قسمت‌های اصلی موتور خودرو را سیلندر، سرسیلندر و کارتر تشکیل می‌دهند. در این مطلب از اکسون پارت قصد داریم به بررسی سیلندر ماشین که پایه و اساس موتور خودرو است، بپردازیم. قطعاً کسب آگاهی در خصوص نحوه عملکرد این قطعه و اهمیت وجود آن در موتور احتراق داخلی می‌تواند منجر به شناخت کلی از موتور و درک چگونگی کارکرد آن شود. اگر به دنبال آشنایی با سیلندر ماشین و اجزای گوناگون سیلندر خودرو هستید، تا انتهای مطلب از فروشگاه اینترنتی قطعات یدکی ماشین (اکسون پارت) همراه ما باشید.
سیلندر ماشین چیست؟
سیلندر موتور قطعه‌ای از موتور خودرو است که در هسته مرکزی آن قرار دارد. این قطعه ظاهری استوانه‌ای داشته و از قطر و ضخامت معینی تشکیل شده است. سیلندر نقش پراهمیتی در موتور خودرو ایفا می‌کند. به طوری که در صورت خرابی این قطعه، سوخت به داخل موتور نفوذ پیدا کرده و انفجار صورت می‌گیرد. در این صورت آب و روغن با هم ترکیب می‌شوند و در عملکرد موتور اختلال به وجود می‌آورند.
برای توضیح دقیق‌تر کاربرد سیلندر باید بگوییم که این استوانه فولادی محل تولید قدرت است. یعنی با انفجار سوخت در سیلندر، نیروی محرکه اتومبیل تامین می‌شود. در واقع سیلندر موتور محلی برای حرکت و هدایت پیستون به شمار می‌رود. پیستون حرکت خطی و عمودی دارد. وقتی این قطعه به بالاترین نقطه خود رسید، سوخت متراکم شده و برای جرقه‌زنی شمع آماده می‌شود. پس از اینکه شمع جرقه زد، سوخت انفجار پیدا می‌کند و پیستون را به سمت پایین می‌راند. بدین ترتیب نیروی لازم برای حرکت اتومبیل فراهم می‌شود.
خنک کاری سیلندر به چه صورت انجام می‌گیرد؟
یکی از بخش‌های مهم در سیستم موتور، خنک‌کاری آن است. اگر عملیات خنک‌کاری صورت نگیرد، پیستون به دیواره‌های سیلندر جوش خورده و موتور را می‌سوزاند. در این صورت موتور خودرو به کلی از کار افتاده و باید آن را تعویض کرد. همان‌طور که می‌دانید، انرژی در موتورهای احتراق داخلی از طریق سوزاندن سوخت در سیلندرها تامین می‌شود؛ به همین دلیل به این نوع موتورها موتورهای گرمایی می‌گویند.
موتور گرمایی، تنها یک چهارم گرمای تولید شده را به انرژی مفید تبدیل می‌کند و مابقی را به صورت گرما به قطعات موتور انتقال می‌دهد؛ بنابراین لازم است یک ساز و کار سیستماتیک وجود داشته باشد تا با کاهش دمای قطعات، بهره‌وری و راندمان موتور افزایش پیدا کند. معمولا خنک‌کاری، در دو حالت خنک‌کاری با هوا (هوا خنک) و خنک‌کاری با آب (رادیاتور) صورت می‌گیرد. البته بخشی از خنک‌کاری هم با روغن موتور انجام می‌شود که آن را در نظر نمی‌گیرند.
خنک کاری با هوا
در این روش در اثر برخورد هوا با بدنه موتور می‌توان موتور را خنک کرد. فقط حتماً باید بدنه موتور به حالت پره‌ای در بیاید تا هوا در پره‌ها گیر کند و به آسانی خارج نشود. سیستم خنک‌کاری با هوا، ساده‌ترین راه خنک‌کاری محسوب می‌شود و میزان خنک‌کنندگی آن تابع عوامل زیر است:
- میزان سطح تماس هر قطعه با سیستم خنک‌کننده
- جنس، حجم و سطح تماس فلز استفاده شده در محفظه
- میزان هوای عبوری از سطح مقطع تماس
- میزان تفاوت دما بین فلز داغ شده و هوای خنک‌کننده
در این روش خنک‌کاری هوا توسط فن، فشرده می‌شود. فن درون یک محفظه قرار دارد تا هوای فشرده شده را به سمت بخش‌هایی که نیاز است خنک شوند، هدایت کند.
خنک‌کاری با آب (رادیاتور)
در روش خنک‌کاری با آب یا سیستم آب خنک، جکت‌های حاوی آب در اطراف سیلندر و اجزای آن تعبیه شده‌اند. آبی که در جکت‌ها به گردش در می‌آید، گرمای ناشی از احتراق سوخت را جذب می‌کند. این آب گرم توسط یک فن و درون یک رادیاتور یک چرخه را طی کرده تا دوباره خنک شود. آب خنک شده مجدداً به درون جکت‌ها برمی‌گردد و این فرآیند دوباره تکرار می‌شود.
ساختار سیلندر خودرو
گفتیم که سیلندرها استوانه‌هایی توخالی هستند که برای بالا و پایین رفتن پیستون طراحی شده‌اند؛ بنابراین سطح داخلی سیلندر که تماس با پیستون است بسیار اهمیت دارد. این دیواره‌های چدنی یا آلومینیومی باید سطح صاف و صیقلی داشته باشند تا اصطکاک میان پیستون و جداره سیلندر به کمترین مقدار خود برسد. بدیهی است که اصطکاک حرارت و گرمای اضافی تولید می‌کند و باعث هدر رفتن انرژی می‌شود.
