Bir piston segmanının kesit şekli; sızdırmazlık, yağ sıyırma ve ısı dağıtma davranışını belirler. Bu makale dikdörtgen (Rectangular), konik yüzeyli (Taper-faced), fıçı yüzeyli (Barrel-faced), burulmalı (Twisted) ve trapez (Keystone) segmanları ve her birinin nerede kullanıldığını açıklar.
Bir piston segmanının kesit tasarımı, motor performansı ve verimliliğinde kilit bir rol oynar. İşlevsel farklılıklarının ötesinde, her segman şeklinin ayrıca kendine özgü bir görünümü vardır. Aşağıda her bir şeklin özelliklerini ve çalışma prensibini tek tek inceliyoruz.
Kesiti dikdörtgendir. Avantajları basit bir şekil ve kolay işlenebilirliktir; özel eğri veya profil bulunmadığından silindir duvarıyla temas alanı daha büyüktür ve bu da pistonun ısıyı dağıtmasına yardımcı olur. Ancak alıştırması bir miktar daha zayıftır ve daha güçlü yağ pompalama etkisi yağ tüketimini artırır, piston tepesinde ve yanma odasında karbon birikintilerini çoğaltır; bu nedenle bu tip artık daha seyrek kullanılır.
Dış yüzeyi çok küçük açılı bir koniktir (genellikle 30′–60′). Dikdörtgen segmanın düz temasının aksine, konik yüzeyli segman silindir duvarıyla çizgisel temas yapar; bu da iyi bir alıştırma sağlar, temas basıncını ve silindir duvarı şekline uyum kabiliyetini artırır. Ancak alıştırma ilerledikçe temas yüzeyi giderek genişler ve sonunda sıradan bir dikdörtgen segmana dönüşür. Konik yüzeyli segman aşağı stroğunda yağı sıyırır, yukarı stroğunda ise yağı yayar. Silindir duvarıyla temas alanı daha küçük ve ısı iletimi daha zayıf olduğundan, genellikle birinci segman olarak kullanılmaz.
Bir silindirin eğriliğine sahiptir; segman yüzeyi silindir duvarıyla yay biçiminde temas eder, böylece kenar yüklenmesini etkili biçimde önler ve piston eğilmesine iyi uyum, iyi sızdırmazlık ve iyi alıştırma sunar. Silindir içinde ister yukarı ister aşağı hareket etsin, kama biçiminde bir yağ filmi oluşturarak segman ile silindir duvarı arasındaki aşınmayı azaltır. Başlıca dezavantajı, dışbükey yay yüzeyinin işlenmesinin daha zor olmasıdır; sıklıkla birinci segman olarak kullanılır.
Adı, silindire yerleştirildiğinde asimetrik kesitin, segmanı büken ve deforme eden dengesiz bir kuvvet oluşturmasından gelir. Burulmalı segman, konik segmanın avantajlarını korur; yukarı stroğunda yağı yayar, aşağı stroğunda yağı sıyırır. Kanal içindeki yukarı-aşağı hareketi kısaldığından yağ pompalamayı azaltır, darbeyi hafifletir ve aşınmayı düşürür; iş stroğunda segman artık burulmaz, böylece iki sızdırmazlık yüzeyi tam temas eder ve ısı dağılımına katkı sağlar. Montaj sırasında kesit şekline ve tasarlanan yönüne çok dikkat edin — ters takılması motor yağı tüketimini keskin biçimde artırır. Mükemmel yağ sıyırma kabiliyeti sayesinde burulmalı segman, bir takımda çoğunlukla ikinci segman olarak kullanılır.
Segman kesitinin üstünde veya altında, iç tarafta bir dik açı ya da pah kesmeye topluca inner cut (iç kesim) denir; üst iç kesim başlıca gaz sızdırmazlığını artırır, alt iç kesim ise yağı sıyırır. Bir Scraper, dış alt kenarda dik açılı bir çentik açar; benzer Napier segmanı ise dış alt kenarda dar açılı bir çentik açar.
Kesiti trapezoidaldir ve başlıca özelliği iyi bir yapışmaya karşı direnç olup, ağır yüklü dizel motorlarda sıkça görülür. Bir dizel motorun birinci segmanı, zamklaşma nedeniyle kolayca yapışır ve kanalda işlevini yitirir; trapez segman, piston üzerindeki yan yükün yönü değiştikçe konumunu sürekli değiştirir, kanaldaki karbonu dışarı sıkıştırır, segmanın yapışıp kırılmasını önler ve servis ömrünü uzatır. Ayrıca üst iç kesimli segmanın özelliklerini taşıyan bir yarım trapez segman (Half keystone) da vardır. Trapez segmanların işlenmesi zordur, hassas işçilik gerektirir ve verimi daha düşüktür, bu yüzden daha pahalıdır; genellikle dizel motorlarda birinci segman olarak kullanılırlar.
Bir overlapped joint (bindirmeli birleşim), segman aralığında bir tarafın üst yarısında ve diğerinin alt yarısında dik açı keser. Bir hook joint (kancalı birleşim), bindirmeli birleşim üzerine daha karmaşık bir kesimle kurulur; böylece iki uç birbirine kenetlenir; her ikisi de daha çok kompresörlerde veya tarım ekipmanlarında kullanılır. Bir internal notch (iç çentik), aralıkta içeriden trapeze benzer bir açı keser ve daha çok deniz motosikletlerinde kullanılır; bir side notch (yan çentik) ise aralıkta yandan bir yarım daire keser.
Bir piston segmanının şekil tasarımı yalnızca işlevini değil, aynı zamanda işçiliğini de yansıtır. Farklı formları yakından inceleyerek, her tasarımın ardındaki değerlendirmeleri daha iyi anlayabilir ve her duruma uygun doğru seçimi yapabiliriz.
© C.T.I. Traffic Industries Co., Ltd. C.T.I. özgün içeriğidir — izinsiz çoğaltmak, kopyalamak veya ticari amaçla kullanmak yasaktır.
Geri