Cylinder خودرو محلی برای نصب قطعات داخلی موتور مانند میل لنگ، رینگ پیستون، منیفولد گاز، شاتور، سر سیلندر، کارتر و قطعه‌های دیگر است. به دلیل حساسیت بالای قطعه مذکور، جنس استفاده شده در ساخت آن، بسیار اهمیت دارد؛ زیرا باید در مواجه با دماهای بالا و حتی پایین، دچار آسیب نشود. از آنجایی که جذب گرما توسط Cylinder بر روی بخش‌های دیگری که بر روی آن سوار است هم تاثیر می‌گذارد؛ بیشتر از چدن یا آلومینیوم در ساخت آن استفاده میشود .
سیلندر خودرو قسمتی از موتور خودرو است که در هسته مرکزی آن قرار دارد . با انفجار سوخت در این مکان نیروی محرکه اتومبیل تامین می شود (محفظه روغن موتور زیر بدنه موتور قرار دارد) . این قطعه، همانند استوانهتوخالی می باشد که در بدنه بلوکه ساخته شده است . از کاربردهای سیلندر موتور می توان به این موارد اشاره کرد:
- محلی برای حرکت پیستون می باشد.
- انرژی شیمیایی را به انرژی حرارتی تبدیل می کند.
- انرژی حرارتی به فشار تبدیل میشود
- تبدیل فشار به نیرو
- تبدیل نیرو به حرکت پیستون
در نتیجه این عملیات چهارگانه، زمانی که پیستون به سمت پایین حرکت خود را آغاز می کند و به علت تجمع حجم در بالای پیستون، فشار کم میشود و هوا و سوخت، سیلندر را پر میکند.
این ازدیاد سوخت در پیستون موجب میشود که محترق گردد. مهمترین موضوعی که در سیلندرها ملاک است، کیفیت سطح آنها می باشد که با پیستون در ارتباط هستند.
ساختار سیلندر
- سیلندرها به شکل یک استوانه تو خالی هستند که محفظه‌ای برای بالا و پایین رفتن پیستونها می‌سازند.
- دیواره داخلی آن باید یک سطح بسیار صاف و یک‌دست داشته باشد تا حرکت پیستون به راحتی و بدون هیچ مانعی انجام شود.
- در صورت اصطکاک هر چند کوچک این دو قطعه با هم، گرمای اضافه‌ای تولید میشود که خود، مشکل دیگری را به وجود می‌آورد.
اجزای سیلندر ماشین
همانطور که اشاره شد، سیلندر یکی از قطعات خودرو است که در موتور قرار دارد و بسیار مهم و کاربردی می باشد. سیلندرها با پیستون هم اندازه هستند و قطر هر دو یکی است، و پیستون نیز در سیلندر حرکت می کند.
در برخی از مواقع جنس سیلندرها را از چدن خاکستری یا آلیاژی از چدن می سازند. موادی که برای ساختن آلیاژ به کار می روند، شامل: نیکل، کرم، مس، مولیبدن، وانادیم و تیتان می باشد.
پیستون
در رابطه با پیستون در قسمت بالا گفتگو کردیم و دانستید که این قطعه در داخل سیلندر قرار دارد و به قطعهای به نام شاتون وصل است و حرکت رفت و برگشتی دارد.
پیستون یکی از قطعات مهم موتور و سیلندر خودرو محسوب می شود و چهار وظیفه اصلی بر عهده آن می باشد. برخی از افراد تصور می کنند که پیستونی که به حالت استوانه ای شکل است از ایده آل برخوردار است، در واقع اینگونه نیست و پیستون اصلی به شکل دایره و یا کمی مایل به بیضی شکل است.
پیستونهایی که بیضی شکل میباشند، هنگامی که در مقابل گرما و حرارت قرار می گیرند، به شکل دایرهای میشوند. عملکرد پیستون برای موتور مهم است، به همین دلیل برای سهولت حرکت پیستون باید لقی بین پیستون وسیلندر برطرف شود و مابین آن ها روغنکاری گردد تا فاصله برطرف بشود.
