واشر سر سیلندر موتور و ایرادات شایع آن

  یکی از اجزا مهم در موتورهای احتراق داخلی، واشر سر سیلندر است. واشر سرسیلندر بین سرسیلندر و بلوکه سیلندر قرار دارد وظیفه آب‌بندی بین این دو قسمت را بر عهده دارد. باتوجه‌به اینکه محل قرارگرفتن واشر سر سیلندر تحت حرارتت و فشار بسیار بالا قرار دارد کیفیت و نوع واشر سر سیلندر و همچنین صحت عملکرد آن اهمیت فراوانی در کارکرد موتور دارد. در این مقاله پس از مرور انواع واشرهای سرسیلندر به معایب متداول و روش عیب‌یابی آنها پرداخته می‌شود.

واشر سرسیلندر

همانطور که گفته شد واشر سر سیلندر قطعه بسیار مهمی در مجموعه موتور است. شکل 1 اهداف استفاده از واشر سر سیلندر در موتور را نشان می‌دهد.

شکل 1- اهداف و وظایف واشر سر سیلندر

انواع واشر سرسیلندر

سر سیلندرها را می‌توان به روش‌های مختلف دسته‌بندی کرد. یکی از معروف‌ترین دسته‌بندی‌ها از نظر جنس موارد تشکیل‌دهنده واشرهای سر سیلندر است. شکل 2 این نوع دسته‌بندی را نشان می‌دهد.

شکل 2- انواع واشر سر سیلندر

1-واشرهای کامپوزیتی

   این نوع واشرها معمولاً روی خودروهای قدیمی استفاده می‌شد. امروزه کمتر خودرویی را می‌توان یافت که هنوز از این نوع واشرها استفاده می‌کند. واشرهای مانیفولد دود در برخی خودروها از این مدل استفاده می‌کند. شکل 3 این نوع واشر سر سیلندر را نشان می‌دهد.

شکل 3- نوعی واشر سرسیلندر کامپوزیتی

2-واشر سرسیلندر مسی

یکی دیگر از انواع واشر سر سیلندر، واشر نوع مسی است. این نوع واشرهای سر سیلندر زیاد متداول نیستند و کاربردهای خاص خودشان را دارند. مس به دلیل خاصیت انعطاف‌پذیری بالا فرایند آب‌بندی را به‌خوبی می‌تواند انجام دهد بعلاوه مس خاصیت انتقال حرارت مناسبی دارد که برای واشر سر سیلندر گزینه مناسبی است. قیمت بالای این نوع واشرهای سر سیلندر یکی از مواردی است که کمتر از آنها در خودروهای کلاس متوسط استفاده شود. شکل 4 نوعی واشر سر سیلندر مسی را نشان می‌دهد.

شکل 4- نوعی واشر سر سیلندر مسی

شکل 5- اورینگ اطراف اتاق احتراق روی سر سیلندر

3-واشر سرسیلندر الاستومری

الاستومر از نظر ظاهری نوعی پلیمر لاستیکی به شمار می‌رود. گاهی از این پلیمر به دلیل خاصیت انعطاف‌پذیری آن برای آب‌بندی مجموعه‌هایی مانند سر سیلندر استفاده می‌شود. شکل 6 این نوع واشر سر سیلندر را نشان می‌دهد.

شکل 6- واشر سر سیلندر الاستومری

4-واشر سرسیلندر MLS

خودروهای روز عموماً از این نوع واشرها استفاده می‌کنند. واشرهای سر سیلندر MLS (Malti layer Steel) یا با ترجمه تحت لفظی واشرهای چندلایه فولادی تقریباً تمامی اهداف واشر سر سیلندر را برآورده می‌کنند. شکل 7 این نوع واشر را نشان می‌دهد.

شکل 7- واشر سر سیلندر از نوع MLS

واشرهای چندلایه

همانطور که قبلاً ذکر شد واشرهای سر سیلندر عموماً بیش از یک‌ لایه دارند. معمولاً تعداد لایه‌های واشر سر سیلندرها 3 لایه است. شکل 8 این نوع لایه‌بندی را در واشر سر سیلندر نشان می‌دهد.

