పిస్టన్
పిస్టన్ (ఫ్రెంచ్, ఆంగ్లం, స్పానిష్: Piston, జర్మన్: Kolben) అనేది రెసిప్రొకేటింగ్ యంత్రాలు, రెసిప్రొకేటింగ్ పంపులు, గ్యాస్ కంప్రెషర్లు మరియు న్యూమటిక్ సిలిండర్లను పోలిన ఇతర యాంత్రిక పరికరాల్లోని ఒక విడిభాగం. ఇది పిస్టన్ రింగుల చేత గ్యాస్-టైట్ చేయబడిన ఒక సిలిండర్‍లో ఉండే కదలాడే విడిభాగం. ఏదైనా ఒక ఇంజనులో, సిలిండర్ లోపల విస్తరిస్తున్న వాయువుల నుండి ఉత్పన్నమయ్యే బలాన్ని పిస్టన్ కడ్డీ మరియు/లేదా అనుసంధానించబడిన కడ్డీ మీదుగా క్రాంక్‍షాఫ్ట్‌కు బదిలీ చేయడమే దీని ఉద్దేశం. అదే ఏదైనా ఒక పంపులో ఈ ప్రక్రియ వ్యతిరేకదిశలో సాగి, సిలిండర్‍లో ఉన్న ద్రవ పదార్థాన్ని సంపీడనానికి గురిచేయడం కోసం లేదా వెలుపలికి నెట్టడం కోసం క్రాంక్ షాఫ్ట్ నుండి ఉత్పన్నమయ్యే బలాన్ని పిస్టన్‍కు బదిలీ చేయబడుతుంది. కొన్ని ఇంజన్లలోని పిస్టన్, సిలిండర్ గోడ లోపలి ద్వారాలను మూసివేస్తూ మరియు తెరుస్తూ ఒక వాల్వ్ లాగా కూడా పనిచేస్తుంది.
పలు సందర్భాల్లో, పవర్ ఎక్స్‌కావేటర్స్ మరియు షావల్స్ పైన ఉండే హైడ్రాలిక్ సిలిండర్ లాంటి పూర్తి సిలిండర్ కూర్పును కూడా, పొరపాటుగా "పిస్టన్" అని పిలుస్తుంటారు. పాపులర్ సైన్స్‌లాంటి కొన్ని పత్రికలు కూడా ఇదే తప్పిదంతో వ్యాసాల్ని ప్రచురించాయి. ఈ ప్రాచుర్యం అనేది ఒక డెట్రాయిట్ స్పోర్ట్స్ టీమ్ సహకారం వల్ల సమకూరింది.
ఇంటర్నల్ కంబషన్ (దహనం) పిస్టన్ ఇంజన్, కంబషన్‍ను: టూ-స్ట్రోక్ సైకిల్ మరియు ఫోర్ స్ట్రోక్ సైకిల్ అనబడే రెండు విధాలైన చోదక శక్తిగా మార్చగలుగుతుంది. సింగిల్-సిలిండర్ టూ-స్ట్రోక్ ఇంజన్ క్రాంక్‍షాఫ్ట్ యొక్క ప్రతీ చుట్టుకీ శక్తిని ఉత్పన్నం చేస్తే, సింగిల్-సిలిండర్ ఫోర్-స్ట్రోక్ ఇంజన్ అనేది ప్రతి రెండు చుట్లకోసారి శక్తిని ఉత్పన్నం చేస్తుంది. పాత నమూనాకు చెందిన చిన్న టూ-స్ట్రోక్ ఇంజన్లు, ఫోర్ స్ట్రోక్ ఇంజన్లకన్నా ఎక్కువ కాలుష్యాన్ని ఉత్పత్తి చేసేవి. అయినప్పటికీ, వెస్పా ఇటి2 ఇంజెక్షన్ లాంటి ఆధునిక టూ-స్ట్రోక్ నమూనాలు ఫ్యూయల్-ఇంజెక్షన్‍ను ఉపయోగించుకుంటూ ఫొర్-స్ట్రోక్ నమూనాల వలె పరిశుభ్రంగా పనిచేస్తున్నాయి. లోకోమోటివ్స్ లోనూ మరియు పడవల్లోనూ ఉపయోగించే భారీ డీజిల్ టూ-స్ట్రోక్ ఇంజన్లు, ఫ్యూయల్-ఇంజెక్షన్‍ను ఉపయోగించుకుంటూ తక్కువ ఉద్గారాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. వార్ట్‌సిలా