نحوه عملکرد و عیب یابی سرسیلندر خودرو

آشنایی با سرسیلندر

 سر سیلندر به قطعه‌ای از خودرو گفته می شود که توسط شرکت‌های تولیدی قطعات خودرو با استفاده از مواد مرغوبی چون آلیاژ آلومینیوم و چدن طراحی و ساخته می‌شوند. این قطعات با استفاده از تکنولوژی‌های روز قالب‌گیری تولید می‌شوند اما این قطعه از هر جنس و با هر کیفیتی تولید و عرضه شود در اثر فشار زیاد ناشی از عوامل مختلف دچار آسیب و صدمه خواهد شد.

یکی از اجزای اصلی موتور خودرو، سر سلیندر آن به‌شمار می‌آید و از مجموعه سوپاپ، میل سوپاپ و مانیفولدها تشکیل شده است که بر روی این قطعه نصب شده‌اند. این بخش خودرو از مواد باکیفیت و مرغوب با استفاده از تکنولوژی‌های روز دنیا در زمینه قالب‌گیری تولید می‌شود. این بخش از خودرو جزء ساکن موتور محسوب می‌شود و به نوعی ستون فقرات موتور نامیده می‌شود.

در صورتی که سرسیلندر تحت حرارت بیش از حد تحمل خود قرار گیرد به اصطلاح سر سیلندر می‌سوزد و این همان تغییر شکل و پیچش قطعه در اثر حرارت بیش از حد محسوب می‌شود و به تعویض سرسیلندر نیاز است. عوامل زیادی در آسیب‌دیدگی این قطعه از خودرو تاثیرگذار هستند که در بخش‌های بعدی به طور کامل و جامع اشاره می‌کنیم ولی مهمترین علت به گرمای بیش از حد مربوط می‌شود و دلیل این امر به قانون حرکت رو به بالای جریان گرما مرتبط است و قرار گرفتن محفظه احتراق موتور در داخل سرسیلندر در هنگام کار کردن خودرو مهمترین علت تولید حرارت محسوب می‌شود.

 جنس سر سیلندر

همانطور که گفته شد، سرسیلندر قطعه‌ای ساکن از خودرو به‌شمار می‌آید که توسط شرکت‌های تولیدکننده قطعات خودرو ساخته می‌شود. سرسیلندر از مواد مرغوب و باکیفیتی از قبیل آلیاژهای آلومینیوم و آلیاژ‌های آهن (چدن) با قالب‌گیری به صورت تزریقی و ریختگی تولید می‌شود. این قطعه از خودرو اغلب به صورت یکپارچه یا برای موتورهای سنگین به صورت چند تکه ریخته می‌شود و سپس به شکل مورد نظر تراشیده و صیقل داده می‌شوند.

اجزا و متعلقات سرسیلندر

سرسیلندر خودرو از تعداد زیادی اجزا و متعلقات تشکیل شده است که از جمله آن‌ها، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

مانیفولدهای دود و گاز

سیستم سوپاپ

میل سوپاپ

درب سوپاپ

شمع

ترموستات

واشر

دلکو

پمپ بنزین

انژکتور و ریل سوخت

چگونگی سوختن سرسیلندر

با توجه به قرار گیری محفظه احتراق موتور به عنوان گرمترین قسمت موتور در داخل سیلندر، این قطعه باید حرارت زیادی را در حین کارکردن خودرو تحمل کند. در مواقعی که سرسیلندر بیش از حد تحمل گرم شود، دچار سوختگی می‌شود. همچنین اگر به موارد زیر توجه نشود، ممکن است سر سیلندر دچار آسیب و سوختگی شود:

