همه چیز درباره سیلندر خودرو
صفر تا صد سیلندر خودرو
از مهم ترین قطعات موتور احتراقی، می توان به سیلندر خودرو اشاره کرد که کار آن، برقراری ارتباط و حفظ قطعات گوناگون است. سیلندر، سرسیلندر و کارتر از بخش های مهم پیشرانه خودرو هستند. حرکت ماشین از سیلندر آغاز شده و انفجار سوخت در آن صورت می گیرد.
سیلندر خودرو چیست؟
محل نصب قطعات داخلی موتور نظیر رینگ پیستون، منیفولد گاز، سرسیلندر، کارتر، شاتور و… در سیلندر می باشد.
جنس سیلندر از اهمیت خیلی زیادی برخوردار است، زیرا باید در برابر دماهای بالا و پایین مقاوم و آسیب ناپذیر باشد. گرمایی که سیلندر خودرو جذب می کند، بر دیگر بخش ها نیز تاثیر گذار است به همین خاطر از چدن و آلومینیوم در ساخت آن استفاده می شود.
در اکثر زمان ها، سیلندر به صورت استوانه ای در پیشرانه قرار می گیرد تا توانایی تامین محیط مورد نیاز برای حرکت پیستون را داشته باشد. می توان گفت، حداقل از یک سیلندر، در هر موتوری، کمک گرفته می شود. در صورت زیاد بودن تعداد سیلندرها، از بلوک به منظور یک محفظه کلی برای تمام آن ها مورد استفاده قرار می گیرد.
سیلندر خودرو و کاربرد آن
در هسته مرکزی موتور، قسمتی به نام سیلندر وجود دارد. اتومبیل توسط انفجار سوخت، نیروی کافی برای حرکت را به دست می آورد. از کاربرد سیلندر می توان به مواردی نظیر، تبدیل انرژی شیمیایی به حرکتی، جایی برای حرکت پیستون ها، تبدیل شدن انرژی حرارتی به فشار، فشار به نیرو تبدیل می شود و نیز تبدیل نیرو به حرکت پیستون، اشاره کرد.
زمانی که حرکت پیستون به سمت پایین باشد، در بالای آن حجم زیادی جمع شده و در نتیجه سیلندر با هوا و سوخت پر می شود و نیز فشار آن پایین می آید. وقتی که در پیستون، سوخت زیاد شود، محترق ایجاد می گردد.
کیفیت سطح سیلندر خودرو یکی از اساسی ترین موضوع هایی بوده که در آن ها ملاک واقع است. صیقلی بودن سطح داخلی سیلندر، در کارکرد بهتر و مفید آن ها، اثر می گذارد.
برای موتور ها، سیلندر یکی از قطعات مهم و کاربردی است. سیلندر و پیستون استوانه ای شکل از بهترین آن ها می باشد. زیرا پیستون ها راحت و بدون وجود مانع و مشکلی، حرکت می کنند. حتما باید طریقه بستن اصولی سرسیلندر را بدانید که کارخانه های خودروسازی در این مورد راهکارهای درست را تعیین کرده اند.
با بستن نامناسب پیچ های سرسیلندر، ممکن است، در سیلندر چرخشی به وجود آید.
در صورت سفت یا شل بستن پیچ های سرسیلندر، ممکن است خطراتی از قبیل، سوختن واشر سرسیلندر، نشت دادن دود و گاز و نیز پیشگیری از آب بندی محفظه عملیاتی، رخ دهد. حتما برای سفت کردن پیچ های سرسیلندر از آچار تورک استفاده کرده و طبق اصول و قوانین آن، این کار را انجام دهید تا هیچ مشکل و خطری به وجود نیاید
. در درجه حرارت فضای کارخانه، عملیات ماشین کاری سیلندر خودرو، حرارت دهی می شود. اما دمای خیلی بالا، موتور خودرو می تواند کار کند. با قرار گرفتن پوسته سیلندر در مقابل گرمای خیلی زیاد، مشکلی پیش نمی آید. همان طور که می دانید، بدنه سیلندر از فلزات تشکیل شده است و اگر در برابر گرمای بالا، قرار گیرد، باعث به وجود آمدن انبساط غیر متقارن در سیلندر می شود.
بیشتر افراد تصور می کنند که سیلندر در تولید قدرت موثر و مفید نیست، اما باید بگوییم که سخت در اشتباه اند. با بیشتر شدن قطر سیلندر خودرو، پیستون بزرگ تر شده و در نتیجه قدرت های خیلی بیشتری به وجود می آید.
