سرسیلندر یکی از اجزای حیاتی موتور خودرو است که نقش بسیار مهمی در عملکرد صحیح و کارآمد موتور ایفا می‌کند. این قطعه در بالای بلوک سیلندر قرار دارد و به‌عنوان پوشش محفظه احتراق عمل می‌کند.
سرسیلندر معمولاً از آلیاژهای سبک مانند آلومینیوم یا چدن ساخته می‌شود تا وزن کم و مقاومت حرارتی بالا داشته باشد.
نقش ها و وظایف سرسیلندر در خودرو
محفظه احتراق: سرسیلندر به همراه بلوک سیلندر و پیستون، محفظه احتراق را تشکیل می‌دهد. این محفظه محل انجام فرآیند احتراق مخلوط سوخت و هوا است.
محل قرارگیری سوپاپ ها و شمع ها: سوپاپ‌های هوا و دود روی سرسیلندر قرار می‌گیرند و نقش ورودی هوا و خروجی دود را ایفا می‌کنند. شمع ها نیز برای ایجاد جرقه و شروع فرآیند احتراق در سرسیلندر نصب می‌شوند.
هدایت مایعات خنک‌کننده و روغن: مسیرهای مخصوصی در داخل سرسیلندر تعبیه شده‌اند که به عبور مایعات خنک‌کننده و روغن موتور کمک می‌کنند. این عملکرد برای خنک کردن موتور و روان‌سازی اجزا ضروری است.
فراهم کردن محل نصب قطعات جانبی موتور: برخی قطعات مهم مانند میل سوپاپ یا بادامک در سرسیلندر نصب می‌شوند.
تحمل فشار و دمای بالا: سرسیلندر باید در برابر فشار و دمای بالا که در حین احتراق ایجاد می‌شود، مقاومت کند. برای این منظور از طراحی های پیشرفته و مواد با کیفیت بالا استفاده می‌شود.
بخش های اصلی سرسیلندر
۱. محفظه احتراق:
فضایی که در آن سوخت و هوا مخلوط شده و انفجار صورت می‌گیرد. طراحی محفظه احتراق بر عملکرد موتور و بازدهی آن تأثیر مستقیم دارد.
۲. سوپاپ‌ها ( دریچه‌ها )
سوپاپ هوا: برای ورود هوا به داخل سیلندر.
سوپاپ دود: برای خروج دود و گازهای حاصل از احتراق.
سوپاپ‌ها توسط میل سوپاپ و تایمینگ موتور کنترل می‌شوند.
۳. میل‌سوپاپ ( میل بادامک )
وظیفه باز و بسته کردن سوپاپ‌ها در زمان مناسب را بر عهده دارد. موقعیت آن می‌تواند داخل سرسیلندر یا در برخی موتورها داخل بلوک سیلندر باشد.
۴. فنر سوپاپ
هر سوپاپ توسط یک یا چند فنر به جای خود بازگردانده می‌شود.
۵. استکان تایپیت
قطعه ای است که نیروی میل سوپاپ را به سوپاپ ها منتقل می‌کند.
۶. شمع ها
در موتورهای بنزینی، شمع‌ها وظیفه جرقه‌زنی برای اشتعال مخلوط سوخت و هوا را بر عهده دارند.
۷. پورت‌های ورودی و خروجی
کانال‌هایی که هوا و سوخت را به محفظه احتراق وارد و گازهای حاصل را خارج می‌کنند.
۸. کانال‌های روغن و آب
کانال‌های روغن برای روانکاری قطعات متحرک و کانال‌های آب برای خنک‌کاری موتور و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد آن تعبیه شده اند.
قطعه‌ای بین سرسیلندر و بلوک سیلندر که وظیفه آب‌بندی بین این دو بخش را دارد و از نشت گاز به بیرون از محفظه احتراق و از ورود روغن و آب به درون آن جلوگیری می‌کند.
۱۰. پیچ های سرسیلندر
برای بستن سرسیلندر به بلوک سیلندر و ایجاد اتصال محکم استفاده می‌شوند. هر گونه خرابی یا نقص در اجزای سرسیلندر می‌تواند منجر به کاهش بازدهی موتور، افزایش مصرف سوخت، یا آسیب‌های جدی به موتور شود. بنابراین نگهداری و سرویس به موقع این بخش بسیار حائز اهمیت است.
انواع سرسیلندر در خودرو ها
۱. بر اساس تعداد سوپاپ‌ها
سرسیلندر دو سوپاپ در هر سیلندر: دارای یک سوپاپ ورودی ( هوا ) و یک سوپاپ خروجی ( دود ) است. این نوع سرسیلندر در موتورهای ساده و اقتصادی بکار می‌رود.
مزایا: هزینه ساخت و تعمیر پایین تر.