رعایت نکردن ترتیب بستن پیچ‌ها در هنگام باز و بسته کردن سیلندر

بازکردن در هنگام گرم بودن

فشار بیش از حد به سیلندر

ایراد در مسیرهای جریان آب و روغن موجود در سرسیلندر

عیوب احتمالی در سر سیلندر خودرو

اگر می‌خواهید عیب یابی سر سیلندر را انجام دهید باید با علائم خرابی سر سیلندر بیشتر آشنا شوید. در ادامه قصد داریم تا به عیوب احتمالی این قطعه از خودرو و راهکارهای رفع مشکل به طور کامل بپردازیم:

1ـ ترک خوردگی

به منظور یافتن ترک احتمالی در سرسیلندر و سطح نشیمن سوپاپ، می‌توانید از اسپری رنگ مخصوص استفاده کتید تا قسمت‌های مشکوک به ترک را مورد بررسی قرار دهید. اگر میزان ترک خوردگی خیلی کم بود، می‌توان آن را با چسب تعمیر کرد اما اگر ترک زیاد بود باید سرسیلندر را عوض کنید.

2ـ تابیدگی

یکی از رایج‌ترین عیوب سرسیلندر به تابیدگی آن مربوط می‌شود. اگر علائم زیر را مشاهده کردید یعنی سرسیلندر شما دچار تاب دیدگی شده است:

کاهش کشش موتور خودرو

گرمای بیش از حد معمول موتور خودرو و آب و روغن قاطی کردن

مشاهده حباب در رادیاتور

سوختن واشر سر سیلندر

3ـ کربن‌گرفتگی

چنانچه احتراق موتور به صورت ناقص انجام شود، تشکیل رسوبات کربن در کف پیستون، سوپاپ و اتاق احتراق اتفاق می‌افتد. این لایه رسوبات سبب کوچک شدن حجم تراکم و در نتیجه افزایش نسبت تراکم می‌شوند و در نتیجه سرسیلندر می‌سوزد. به منظور از بین بردن رسوبات کربن سیلندر، می‌توانید از 4 روش زیر استفاده کنید که عبارتند از:

استفاده از مواد شیمیایی

در این روش باید ابتدا موتور خودرو را روشن کرده و پس از رسیدن به دمای نرمال آن را خاموش کنید و شمع موتور را باز کرده و داخل آن مقداری مواد شیمیایی مخصوص را بریزید و پس از 10 ساعت موتور را روشن کنید تا رسوبات تشکیل شده از طریق اگزوز خارج شوند. همچنین می‌توانید از مواد شیمیایی به عنوان مکمل در باک بنزین استفاده کنید.

استفاده از اکسیژن

به منظور استفاده از این روش باید ابتدا بنزین داخل کاربراتور را تخلیه کنید و سپس شمع‌های موتور را باز کرده تا اکسیژن را به وسیله لوله مسی به داخل سیلندر هدایت کنید. ورود اکسیژن به داخل سیلندر سبب می‌شود تا با رسوبات کربن واکنش شیمیایی انجام داده و کربن به گاز اسید سیتریک تبدیل شود.

استفاده از دستگاه سنت پلاست

برای استفاده از این روش باید ابتدا مسیر آب و روغن را بسته و مقداری گریس را روی سطح سر سیلندر مالید تا بتوان گرد سمباده یا پودر شیشه را به وسیله دستگاه سنت پلاست با فشار روی سطح مورد نظر پاشید. این مواد در برخورد با کربن سبب از بین رفتن و جدا شدن رسوبات می‌شوند.

استفاده از دریل (دستی یا برقی) و برس

در این روش باید رسوبات کربن را با استفاده از دریل دستی یا برقی و یک برس به طور کامل پاک کرد.

4ـ  گشاد شدن گیت سوپاپ، سوختن و خوردگی سوپاپ

در صورت فرسودگی موتور خودرو، خوردگی در سیستم سوپاپ سیلندر اتفاق می‌افتد و باید در چنین مواقعی سر سیلندر را عوض کرد.