آیا امکان تراشیده شدن سیلندر اتومبیل وجود دارد؟
در صورت کج شدن پیستون در سیلندر، و اگر عامل آن شاتون باشد و همچنین عمل روغن کاری به درستی صورت نگیرد، مطمعن شوید که در این قطعه تراشیدگی به وجود آمده است.
بهتر است یادآور کنیم که، در این زمان به علت داغ شدن روغن، امکان اشتعال وجود دارد و اگر سوختی که با آن ترکیب شده، زیاد باشد موجب انفجار می شود. در صورت کم بودن سوخت، شما روغن سوزی و دود آبی که از خودرو خارج می شود را مشاهده می کنید.
اجزای تشکیل دهنده سیلندر خودرو
همان طور که در بالا هم بیان کردیم، یکی از مهم ترین قطعاتی ماشین که در موتور قرار دارد، سیلندر است که از کاربرد زیادی برخوردار می باشد. پیستون در داخل سیلندر حرکت می کند که باهم یکسان و هم قطر هستند. در ساخت سیلندرها، معمولا از چدن خاکستری و یا آلیاژی از چدن، استفاده می شود. نیکل، مس، کرم، مولیبدن، تیتان و وانادیم در ساخت آلیاژ، مورد مصرف قرار می گیرد.
پیستون
از اجزای سیلندر خودرو، می توان به پیستون اشاره کرده که گفتیم در داخل سیلندر بوده و حرکت بالا و پایین دارد و نیز به قطعه های به اسم شاتون متصل است. یکی از اساسی و ضروری ترین قطعات سیلندر که 4 وظیفه مهم را بر عهده دارد، پیستون می باشد.
دایره ای و یا کمی متمایل به بیضی، شکل اصلی پیستون است. پیستون های بیضی شکل با قرار گرفتن در برابر گرما، دایره ای می شوند. حتما باید لقی بین پیستون و سیلندر خودرو رفع شود، زیرا برای موتور، کارکرد پیستون از اهمیت بالایی برخوردار است.
می توان برای از بین بردن فاصله، بین آن ها را روغن کاری کرد. با انجام دادن این کار، منجرب کم شدن اصطحکاک میان سیلندر و پیستون شده و از طرفی مانع از ساییدگی آن ها می شود. به همین ترتیب باعث تبادل گرمای بین آن ها خواهد شد.
وقتی که موتور خاموش باشد، پیستون نیز سرد شده و لقی میان آن و سیلندر بیشتر می شود. عواملی نظیر، پیستون اگر از جنس آلمینیوم باشد، دارای ضریب انبساط بالاتری است، به وجود آمد گرما در زمان حرکت ماشین، در انبساط سیلندرها تاثیر گذار اند
. پیستون های بیضی شکل مانع از چسبیدن پیستون به سیلندر می شود. قطر این پیستون ها، 0.006 اینچ و یا 0.15 میلی لیتر است.
سرسیلندر
در موتور خودرو، قطعه ای به نام سرسیلندر که جنس آن ها چدن است، وجود دارد که توسط پیچ و مهره به آن متصل است. بعضی از موتورها دارای 8 سیلندر می باشند که در آن ها دو تا سرسیلندر وجود دارد.
در اتاق احتراق، سرسیلندرها قرار دارند و به همین خاطر در معرض گرما هستند. در بعضی مواقع از آلمینیوم در ساخت آن ها استفاده می شود تا در برابر حرارت مقاوم و ایستادگی کند. فلز آلمینیوم مزایای زیادی نسبت به چدن دارد از جمله می توان به ضریب انبساطی حرارتی بالای آن اشاره کرد.
ضریب انتقال حرارت، واشر سرسیلندر است که بین سیلندر و سرسیلندر واقع می باشد که در ادامه مطلب به توضیح آن می پردازیم.
واشر سرسیلندر
میان سیلندر و سرسیلندر، واشر سرسیلندر به منظور گاز بندی، آب بندی، روغن بندی کردن محفظه آتش سوزی و مجازی روغن و آب، قرار می گیرد. زیرا توانایی آب بندی و روغن کاری را ندارد، حتی اگر سیلندر و سرسیلندر صافکاری شود. داشتن قابلیت تراکم پذیری و ضریب انتقال حرارت، از خصوصیات واشر سرسیلندر هستند.
برای این که واشر سرسیلندر، حرارتی را که دریافت می کند به بیرون منتقل کند و در خودش ذخیره نکند، جنس آن را از مس، فولاد و آزیست، انتخاب می کنند.
