این یک کالبدشکافی عمیق و تخصصی از موتورهای تک سیلندر (Single-Cylinder Engines) است. این موتورها که با نام "موتور تک" نیز شناخته میشوند، زیربنای اصلی تمام دستگاههایی هستند که پیشتر بررسی کردیم (موتور برق، پمپ، تیلر). ساختار ساده اما مهندسیشده آنها باعث شده تا در کارهای نیمهسنگین و کوچک بیرقیب باشند.
کالبدشکافی فنی موتورهای تک سیلندر (بنزینی و دیزلی)
موتورهای تک سیلندر معمولاً در دو نوع ۴ زمانه (4-Stroke) و ۲ زمانه (2-Stroke) تولید میشوند که مدلهای ۴ زمانه به دلیل آلایندگی کمتر و عمر بیشتر، در ادوات صنعتی و کشاورزی رایجترند.
بخش اول: اجزای ثابت و بدنه (Static Components)
۱. بلوک سیلندر و کارتر (Cylinder Block & Crankcase)
- توضیح: بدنه اصلی موتور که سیلندر در بالای آن و مخزن روغن (کارتر) در پایین آن قرار دارد. در موتورهای تک سیلندر کوچک، بدنه معمولاً از آلومینیوم با آلیاژ بالا ساخته میشود تا حرارت را سریع دفع کند.
- عملکرد: نگهداری تمامی قطعات متحرک در کنار هم و هدایت حرارت احتراق به بیرون.
- ارتباط: محل قرارگیری میللنگ و پیستون.
۲. سرسیلندر (Cylinder Head)
- توضیح: درپوش بالایی سیلندر که محفظه احتراق را تشکیل میدهد.
- عملکرد: محل قرارگیری سوپاپها، شمع (در بنزینی) یا انژکتور (در دیزلی) و مجاری ورود هوا و خروج دود.
- ارتباط: از طریق واشر سرسیلندر به بلوک پیچ میشود.
بخش دوم: اجزای متحرک اصلی (Reciprocating & Rotating Parts)
۳. پیستون و رینگها (Piston & Rings)
- توضیح: قطعهای استوانهای که داخل سیلندر بالا و پایین میرود. رینگها (رینگ فشار و رینگ روغن) در شیارهای دور پیستون قرار میگیرند.
- عملکرد: پیستون نیروی انفجار را دریافت کرده و به لایه پایینی منتقل میکند. رینگها وظیفه آببندی اتاق احتراق و پاک کردن روغن از دیواره سیلندر را دارند.
۴. شاتون (Connecting Rod)
- توضیح: رابط فلزی بین پیستون و میللنگ.
- عملکرد: تبدیل حرکت رفت و برگشتی (خطی) پیستون به حرکت چرخشی در میللنگ.
- ارتباط: از بالا به گژنپین پیستون و از پایین به لنگِ میللنگ متصل است.
۵. میللنگ (Crankshaft)
- توضیح: محور اصلی موتور. در موتورهای تک سیلندر، میللنگ دارای یک "وزنه تعادل" (Counterweight) بزرگ است.
- عملکرد: به دلیل وجود تنها یک سیلندر، لرزش در این موتورها زیاد است؛ وزنه تعادل روی میللنگ وظیفه خنثی کردن این لرزشها را بر عهده دارد.
بخش سوم: سیستم زمانبندی و سوپاپها (Valve Train)
۶. میلسوپاپ یا میلبادامک (Camshaft)
- توضیح: چرخی دندهدار که توسط میللنگ به حرکت در میآید (با نسبت سرعت ۱ به ۲).
- عملکرد: بادامکهای روی آن در زمان دقیق به ساق سوپاپها یا تایپیتها فشار میآورند تا درب اتاق احتراق باز و بسته شود.
۷. سوپاپهای ورودی و خروجی (Intake & Exhaust Valves)
- توضیح: دو سوپاپ (معمولاً ورودی بزرگتر از خروجی است).
- عملکرد: سوپاپ ورودی مخلوط سوخت و هوا (یا فقط هوا در دیزل) را وارد میکند و سوپاپ خروجی دود را پس از احتراق خارج میکند.
بخش چهارم: سیستمهای حیاتی جانبی
۸. فلایویل یا چرخطیار (Flywheel)
- توضیح: چرخ سنگینی که در یک سمت میللنگ نصب میشود. در موتورهای تک سیلندر، این چرخ دارای پرههای بادبزنی برای خنککاری است.
- عملکرد: ذخیره انرژی برای ادامه حرکت موتور در زمانهایی که انفجاری رخ نمیدهد (۳ زمان دیگر از ۴ زمان). همچنین آهنرباهای سیستم برق (مگنت) روی آن نصب میشوند.
۹. سیستم روغنکاری (Lubrication System)
- توضیح: در اکثر موتورهای تک سیلندر کوچک، پمپ روغن وجود ندارد. بجای آن از قطعهای به نام شاخص روغن (Oil Dipper) استفاده میشود.
- عملکرد: این قطعه که به ته شاتون متصل است، در هر دور چرخش میللنگ داخل روغن کارتر میرود و آن را به قطعات بالایی موتور میپاشد (Splash Lubrication).
محاسبه حجم موتور (Displacement)
قدرت موتور تک سیلندر به حجم جابجایی آن بستگی دارد که از فرمول زیر محاسبه میشود:
V = fracpi cdot d^2 cdot h4
که در آن:
- d: قطر دهانه سیلندر (Bore)
- h: طول مسیر حرکت پیستون (Stroke)
مقایسه موتور تک بنزینی و دیزلی
قطعه/ویژگی | موتور تک بنزینی | موتور تک دیزلی |
سیستم احتراق | شمع و کویل (جرقه) | انژکتور و فشار (تراکم) |
نسبت تراکم | پایین (حدود ۸ به ۱) | بسیار بالا (حدود ۲۰ به ۱) |
وزن قطعات | سبک و ظریف | بسیار سنگین و مستحکم |
دوام | متوسط | بسیار طولانی (کارکرد مداوم) |
کاربرد | سمپاش، موتور برق خانگی | موتور برق صنعتی، بتونیر |
نکات طلایی نگهداری
- فیلتر هوا: در موتورهای تک سیلندر، چون فقط یک ریه (سیلندر) وجود دارد، کثیفی فیلتر هوا سریعاً باعث دوده زدن شمع و افت قدرت شدید میشود.
- لرزهگیرها: به دلیل ذات پرلرزش موتورهای تک سیلندر، پیچهای اتصال بدنه مدام در معرض شل شدن هستند؛ همیشه آنها را آچارکشی کنید.
- روغن موتور: چون حجم روغن در کارتر این موتورها کم است (معمولاً ۶۰۰ سیسی تا ۱.۱ لیتر)، کوچکترین کاهش سطح روغن منجر به سوختن سریع موتور (گیرپاژ) میشود.