قطعات اصلی سرسیلندر عبارتند از:

1 – سوپاپ ها (فنر، سیت، کاسه نمد و گاید سوپاپها) و انگشتی سوپاپ

2 – میل سوپاپ

در موتورهایی که سوپاپ مستقیم توسط میل سوپاپ باز و بسته می شود، قطعه ای بنام “استکان تاپیت” وجود دارد که بین سوپاپ و میل سوپاپ قرار می گیرد و از خوردگی این دو قطعه جلوگیری می کند.

1- سوپاپ ها (فنر، سیت، کاسه نمد و گاید سوپاپها) و انگشتی سوپاپ

سوپاپ و گاید سوپاپ
وظایف سوپاپ و فنر سوپاپ

سوپاپهای ورودی

وقتی پیستون در حال پایین رفتن است، سوپاپهای ورودی باز می شوند تا هوا و سوخت بتواند وارد محفظه احتراق شود. وقتی پیستون به انتهای مسیر خود رسید، سوپاپهای ورودی بسته می شوند. سپس پیستون بالا آمده و مخلوط هوا و بنزین را متراکم می کند. در حالتیکه بنزین و هوا به بیشترین تراکم خود رسیدند، از طریق جرقه شمع منفجر شده و نیروی پیشرانه را در پیستون ایجاد می کند.

سوپاپهای خروجی

پس از انفجار مخلوط هوا و سوخت، پیستون به سمت پایین رانده می شود، پس از رسیدن پیستون به انتهای مسیر خود، سوپاپهای خروجی باز می شوند تا پیستون در حین بالا آمدن، گازهای حاصل از انفجار سوخت را به بیرون هدایت کند. ترتیب و زمانبندی باز و بسته شدن سوپاپها توسط زنجیر یا تسمه تایم انجام می شود که به میل لنگ متصل است.

فنر سوپاپ

با هربار باز شدن سوپاپ توسط بادامک، فنر سوپاپ پس از عبور بادامک، آن را به وضعیت اول باز می گرداند.

سیت سوپاپ (Valve Seat)

سیت سوپاپ (Valve Seat) محل استقرار لبه سوپاپ بر سرسیلندر است. در اثر کیپ شدن “سوپاپ” روی “سیت سوپاپ”، گاز حاصل از انفجار نمی تواند از سوپاپ هاسیت سوپاپ فرار کند، و راهی به جز عقب راندن پیستون نخواهد داشت.

سیت سوپاپ طوری طراحی و ساخته می شود تا بتواند باز و بسته شدن و ضربه های متوالی سوپاپ را تحمل کند و دچار خوردگی نشود. در صورتیکه سیت سوپاپ کار خود را درست انجام ندهد، کارایی موتور بشدت کاهش خواهد یافت.

گاید سوپاپ

لوله استوانه ای است و مسیر رفت و برگشت سوپاپ را بصورت قائم نگاه می دارد، تا تماس سوپاپ و سیت آن کامل و بی نقص باشد و کمپرس نتواند از محفظه فرار کند.

دیگر وظایف گاید سوپاپ عبارتند از:

– پیشگیری از لق شدن سوپاپ در جای خود و کاهش صدای موتور است.

– کاسه نمدها روی گاید سوپاپ قرار می گیرند و از مکش روغن موتور به داخل محفظه احتراق جلوگیری می کنند.

انگشتی سوپاپ

در برخی موتورها (مانند 206 تیپ 2 یا پراید)، سوپاپ مستقیما توسط میل سوپاپ باز و بسته نمی شود و “انگشتی سوپاپ” بعنوان واسطه، نیروی میل سوپاپ را به سوپاپ منتقل می کند.

علائم خرابی سوپاپ و سیت سوپاپ

در صورت خرابی سوپاپ و یا سیت سوپاپ، موتور تک کار می کند و صدای چلق چلق از آن شنیده می شود.

