قلب تپنده موتور قدرتمند کامینز 6CT می‌رویم: پیستون (Piston).

پیستون در موتور 6CT، قطعه‌ای است که نیروی عظیم حاصل از احتراق سوخت را مستقیماً تحمل کرده و آن را از طریق شاتون به میل‌لنگ منتقل می‌کند. طراحی و ساختار پیستون این موتور به گونه‌ای است که بتواند دما، فشار و تنش‌های مکانیکی بسیار بالا را تحمل کند.

۱. مشخصات و طراحی پیستون موتور کامینز 6CT

پیستون‌های مورد استفاده در موتورهای کامینز 6CT (و مدل‌های جدیدتر ISL) دارای ویژگی‌های طراحی پیشرفته‌ای هستند.

• نوع پیستون:
• پیستون یکپارچه آلومینیومی (One-Piece Aluminum Piston): در نسخه‌های قدیمی‌تر یا با توان پایین‌تر موتور 6CT، از پیستون‌های یکپارچه که به روش ریخته‌گری یا فورج از آلیاژ آلومینیوم-سیلیکون ساخته شده‌اند، استفاده می‌شود. این آلیاژ به دلیل وزن کم و قابلیت انتقال حرارت بالا انتخاب می‌شود.
• پیستون مفصلی یا دو تکه (Articulated or Two-Piece Piston): در نسخه‌های پرقدرت‌تر، جدیدتر و صنعتی موتور 6CT و به خصوص در سری ISL، از پیستون‌های پیشرفته دو تکه استفاده می‌شود. این طراحی شامل:

1. تاج فولادی (Steel Crown): قسمت بالایی پیستون که با محفظه احتراق در تماس است، از فولاد بسیار مقاوم در برابر حرارت و فشار ساخته می‌شود. این بخش شامل محفظه احتراق و شیار رینگ‌ها است.
2. دامنه آلومینیومی (Aluminum Skirt): قسمت پایینی پیستون که وظیفه هدایت پیستون در داخل سیلندر را بر عهده دارد، از آلومینیوم سبک ساخته می‌شود.

این دو بخش توسط گژن پین (Wrist Pin) به یکدیگر متصل شده و کمی حرکت لولایی (مفصلی) بین آن‌ها وجود دارد. این طراحی باعث می‌شود پیستون بتواند فشارهای احتراق بسیار بالاتر را تحمل کند و عمر طولانی‌تری داشته باشد.پیستون موتور کامینز 6CT

• طراحی تاج پیستون (Piston Crown):

• کاسه احتراق (Combustion Bowl): تاج پیستون دارای یک فرورفتگی با طراحی خاص است که “کاسه احتراق” نامیده می‌شود. شکل این کاسه (که اغلب به شکل حرف امگا $\omega$ است) برای ایجاد چرخش و تلاطم (Swirl and Tumble) در هوای فشرده شده طراحی شده است. این تلاطم به ترکیب بهینه سوخت و هوا و در نتیجه احتراق کامل‌تر کمک شایانی می‌کند.

• فرورفتگی برای سوپاپ‌ها (Valve Pockets/Recesses): روی تاج پیستون، فرورفتگی‌های کوچکی برای سوپاپ‌های دود و هوا تعبیه شده تا در نقطه مرگ بالا (TDC)، پیستون با سوپاپ‌ها برخورد نکند.

• شیار رینگ‌ها (Ring Grooves):

• معمولاً ۳ شیار برای قرارگیری رینگ‌ها وجود دارد:پیستون موتور کامینز 6CT

1. رینگ کمپرس بالا (Top Compression Ring): این رینگ بیشترین فشار و دما را تحمل می‌کند. در موتور 6CT، این رینگ اغلب دارای مقطع ذوزنقه‌ای (Keystone Ring) است. این طراحی از چسبیدن رینگ در شیار خود به دلیل دوده و کربن جلوگیری می‌کند.
2. رینگ کمپرس دوم (Second Compression Ring): به آب‌بندی محفظه احتراق کمک کرده و روغن اضافی را از دیواره سیلندر پاک می‌کند.
3. رینگ روغن (Oil Control Ring): این رینگ وظیفه کنترل لایه روغن روی دیواره سیلندر را بر عهده دارد و روغن اضافی را به کارتر بازمی‌گرداند. این رینگ معمولاً از سه قطعه (دو ریل فولادی و یک فنر منبسط‌کننده) تشکیل شده است.

• سیستم خنک‌کاری پیستون (Piston Cooling):
• موتور 6CT مجهز به نازل‌های پاشش روغن (Oil Spray Nozzles یا Piston Cooling Jets) است که در بلوک سیلندر قرار دارند. این نازل‌ها، روغن را با فشار به زیر تاج پیستون می‌پاشند. این کار باعث جذب حرارت از تاج پیستون و جلوگیری از ذوب شدن یا ترک خوردن آن در شرایط کاری سخت می‌شود.