సల్జర్ ఆర్‍టిఎ96-సి అనేది ప్రపంచంలో ఉన్న అతిపెద్ద ఇంటర్నల్ కంబషన్ టూ-స్ట్రోక్ ఇంజన్లలో ఒకటి; ఇది రెండు-అంతస్తుల భవంతికన్నా పెద్దదిగా ఉండి, దాదాపు 1 మీటర్ వ్యాసాన్ని కలిగిన పిస్టన్లతో చాలా సమర్థవంతంగా పనిచేస్తున్న సంచార యంత్రాలలో ఒకటి. శాస్త్ర ప్రకారంగా, ఒక టూ-స్ట్రోక్ ఇంజన్ ఉత్పత్తి చేసే శక్తికి సమానమైన శక్తిని ఉత్పత్తి చేయాలంటే ఫోర్-స్ట్రోక్ ఇంజన్ పరిమాణంలో దానికన్నా పెద్దదిగా ఉండాలి. ముఖ్యంగా టూ-స్ట్రోక్ ఉద్గారాలను తగ్గించే దిశగా పెట్టుబడి పెట్టడానికి ఉత్పత్తిదారులు చూపుతున్న విముఖత వల్ల, ఈ రోజుల్లో అభివృద్ధి చెందిన దేశాలలో టూ-స్ట్రోక్ ఇంజన్లు కనుమరుగవుతున్నాయి. సంప్రదాయబద్ధంగా, టూ-స్ట్రోక్ ఇంజన్లు నిరంతరంగా యధాస్థితి కొనసాగడనికి ఎక్కువ ఖర్చుపెట్టిస్తాయి అనే విషయంలో ప్రసిద్ధికెక్కాయి (రికార్డో డాల్ఫిన్ ఇంజన్, ట్రోజాన్ కారుకు చెందిన ట్వింగిల్ ఇంజన్లు మరియు పంచ్ 250 మోటార్ సైకిల్ లాంటివాటిని మినహాయిస్తే). అతిసాధారణమైన టూ-స్ట్రోక్ ఇంజన్ల లోపల కదలాడే విడిభాగాలు కొద్ది మొత్తంలో ఉన్నప్పటికీ, ఫొర్-స్ట్రోక్ ఇంజన్ల కంటే త్వరగా క్షీణించే అవకాశాలున్నాయి. ఫ్యూయెల్-ఇంజెక్టెడ్ టూ-స్ట్రోక్స్ మెరుగైన ఇంజన్ లూబ్రికేషన్ సాధించినప్పటికీ, కూలింగ్ మరియు మన్నికలో కూడా చెప్పుకోదగ్గ అభివృద్ధి సాధించాలి.
చిత్రశ్రేణి
ఆవిరి యంత్రాలు సాధారణంగా ద్వంద్వ-చర్యలను కలిగి ఉండి (అంటే, ఆవిరి పీడనం పిస్టన్‍కు ఇరువైపుల నుండి మార్చి మార్చి చర్య జరుపుతుంది) మరియు ఆవిరి యొక్క స్వీకారం మరియు విడుదల స్లైడ్ వాల్వ్స్, పిస్టన్ వాల్వ్స్ లేదా పాప్పెట్ వాల్వ్స్ చేత నియంత్రించబడుతుంది. ఆవిరి యంత్రాల పిస్టన్లు ఎల్లప్పుడూ దాదాపుగా సన్నటి డిస్కులుగా ఉంటాయి, విశిష్టంగా; వాటి ఎన్నో రెట్ల మందం వాటి వ్యాసానికి సమం. (దాదాపు ఆధునిక ఇంటర్నల్-కంబషన్ ఇంజన్ల ఆకృతిలో రూపొందిన ట్రంక్ పిస్టన్‍ను మినహాయిస్తే.)
పిస్టన్ గొట్టాలను ద్రవరూప పదార్థాలను కదల్చడానికి లేదా వాయువుల సంపీడనానికి ఉపయోగిస్తారు.
వాయు ఫిరంగులలో క్లోజ్ టాలరెన్స్ పిస్టన్స్ మరియు డబుల్ పిస్టన్స్ అనే రెండు రకాల ప్రత్యేకమైన పిస్టన్లను వాడుతారు. క్లోజ్ టాలరెన్స్ పిస్టన్లలో, ఓ-రింగులు వాల్వ్ లాగా పనిచేస్తే, డబుల్ పిస్టన్ రకాలలో అసలు ఓ-రింగులను ఉపయోగించరు.