معایب: قدرت و راندمان کمتر نسبت به نسخه های پیشرفته تر.
سرسیلندر چهار سوپاپ در هر سیلندر: دارای دو سوپاپ ورودی و دو سوپاپ خروجی است. معمولاً در موتورهای با عملکرد بالا و مدرن استفاده می‌شود.
مزایا: افزایش راندمان و بهبود تنفس موتور.
معایب: پیچیدگی بیشتر و هزینه بالاتر.
۲. بر اساس نوع سوخت موتور
سرسیلندر موتورهای بنزینی: برای کار با سوخت بنزین طراحی شده است. شمع ها و سیستم جرقه‌زنی در این نوع سرسیلندر نصب می‌شوند.
سرسیلندر موتورهای دیزلی: فاقد شمع بوده و بجای آن انژکتورها نصب می‌شوند. طراحی آن برای تحمل فشار و دمای بالاتر است.
۳. بر اساس تعداد سیلندرها
سرسیلندر یکپارچه: در خودروهای کوچک و موتورهای چهار سیلندر رایج است. تمام سیلندرها در یک قطعه سرسیلندر قرار دارند.
سرسیلندر چندگانه: در خودروهای دارای موتورهای V شکل (مانند V6 یا V8) استفاده می‌شود. هر ردیف سیلندر دارای یک سرسیلندر جداگانه است.
۴. بر اساس محل نصب میل بادامک
سرسیلندر با میل بادامک بالا ( OHC – Overhead Camshaft ): میل بادامک در بالای سرسیلندر قرار دارد.
مزایا: کارایی بهتر، کاهش اصطکاک و عملکرد بهینه در دورهای بالا.
سرسیلندر با میل بادامک پایین ( OHV – Overhead Valve ): میل بادامک در بلوک موتور قرار گرفته و با میله های فشار ( Push Rods ) سوپاپ‌ها را کنترل می‌کند. معمولاً در موتورهای قدیمی تر یا ساده تر استفاده می‌شود.
۵. بر اساس طراحی خنک کاری
سرسیلندر خنک شونده با آب: دارای کانال های مخصوص عبور مایع خنک‌کننده است. معمولاً در خودرو های سواری و سنگین استفاده می‌شود.
سرسیلندر خنک شونده با هوا: فاقد کانال خنک‌کننده و متکی بر جریان هوا برای کاهش دماست. در موتورهای کوچک مانند موتورسیکلت‌ها یا خودروهای قدیمی کاربرد دارد.
۶. بر اساس جنس مواد ساخت
سرسیلندر آلومینیومی: سبک‌تر، خنک‌کننده بهتر و مقاوم در برابر حرارت. در خودروهای مدرن رایج است.
سرسیلندر چدنی: سنگین‌تر، اما مقاوم‌تر در برابر فشار و دما. معمولاً در موتورهای دیزلی یا سنگین استفاده می‌شود.
۷. بر اساس نوع احتراق
سرسیلندر موتورهای تنفس طبیعی: طراحی ساده‌تر برای موتورهایی که بدون توربو یا سوپرشارژر کار می‌کنند.
سرسیلندر موتورهای توربوشارژ یا سوپرشارژ: برای تحمل فشار و دمای بالاتر ناشی از سیستم تقویت‌کننده طراحی شده است. انتخاب نوع سرسیلندر به طراحی موتور و نوع کاربری خودرو بستگی دارد. هر نوع سرسیلندر مزایا و معایب خاص خود را دارد که باید با توجه به نیاز و شرایط استفاده، بهترین گزینه انتخاب شود.
علائم خرابی سرسیلندر
افزایش دمای موتور: ممکن است به دلیل نشتی مایع خنک‌کننده یا انسداد در کانال ها رخ دهد.
افت فشار در سیلندرها: نشتی در واشر سرسیلندر می‌تواند باعث کاهش قدرت موتور شود.
وجود مایع خنک‌کننده در روغن موتور: که می‌تواند نشان‌دهنده ترک یا خرابی سرسیلندر باشد.
دود سفید یا آبی از اگزوز: این مورد می‌تواند نشان‌دهنده ورود روغن یا مایع خنک‌کننده به محفظه احتراق باشد.
نگهداری سرسیلندر
استفاده از مایعات خنک‌کننده مناسب و تعویض به‌موقع آن.
جلوگیری از داغ شدن بیش‌ازحد موتور.
بررسی و تعویض واشر سرسیلندر در صورت نیاز.
نتیجه گیری
سرسیلندر به‌عنوان بخشی حیاتی از موتور، نقش کلیدی در عملکرد خودرو ایفا می‌کند و سلامت آن مستقیماً بر بازدهی و طول عمر موتور تأثیرگذار است.