1- لایه بالایی 2- لایه میانی (ارتعاش گیر) 3- لایه پایینی
شکل 8- لایه‌بندی در واشرهای سر سیلندر

شکل 9 لایه‌بندی را در نوعی واشرهای MLS نشان می‌دهد.

1- لایه بالایی 2- لایه میانی 3- لایه پایینی
شکل 9- لایه‌بندی در واشر سر سیلندر MLS

1-حلقه فولادی مقاوم به حرارت 2- کناره انعطاف‌پذیر 3- واشر لاستیکی
4-لایه بالایی (کامپوزیتی) 5- لایه میانی 6- لایه پایینی
شکل 10- واشر کامپوزیتی چندلایه

عیوب متداول واشر سرسیلندر

همانطور که در مقاله های مربوط به آزمایشات کمپرس سنجی ، نشتی سنجی و خلا سنجی ذکر شد با کمک تست میتوان مشکلات عمومی واشر سر سیلندر را تشخیص داد. شکل 11 عیوب عمومی ناشی از خرابی واشر سر سیلندر را نشان میدهد.

1- نشتی کمپرس بین دو سیلندر
2- نشتی کمپرس به مدار خنک کاری موتور
3- نشتی کمپرس به بیرون
4- نشتی روغن به مدار خنک کاری موتور
5- نشتی روغن به بیرون
6- نشتی مایع خنک‌کننده به مدار روغن‌کاری
7- نشتی مایع خنک‌کننده به بیرون

شکل 11- آثار ناشی از خرابی واشر سر سیلندر

به فیلم 1 که در مورد آثار و نشانه‌های خرابی سر سیلندر است توجه کنید.

واشرهای سر سیلندر تعمیری

گاهی به دلیل مشکلاتی مانند تاب پیداکردن سیلندر یا سر سیلندر یکی از این دو بخش یا هر دوی آنها نیاز به عملیات تراشکاری پیدا می‌کنند. شکل 12 نمونه جدول بررسی سر سیلندر در موتور Tu5 را نشان می‌دهد.

شکل 12- جدول بررسی میزان تاب مجاز سر سیلندر

درصورتی‌که شرکت تولیدکننده تراشکاری آن‌ها را مجاز شناخته باشد، بخشی از سطح آنها در عملیات ماشین‌کاری، تراشیده می‌شود در نتیجه دیگر نمی‌توان از واشر سر سیلندر استاندارد استفاده کرد چون ضخامت این واشر سر سیلندر دیگر جوابگوی آن نخواهد بود بنابراین در بازار واشرهای سر سیلندر ضخیم‌تری وجود دارند که به آنها به‌اصطلاح واشرهای تعمیری می‌گویند. شکل 13 راهنمای استفاده از واشر تعمیری برای موتور TU5 را نشان می‌دهد.

1Bواشر استاندارد موتور
1D کد شرکت تولیدکننده
1C واشر سر سیلندر تعمیری (M تعمیر اول – N تعمیر دوم)
شکل 13 – استاندارد واشرهای خودرو TU5

تعیین میزان تراش و اینکه کدام واشر باید پس از تعمیر استفاده شود دقیقاً در راهنمای تعمیرات موتور مربوطه توضیح داده شده است. شکل 14 نمونه‌ای از این جدول توضیحات را نشان می‌دهد.

شکل 14- جدول میزان ضخامت واشر سر سیلندر استاندارد – تعمیر اول و تعمیر دوم

برای توضیحات بیشتر به فیلم 2 توجه کنید.

توجه کنید که همه شرکت‌ها به یک روش واشر سر سیلندر را مشخص نمی‌کنند اما معمولاً با استفاده از شیارها، سوراخ‌ها، رنگ‌بندی و یا درج ضخامت واشر سر سیلندر حالت تعمیری آن را مشخص می‌کنند. شکل 15 و 16 نمونه‌های از این روش‌ها را نشان می‌دهد.

شکل 15- واشر سر سیلندر تعمیری با استفاده از شیار جانبی

شکل 16- مشخص‌کردن واشر سر سیلندر تعمیری با سوراخ جانبی

نویسنده: مهندس بهروز خطیبی