سرسیلندر پیشرانه‌ها را بیشتر بشناسیم
سری که نباید درد بگیرد!
یکی از مشکلاتی که گریبان بسیاری از راننده‌ها را حداقل یک بار گرفته است، مشکلات سرسیلندر موتور است؛ پاشنه آشیلی که کمی بی‌احتیاطی می‌تواند آن را به بزرگ‌ترین خاطره بد برای یک راننده و مالک تبدیل کند.
خبر اقتصادی - در واقع همه موتور همان سرسیلندر آن است و بقیه قسمت‌های موتور یک قطعه مصرفی و استهلاکی به حساب می‌آیند و بلوک سیلندر نیز یکی از کم‌خرابی‌ترین‌هاست. اما سرسیلندر خودرو به خاطر داشتن قطعات محرک و متحرک بسیاری، در کارکرد پیشرانه اثر بسیار مهمی دارد و کمی بد‌رفتاری با آن می‌تواند خسارت‌های زیادی را به گردن راننده بیندازد. این قطعه در خودرو‌های سواری یک‌تکه است اما در اکثر خودرو‌های سنگین، هر سیلندر به‌تنهایی یک سرسیلندر دارد تا هزینه‌های باز و بست و خواب خودرو کمتر شود. سرسیلندرها با توجه به پیشرفت در ساخت پیشرانه‌ها، پیچیده‌تر و البته دقیق‌تر می‌شوند به نحوی که در برابر ناملایمات رانندگی حساسیت بیشتری پیدا می‌کنند.
به گزارش عصر خودرو، در این مطلب درباره این بخش از موتور و انواع آن، عیوب احتمالی و دلالیل بروز آنها بحث می‌کنیم و در شماره آینده به بحث باز و بست آن خواهیم پرداخت.
معرفی سرسیلندر
همان‌طور که گفتیم و از اسم آن پیداست، سرسیلندر در بالای بلوک موتور بسته می‌شود. در واقع موتور از 3 قسمت کلی تشکیل می‌شود؛ یکی در پایین‌ترین قسمت آن که کارتل نام دارد و شبیه یک وان حمام است تا روغن موتور در آن قرار بگیرد (البته امروزه در برخی پیشرانه‌های بسیار مدرن که در خودرو‌های معروف اسپرت استفاده می‌شوند، برای کاهش ارتفاع موتور و کم کردن نقطه ثقل، کارتل حذف شده است. این سیستم را کارتل خشک می‌گویند و روغن‌کاری قطعات موتور، فقط با پمپ روغن صورت می‌گیرد و خبری از ضربه‌های شاتون برای پرتاب روغن به دیواره‌های سیلندر نیست). بخش وسط پیشرانه که سیلندر‌ها هستند، بلوک موتور نام دارد و قسمت بالایی آن نیز سرسیلندر است که دارای بیشترین قطعات می‌شود. کار اصلی سرسیلندر، بستن روی سیلندر‌ها و انجام تغذیه آنها و تخلیه دود است. در بالای سرسیلندر، به تعداد سیلندر‌ها، کاسه‌هایی وجود دارد که به آنها اتاق احتراق می‌گوییم. مخلوط سوخت در این اتاقک‌ها محبوس و منفجر می‌شود. در این اتاقک ممکن است بسته به نوع سرسیلندر، سوپاپ‌های دود و هوا نیز وجود داشته باشند. همچنین شمع خودرو نیز در موتور‌های بنزینی، در اتاقک احتراق است. این بخش مهم پیشرانه با پیچ روی بلوک سیلندر قرار می‌گیرد و بین آنها را برای آب‌بندی، واشر سرسیلندر می‌گذارند. همچنین سرسیلندر اثر مهمی در دمای کاری موتور دارد. به این معنی که سوختن واشر آن می‌تواند نه‌تنها کارکرد خودرو را مختل کند، بلکه باعث گرم شدن بیش از حد آن نیز خواهد شد که دلیل آن را در شماره بعد ذکر خواهیم کرد. سرسیلندرها در 2 نوع آب‌خنک و هواخنک موجودند. در نوع آب‌خنک، دارای مجاری عبور آب برای سرد‌کردن آن و گردش آب هست و در نوع هواخنک، مثل موتورسیکلت‌های سبک‌تر یا خودرو‌های هواخنک، سرسیلندر در بالای خود به صورت پره‌دار طراحی و ساخته می‌شود تا تبادل گرمایی آن با هوای سرد بیرون بیشتر شود.