اجزای سیلندر ماشین سیلندر
گفتیم که سیلندر یکی از قطعات مهم و کاربردی موتور خودرو محسوب می‌شود. این قطعه با پیستون هم‌اندازه و هم‌قطر است. معمولا سیلندر را از جنس چدن یا آلیاژی از چدن می‌سازند. برای ساختن این آلیاژ موادی مثل نیکل، کروم، مس، مولیبدن، وانادیوم و تیتان لازم است. در ادامه مطلب مهم‌ترین اجزای سیلندر موتور را معرفی می‌کنیم.
پیستون
همان‌طور که در بخش‌های قبل توضیح دادیم، پیستون داخل سیلندر قرار دارد. این قطعه به شاتون متصل است و با حرکت رفت و برگشتی خود باعث تراکم مخلوط سوخت و هوا می‌شود. در این صورت نیروی لازم برای حرکت ماشین فراهم خواهد شد. طول پیستون کمی بیشتر از قطر آن است. این قطعات معمولاً بسیار سبک وزن و با توان انتقال حرارتی بالا ساخته می‌شوند. قدرت انتقال حرارت زیاد باعث می‌شود با بالا رفتن دمای آن تحت‌تاثیر افزایش دمای محفظه احتراق، پیستون و سیلندر به هم نچسبند و در عملکرد موتور اختلالی به وجود نیاید.
بیستون به خروج دود ناشی از احتراق از محفظه سیلندر هم کمک می‌کند. این قطعه با پایین آمدن در اثر فشار گاز‌های ناشی از احتراق درون سیلندر، نیروی تولید شده از انفجار هوا و سوخت را به بخش‌های دیگر موتور روانه می‌سازد. این نیرو ابتدا به شاتون و سپس به میل‌لنگ منتقل شده و توسط آن به نیروی چرخشی تبدیل می‌شود. بخش‌های اصلی انواع مختلف پیستون‌ها تفاوت چندانی با هم ندارند؛ اما ظاهر آن‌ها بسته به نوع موتور سوخت، سیلندر، سرسیلندر و ... متفاوت است.
سرسیلندر
یکی دیگر از بخش‌های مهم و اصلی سیلندر موتور، سرسیلندر است. این قطعه بخشی از بلوک سیلندر محسوب می‌شود. قسمت بالایی بلوک سیلندر باز است که سرسیلندر این سطح را پوشش داده و درون سیلندر محفظه احتراق را تشکیل می‌دهد. سرسیلندر علاوه بر عایق‌بندی سیلندر، مانع خروج گازها از این قطعه می‌شود تا احتراق مناسبی با مخلوط سوخت و گاز صورت گیرد.
از دیگر وظایف سرسیلندر، تزریق موقت سوخت در زمان‌های مناسب به داخل سیلندر و خروج دود از محفظه احتراق است. بدین ترتیب می‌توان گفت سرسیلندر هم نقش تزریق سوخت و آب را دارد و هم دارای مجاری برای خروج دود از محفظه احتراق است. این قطعه مانند سیلندر باید مقاومت حرارتی بالایی داشته باشد تا بتواند دمای بالای محفظه احتراق را تحمل کند.
به همین دلیل آن را از جنس سیلندر یعنی چدن می‌سازند. گاهی اوقات برای کاهش وزن تمام شده موتور، این قطعه از آلومینیوم ساخته می‌شود. آلومینیوم نسبت به چدن ضریب انبساط حرارتی بالاتری دارد و در برابر تغییر شکل‌های ناشی از تنش‌های حاصل از جرقه‌زنی و انفجار داخل محفظه احتراق مقاوم‌تر است.
واشر سرسیلندر
ممکن است با شنیدن نام این قطعه تصور کنید که واشر سرسیلندر بخشی از اجزای سرسیلندر است. در صورتی که واشر سرسیلندر یک قسمت مجزا در موتور خودرو محسوب می‌شود و وظایف مخصوص به خود را دارد. وظیفه واشر کمپرس کردن موتور و عایق‌بندی آن است. طوری که با درز‌گیری دقیق سیلندرها از خروج سوخت و گاز از سیلندر جلوگیری کرده و مانع نفوذ آب و روغن به داخل آن می‌شود.
واشر بین سیلندر و سرسیلندر قرار می‌گیرد و محفظه احتراق را به فضایی که تنها برای سوخت و گاز در نظر گرفته شده است تبدیل می‌کند. اگر این قطعه کاملا بی‌نقص و صحیح کار کند، تراکم سوخت و هوا به موقع و کامل صورت می‌گیرد و انفجار آن‌ها بهینه می‌شود.
دلایل ترک خوردن سیلندر خودرو چیست؟
- کمبود روغن
- دمای بیش از حد
- کج شدن پیستون و یا شاتون
- ضربات وارده به بلوک سیلندر
- استارت شارپی
کلام آخر
در این مطلب از اکسون پارت سعی کردیم اطلاعاتی را در خصوص سیلندر ماشین، نحوه عملکرد سیلندر ماشین و اجزای تشکیل دهنده سیلندر خودرو در اختیار شما قرار دهیم. فراموش نکنید که سیلندر ماشین باید به طور مکرر مورد بازبینی قرار گیرد. چرا که در صورت آسیب دیدن، بقیه اجزای مرتبط با آن مثل پیستون، سرسیلندر، واشر و ... هم آسیب می‌بینند که در نهایت موجب اختلال در عملکرد موتور خودرو خواهد شد. توصیه می‌کنیم که با این قطعه و نشانه‌های خرابی آن آشنایی کامل داشته باشید تا در صورت خرابی، به موقع به آن رسیدگی کرده و مانع از خسارات بیشتر شوید.