یک نکته مهم که باید بدانید، زمانی که قصد عوض کردن سیلندر خودرو را دارید، حتما واشر سرسیلندر را هم تعویض کنید. زیرا دیگر استفاده آن اصلا درست نبوده و یکبار مصرف شده است.
عوامل متعددی منجرب به سوختن واشر سرسیلندر می شود که عبارتند از:
- تولید حرارت خیلی زیاد توسط موتور
- در زمانی که موتور روشن است، رادیاتور آب خالی باشد
- ضربه ای در زمانی که موتور گرم هست، وارد شود
- بستن پیچ های سرسیلندر به صورت خیلی سفت و یا شل
انواع سیلندر خودرو
سیلندر با بوش جدانشدنی یا خشک
به وسیله ریخته گری، سیلندر در این مدل ساخته می شود. تراشکاری و استفاده از روش آبکاری، با دقت خیلی زیادی انجام می شود. بلوکه سیلندر در این نوع، آبکاری و ماشینکاری می شود که به آن بوش جدانشدنی و یا سیلندر خشک می گویند.
به خاطر دیواره های سیلندر خودرو، نام آن را خشک گذاشته اند. دیواره سیلندر، ضمانت معلومی دارد و مستقیم با آب سرد نمی شود. در تعمیر سیلندرها، آن ها را می تراشند، در این صورت قطر آن ها بیشتر می شود. حتما باید پیستون هایی که قطر آن ها با سیلندر یکسان بوده و بزرگ تر باشند، تهیه شود.
سیلندر خودرو با بوش جداشدنی (تر)
با پیشرفت علم و فناوری، از بوش های جداشدنی یا همان تر که ضخامت آن ها دو تا سه میلی متر است و نیز با آبکاری مستقیم تماس دارند، در موتور های پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرد. در تعمیر این نوع بوش ها، بر خلاف سیلندر خشک، شما نیاز به عوض کردن پیستون ندارید. بوش های تر با روش های خاص و ویژه ای ساخته می شوند، زیرا در مقابل نیروی سایشی، مقاوم هستند.
به صورت جدا از مرکز، در این روش ریخته گری صورت می گیرد و سختکاری آن با استفاده از روش سمانتاسیون، انجام می شود. به منظور پیشگیری از نفوذ آب سردکاری شده به محفظه کارتل، از واشر نازکی که فلزی نباشد، استفاده می کنند.
ترک ماشین بلوک سیلندر خودرو
بر اثر عوامل زیادی مثل گرم شدن خیلی زیاد موتور و سرد شدن ناگهانی، در بدنه و درز آن، شکافی به وجود می آید. در این مواقع می گویند، ترکیدگی موتور صورت گرفته است. این ترکیدگی ممکن است هم در قسمت سیلندر و هم در سرسیلندر اتفاق بیوفتد.
در فصل زمستان که هوا خیلی سرد است، آب موجود در مجرای موتور، یخ می زند که یکی از رایج ترین دلیل ها، در ترک خوردن سیلندر می باشد. در این فصل حتما از ضد یخ در سیستم خنک کننده خودرو استفاده کنید. در غیر این صورت منجرب کاهش دمای آب شده و نیز حجم آب بیشتر می شود.
بلوک سیلندر خودرو و نیز سرسیلندر با افزایش حجم آب، می ترکد. با انجام آزمایش فشار، می توان به ترک خوردگی سیلندر پی برد. برای انجام این عمل از فشارسنج که به جای شمع ماشین بسته شده، فشار هر سیلندر را بخوانید. با زیاد بودن اختلاف فشار سیلندرهای مجاور هم، احتمال ترکیدن موتور خیلی بالا است.
سیلندر و ساختار کلی آن
در واقع سیلندر خودرو به صورت یک استوانه توخالی بوده که برای بالا و پایین رفتن پیستون ها، محفظه ای را ایجاد می کند. برای حرکت راحت و بدون مشکل پیستون ها، باید دیواره آن حتما صاف باشد.
خنک کاری سیلندر خودرو به چه صورت انجام می شود؟
خنک کاری موتور یکی از کارهای مهمی است که باید انجام شود در غیر این صورت، باعث جوش خوردن پیستون به دیواره های سیلندر موتور شده و در نتیجه با سوختن کامل موتور، همراه است. در این شرایط هر چه سریع تر باید به عوض کردن موتور خودرو اقدام کنید. که مطمعنا هزینه های بالایی را به همراه دارد. باید قطعه ای که دائما در انفجار بوده و خیلی زیاد داغ است را سرد کنید.
