سیلندر ماشین قسمتی از موتور ماشین قرار گرفته است که در هسته مرکزی آن واقع شده است.
با انفجار سوخت در این مکان نیروی محرکه اتومبیل تامین می شود(محفظه روغن موتور زیر بدنه موتور قرار دارد).
از کاربردهای سیلندر موتور می توان به این موارد اشاره کرد:
- محلی برای حرکت پیستون می باشد.
- انرژی شیمیایی را به انرژی حرارتی تبدیل می کند.
- انرژی حرارتی به فشار تبدیل میشود
- تبدیل فشار به نیرو
- تبدیل نیرو به حرکت پیستون
در نتیجه این عملیات چهارگانه، موقعی که پیستون به سمت پایین حرکت خود را آغاز می کند و به علت تجمع حجم در بالای پیستون، فشار کم می شود و هوا و سوخت، سیلندر را پر می کند.
این ازدیاد سوخت در پیستون باعث میشود که محترق گردد. مهمترین موضوعی که در سیلندرها ملاک است، کیفیت سطح آنها می باشد که با پیستون در ارتباط هستند.
یکی از عواملی که در بهبود عملکرد سیلندرها تاثیر گذار می باشد، صیقلی بودن سطح داخلی سیلندر می باشد. دیواره های سیلندر معمولا از آلومینیوم و چدن است که با وجود تماس با پیستون و اصطکاک میان آنها لازم است، صیقل زده شود.
رعایت این نکات به دلیل جلوگیری از ایجاد حرارت و هدر دادن انرژی می باشد. سیلندر ابزاری است که برای موتور کاربردهای بسیار مهمی دارد و بهترین نوع موتورها هم آن هایی می باشند، که سیلندر و پیستون آن به شکل استوانه ای باشد.
عملیات ماشین کاری سیلندر ماشین در درجه حرارت محیط کارخانه حرارت دهی می شود. ولی موتور ماشین در دمای بسیار بالا کار می کند.
ساختار سیلندر ماشین
سیلندرها استوانه‌های توخالی هستند که محل بالا و پایین رفتن پیستون می‌باشند. ولیکن چگونگی و کیفیت سطح داخلی سیلندرها که در تماس با پیستون است بسیار مهم است.صیقلی بودن سطح داخلی سیلندرها به خاطر کم کردن اصطکاک میان پیستون و جداره سیلندر است.
البته بدیهی است که اصطکاک باعث تولید حرارت اضافی و هدر رفتن انرژی میشود که می‌بایست تا حد امکان از آن جلوگیری کرد.
اجزای سیلندر ماشین
همانطور که گفته شد، سیلندر یکی از قطعه های ماشین است که در موتور قرار دارد و بسیار مهم و کاربردی می باشد. سیلندرها با پیستون هم اندازه هستند و قطر هر دو یکی است، و پیستون نیز در سیلندر حرکت می کند. در بعضی از مواقع جنس سیلندرها را از چدن خاکستری یا آلیاژی از چدن می سازند.
پیستون
در رابطه با پیستون در قسمت بالا گفت و گو کردیم و دانستید که این ابزار در داخل سیلندر قرار دارد و به قطعه ای به نام شاتون وصل می باشد و حرکت رفت و برگشتی دارد.
پیستون یکی از قطعات مهم موتور و سیلندر خودرو محسوب می شود و چهار وظیفه اصلی مهم بر عهده آن می باشد. بعضی از افراد تصور می کنند که پیستونی که به حالت استوانه ای شکل است از ایده آل برخوردار است، در واقع اینگونه نیست و پیستون اصلی به شکل دایره و یا کمی مایل به شکل بیضی است.
پیستون هایی که بیضی شکل می باشند، هنگامی که در مقابل گرما و حرارت قرار می گیرند، به شکل دایره ای می شوند. عملکرد پیستون برای موتور بسیار مهم است، به همین علت برای سهولت حرکت پیستون باید لقی بین پیستون و سیلندر برطرف شود و مابین آن ها روغن کاری گردد تا فاصله برطرف بشود.
این کار باعث می شود که اصطکاک بین سیلندر و پیستون کاهش پیدا کند، همچنین از سایش آنها نیز جلوگیری می کند. در نتیجه حرارت موتور از بین سیلندر و پیستون در تبادل قرار می گیرد.
موقعی که پیستون سرد است، میزان لقی آن هم افزایش پیدا می کند،این موقعی اتفاق می افتد، که موتور خاموش است، اما وقتی موتور حرکت کرده و حرارت تولید می کند، پیستون، سریع انبساط پیدا کرده و لقی نیز برطرف می گردد. ما در این مقاله به عواملی که در انبساط سیلندر ,وظیفه دارند، اشاره می کنیم:
گرما و حرارتی که در هنگام حرکت ماشین از موتور ایجاد می شود و عامل بعدی این می باشد که پیستون هایی از جنس آلومینیوم از ضریب انبساط بالاتری نسبت به پیستون هایی که از جنس چودن می باشند، برخوردار هستند.