క్లోజ్ టాలరెన్స్ పిస్టన్లలో చాలా వరకు అననుకూలతలు ఉన్నాయి: అవి ఉబ్బిపోగలవు మరియు అతుక్కుపోగలవు, వాటి ధర్మాలు వాతావరణ మార్పులనుబట్టి తారుమారు కాగలవు, ఇంకా అవి సిలిండర్ లోపల బిగువుగా, క్లోజ్ టాలరెన్సులతో అమర్చబడి ఉంటాయి. దాని ప్రతిక్రియ, పిస్టన్ అతుక్కుపోవడానికి కారణమయ్యే మురికి పదార్థాన్ని కొద్దిగా వాల్వ్ లోనికి పీల్చుకునే అవకాశం ఉంది.
డబుల్ పిస్టన్ నిర్మాణంలోని సాధారణ అంశాలు: అవి ఉబ్బిపోలేవు మరియు అతుక్కుపోలేవు, అవి సిలిండర్ లోపల వదులుగా బిగించబడి ఉంటాయి (బిగువైన టాలరెన్సులు ఉండవు), వాతావరణ మార్పులు వాటిమీద ప్రభావాన్ని చూపలేవు, మరియు సిలిండర్ లోపలికి ప్రవేశించే అన్యపదార్థాల వల్ల అవి అంటుకుపోలేవు.
పిస్టన్ అనేదే ఇంజన్‍లోని ముఖ్యమైన పరస్పర డోలికా విడిభాగం అయినందువల్ల, దాని కదలిక అసంతులితను సృష్టిస్తుంది. ఈ అసంతులిత సాధారణంగా దానికదే ఒక కంపనంగా రూపాంతరం చెంది, దాని కారణంగా ఇంజన్‍ను ప్రత్యక్షంగా కఠినంగా ఉండేలా చేస్తుంది. సిలిండర్ గోడలకు మరియు పిస్టన్ రింగులకూ మధ్య కలిగే ఘర్షణ ఫలితంగా క్షీణతకు దారితీసి, యాంత్రిక కూర్పుయొక్క సార్థకమైన జీవితకాలాన్ని తగ్గించి వేస్తుంది.
రెసిప్రొకేటింగ్ ఇంజన్ వల్ల భరించలేనంత శబ్దం ఉత్పన్నమౌతూ మరియు దాని కారణంగా, చాలా వరకు రెసిప్రొకేటింగ్ ఇంజన్లు ఆ శబ్ద తీవ్రతను తగ్గించడానికి భారీ శబ్ద నిరోధక పరికరాల మీద ఆధారపడతాయి. పిస్టన్ యొక్క శక్తిని క్రాంక్‍కు ప్రసారం చేయడానికి, అటువైపు క్రాంక్‍కు బిగించబడి ఉన్న అనుసంధాన కడ్డీకి పిస్టన్ కూడా బిగించబడుతుంది. ఎందుకంటే పిస్టన్ యొక్క దీర్ఘ చలనాన్ని తప్పనిసరిగా క్రాంక్ యొక్క భ్రమణ చలనంగా మార్చవలిసి రావడం వల్ల, యాంత్రిక నష్టాన్ని చవిచూడవలసి వస్తుంది. సమగ్రంగా, ఇది కంబషన్ ప్రక్రియ యొక్క మొత్తం సామర్థ్యంలోని తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది. పిస్టన్ ద్వారా సరఫరా కాబడ్డ శక్తి క్రమగతిలో ఉండక మరియు స్వభావరీత్యా హఠాత్తుగా కలిగే చలనాలవల్ల క్రాంక్ షాఫ్ట్ యొక్క చలనం మృదువుగా ఉండదు. దీన్ని దృష్టిలో ఉంచుకునే, తయారీదారులు క్రమగతి జడత్వాన్ని క్రాంక్‍కు ఆపాదించే భారీ ఫ్లైవీల్స్‌ను బిగిస్తారు. కొన్ని ఇంజన్లలో పిస్టన్ కదలిక వల్ల జనించిన చంచలత్వాన్ని తగ్గించడానికి సంతులన కడ్డీలను కూడా బిగిస్తారు. ఇంధనాన్ని సరఫరా చేయడానికి మరియు సిలిండర్‍లోని వ్యర్థమైన పొగలను తొలగించడానికి వాల్వులు మరియు కామ్‍షాఫ్ట్‌ల అవసరం ఉంటుంది. వాల్వులు తెరుచుకుంటూ మరియు మూసుకుంటున్నప్పుడు, యాంత్రికపరమైన ధ్వనులు మరియు కంపనాలు సంభవిస్తుంటాయి. టూ-స్ట్రోక్ ఇంజన్‍కు వాల్వుల అవసరం ఉండదు, అంటే ఈ ఇంజన్లను వేగవంతమైనవిగా మరియు ఎక్కువ శక్తివంతమైనవిగా తయారుచేసే క్రమంలో వీటికి కామ్‍షాఫ్ట్ అవసరం ఉండదు.