علت خرابی سوپاپ و سیت سوپاپ

خرابی سوپاپ معمولا به یک یا ترکیبی از دلایل زیر اتفاق می افتد:

1. سوختن سوپاپ در اثر تنظیم نبودن فیلر سوپاپ، و یا درست نبودن نسبت هوا و سوخت.
2. در برخی موتورها پاره شدن تسمه تایم می تواند منجر به کج شدن سوپاپ ها شود.
3. سیت سوپاپ ممکن است در اثر حرارت بیش از حد سرسیلندر (در اثر خرابی سیستم خنک کننده) از جای خود بیرون آمده و خراب شود.

علائم خرابی گاید سوپاپ

در صورت خرابی گاید سوپاپ، معمولا تغییری در کارکرد موتور ایجاد نمی شود و فقط صدای سرسیلندر خشک و زیادتر می گردد.

علت خرابی گاید سوپاپ

خرابی گاید سوپاپ معمولا در اثر نامرغوب بودن جنس آن، و یا کارکرد زیاد موتور اتفاق می افتد. در برخی موارد خراب شدن سوپاپ، منجر به خرابی گاید سوپاپ می گردد.

علائم خرابی کاسه نمد گاید سوپاپ

در صورت خرابی کاسه نمد گاید سوپاپ یک یا ترکیبی از موارد زیر اتفاق می افتد:

– موتور بعد از چند ساعت خاموش بودن، دیر روشن می شود.

– بلافاصله بعد از روشن شدن موتور، در ابتدای گاز دادن، دود آبی از اگزوز خارج می شود.

2- میل سوپاپ

میل سوپاپ حرکت دورانی خود را از تسمه تایم و یا زنجیر دریافت می کند. تسمه تایم (در موتور پژو 206 و 405) و زنجیر به میل لنگ متصل هستند. روی میل سوپاپ برجستگی هایی شبیه به بادام وجود دارد و به آنها بادامک میل سوپاپ می گویند.

میل سوپاپ

محل و زاویه استقرار بادامک ها روی میل سوپاپ طوری است که با چرخش میل سوپاپ، سوپاپها با ریتم و زمانبندی خاصی باز و بسته می شوند. وقتی برجستگی بادامک از روی سوپاپ عبور کرد، فنر سوپاپ آنرا به جای اولیه خود بر می گرداند و سوپاپ روی سیت کیپ شده و بسته می شود.

خرابی میل سوپاپ

در صورتیکه میل سوپاپ از قسمت بادامک خورده شده و کوتاه شده باشد، باز و بسته شدن سوپاپ ها بصورت ناقص انجام می شود و در نتیجه تنفس و تخلیه در محفظه احتراق بطور ناقص انجام می گردد.

علائم خرابی میل سوپاپ

در صورت خرابی میل سوپاپ، یک یا ترکیبی از موارد زیر اتفاق می افتد:

1. موتور بسیار سخت گاز می خورد.
2. در اثر باز و بسته نشدن کامل سوپاپها، صدای انفجار از مانیفولد هوای ورودی، یا مانیفولد گازهای خروجی شنیده می شود.
3. نیروی موتور بشدت افت کرده و احتمالا موتور با لرزش کار می کند.
4. از قسمت سر سیلندر صدای چق چق به گوش می رسد.
5. اگر میل سوپاپ از قسمت نشیمن گاه خود روی سرسیلندر ایراد پیدا کرده باشد به 2 صورت خود را نشان می دهد:

الف) میل سوپاپ در جای خود لق شده: در این حالت کارکرد موتور تغییری نمی کند، ولی هنگام گاز دادن و رها کردن گاز، در حین برگشت دور موتور، صدای چلق چلق به گوش می رسد.

ب) میل سوپاپ در جای خود سفت شده: در این حالت اصطکاک میل سوپاپ با سر سیلندر بیشتر از مقدار عادی است و احتمالا بزودی میل سوپاپ بریده و یا در جای خود قفل خواهد شد. در صورت بروز این اتفاق موتور قفل شده و دیگر روشن نمی شود.

علت خرابی میل سوپاپ

علت خرابی میل سوپاپ معمولا نرسیدن روغن و یا نامرغوب بودن آلیاژ آن است.