سرسیلندر (Cylinder Head) در کمپرسورهای پیستونی (رفت و برگشتی) یکی از حیاتیترین اجزایی است که وظیفه آببندی محفظه تراکم و جای دادن مجموعه سوپاپهای مکش و تخلیه را بر عهده دارد. با گذشت زمان و تحت بارهای حرارتی و مکانیکی مکرر، سرسیلندر دچار اعوجاج (Warping)، سایش سوپاپها و خرابی واشرها میشود. این فرسودگیها مستقیماً منجر به کاهش فشار خروجی، افزایش دمای عملیاتی و مصرف انرژی بالاتر میشوند. بازسازی و آببندی دقیق سرسیلندر، فرآیندی تخصصی است که راندمان کمپرسور را به حالت کارخانهای باز میگرداند.
۱. عیبیابی و دمونتاژ سرسیلندر
اولین قدم در بازسازی، تشخیص صحیح نقصها و فرآیند دمونتاژ است.
الف) نشانههای خرابی سرسیلندر
کاهش فشار خروجی (Low Delivery Pressure): معمولاً به دلیل نشت از سوپاپهای تخلیه یا خرابی واشر سرسیلندر.
صدای غیرعادی: صدای ضربه زدن (Clattering) از سرسیلندر اغلب نشاندهنده شکستگی سوپاپها یا فنرهای آنها است.
افزایش دمای کمپرسور: نشت داخلی (Backflow) هوا به محفظه تراکم، باعث کارکرد بیش از حد کمپرسور و افزایش دما میشود.
ب) مراحل دمونتاژ
قطع برق و تخلیه فشار: قبل از هر کاری، کمپرسور را خاموش کرده و تمام فشار باقیمانده در مخزن و خطوط لوله را تخلیه کنید.
جدا کردن خطوط خنککاری و هوا: لولههای تخلیه هوا و در صورت وجود، خطوط آب خنککاری یا روغن را از سرسیلندر جدا کنید.
بررسی و جداسازی سوپاپها: با احتیاط پیچهای سرسیلندر را باز کرده و آن را جدا کنید. مجموعه سوپاپهای مکش و تخلیه را جدا کرده و هر جزء را (سوپاپ، صندلی سوپاپ، فنر و نگهدارنده) بر اساس موقعیت آن علامتگذاری کنید.
۲. ارزیابی و ماشینکاری مجدد قطعات
بازسازی موفقیتآمیز به شدت به اندازهگیری دقیق ابعاد بستگی دارد.
الف) بررسی اعوجاج (Warping Check)
ابزار مورد نیاز: خطکش مهندسی دقیق (Precision Straight Edge) و فیلر گیج ().
روش: خطکش را در جهتهای مختلف (طولی، عرضی و مورب) روی سطح آببندی سرسیلندر قرار دهید. از فیلر گیج برای اندازهگیری شکاف بین سطح سرسیلندر و خطکش استفاده کنید.
اهمیت: اعوجاج بیش از حد مجاز سازنده (معمولاً چند صدم میلیمتر) باید با ماشینکاری مجدد (Resurfacing) برطرف شود.
ب) ماشینکاری مجدد سطح (Resurfacing)
تکنیک: در صورتی که اعوجاج بیش از حد باشد، سطح آببندی باید با استفاده از دستگاههای سنگزنی سطحی (Surface Grinding) یا فرزکاری دقیق (Precision Milling) دوباره صاف شود.
ملاحظات: برداشتن بیش از حد مواد از سطح سرسیلندر میتواند نسبت تراکم (Compression Ratio) کمپرسور را تغییر داده و عملکرد آن را تحت تأثیر قرار دهد. این کار باید با حداقل میزان ممکن انجام شود.