انواع سرسیلندر
سرسیلندرها بسته به اینکه سوپاپ‌ها در کجای آن قرار می‌گیرند، به 4 دسته کلی تقسیم می‌شوند. در واقع این دسته‌بندی به آرایش نوع سوپاپ‌ها مربوط است. حتی ممکن است این نحوه طراحی روی نامگذاری خودرو و پیشرانه نیز اثر مستقیمی داشته باشد که خودرو‌های T انجین نمونه‌ای از آنهاست. سوپاپ‌ها به 4 صورت کلی I ،F، L و T در سرسیلندر قرار می‌گیرند که هر کدام محاسن و معایبی دارند. بیشترین و شناخته‌شده‌ترین آنها نوع I-head است که کل سوپاپ‌ها در کاسه احتراق هستند. در نوع I شکل هر دو نوع سوپاپ دود و هوا در کاسه احتراق قرار دارند و با برداشتن سرسیلندر، آنها نیز درون سرسیلندر قرار دارند و از روی بلوک موتور برداشته می‌شوند. نوع دیگر L-head است سوپاپ‌ها در بغل بلوک سیلندر قرار دارند ولی راه ورود و خروج به داخل بلوک سیلندر از طریق سرسیلندر است؛ یعنی با برداشتن سرسیلندر، سوپاپ‌ها در جای خود باقی می‌مانند ولی مجاری ورود و خروج مخلوط سوخت و هوا و خروج دود به راحتی دیده می‌شوند. همچنین با برداشتن سرسیلندر، کفه گرد سوپاپ دیده می‌شود. در این نوع سوپاپ‌ها در کنار هم در بغل بلوک موتور قرار دارند. اگر سوپاپ‌ها به جای اینکه در کنار هم در بغل بلوک موتور باشند، در دو طرف آن قرار بگیرند؛ به این معنی که سوپاپ دود در یک طرف و سوپاپ هوا در طرف دیگر باشد، آرایشی شبیه به حرف T لاتین می‌سازند که به آنها T-head می‌گویند. نوع آخر به F-head شهره است که ترکیبی از نوع I و L است؛ یعنی یک سوپاپ که عمدتا سوپاپ سوخت و هواست در بالای سرسیلندر و سوپاپ خروج دود در بغل آن قرار می‌گیرد.
واشر سرسیلندر
یکی از قسمت‌های مهم و حیاتی در کارکرد بهینه موتور است. این واشر بین سرسیلندر و بلوک سیلندر قرار می‌گیرد و جنس آن معمولا متفاوت است. به این معنی که بسته به اینکه یک لایه و یا چند لایه باشد، برای چه نوع خودرویی قرار است استفاده شود و ... فرق می‌کند. اما همه آنها ترکیباتی از آلومینیوم، کروم، پنبه‌نسوز و فلزات نرم مثل مس دارند.
این واشر عمل آب‌بندی را بین این دو قطعه انجام می‌دهد تا هم آب و روغن از مجاری خود به طور دقیقی عبور کنند و بین سیلندر و سرسیلندر جاری شوند و هم کمپرس سیلندر‌ها از جایی هدر نرود و یا از یک سیلندر وارد سیلندر بغلی شود. سوختن این واشر که نتیجه بد بسته‌شدن سرسیلندر و یا داغ شدن بیش از حد آن است، می‌تواند تمام وظایف آن را به مخاطره بیندازد که وجود چنین مشکلاتی، نه تنها بر راندمان و کارکرد پیشرانه اثر دارد، بلکه می‌تواند باعث بروز ایرادات بیشتری شود. این قطعه بعد از هر بار باز و بسته شدن سرسیلندر باید عوض شود و مهم‌تر اینکه این واشر نمی‌تواند تاب‌دیدگی و یا ترک‌دار بودن سرسیلندر را پوشش دهد و تنها وظیفه آن همان عمل آب‌بندی است.
بخش‌های مهم سرسیلندر
شمع در سرسیلندر پیشرانه قرار می‌گیرد که ممکن است بر اساس نوع سرسیلندر و طراحی پیشرانه، محل آن در بالا یا بغل سرسیلندر باشد. در پیشرانه‌هایی که سوپاپ‌ها در بالای سرسیلندر قرار می‌گیرند، قطعاتی مثل میل سوپاپ‌ها، بادامک‌ها و اسبک‌ها، استکانی‌ها، سوپاپ‌ها و گیت آنها و... نیز درون سرسیلندر جاگذاری می‌شوند. همچنین چون سوپاپ‌ها و دیگر قطعات متحرکی که در سرسیلندر قرار دارند، باید به طور مداوم روغن‌کاری و روان‌کاری شوند، در این بخش راه‌گاه‌ها و مجاری عبور روغن نیز طراحی می‌شوند. برای خنک‌کاری این بخش در کنار راه‌گاه‌های روغن، مجاری آب نیز دیده می‌شوند. چون تغذیه سیلندر‌ها و همچنین تخلیه آنها از دود از قسمت سرسیلندر صورت می‌گیرد، محل ورود و خروج سوخت و دود نیز در این قسمت قرار دارند که منیفولد یا همان چندراهه دود و هوا روی سرسیلندر بسته می‌شود. این بخش از موتور در خودرو‌هایی که پیشرانه آنها، بیش از 2 سوپاپ در بالای هر سیلندر دارند و آنهایی که از سیستم‌های زمان‌بندی متغیر حرکت سوپاپ‌ها برخوردارند، بسیار پیچیده‌تر و شلوغ‌تر است. در سرسیلندر خودرو‌هایی که از تکنولوژی تزریق مستقیم سوخت یا GDI بهره می‌گیرند، نوک نازل سوخت نیز در کاسه احتراق قرار می‌گیرد که وظیفه آن فقط تزریق سوخت است. در این پیشرانه‌ها، از سوپاپ مخلوط سوخت و هوا، فقط هوا وارد می‌شود و دیگر خبری از سوخت نیست. جنس سرسیلندر از آلیاژ‌های آهن و چدن یا آلومینیوم ساخته می‌شود.
