What is Piston and its function | पिस्टन क्या है और इसका कार्य

Table of Contents

पिस्टन इंजन का एक पार्ट का नाम है जो की सिलेंडर के अंदर ऊपर नीचे होता रहता है। इसके ऊपर नीचे चलने से ही इंजन में सक्सन , कम्प्रेशन, पावर तथा एक्जास्ट स्ट्रोक पूरे होते हैं।

Piston को reciprocating engine में सबसे important parts में से एक माना जाता है जिसमें यह chemical energy को mechanical energy (power) में परिवर्तित करने में मदद करता है।

Power essentially रूप से एक cylindrical plug है जो cylinder में up and down चलता है। यह cylinder wall और piston के बीच एक अच्छी seal प्रदान करने के लिए piston rings से equipped है।

piston minimum friction के साथ cylinder में काम करता है और cylinder में high explosive force developed का सामना करने में सक्षम होना चाहिए और operation के दौरान 2000 C से 2800 C तक के उच्च तापमान का भी सामना करना चाहिए। इंजन में जब सबसे पहले शक्ति उत्पन्न होती है तो पिस्टन को ही सबसे पहले तेज झटके का सामना करना पड़ता है। इसलिए इसको बनाते समय धातु का चुनाव सोच समझ के किया जाता है। साथ ही निर्माण करते समय इन बातो का ध्यान रखा जाता है।

पिस्टन (Piston)

यह running component होता है
यह air/air-fuel mixture को compresses करता है
यह high temperature environment में काम करता है
इसे high pressure के लिए forced करना पड़ता है fuel के combustion के लिए developed करना पड़ता है
पिस्टन आम तौर पर aluminum alloy, cast iron, cast steel, chrome nickel क बना होता है |
high pressure का सामना करने के लिए Rigidly से सामना करना पड़ता है ।
cylinder की retraction से generated thrust प्राप्त करना और उसे connecting rod तक पहुंचाना।
cylinder में gas-tight plug के रूप में suction, compression, expansion and exhaust stroke का कारण बनने के लिए मदत करता है।
लचीलापन होना चाहिए और साथ ही टूटना नहीं चाहिए।
पिस्टन को चिकना किया जा सके उसकी बनावट ऐसी होना चाहिए।
पिस्टन का भार हल्का होना चाहिए।
पिस्टन के चलते समय अधिक आवाज नहीं करना चाहिए।
पिस्टन इस प्रकार होना चाहिए की अधिक गर्मी होने पर आयतन में ज्यादा परिवर्तन नही चाहिए।
इसकी स्कट इस प्रकार होनी चाहिए की इसमें ज्यादा घिसावट ना हो।
पिस्टन का जंक रोधी होना बहुत जरूरी है। क्योकि जंग लगने पर धातु का उम्र कम हो जाता है।
ऊष्मा का अच्छा शुचालक होना चाहिए।
इस प्रकार के धातु का चुनाव करना चाहिए जो की अधिक मंहगा ना हो और आसानी से उपलब्ध होना चाहिए। पिस्टन मटेरियल इस प्रकार होना चाहिए की झटके सहन कर सके।
पिस्टन मुलायम धातु का बना होना चाहिए।

piston के top को head कहा जाता है। piston के ऊपरी भाग की circumference पर Ring grooves काटे जाते हैं। Ring के grooves के below के हिस्से को skirt कहा जाता है। piston के वे भाग जो grooves को अलग करते हैं,land कहलाते हैं।
कुछ piston में upper ground या land में एक groove होती है जिसे heat dam कहा जाता है जिससे rings में गर्मी का transfer कम हो जाता है। piston बॉस piston पिन को पकड़ने के लिए डिज़ाइन किए गए piston के प्रबलित section हैं।

Piston Material

piston के लिए उपयोग की जाने वाली material मुख्य रूप से aluminum alloys है .. aluminum alloys की heat conductivity cast iron की लगभग तीन गुना है, और यह ताकत के लिए आवश्यक अधिक मोटाई के साथ संयुक्त है, एक aluminum alloys धातु piston को लगाने वाले iron की तुलना में बहुत कम तापमान पर चलाने में सक्षम बनाता है

