سر سیلندر خودرو چیست؟

سلام! اینجا بردیاپارت توس است فروشگاه لوازم یدکی خودروهای چینی.خوش آمدید.

خیلی از ما وقتی کاپوت ماشین را باز میکنیم، یه عالمه قطعه فلزی و لوله و سیم میبینیم که گیجمان میکند.

اما اگر میخواهید واقعاً با قلب ماشین آشنا شوید، باید بروید سراغ یکی از مهمترین قطعه هایش: سرسیلندر.

راستش را بخواهید، اگر موتور را به یک بدن تشبیه کنیم، بلوک سیلندر نقش اسکلت را دارد و سرسیلندر هم مثل مغز میماند.

شاید ظاهر ساده ای داشته باشد، اما در دلش کلی ماجرای پیچیده و جذاب اتفاق میافتد.

تو این مقاله میخواهیم ببینیم سرسیلندر اصلاً چیست، چه کارهایی انجام میدهد، چه اجزایی دارد، چند نوع است، چه مشکلاتی پیدا میکند و اصلاً چطور باید مراقبش باشید.

تا آخرش بخوانید، دیگر هیچوقت با نگاه ساده از کنار سرسیلندر رد نمیشوید!

سر سیلندر

سرسیلندر دقیقاً کجاست و چه شکلی است؟

فرض کنید یک موتور چهارسیلندر خطی را در نظر بیاورید. پایینترین بخش موتور، کارتل یا لَتی (لجن دان) است که روغن موتور توی آن جمع میشود.

روی آن، بلوک سیلندر قرار دارد؛ یک تکه چدنی یا آلومینیومی سنگین که داخلش چند سوراخ بزرگ و صیقلی به نام سیلندر حفر شده. توی هر سیلندر، یک پیستون بالا و پایین میرود.

حالا بالای بلوک سیلندر، یک قطعه ی دیگر بسته میشود که چیزی شبیه یک جعبه ی تخت است.

این همان سرسیلندر است. از بالا که نگاهش کنید، سوراخهایی میبینید که محل قرار گرفتن شمعها، سوپاپها و گاهی انژکتورهاست.

جنسش معمولاً از آلیاژ آلومینیوم است (در خودروهای قدیمیتر از چدن استفاده میکردند) و سطح زیرین آن کاملاً صاف و پرداخت شده تا روی بلوک سیلندر بنشیند.

بین این دو هم یک ورق نازک نسوز به نام واشر سرسیلندر قرار دارد تا نشت نکنند.

به زبان ساده: سرسیلندر مثل درِ محفظه ی احتراق عمل میکند.

اگر موتور را یک اتاق در نظر بگیرید، بلوک سیلندر دیوارها و کف است و سرسیلندر سقف.

جالب است بدانید که بدون این سقف، انفجارهای درون سیلندر اصلاً معنایی ندارند.

سرسیلندر خودرو

وظیفه ی اصلی سرسیلندر

وقتی میگوییم سرسیلندر «مغز» موتور است، شوخی نکرده ایم. چند وظیفه ی حیاتی روی دوش این قطعه است:

۱. بستن محفظهی احتراق (درست مثل در قابلمه)

اولین و ساده ترین کار: سرسیلندر بالای سیلندرها را میبندد تا مخلوط سوخت و هوا درون سیلندر فشرده شود و پس از انفجار، گازها از طریق راهی به نام منیفولد دود خارج شوند.

اگر این درب نباشد، همه چیز مثل موتور ماشین چمن زن باز میشود (که البته آن هم سرسیلندر دارد، ولی خیلی ساده تر).

۲. جای دادن سوپاپها و کنترل تنفس موتور

توی سرسیلندر، سوپاپهای ورودی و خروجی قرار دارند.