خنک کاری با آب و هوا، از روش هایی به منظور خنک کاری است.
در خنک کاری با هوا، موتور به وسبیله برخورد بدنه موتور با هوا صورت می گیرد. دقت داشته باشید، بدنه موتور باید به شکل پره ای بوده تا هوا در آن مقاوم بوده و خیلی زود خارج نشود. روغن، هوا و هواکش های قوی و قدرتمند، در این روش مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال، خودروهای موتور عقب، موتور سیکلت ها و…
در موتور از رادیات و واتر پمپ، در روش خنک کاری با آب، مصرف می شود. در حقیقت دور سیلندرهای داغ و داخل موتور را آب می گیرد. در بعضی از زمان ها این آب داغ به سوپر هیت می رسد که باید خیلی سریع به سرد کردن آن اقدام کنید.
در غیر این صورت، قطعات غیر فولادی پر از آب شده و در نتیجه با سوراخ شدن موتور همراه است. در این مواقع می گویند که موتور خودرو جوش آورده است.
آیا خودمان می توانیم سیلندر خودرو را عوض کنیم؟
اگر سیلندر خودرو خشک باشد، هر چند شما یک مکانیک خوب و ماهری هستید، اول باید قطعه به تراشکاری برود. اگر تراشکاری خوب انجام نشود، کلا موتور خودرو از بین خواهد رفت. شما بعد از یک تراشکاری موفق می توانید به عوض کردن سیلندر اقدام کنید.
اگر سیلندر خودرو تر باشد، باز هم اول نیاز است به تراشکاری برود. با این تفاوت که خیلی آسان و راحت عوض شده و موتور از بین نمی رود.
شما زمانی باید کل موتور ماشین را عوض کنید که اگر خراب شدن سیلندر باعث سوختن و آب شدن قطعات و یا درگیر پیستون در آن شود. می توانید کل موتور را تعویض نکنید اما بهتر است بدانید خرید یک موتور تازه با تعمیر آن چندان در هزینه اختلافی ندارند و می توان گفت مخارجشان باهم یکسان است.
انواع مختلف آرایش قرارگیری سیلندر خودرو
کاربرد، ظاهر، تامین سرعت و قدرت و نیز شکل آرایشی سیلندرها به یک شکل نیست و از هم متفاوت هستند.
فونداسیون اصلی موتور و نحوه قرار گیری آن به صورت زیر است:
آرایش خطی
در تولید خودروهای دنیا، اولین آرایشی که مورد استفاده قرار گرفت، خطی بود. در این نوع آرایش، همه سیلندرها بر روی یک بلوک به صورت خط راست و پشت سرهم قرار گرفته اند. تعمیر آرایش خطی به خاطر ساختار آن راحت و بدون دردسر است.
در ساخت موتورهایی که از این نوع سیلندر خودرو استفاده شده، تمرکز آن ها بیشتر روی قدرت است. اکثرا از آرایش خطی امروزه در وسایل نقلیه دیزلی سنگین، مورد مصرف قرار می گیرد.
آرایش خطی زاویه دار
این نوع مدل شباهت خیلی زیادی به آرایش خطی دارد، فقط با این تفاوت که باعث دورگیری خیلی خوب و بهتری می شود. 15 تا 60 درجه زاویه بلوک سیلندر خودرو است.
سیلندر خودرو و آرایش V
این نوع آرایش به اسم خورجینی نیز شناخته شده است. ساختار این نوع مدل به شکلی است که در دو ردیف و مقابل هم، سیلندرها قرار گرفته اند و زاویه ای که بین آن ها به وجود آمده است، دقیقا به شکل V می باشد. پیشرانه هایی که از این مدل برخوردار اند، دارای سرعت خیلی زیادی هستند. آرایش V توانایی پشتیبانی گشتاور زیاد و قدرت اسب بخار بیشتر را دارد.
دلیل پیدایش این سیلندر به این خاطر است که در زمان های گذشته، در یک ردیف، خودروسازان از 12 سیلندر استفاده می کردند که با مشکلات نظیر، افزایش طول و وزن خودرو همراه بود. در زمان هایی که مهندسان به موتورهای سرعتی احتیاج دارند، از این مدل سیلندر، مصرف می شود.آرایش خورجینی به موتورهای سرعتی، معروف است.