ج) بازسازی مجموعه سوپاپها (Valve Assembly)
سوپاپها و صندلیها: سوپاپها باید کاملاً صاف و بدون زنگزدگی باشند. صندلیهای سوپاپ باید از نظر خوردگی بررسی و در صورت لزوم، با استفاده از دستگاههای سنگزنی صندلی سوپاپ (Valve Seat Grinding) یا تراشکاری مجدداً ماشینکاری شوند تا آببندی کامل (Seal Tightness) تضمین شود.
فنرهای سوپاپ: طول آزاد (Free Length) و سفتی فنرها باید طبق استاندارد سازنده بررسی شود. فنرهای ضعیف باعث باز شدن دیرهنگام و بستهشدن نامناسب سوپاپها شده و منجر به نشت و کاهش راندمان میشوند.
۳. انتخاب مواد آببندی (واشرها و سیلها)
کیفیت واشر سرسیلندر (Head Gasket) مستقیماً تعیینکننده موفقیت آببندی است.
الف) واشر سرسیلندر (Head Gasket)
متریالهای رایج:
آلومینیوم یا مس با روکش تفلون: برای کمپرسورهای با فشار و دمای پایینتر.
فولاد چندلایه ( - Multi-Layer Steel): بهترین گزینه برای کمپرسورهای صنعتی سنگین و فشار بالا. این واشرها دارای لایههای نازکی از فولاد هستند که با آغشتهسازی لاستیکی/آزبست تقویت شده و نیروی آببندی عالی را در برابر سطوح صاف فراهم میکنند.
ضخامت واشر: در صورت ماشینکاری مجدد سطح سرسیلندر، ضخامت واشر جایگزین باید متناسب با میزان مواد برداشته شده انتخاب شود تا نسبت تراکم حفظ شود.
ب) سیلهای سوپاپ و اورینگها
تمام اورینگها و سیلهای لاستیکی (مانند سیلهای اطراف سوپاپها) باید با قطعات نو تعویض شوند، زیرا مواد الاستومری با گذشت زمان سختی خود را از دست داده و ترک میخورند.
۴. مونتاژ نهایی و تست فشار
مونتاژ صحیح با رعایت گشتاور بستن (Torque) و ترتیب مناسب، برای جلوگیری از اعوجاج مجدد حیاتی است.
الف) روش گام به گام مونتاژ
نصب سوپاپها: مجموعههای سوپاپ بازسازیشده را در سرسیلندر نصب کنید و از آزادی حرکت آنها اطمینان حاصل نمایید.
نصب واشر: واشر سرسیلندر جدید را روی بلوک سیلندر قرار دهید.
بستن پیچها (Torquing): پیچهای سرسیلندر باید در چند مرحله و به صورت متقاطع (Cross Pattern) با گشتاور مشخص سازنده سفت شوند. بستن غیریکنواخت پیچها، منجر به اعوجاج سریع واشر و نشتی میشود.
ب) تست فشار نهایی (Leak Down Test)
پس از مونتاژ، یک تست فشار (یا تست نشت هوا) میتواند برای تأیید آببندی کامل سوپاپها و واشر انجام شود:
روش: هوا یا گاز خنثی را تحت فشار به پورت تخلیه سرسیلندر وارد کنید و نشتی را با استفاده از مایع حبابزا (مانند آب و صابون) در اطراف خطوط و در اطراف سوپاپها بررسی نمایید. نشتی شدید نشاندهنده نصب نادرست سوپاپ یا واشر معیوب است.
نتیجهگیری: بازسازی سرسیلندر کمپرسور پیستونی نه تنها شامل تعویض قطعات است، بلکه فرآیندی مهندسی است که نیازمند دقت در اندازهگیری اعوجاج، ماشینکاری سطح و گشتاور صحیح پیچها است. با تمرکز بر حفظ تلورانسها و استفاده از مواد آببندی با کیفیت بالا ()، میتوان اطمینان حاصل کرد که کمپرسور با حداکثر راندمان و طول عمر در خدمت باقی خواهد ماند.