سوپاپهای ورودی اجازه میدهند مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر شود و سوپاپهای خروجی درِ خروج دود را باز میکنند. سرسیلندر دقیقاً مشخص میکند هر سوپاپ کجا بنشیند، با چه زاویهای باز شود و کی بنشیند روی صندلی خودش. در خودرو های جدیدتر، میل سوپاپها  درون سرسیلندر جا خوش کرده اند. یعنی دیگر خبری از میل بادامک پایین موتور و میل سوپاپهای بلند نیست.

۳. جای شمع ها و راه اندازی جرقه

شمع موتور هم در سرسیلندر پیچ میشود. نوک شمع دقیقاً به داخل محفظه ی احتراق راه دارد تا جرقه بزند و مخلوط فشرده را آتش بزند.

اگر سرسیلندر کج باشد یا شمعش لق باشد، احتراق درست انجام نمی شود.

۴. گردش آب و روغن (شاهراه حیاتی)

یکی از کارهایی که کمتر به چشم می آید، اما فوق العاده مهم است: مجراهای آب و روغن که درون سرسیلندر تعبیه شده اند.

آب خنک کننده از بلوک سیلندر به سمت سرسیلندر میآید، دور محفظه های احتراق میچرخد و داغی را با خود میبرد.

روغن هم برای روانکاری سوپاپها، میل سوپاپ و بادامکها از راه این مجراها تامین میشود. اگر این راهها گرفته شوند، سرسیلندر به راحتی کله گنده میکند.

خلاصه ی وظایف:

• محفظه ی احتراق را میبندد

• میزبان سوپاپها و شمع هاست

• مسیرهای ورود و خروج گازها را هدایت میکند

• خنککاری و روغنکاری بخش بالایی موتور را بر عهده دارد

انواع سرسیلندر: هر موتوری یکجور شانس میآورد

شاید باور نکنید، اما سرسیلندر ها هم مثل آدمها مدلهای مختلفی دارند. انتخاب هرکدام بستگی به طراحی موتور دارد.

۱. از نظر جنس: چدنی در برابر آلومینیومی

• چدنی: قدیمیتر ها عاشقش بودند. چدن خیلی محکم و مقاوم به حرارت است، اما فوق العاده سنگین. خودروهای کلاسیک مثل پیکان و ژانسیونها چدنی داشتند. عیبش این است که انتقال حرارت ضعیفتری دارد و زود از آلومینیوم ذوب میشود.

• آلومینیومی: امروزه ۹۵ درصد خودروها آلومینیومی دارند. وزنش سبک است (کمک به کاهش مصرف سوخت)، حرارت را عالی دفع میکند و شکل پذیری بالایی دارد. تنها درد سرش این است که آلومینیوم نرمتر است و اگر موتور داغ کند، ممکن است سرسیلندر خم بردارد (بعداً مفصل حرفش را میزنیم).

۲. از نظر طراحی سوپاپ: OHV در برابر OHC

این یکی کلید واژه ای است که پدر بزرگها دوست دارند درباره اش حرف بزنند.

• OHV (یا سوپاپ رو): میل سوپاپ توی بلوک سیلندر است و با زنجیر یا تسمه از میل لنگ نیرو میگیرد. بادامکها از طریق یاتاقانها و میل سوپاپهای بلند، سوپاپهای بالای سرسیلندر را باز و بسته میکنند. معروف به موتورهای «حیاط خلوت» مثل موتورهای قدیمی جیپ، پیکان و بعضی پراید های اولیه. مزیتش سادگی و تعداد قطعات کمتر است، اما محدودیت دور موتور دارد.

• OHC (کمسhaft بالای سرسیلندر): اینجا میل سوپاپ مستقیماً داخل سرسیلندر جا خوش کرده و سوپاپها را بدون واسطه باز میکند. اگر یک میل سوپاپ داشته باشد، میگویند SOHC (Single OHC) و اگر دو تا (یکی برای ورودی و یکی برای خروجی) میشود DOHC (Double OHC). موتورهای جدید اکثراً DOHC هستند. مزیت: دقت بیشتر، دور موتور بالاتر، تنفس بهتر. عیب: پیچیدگی و هزینه ی تولید بیشتر.

