آن در داخل سیلندر است. این لقی برای جبران انبساط حرارتی رینگ ضروری است.
الف) اهمیت لقی سر رینگ
لقی کم: اگر لقی کم باشد، با گرم شدن موتور، رینگ منبسط شده و دو سر آن به هم میچسبد (Butting). این امر باعث فشار شدید به دیواره سیلندر، ایجاد خراشهای عمودی و شکستن رینگ میشود.
لقی زیاد: اگر لقی زیاد باشد (ناشی از سایش یا نصب نادرست)، آببندی گازهای احتراق مختل شده و Blow-by و مصرف روغن افزایش مییابد.
ب) روش اندازهگیری و اصلاح لقی
نصب رینگ در سیلندر: رینگ جدید را بدون پیستون و به صورت کاملاً عمود بر دیواره، در داخل سیلندر قرار دهید. از قسمت پایینتر سیلندر (که سایش کمتری دارد) برای اندازهگیری استفاده کنید.
عمود کردن: از سر پیستون برای فشار دادن رینگ به داخل و اطمینان از عمود بودن آن استفاده کنید.
اندازهگیری: لقی بین دو سر رینگ را با فیلر گیج اندازهگیری کنید. این مقدار باید در محدوده مشخصات سازنده باشد.
مقدار استاندارد: این مقدار معمولاً برای رینگهای دیزلی، بین 0.25 تا 0.45 میلیمتر است.
اصلاح لقی (Filing): اگر لقی اندازهگیری شده کمتر از حد مجاز باشد، باید با استفاده از یک سوهان رینگ (Ring Filer) یا سوهان بسیار نرم، دو سر رینگ را به آرامی سوهان بزنید تا لقی به مقدار صحیح برسد. هنگام سوهان زدن، لبهها را برای جلوگیری از خراشیدن دیواره سیلندر، کمی گرد کنید.
۴. نصب نهایی رینگها
قرارگیری در پیستون: از ابزار بازکننده رینگ (Ring Expander) استفاده کنید تا رینگها را بدون خم کردن یا پیچاندن، روی پیستون نصب کنید.
جهت نصب: به علامت TOP یا DOT روی رینگها توجه کنید؛ این علامت باید همیشه به سمت بالای پیستون (تاج پیستون) قرار گیرد.
توزیع شکافها: لقیهای سر رینگ را 120 درجه نسبت به یکدیگر و دور از پین پیستون (Pin Boss) توزیع کنید تا از همپوشانی شکافها و نشت گاز جلوگیری شود.
نصب در سیلندر: روغن تمیز را روی پیستون، رینگها و دیواره سیلندر بمالید. سپس با استفاده از کمپرسور رینگ (Ring Compressor)، رینگها را فشرده کرده و پیستون را به آرامی و به صورت عمود، وارد سیلندر کنید.