واشر سرسیلندر

واشر سرسیلندر یک واشر است که بین بدنه موتور و سرسیلندر(ها) در یک موتور احتراق داخلی (موتور درون سوز) قرار می گیرد. هدف آن آب بند نمودن سیلندرها به منظور اطمینان از حداکثر تراکم و جلوگیری از نشتی سیال خنک کن یا روغن موتور می باشد، به همین دلیل مهم ترین عامل آب بندی در هر موتوری به شمار می رود و به عنوان بخشی از محفظه احتراق، نیازمند به همان مقاومتی است که دیگر اجزای محفظه احتراق باید داشته باشند.

بیشتر بخوانید: سرسیلندر

انواع واشر سرسیلندر

• آهنی چند لایه (MLS): اکثر موتورهای امروزی با واشر سرسیلندرهای MLS تولید می شوند. این واشر از دو تا پنج لایه (معمولأ سه لایه) نازک آهن که بین آن ها با الاستومر پر شده، تشکیل شده اند. سطوح در تماس معمولأ با مواد شبیه به لاستیک، مانند ویتون برای چسبیدن به بدنه موتور و سرسیلندر پوشش داده شده اند در حالی که لایه های داخلی به منظور مقاومت بیشتر بهینه شده اند.
• مس سخت: یک لایه از مس سخت که معمولأ نیاز به ماشین کاری مخصوص به نام او-رینگ کاری (O-ringing) دارد و در این فرایند یک دسته سیم به دور محیط سیلندر به منظور نفوذ در مس قرار می گیرد. هنگامی که این اتفاق انجام می شود،  واشر های مسی بسیار مقاوم خواهند شد. شرکت های زیادی اخیرأ استفاده از واشرهای مسی را همراه با سیم های آب بند شروع کرده اند و در بسیاری از موتورها می توان بدون اعمال تغییر از این واشرها استفاده نمود.
• کامپوزیت: یک تکنولوژی قدیمی تر. معمولأ این نوع واشرها از آزبست یا گرافیت ساخته می شوند اما بیشتر از واشرهای جدید مستعد نشتی می باشند. واشرهای آزبست به دلیل نگرانی های مربوط به سلامت بسیار استفاده محدودی دارند.
• الاستومری: این نوع واشرها توسط شرکت روور (Rover) در موتورهای سری K استفاده می شود. از یک صفحه داخلی آهنی با سری های ذوب شده لاستیک سیلیکون به منظور آب بندی مسیرهای سیال خنک کننده و روغن تشکیل شده است. ایده پشت طراحی این واشر تولید یک محصول با تکنولوژی ماشین های F1 در آن زمان بود. کاربرد اصلی این واشر بر روی نسخه های کوچکتر موتور سری K واقعا موفقیت آمیز بود. اگرچه، بازطراحی موتور منجر به بروز مشکلات عمده ای شد. رابط اتصال ناپایدار شد و واشر نتوانست خود را با این شرایط تطبیق دهد.

واشر سرسیلندرهای اورینگی. واشرهای اورینگ  آهنی و اورینگ مسی قوی ترین واشرها در کلاس خود می باشند. آن ها قابلیت استفاده دوباره را دارند و در صورتی که سطوح صاف و مناسب قرار گیرند، می توانند بهترین گیرایی ممکنه را به دلیل کاهش عمده در مساحت سطح خود داشته باشند. اکثر واشرها طوری طراحی شده اند که بتوانند فشار bar100 را درون هر سیلندر تحمل کنند و در همان حال از مخلوط شدن روغن (با فشار bar7) و آب (bar2) جلوگیری کنند.

موتورهای با نسبت تراکم بالاتر، چه تنفس طبیعی و چه تنفس اجباری نیازمند تلاش بیشتر برای تنظیم بودن برای جلوگیری از "انفجار" هستند. هنگامی که انفجار رخ دهد، فشار و دمای سیلندر سریعا بالا می رود. فشار به 8 برابر فشار کاری نرمال سیلندر و حتی بالاتر می رسد و عملا منجر به بلند شدن سرسیلندر و باز شدن واشر سرسیلندر می شود.

واشرهای تولیدی تحت این شرایط مانند مثال های نشان داده شده از کار می افتند. مهم است در اینجا توجه داشته باشید که هیچ موتوری نباید تحت این شرایط از عمد کار کند، اگرچه که حین انجام فرایند تنظیم بسیاری از موتورهای با راندمان بالا برای لحظات کوتاهی ممکن است موتور با این شرایط حاد کار کند، بنابراین بسیار حیاتی است که واشر سرسیلندر بتواند این لحظات کوتاه انفجار را بدون خراب شدن تحمل کند تا تنظیمات بتواند برای جلوگیری از پدیده انفجار انجام شود.

بیشتر بخوانید: واشر

مشکلات واشر سرسیلندر

موتورهای احتراق داخلی معمولی از نوع 4 زمانه بنزینی و آب خنک هستند. این موتورها از سه مدار برای سیال های کاری خود بهره می برند:

1. مخلوط هوا/سوخت احتراق
2. سیال خنک کن آب پایه، معمولا همراه با محلول ضدجوش
3. روغن موتور برای روانکاری

تمامی این ها برای کارکرد موتور حیاتی است اما نباید اجازه داد هرگز با هم مخلوط شوند. جدا از آب بند نمودن سیلندر، واشر سرسیلندر همچنین مسیرهای آب و روغن را بین سرسیلندر و بدنه موتور از یکدیگر جدا نگه می دارد. هر گونه نشتی بین این کانال ها منجر به خراب شدن موتور یا مشکلات عمده نظیر روغن سوزی (وجود دود در اگزوز) خواهد شد. دود آبی در اگزوز می تواند نشان دهنده روغن سوزی باشد. دود آبی در اگزوز می تواند نشان دهنده سوختن سیال خنک کن و نشانه دیگری از خرابی واشر سرسیلندر باشد.