۳. از نظر شکل محفظه ی احتراق

این یک بحث فنیتر است، اما بیایید ساده بگوییم:

شکل سقف بالای پیستون روی نحوه ی به هم خوردن سوخت و هوا و شعله ی ناشی از جرقه تأثیر مستقیم دارد.

انواعی مثل محفظهی هِمی (Hemi)، گوِهای، نیمکروی و … وجود دارد.

هِمی که در موتورهای کرایسلر معروف است، ورودی و خروجی را در دو طرف سرسیلندر قرار میدهد و راندمان بالایی دارد.

قطعاتی که داخل سرسیلندر زندگی میکنند

وقتی سرسیلندر را باز میکنید (که کار سادهای نیست و نیاز به مهارت دارد)، داخلش کلی قطعه میبینید:

• سوپاپها: معمولاً از آلیاژ فولاد ضد حرارت ساخته شده اند. سوپاپ داغترین نقطه ی موتور را تحمل میکند.

• بند سوپاپ یا کاسه نمد سوپاپ: یک مهره ی لاستیک و فلزی که از نشت روغن به داخل سیلندر جلوگیری میکند.

• نشیمنگاه سوپاپ: یک حلقهی سخت که سوپاپ روی آن مینشیند و سطح آببندی را ایجاد میکند.

• راهگاه های سوپاپ (پورتها): کانالهایی که هوا از راه منیفولد وارد و از راه دیگر خارج میشود. تراشکاری همین پورتها باعث افزایش قدرت میشود 

• مجرای آب و روغن: که قبلاً اشاره کردم.

• صندلی شمعها: معمولاً رزوه هایی که شمع در آن پیچ میشود.

علائم خرابی واشر سرسیلندر

خیلیها دردشان را می اندازند گردن خودِ سرسیلندر، در حالی که مشکل از واشر بین بلوک و سرسیلندر است.

واشر سرسیلندر یک لایه ی چند لایه فلزی و نسوز است. خرابی آن نشانه های مشخصی دارد:

• مخلوط شدن آب و روغن: رنگ روغن روی میله ی دیپ استیک کف سفید دارد.

• دود سفید و شیرین از اگزوز: انگار ماشین دارد میسوزد و بوی عجیبی میدهد. این یعنی آب رادیاتور وارد سیلندر شده و با بنزین میسوزد.

• حباب زدن داخل مخزن آب یا رادیاتور: وقتی موتور روشن است و درِ رادیاتور را باز میکنید، مدام حباب گاز دود میآید بالا.

• افت محسوس قدرت و لرزش موتور: چون یک یا دو سیلندر کار نمی کنند.

اگر این علائم را دیدید، پای واشر در میان است، نه خود سرسیلندر. ولی اگر نادیده اش بگیرید، بعد از آن نوبت به کله گنده کردن سرسیلندر میرسد.

مراقبتهای لازم: چطور عمر سرسیلندر را بالا ببریم؟

تجربه نشان داده بیشتر سرسیلندرهایی که به تعمیرگاه می آیند، به خاطر بی احتیاطی صاحب ماشین خراب شده اند. چند تا نسخه ساده:

1. مراقب دمای موتور باشید: عقربه ی دما بهترین راهنمای شماست. اگر بالا رفت، فوری بکشید کنار و موتور را خاموش کنید. حتی ۳۰ ثانیه روشن نگه داشتن موتور در حال جوش آوردن میتواند سرسیلندر را خراب کند.

2. ضد یخ درست و حسابی بریزید: آب معمولی علاوه بر رسوب زدن، نقطه جوش پایینی دارد (۱۰۰ درجه). ضدیخ خوب (حداقل ۵۰ درصد مخلوط با آب مقطر) نقطه جوش را تا بالای ۱۲۵ درجه میبرد و از خوردگی مجراهای آب جلوگیری میکند.