این کار موجب می شود که اصطکاک بین سیلندر و پیستون کاهش پیدا کند، همچنین از سایش آنها نیز جلوگیری می کند. در نتیجه حرارت موتور از بین سیلندر و پیستون در تبادل قرار می گیرد.
زمانی که پیستون سرد است، میزان لقی آن هم افزایش پیدا می کند، این زمانی اتفاق می افتد، که موتور خاموش است، اما وقتی موتور حرکت کرده و حرارت تولید می کند، پیستون، سریع انبساط پیدا کرده و لقی نیز برطرف می گردد. ما در این مقاله به عواملی که در انبساط سیلندر نقش دارند، اشاره می کنیم:
گرما و حرارتی که در هنگام حرکت خودرو از موتور ایجاد می شود و عامل بعدی این می باشد که پیستونهایی از جنس آلومینیوم از ضریب انبساط بالاتری نسبت به پیستونهایی که از جنس چودن می باشند، برخوردار هستند.
از جمله ویژگیهای پیستون بیضی شکل میتوان به ابعاد خاص آن اشاره کرد، در واقع این پیستونها از قطری به اندازه 0.006 اینچ یا 0.15 میلی متر برخوردار هستند و مانع از چسبیدن پیستون به سیلندر میشوند.
سرسیلندر
سرسیلندر یکی از قطعات خودرو میباشد که محل قرارگیری آن در موتور خودرو است و به همراه پیچ و مهره به موتور متصل شده است. جنس سرسیلندر از چدن میباشد و در برخی از موتور خودروها نیز از چدن استفاده می کنند.
در برخی از موتورهایی که هشت سیلندر هستند، دو سر سیلندر در آنها یافت می شود. سر سیلندرها به گونه ای می باشند که تحت تاثیر نیروی اصطکاک قرار نمی گیرند، اما در مقابل در معرض گرما و حرارت قرار می گیرند.
این موضوع به این دلیل می باشد که سرسیلندرها در اتاق احتراق قرار دارند و به راحتی تحت تاثیر حرارت قرار میگیرند. به همین دلیل در برخی از اوقات سرسیلندرها را از آلومینیوم می سازند، زیرا این فلز از چودن بیشتر می تواند در مقابل حرارت ایستادگی کند.
این فلز در برابر چودن ویژگیهای مثبتی دیگری نیز دارد، مانند، ضریب انبساطی حرارتی بالا که یکی دیگر از ویژگیهای فلز آلومینیوم است. در ادامه در رابطه با واشر سرسیلندرگفتگو خواهیم کرد، که مابین سیلندر و سرسیلندر قرار دارد و ضریب انتقال حرارت می باشد.
واشر سرسیلندر
واشر سرسیلندر را برای آب بندی، گازبندی و روغن بندی کردن محفظه احتراق و مجاری آب و روغن بین سرسیلندر و سرسیلندر قرار می دهند، زیرا هر قدر سرسیلندر و بلوک سیلندر صافکاری شوند، باز هم قدرت آب بندی و روغنکاری را ندارند. یکی از ویژگیهای واشر سرسیلندر، داشتن ضریب انتقال حرارت و قابلیت تراکم پذیری است.
جنس واشر سرسیلندر
جنس واشر سرسیلندر باید به این صورت باشد که میزان حرارت دریافتی را در خود نگه ندارد و به بیرون بفرستد، به همین دلیل جنس آن از مس و فولاد و همچنین آزیست می باشد.
علل سوختن واشر سرسیلندر
این نکته را همیشه به یاد داشته باشید که در هنگام تعویض سیلندرها، واشر سرسیلندر نیز حتما باید تعویض گردد، زیرا یکبار مصرف بوده و امکان استفاده دوباره آن درست نیست. عوامل بسیاری منجر به سوختن واشر سرسیلندر میشوند که میتوان به این موارد اشاره کرد:
- زمانی که موتور بیش از اندازه حرارت تولید می کند.
- خالی بودن رادیاتور از آب، در هنگام روشن بودن موتور
- هنگامی که موتور گرم است، ضربه ای به آن وارد شود.