۲. شماره فنی (Part Number) و کیت پیستون

پیستون‌ها معمولاً به صورت “کیت” فروخته می‌شوند. یک کیت پیستون کامل برای یک سیلندر شامل موارد زیر است:

• پیستون (Piston Crown & Skirt)
• گژن پین (Wrist Pin)
• خارهای گژن پین (Retainers/Circlips)
• ست کامل رینگ‌ها برای یک پیستون (Piston Ring Set)

شماره فنی‌ها بسیار متنوع هستند و به مدل دقیق موتور، سال ساخت و سطح توان آن بستگی دارند. به عنوان مثال:

• کیت پیستون: 4025076, 3928642, 3925870
• کیت رینگ: 3921919, 3802421

نکته بسیار مهم:

همیشه باید قطعات را بر اساس شماره سریال موتور (ESN – Engine Serial Number) و شماره کنترل قطعات (CPL – Control Parts List) تهیه کرد. خرید پیستون صرفاً بر اساس مدل “6CT” می‌تواند منجر به دریافت قطعه اشتباه با کاسه احتراق متفاوت یا ضریب انبساط حرارتی نادرست شود.

۳. علائم و دلایل خرابی پیستون

خرابی پیستون می‌تواند فاجعه‌بار باشد و اغلب منجر به تعمیرات اساسی و پرهزینه می‌شود.

• علائم خرابی:پیستون موتور کامینز 6CT 

• دود آبی غلیظ و دائمی از اگزوز: نشان‌دهنده شکستن رینگ‌ها یا خوردگی شدید دیواره پیستون/سیلندر است که باعث عبور روغن به محفظه احتراق می‌شود.

• صدای ضربه یا “کوک” زدن موتور (Piston Slap): صدایی شبیه به تق تق که در حالت سرد بودن موتور شدیدتر است و با گرم شدن کاهش می‌یابد. این صدا به دلیل لقی بیش از حد بین پیستون و دیواره سیلندر ایجاد می‌شود.

• کاهش شدید کمپرس موتور: منجر به کاهش قدرت، استارت سخت و کارکرد نامنظم موتور می‌شود.

• افزایش فشار داخل کارتر (Blow-by): عبور گازهای احتراق از کنار رینگ‌های فرسوده به داخل کارتر باعث خروج بخار روغن از لوله تخلیه بخار روغن (Breather Tube) می‌شود.

• دلایل اصلی خرابی:

1. گرمای بیش از حد (Overheating): مهم‌ترین دشمن پیستون. داغ کردن موتور باعث انبساط بیش از حد پیستون، از بین رفتن لایه روغن و در نهایت “چسبیدن” پیستون به دیواره سیلندر (Piston Seizure) می‌شود.
2. مشکل در سیستم پاشش سوخت: خرابی یا تنظیم نادرست انژکتور می‌تواند باعث پاشش سوخت به صورت مایع (به جای پودر) روی تاج پیستون شود. این کار لایه روغن را شسته و باعث ترک خوردن یا ذوب شدن تاج پیستون می‌شود.
3. خرابی سیستم خنک‌کاری پیستون: گرفتگی یا شکستن نازل پاشش روغن باعث می‌شود تاج پیستون به درستی خنک نشود.
4. ورود آب یا ضدیخ به سیلندر: ناشی از خرابی واشر سرسیلندر. آب قابلیت تراکم ندارد و تلاش برای فشرده کردن آن باعث شکستن پیستون یا شاتون می‌شود (Hydro lock).
5. سایش طبیعی: پس از کارکرد طولانی، رینگ‌ها و دامنه پیستون به طور طبیعی فرسوده می‌شوند.

۴. نکات کلیدی در هنگام تعمیر و تعویضپیستون موتور کامینز 6CT 

• تعویض به صورت ست کامل: همیشه پیستون و رینگ‌های هر ۶ سیلندر را با هم تعویض کنید تا بالانس و کمپرس موتور یکنواخت باشد.
• اندازه‌گیری سیلندر: قبل از خرید پیستون، باید قطر داخلی بوش سیلندر توسط تراشکار ماهر اندازه‌گیری شود. اگر بوش‌ها ساییده شده باشند، باید تعویض شوند (موتور 6CT دارای بوش تر یا Wet Liner است که تعویض آن نسبتاً آسان است).
• توجه به جهت نصب: پیستون‌ها دارای یک علامت (معمولاً یک فلش یا نقطه) روی تاج خود هستند که باید به سمت جلوی موتور (سمت پولی سر میل‌لنگ) نصب شود. نصب اشتباه پیستون باعث عملکرد نادرست و آسیب به موتور می‌شود.
• رعایت فاصله دهانه رینگ‌ها (Ring End Gap): قبل از نصب رینگ‌ها روی پیستون، باید هر رینگ را به تنهایی داخل سیلندر قرار داده و فاصله بین دو سر آن را با فیلر اندازه‌گیری کرد. این فاصله باید دقیقاً مطابق با مقادیر ذکر شده در دفترچه راهنمای تعمیراتی کامینز باشد.
• تمیزی: محیط مونتاژ باید کاملاً تمیز باشد. هرگونه آلودگی یا براده می‌تواند باعث خط افتادن سریع قطعات نو شود.