1. एल्युमिनियम – 91% पाया जाता है। 2.टिन – 2% पाया जाता है। 3.कॉपर – 7% पाया जाता है।

पिस्टन क्लीयरेंस (Piston Clearance)

Piston clearance में cylinder की wall और skirt के बीच की दूरी है, skirt पिस्टन का lower हिस्सा है। Piston clearance आमतौर पर 0.001 और 0.004 इंच के बीच होती है। एक running engine में, Piston और ring move की film पर चलती है जो Piston clearance को भरती है।
यह निकासी बहुत छोटी , उच्च घर्षण और severe wear से Power का नुकसान होता है। Piston shifts होने के लिए enough force के साथ cylinder के एक तरफ से दूसरी तरफ shifts हो जाता है।

पिस्टन में विस्तार नियंत्रण (Piston Expansion Control)

operation के दौरान piston cylinder की तुलना में कई डिग्री अधिक गर्म होता है क्योंकि cylinder ठंडे पानी से घिरा होता है। इसलिए piston cylinder से अधिक expands होता है। adequate piston clearance की कमी से बचने के लिए इस expansion को controlled किया जाता है , इस तरह के नुकसान से इंजन में गंभीर परेशानी हो सकती है। aluminum piston के साथ समस्या अधिक सटीक है क्योंकि तापमान बढ़ने के साथ aluminum लोहे की तुलना में अधिक तेजी से फैलता है।

पिस्टन स्कर्ट के विस्तार को कई तरीकों से नियंत्रित किया जा सकता है:

जितना हो सके पिस्टन के निचले हिस्से से गर्मी को दूर रखकर

heat dam बनाकर:- heat dam में पिस्टन के TOP के पास एक Groove होती है। यह पथ के आकार को कम कर देता है जिससे गर्मी पिस्टन के सिर को skirt तक ले जा सकती है, इसलिए कूलिंग system चलाया जाता है और इतना विस्तार नहीं करता है।

struts का उपयोग करके। पिस्टन के विस्तार को struts band या piston में डाली गई बेल्ट का उपयोग करके भी नियंत्रित किया जा सकता है। ये विस्तारित पिस्टन हेड के बाहरी thrust को thrust faces की तुलना में पिस्टन-पिन बॉस की ओर ले जाने के लिए प्रेरित करते हैं ताकि प्रभाव कैम-ग्राउंड पिस्टन के समान हो

पिस्टन हेड शेप

piston head अक्सर सपाट होता है लेकिन दहन कक्ष के अनुरूप आकार में हो सकता है। Combustion space को piston crown को dishing या doming करके controlled किया जा सकता है और valve heads के लिए recess को भी crown में बनाया जा सकता है। पिस्टन में combustion chamber को machining द्वारा compression ratio को अधिक सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, लेकिन इसका मतलब है कि दहन की गर्मी को cylinder head के बजाय पिस्टन के माध्यम से नष्ट कराना पड़ता है।

इस प्रकार के विधि में पिस्टन के ऊपरी भाग में एक खांचा बनाया जाता है जो की पिस्टन हैड की ऊष्मा को नीचे स्कर्ट में आने से रोकती है। इससे पिस्टन स्कर्ट कम गर्म होता है। और इसके फलस्वरूप पिस्टन विस्तार कम होता है।

Piston Pin Boss or Wrest Pin Boss | पिस्टन पिन बॉस या Wrest पिन बॉस

Piston Pin या Wrist Pin पिस्टन और connecting rod के short end को जोड़ता है। Pins आमतौर पर खोखले (hollow) होते हैं और alloy steel से बने होते हैं उनका निर्माण न्यूनतम वजन के साथ अधिकतम शक्ति प्रदान करता है। Piston Pin Boss और combustion bowl lip प्रत्यक्ष injection turbocharged pin base में highest mechanical load के साथ पिस्टन क्षेत्र होता हैं,

What is Piston and its function | पिस्टन क्या है और इसका कार्य

दरार के लिए दो अलग-अलग संभावित स्थान हैं एक पिन बोर के आंतरिक ऊपरी किनारे से थोड़ी दूरी पर होता है। शुरू होने वाली दरारें दो हिस्सों में होती हैं। दूसरा दरार प्रवण क्षेत्र पिस्टन पिन बोर और क्राउन अंडरसाइड के बीच एक क्षैतिज तल में होता है। क्राउन और पिन बॉस के बीच एक छोटा त्रिज्या होने पर यह दरार अधिक सामान्य है