- خیلی سفت و یا شل بستن پیچهای سر سیلندر
- سیلندر با بوش جدانشدنی ( خشک ) :
در این نوع سیلندر بلوکه، سیلندر از طریق ریخته گری ساخته می شود. در داخل سیلندرها با دقت بالا، تراشکاری و سپس از روش آبکاری استفاده می شود، داخل این سیلندرها از اندازه حقیقی ریختهگری شده، کوچکتر می باشد. در این نوع سیلندر، بلوکه سیلندر را آبکاری و ماشینکاری میکنند، که به این نوع سیلندر، سیلندر با بوش جدا نشدنی و یا سیلندر خشک می گویند.
علت نامگذاری سیلندر خشک، دیواره سیلندر می باشد، که با توجه به ضخامت مشخص دیواره سیلندر به طور مستقیم با آب خنکاری نمیشود. هنگامی که این سیلندرها را تعمیر میکنند، تراشیده میشود و قطر آنها زیاد میشود و باید پیستون های بزرگتر و هم اندازه قطر سیلندر تهیه کرد.
- سیلندر با بوش جداشدنی ( تر ) :
امروزه با پیشرفت تکنولوژی در ساخت موتورهای پیشرفته از بوشهایی استفاده می کنند که قابل جدا شدن هستند و ضخامت این بوشها دو تا سه میلی متر میباشد.
این بوشها با آبکاری مستقیم تماس دارند. در این روش به هنگام تعمیر، دیگر نیاز به تعویض پیستون نخواهد بود، این در حالیست که در تعمیر سیلندر خشک، حتما باید پیستون تعویض گردد.
با توجه به مقاوم بودن بوشهای تر در برابر نیروی سایشی، به روش خاصی ساخته می شوند، در این روش ریخته گری به صورت گریز از مرکز می باشد و سطوح داخلی آن را به روش سمانتاسیون سختکاری می کنند و از واشر نازک غیر فلزی برای جلوگیری از نفوذ آب خنکاری شده به محفظه کارتل استفاده می شود.
چیدمان سیلندر خودرو
سیلندرها از لحاظ ظاهری، کاربردی، شکل آرایشی و تامین سرعت و قدرت به یک شکل نبوده و همین ویژگی، آنها را نسبت به هم متفاوت میکند.
۱. آرایش خطی
این مدل، نخستین آرایشی است که در تولید خودروهای جهان استفاده می‌شد. تمام سیلندرهای موجود در این نوع، درست در یک خط صاف بر روی یک بلوک، پشت هم ردیف شده‌اند که تعمیرشان را هم راحت‌تر میکند.
موتورهای مجهز به این نوع Cylinderها بیشتر از اینکه روی سرعت تمرکز داشته باشند؛ روی قدرت تمرکز دارند و امروزه بیشتر در وسایل نقلیه دیزلی سنگین استفاده میشوند.
۲. آرایش خطی زاویه دار
این مدل بسیار شبیه به نوع خطی است و تنها تفاوت آن که منجر به دورگیری بهتر میشود؛ نسبت زاویه بلوک سیلندر خودرو به میزان 15 تا 60 درجه است.
۳. آرایش V
آرایش قرارگیری بلوک‌های V یا خورجینی به این صورت است که Cylinderها در دو ردیف روبروی هم قرار میگیرند تا زاویه دقیقا شبیه به حرف V بسازند. پیشرانه‌های مجهز به مدل خورجینی بسیار سرعتی هستند؛ همچنین قدرت اسب بخار زیاد و گشتاور بالایی را پشتیبانی میکنند.
۴. آرایش VR
سیستم VR یا همان جناغی خطی، نمونه ارتقا یافته مدل V است. موتورهای با سیلندر VR، قدرتی به اندازه مدل خطی و سرعتی به میزان مدل V دارند. حجم و وزن کم، فضای اشغالی کم و بهبود راندمان از دیگر مزایای این نوع آرایش است.