سیلندر خودرو و آرایش VR
یک خودرو ساز معروف توانسته موتورهای قدیمی V شکل را به صورت VR تبدیل کند. جناغی خطی نام دیگر این نوع آرایش است که مدل پیشرفته V می باشد. موتورهایی که در ساختشان از سیلندر VR استفاده شده، سرعت آن به میزان آرایش V و قدرتشان به مقدار مدل خطی هستند.
از مزایای این نوع آرایش می توان به دارا بودن وزن و حجم کم، اشغال نکردن محیط زیاد و بهبود راندمان، اشاره کرد. این نوع آرایش در خودروهای کوچک که از قابلیت خاصی برخوردار اند، مصرف می شود.
آرایش W
این نوع سیلندر خودروها دو ردیفه هستند که ساختار آن ها از ترکیب دو موتور VR به وجود آمده اند. از مزایای آرایش W می توان به مواردی نظیر، قدرت و سرعت خیلی زیاد، اشغال نکردن حجم زیاد، دورگیری فوق العاده، نداشتن سر و صدای زیاد و وزن پایین، اشاره کرد. از این نوع سیلندر در خودروهای ویژه بوگاتی مورد استفاده قرار می گیرد.
به دلیل این که محل قرارگیری سیلندرها با فاصله کمی است، دچار سختی و مشکلاتی در طراحی سیستم انتقال حرارت می شود.
در زمان عملکرد این ماشین ها، چون حرارت بالایی ایجاد می شود، به همین خاطر باید بهترین مواد را انتخاب کنید. به همین ترتیب از هزینه بالایی برخوردار است. این ها از معایب آرایش W به شمار می آیند.
آرایش موتور تخت
در آخر دو سوی میل لنگ در این آرایش، سیلندرها قرار می گیرند. به کمک متصل شدن به یکی از پین های روی میل لنگ، پیستون ها می توانند حرکت کنند. در پیشرانه هایی که در ساخت آن ها از این نوع سیلندر استفاده می شود، ارتفاع کم تری نسبت به انواع موتورهای دیگر دارد.
پیستون ها در مقابل هم، در آرایش موتور تخت، قرار گرفته اند. در صورت قرار گرفتن یکی از آن ها در وضعیت تراکم، دیگری در حالت تخلیه گاز قرار می گیرد. به همین خاطر در بلوک سیلندر خودرو، انرژی خیلی کمی به هدر رفته و بیشتر آن در سیستم به منظور تبدیل به انرژی مکانیکی، ذخیره می شود.
این آرایش را بوکسوری نیز می نامند، زیرا هر دو پیستون به داخل و خارج به طور همزمان حرکت می کنند. ارتفاع کم آرایش موتور تخت موجب می شود، مرکز ثقل ماشین پایین بیاید و با پایداری بهتر خودرو همراه شود.
آرایش رادیال
از سیلندر رادیال یا ستاره ای، برای هوای سرد مورد استفاده قرار می گیرد. اکثرا در هواپیماها از این آرایش مصرف می کنند، زیرا میل لنگ در مرکز آن بوده و دور موتور آن خیلی بالا است. در واقع در موتورهای هوایی و نیز موتورهایی که به وسیله هوا سرد می شود، از این نوع آرایش استفاده می شود.
آرایش دوار
موتورهایی که در ساخت آن ها از سیلندر دوار استفاده می شود، حرکت پیستون ها به صورت دایره ای در محفظه است. به همین خاطر، سوخت را تبدیل به انرژی لازم موتور می کند. از احتراق سوخت، نیرویی که تولید می شود، منتقل به روتور موتور شده و نیروی چرخشی به علت فاصله موجود میان مرکز دوران روتور و میل لنگ، تولید و در آخر به سیستم منتقل کننده قدرت می رسد.
این نوع آرایش سیلندر خودرو توسط مخترعی به نام فلیکس وانکل ساخته شده به همین خاطر آن را با موتور وانکل نیز می شناسند. روتور، شمع جرقه زنی، قطعات آب بندی، محور خروجی و محفظه روتور، از اجزای اصلی و مهم آرایش موتور دوار و یا وانکل به شمار می آیند.
تفاوت سیلندر تانک با خودروهای سواری
سوال جالبی به نظر می رسد. سیلندر موجود در موتور تانک ها نسبت به ماشین های معمولی، از ارتفاع 5 برابری و قطرهای 7 برابری، برخوردار هستند. شاتون های موجود در تانک ها، بلند و خیلی سنگین اند.
در ساخت آن ها از فولادهای خیلی سخت و محکم و نیز تنگستن، استفاده شده است. مدت زمان ساختشان، 20 روز در کوره های ویژه طول می کشد.
آخرین دیدگاهها