पिस्टन पिन – जिसे gudgeon pin के रूप में भी जाना जाता है – पिस्टन से combustion process से generated पूरी power को connecting rod के माध्यम से crankshaft तक transfers करता है।
इस fact के कारण ही पिस्टन पिन घूमता नहीं है, वह engine component है जिसे engine operation में highest stress का सामना करना पड़ता है। piston pin पिस्टन और connecting rod को जोड़ता है और बदलती दिशाओं में extremely high loads का सामना करना पड़ता है। यह आमतौर पर hard, smooth ground और polished surface के साथ case-hardening या nitrated steel से बना होता है।

Piston Rings

piston और cylinder wall के बीच अच्छी सील बनाए रखने के लिए piston ring को piston के groove में फिट किया जाता है। piston के छल्ले के three functions इस प्रकार हैं: –

जली हुई गैसों के प्रवाह को रोकने के लिए pressure seal प्रदान करना।
piston के crown से cylinder wall तक गर्मी के संचालन के लिए मुख्य मार्ग से।

पर्याप्त मात्रा में skirt और ring में तेल के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए उपयोग होता है

पिस्टन रिंग किस धातु का बना होता है | Piston Rings Material

Materials Piston rings आमतौर पर fine-grained alloys के बने होते हैं। इस Materials में इसके graphitic structure में निहित excellent heat और wear-resistant quantities हैं। इस Materials की elasticity radial expansion और compression प्रदान करने के लिए भी पर्याप्त है जो rings assembly और removal के लिए आवश्यक है, और विशेष रूप से इसे cylinder walls पर flexural pressure बनाने में सक्षम बनाता है।

Piston Rings के प्रकार

piston rings दो प्रकार के होते हैं

Compression Rings.
Oil Control Rings.

Compression Rings :- Compression Rings top groove में फिट की जाती हैं। Compression Rings की संख्या Compression ration को बढ़ाती है। Compression Rings आमतौर पर cast iron. से बने होते हैं। Compression ration भी तेल को नियंत्रित करने में मदद करते हैं।

Oil Control Rings Oil :- Control Rings cylinder से अत्यधिक तेल को हटाकर तेल पैन में वापस कर देता है । यह Oil Control Rings पिस्टन के निचले खांचे में फिट की जाती है

पिस्टन स्लॉट

piston के विस्तार को रोकने के लिए पिस्टन में T आकार का स्लॉट या अन्य प्रकार के स्लॉट ( खांचे ) बनाये जाते है जो की उसके विस्तार को नियंत्रित करता है। विस्तार को रोकने के लिए उसकी स्कर्ट स्लॉट काट दिए जाते हैं। होरीजोंटल स्लॉट काट दिए जाने से ऊष्मा उसके स्कर्ट में आने नहीं पाता है और रुक जाता है और वर्टिकल स्लॉट पिस्टन विस्तार के समय पिस्टन के व्यास को बढ़ने से रोकता है और ज्यादा बढ़ने नहीं देता है।

What is the purpose of piston ring?

The piston rings act to carry heat away from the hot piston into the cooled cylinder wall/block of the engine. Heat energy flows from the piston groove into the piston ring and then into the cylinder wall, where it eventually will be transferred into the engine coolant.

What are the three functions of piston rings ?

Piston rings function in sets of three rings, starting with the top compression ring, followed by the 2nd groove ring and the oil control ring. Their function is to seal off combustion gases, aid in the heat transfer to the cylinder wall, and both lubricate and scrape down oil from the cylinder wall.

हेलो दोस्तों इस Mechanic37 वेबसाइट की शुरुआत में 2021 स्टार्ट की इस वेबसाइट क उद्देश्य सिंपल और सरल भाषा में इंजीनियरिंग समझना मैने दिल्ली G.B PANT कॉलेज से इंजीनियरिंग की है मैकेनिक 37 का उद्देश्य सभी कोआशान सरल भासा में और हिंदी भाषा में शिक्षा उपलब्ध करवाना