۵. آرایش W
Cylinderهای Wشکل که از آنها با نام دو ردیفه و حتی WR هم یاد میشود؛ از ترکیب دو موتور VR تشکیل شده‌اند. سرعت بسیار زیاد، دورگیری عالی، سر وصدای کم، وزن پایین، حجم اشغالی کم، افزایش راندمان، قدرت و سرعت زیاد از مزایای آرایش W است. خودرو زیبا و خاص بوگاتی یعنی ویرون از این نوع سیلندر استفاده میکند.
۶. آرایش موتور تخت
سیلندرها در سیستم موتور تخت در انتهای دو سمت میل لنگ قرار میگیرند و هر کدام از پیستونها با کمک اتصال به یکی از پین‌های روی میل لنگ حرکت میکنند. ارتفاع پیشرانه‌های مجهز به این مدل از Cylinderها (مثل اتومبیل بیتل 4) نسبت به انواع موتورهای دیگر کم‌تر است.
در پیشرانه‌های موتور تخت، پیستونها روبروی هم قرار گرفته و اگر یکی از آنها در وضعیت تراکم باشد؛ آن یکی در وضعیت تخلیه گاز است. در نتیجه، انرژی هدر رفته در بلوک Cylinder بسیار کم‌تر شده و در سیستم ذخیره میشود تا در ادامه به انرژی مکانیکی تبدیل شود.
۷. آرایش رادیال
موتورهای مجهز به سیلندرهای ستاره‌ای یا رادیال، بیشتر مناسب برای هوای سرد هستند و از آنجایی که دور موتور آن بسیار بالا بوده و میل لنگ در مرکز آن است؛ بیشتر برای هواپیماها استفاده میشود.
۸. آرایش دوار
حرکت پیستونها در موتورهای مجهز به سیلندر وانکل یا دوار به حالت رفت و برگشتی نبوده؛ بلکه به شکل دایرهای در محفظه حرکت میکند و در نتیجه، سوخت را به انرژی مورد نیاز موتور تبدیل میکند. سپس نیروی تولید شده از احتراق سوخت به روتور موتور، انتقال پیدا کرده و به دلیل فاصله موجود مرکز دوران روتور و میل لنگ، نیروی چرخشی تولید و در نهایت به سیستم انتقال قدرت می‌رسد.
آیا تاکنون اصطلاح ترکیدگی موتور به گوشتان خورده است؟ ترکیدگی موتور به معنای ایجاد شکاف در بدنه و درز موتور است که در اثر عوامل متعددی نظیر گرم شدن بیش از حد موتور یا سرد شدن ناگهانی آن رخ می دهد.
در واقع یک پیشرانه از دو بخش سیلندر و سر سیلندر تشکیل می شود و ترکیدگی می تواند هم در بخش سیلندر ماشین اتفاق بیافتد و هم در قسمت سر سیلندر آن .
شایع ترین دلیل ترک خوردن سیلندر خودرو یخ زدن آب درون مجراهای موتور در هوای سرد زمستان است. در این فصل اگر ضد یخ در سیستم خنک کننده خودرو وجود نداشته باشد، دمای آب رادیاتور کاهش می یابد و در نتیجه حجم آن زیادتر می شود. این افزایش حجم منجر ترکیدن بلوک سیلندر خودرو و حتی سرسیلندر آن می شود.
برای تشخیص ترک سیلندر ماشین معمولا از آزمایش فشار استفاده می کنند. در این آزمایش فشار هر سیلندر ماشین با استفاده از یک فشارسنج که به جای شمع خودرو بسته شده، خوانده می شود. اگر اختلاف فشار هر سیلندر با سیلندر مجاور خود بیش از حد مجاز باشد احتمال ترکیدن موتور وجود دارد.
حال که با عملکرد سیلندر آشنا شدید می توانید عملکرد خودرو خود را بیشتر زیر نظر بگیرید و در صورت بروز هرگونه مشکل مرتبط با این قطعات، فوری تشخیص دهید که مشکل آن چیست و به رفع به موقع آن بپردازید تا بتوانید در سالم نگه داشتن خودرو خود موفق باشید.
با ما در الومیتسوبیشی همراه بمانید .
برگرفته از سایت https://mashinno.com/ و https://khodro45.com/
دیدگاه خود را بنویسید