گاهی اوقات، تراکم در سیلندر منجر به ظهور نشتی در واشر خواهد شد و واشر را باید تعویض نمود تا از صدمه جدی به موتور جلوگیری شود. این مشکل با استفاده از سرسیلندرهای آلومینیومی به جای آهنی تشدید شده است؛ در حالی که آلومینویم از آهن سبک تر است، نرخ انبساط حرارتی بیشتری دارد که همین امر باعث می شود واشر فشار بیشتری را تحمل کند. سازندگان موتور به این مشکل با استفاده از اعمال پوشش های غیرچسبنده مانند تفلون به سطوح سرسیلندر پاسخ داده اند.

اگر واشر خراب شود، تعداد مختلفی مشکل پیش خواهد آمد که شامل عدم تراکم مناسب (منجر به کاهش قدرت موتور یا بد کار کردن موتور)، رانده شدن گازهای خروجی به درون سیستم خنک کاری، گرم شدن بیش از حد موتور و استهلاک آن به دلیل مخلوط شدن روغن موتور با ضدیخ می شود. سیال خنک کننده می تواند به درون سیلندرها نشت کند و سبب شود که در اگزوز بخار مشاهده شود و کاتالیزور صدمه ببیند. اگر مقدار زیادی از سیال خنک کننده نشت کند، ممکن است پدیده هیدرولاک (Hydrolock) اتفاق افتد و منجر به صدمات شدید در موتور شود. بعضی مواقع، تمام آن چیزی که ممکن است بر اثر واشر خراب رخ دهد، وجود بخار فراوان در اگزوز است؛ در حالی که هنوز موتور رفتار نرمالی از خود نشان می دهد تا این که تمام سیال خنک کننده از بین برود و موتور بیش از حد داغ شود. در موارد دیگر تراکم به درون فضاهای کوچک در هنگامی که موتور خاموش است، نشت پیدا می کند. هوا سپس به درون سیال خنک کننده فرار کرده و حباب ایجاد می کند. گاهی اوقات این حباب ها می توانند در ترموستات سیستم خنک کاری به دام افتاده و باعث بسته ماندن آن شوند که خود به داغ شدن بیش تر موتور منجر می شود و خود منجر به بزرگ تر شدن فضای خالی بین واشر و موتور می شود. حباب های هوا همچنین می توانند باعث شوند موتور سیال خنک کننده را به درون مخزن انبساط روانه کند و به این ترتیب میزان آب دردسترس برای خنک شدن موتور کمتر شود.

یک واشر سرسیلندر صدمه دیده می تواند باعث نشت گاز بین سیلندرها شود.

شرایط یک واشر سرسیلندر معمولا توسط بررسی فشار تراکم با یک گیج فشار یا روش بهتر با انجام تست نشتی و/یا بررسی سیستم خنک کاری و جستجو برای هرگونه گازهای احتراق در آن بازرسی می شود. روغن مخلوط شده با آب و افت میزان آب بدون هیچ دلیل ظاهری، یا وجود گازهای کربن مونواکسید یا هیدروکربن در مخزن انبساط سیستم خنک کاری می تواند علائم مشکلات واشر سرسیلندر باشد.

یک نشانه خوب برای تشخیص خرابی واشرسرسیلندر در موتورهای آب خنک، وجود مایع مایونز مانند در روغن است که معمولا بر روی نشان گر روغن موتور یا درب فیلتر روغن مشاهده می شود. اگرچه وجود این ماده تایید قطعی مشکل در واشر سرسیلندر نیست زیرا روغن می تواند در نقاط دیگر نیز با سیال خنک کننده مخلوط شود. به همین ترتیب واشر سرسیلندر می تواند بدون مخلوط شدن روغن و آب نیز مشکل داشته باشد. به همین دلیل، روغنی که آلوده به سیال خنک کننده نباشد هرگز نمی تواند دلیلی بر سالم بودن واشر سرسیلندر باشد.

یک واشر سرسیلندر معیوب می تواند به عنوان یک مشکل داخلی یا خارجی دسته بندی شود. نشتی خارجی می تواند با جمع شدن روغن و آب زیر موتور تشخیص داده شود. وجود سیال خنک کننده را می توان با تابیدن نور سیاه به نشتی روغن ظاهری مشخص نمود؛ وجود سیال خنک کننده زیر نور سیاه مشخص است. نشتی های خارجی همچنین می تواند در روغن همان-طور که قبلا ذکر شده، مشخص شود. یک نشتی داخلی را می توان با جمع شدن زیاد مایع خنک کننده در مخزن انبساط به همراه وجود هیدروکربن به شکل کف تشخیص داد.

چنانچه در مورد لوازم یدکی و یا قیمت قطعات آن به خصوص لوازم یدکی کیا و یا لوازم یدکی هیوندای سوالی دارید میتوانید از طریق کارشناسان ما به پاسخ خود برسید.