سرسیلندر
سرسیلندر جنسش از چدن می باشد و در برخی از موتور ماشین ها نیز از چدن استفاده می کنند.در برخی از موتورهایی که هشت سیلندر هستند، دو سر سیلندر در آنها یافت می شود. سر سیلندرها به طوری می باشند که تحت تاثیر نیروی اصطکاک قرار نمی گیرند، اما در مقابل در معرض گرما و حرارت قرار می گیرند.
این موضوع به این دلیل می باشد که سرسیلندرها در اتاق احتراق قرار دارند و به راحتی تحت تاثیر حرارت قرار می گیرند. به همین دلیل در بعضی از اوقات سرسیلندرها را از آلومینیوم می سازند، زیرا این فلز از چودن بیشتر می تواند در مقابل حرارت ایستادگی کند.
این فلز در برابر چودن ویژگی های مثبتی دیگری نیز دارد، مانند، ضریب انبساطی حرارتی بالا که یکی دیگر از ویژگی های فلز آلومینیوم می باشد. در ادامه در رابطه با واشر سرسیلندر بحث خواهیم کرد، که مابین سیلندر و سرسیلندر قرار دارد و ضریب انتقال حرارت می باشد.
واشر سرسیلندر
واشر سرسیلندر را برای آب بندی، گازبندی و روغن بندی کردن محفظه احتراق و مجاری آب و روغن بین سرسیلندر و سرسیلندر قرار می دهند، زیرا هر قدر سرسیلندر و بلوک سیلندر صافکاری شوند، باز هم قدرت آب بندی و روغن کاری را ندارند. یکی از ویژگی های واشر سرسیلندر، داشتن ضریب انتقال حرارت و قابلیت تراکم پذیری است.
جنس واشر سرسیلندر
جنس واشر سرسیلندر باید به این صورت باشد که میزان حرارت دریافتی را در خود نگه ندارد و به بیرون بفرستد، به همین دلیل جنس آن از مس و فولاد و همچنین آزیست می باشد.
علت اینکه واشر سرسیلندر می سوزد :
این نکته را همیشه به خاطر داشته باشید که در هنگام تعویض سیلندرها، واشر سرسیلندر نیز حتما باید تعویض گردد، زیرا یکبار مصرف بوده و امکان دوباره استفاده کردن از آن درست نیست.
- زمانی که موتور بیش از اندازه حرارت تولید می کند.
- خالی بودن رادیاتور از آب، در هنگام روشن بودن موتور
- هنگامی که موتور گرم است، ضربه ای به آن وارد شود.
- خیلی سفت و یا شل بستن پیچهای سر سیلندر
سیلندر با بوش جدانشدنی (خشک):
در این نوع سیلندر، بلوکه سیلندر را آبکاری و ماشین کاری میکنند، که به این نوع سیلندر، سیلندر با بوش جدا نشدنی و یا سیلندر خشک می گویند.
علت نامگذاری سیلندر خشک، دیواره سیلندر می باشد، که با توجه به ضخامت مشخص دیواره سیلندر به طور مستقیم با آب خنکاری نمی شود.
- سیلندر با بوش جداشدنی :
امروزه با پیشرفت تکنولوژی در ساخت موتورهای پیشرفته از بوش هایی استفاده می کنند که قابل جدا شدن هستند و ضخامت این بوش ها دو تا سه میلی متر می باشد.
این بوش ها با آبکاری مستقیم تماس دارند. در این روش به هنگام تعمیر، دیگر نیازی به تعویض پیستون نخواهد بود، این در حالیست که در تعمیر سیلندر خشک، حتما باید پیستون تعویض گردد.
انواع آرایش قرارگیری سیلندر خودرو
اولین آرایش مورد استفاده در دنیای ماشین برای سیلندر ها آرایش خطی بوده است. تعمیرات این مدل از خودروها بسیار ساده و روان است.
موتورهای تخت بیشتر به شکل قدرتی بوده و موتورهای سرعتی نیستند، به همین منظور تمام خودروهای دیزل سنگین، سعی بر این داشته که از این موتور استفاده نمایند.
آرایش خطی با زاویه
در این نوع سیستم خطی مستقیم، تمام سیلندرها در یک خط ، قرار گرفته ولی زاویه قرارگیری سیلندرها نسبت به قائم مابین 15 تا 60 درجه می باشد.
دلیل طراحی این زاویه این است که از قابلیت دور گیری بسیار بالای موتورهای مورب استفاده شود. این موتورها در عین کوچکی و کم حجمی قابلیت دور گیری سریعی داشته و نیز دارای گشتاور سرعتی می باشند (به معنی اینکه شتاب دهی خودرو را در دورهایی پایین نیز به راحتی میسر نمایند).