3. روغن موتور را به موقع عوض کنید: روغن قدیمی خاصیت روانکاری و خنک کنندگی خود را از دست میدهد. سوپاپها و بادامکهای درون سرسیلندر به روغن تمیز نیاز مبرم دارند.

4. تسمه تایم را سر وقت عوض کنید: در موتورهای تداخلی (اینترفرنس)، اگر تسمه تایم پاره شود، سوپاپها با پیستون برخورد میکنند و سوپاپها خم میشوند، گاهی سرسیلندر هم ترک میخورد. این یعنی فاجعه ی مالی.

5. به صدای موتور گوش کنید: صدای تق تق در بالای موتور (به خصوص نزدیک به سرسیلندر) میتواند نشانه ی شل شدن سوپاپها یا کمبود روغن باشد. نسبت به آن بی تفاوت نباشید.

آیا میشود سرسیلندر را تعمیر کرد یا حتماً باید عوضش کرد؟

بستگی به نوع خرابی دارد:

• سوپاپ سوخته یا خم شده: میشود درآورد و تعویض کرد، یا آن را تراش داد. (به آن عملیات «سوپاپ تراشی» می گویند)

• بند سوپاپ روغنی گرفته یا سفت شده: عوض کردنش راحت است و هزینه ی زیادی ندارد.

• ترک ریز در سرسیلندر: بسته به محل ترک و ابعادش، گاهی با جوشکاری تیگ (TIG) قابل ترمیم است. اما اگر ترک نزدیک سوپاپ یا بین دو سوپاپ باشد، معمولاً تعویض توصیه میشود.

• تابیدگی شدید (کلهگنده): اگر بیش از ۰.۱ یا ۰.۱۵ میلیمتر کج باشد، میتوان تراش داد. اگر بیشتر از حد مجاز کارخانه باشد، دیگر نمیتوان استفاده کرد.

یک نصیحت دوستانه: تعمیر سرسیلندر را به هر تعمیرکاری نسپارید. حتماً بروید به تراشکاری ها یا تعمیرگاه های تخصصی موتور که دستگاه صافی سطح (سرفیس) و دستگاه تست نشت دارند. وگرنه دوباره تا یک ماه دیگر باز دردسرش شروع میشود.

حرف آخر: سرسیلندر یعنی نیمی از موتور

اگر یک موتور را کنار هم فرض کنیم، بدون سرسیلندر بلوک سیلندر فقط یک وزنه ی حوصله سربر است.

سوپاپها، میل سوپاپ، شمعها، راهگاه های تنفس، سیستم جرقه و کموبیش سیستم سوخت رسانی همگی در این قطعه ی به ظاهر ساده جا خوش کرده اند. شاید جذابترین بخش موتور برای یک مکانیک ، همین سرسیلندر باشد.

خودم سالها پیش تجربه ی کلهگنده کردن موتور ۲۰۶ را داشتم. یه رانندگی ساده در ترافیک، وقتی فن کار نکرده بود و من توجه نکردم، کل تابستانم را خراب کرد.

مجبور شدم سرسیلندر را ببرم تراشکاری، واشر موتوری عوض کنم، سوپاپها را تراش بزنم… کلی هزینه و زمان. از آن روز به بعد، عقربه ی دما برایم مثل چراغ  قرمز شده.

امیدوارم شما مجبور نشوید این ماجرا را از نزدیک تجربه کنید. مواظب ماشینتان باشید، مخصوصاً بخش خنک کننده های موتور را جدی بگیرید. و دفعه بعد که کاپوت را باز کردید و آن قطعه ی آلومینیومی با آن همه سیم و شلنگ را دیدید، بدانید که دارید نگاه میکنید به یکی از شاهکارهای مهندسی مکانیک: سرسیلندر.

برای اطلاعات بیشتر، به صفحه لیست قطعات یدکی خودرو بروید.