کمپرس موتور چیست؟ کمبود آن چه مشکلاتی ایجاد می‌کند؟
مجله خودرو کارستان ؛کمپرس موتور یکی از مراحل کاری در موتورهای احتراقی است. این عمل همان‌قدر که در موتور لازم و ضروری است، به همان اندازه احتمال خرابی در موتور را موجب می‌شود. در واقع هنگام کمپرس بخشی از بخار روغن از درب موتور ماشین خارج می‌گردد. کمپرس و منتقل کردن هوای اضافی به کارتر موجب عبور روغن موتور از سیستم تهویه کارتر و ورود به محفظه احتراق می‌شود. این اتفاق در طولانی مدت منجر به روغن سوزی در خودرو خواهد شد.
پیش از هر صحبتی بهتر است با نحوه عملکرد موتورهای چهار زمانه بنزینی آشنا شویم. تا بدانیم در مرحله کمپرس چه اتفاقی رخ می‌دهد.
۱- مرحله مکش
در مرحله مکش، پیستون از نقطه مرگ بالا (بالاترین نقطه قرارگیری پیستون) به سمت نقطه مرگ پایین (پایین‌ترین نقطه قرارگیری پیستون) حرکت می‌کند. در این شرایط سوپاپ ورودی هوا باز و سوپاپ خروجی بسته می‌شود.
پایین رفتن پیستون در سیلندر، حجم داخل محفظه احتراق افزایش یافته و فشار درون آن کم می‌شود. در نتیجه حالت مکش در سیلندر ایجاد خواهد شد. حال مخلوط هوا و سوخت از طریق سوپاپ ورودی وارد سیلندر شده و موجب حرکت نیم‌دور میل‌لنگ (۱۸۰درجه گردش) می‌شود.
۲- مرحله کمپرس (تراکم)
پس از اتمام مرحله مکش، پیستون از نقطه مرگ پایین به سمت نقطه مرگ بالا به حرکت درمی‌آید. در این هنگام هر دو سوپاپ ورودی و خروجی هوا بسته می‌شود. در نتیجه مخلوط سوخت و هوا درون سیلندر فشرده شده و درجه حرارت و فشار بالا می‌رود. (مقدار فشار تراکم به ۸ تا ۱۶ اتمسفر می‌رسد.) البته وزن مخلوط در این مرحله هیچ تغییری نمی‌کند. در این مرحله نیز میل‌لنگ به اندازه نیم‌دور (۱۸۰ درجه) گردش می‌کند.
اندازه فشار نهایی گاز در پایان مرحله کمپرس به عوامل مختلفی از جمله حجم سیلندر، درجه حرارت موتور، فشار هوا و راندمان حجمی موتور بستگی دارد.
۳- مرحله احتراق (قدرت)
پیش از اتمام کامل مرحله کمپرس (یعنی پیش از رسیدن کامل پیستون به نقطه مرگ بالا)، مرحله احتراق آغاز می‌شود. در این زمان شمع جرقه زده و باعث منفجر شده مخلوط سوخت و هوا درون سیلندر می‌گردد. احتراق این مخلوط بسیار سریع انجام شده و انرژی حرارتی آن آزاد می‌شود. بالا رفتن ناگهانی دما در سیلندر، انبساط مولکول‌ها را به دنبال دارد. این انبساط، فشار در محفظه احتراق را بالا برده و آن را تا ۴۰ اتمسفر می‌رساند. در اثر فشار ایجاد شده در سیلندر، پیستون مجددا به طرف پایین حرکت کرده و رفته‌رفته فشار کاهش می‌یابد.
مرحله احتراق یکی از مهم‌ترین مراحل در سیکل کاری موتورهای چهار زمانه است. در این مرحله نیز میل‌لنگ نیم دور به گردش درمی‌آید. لازم به ذکر است که در مرحله قدرت، هر دو سوپاپ ورودی و خروجی هوا بسته است.
۴- مرحله تخلیه
هنگام بالا رفتن پیستون، سوپاپ خروجی هوا (دود) باز می‌شود تا دود حاصل از احتراق به بیرون منتقل گردد. در مرحله تخلیه، فشار تراکم منجر به خروج دود از طریق منیفولد دود می‌شود. در این مرحله نیز میل‌لنگ نیم دور حرکت می‌کند. به طور کلی می‌توان گفت در پایان چهار مرحله موتورهای احتراقی، میل‌لنگ دو دور (۷۲۰ درجه) گردش می‌کند.
کمپرس موتور چیست؟
قطعا تا اینجا با مرحله کمپرس موتور احتراقی آشنا شده‌اید. به طور کلی کمپرس را می‌توان موجی از هوای فشرده درون موتور دانست که به سوخت بنزین در خودرو می‌انجامد. این مرحله در کنار اهمیتی که در طراحی موتورهای چهار زمانه دارد، گاهی مشکلاتی نیز برای موتور ایجاد می‌کند. در واقع وجود نشتی در مرحله تراکم باعث افزایش مصرف سوخت در موتور خواهد شد.
اجرای صحیح مرحله کمپرس و نسبت تراکم در آن، تاثیر مستقیم در توان موتور و مقدار مصرف سوخت دارد. به همین دلیل اکثر سازندگان در پی طراحی موتورهایی با توان تراکم بالاتر هستند. این کار به انفجار قوی‌تر در موتور و کسب انرژی بیشتر از مقدار سوخت ثابت منجر می‌شود. میزان آلایندگی در چنین موتورهایی نسبت به دیگر مدل‌ها کاهش چشمگیری دارد.
کمبود کمپرس موتور چه معنایی دارد؟
گاهی با افت توان در موتور و یا افزایش مصرف سوخت خودرو مواجه می‌شود. در این شرایط پس از فشار دادن پدال گاز، افزایش شتاب در موتور رخ نمی‌دهد. یکی از دلایل بروز این اتفاق، کمبود نسبت تراکم در مرحله کمپرس موتور است.
در یک موتور سالم، هر چه نسبت تراکم در مرحله کمپرس بیشتر باشد، فشار مخلوط سوخت و هوا بیشتر می‌شود. در نتیجه احتراق بهتری در سیلندر رخ داده و توان موتور بیشتر خواهد بود. برای حفظ این فشار و کسب راندمان بهتر در موتور باید محفظه سیلندر کاملا آب‌بندی باشد. اگر هر یک از سیلندرها دچار کمبود کمپرس شود، توان و کشش موتور به طور محسوسی کاهش می‌یابد. در نتیجه راننده فشار بیشتری به پدال گاز وارد می‌کند اما شتاب مناسب را به دست نمی‌آورد.
علل کمبود کمپرس در موتور چیست؟
اگر فشار کمپرس به بیرون از سیلندر راه یابد، نشان از وجود نشتی تراکم در موتور دارد. این افت فشار منجر به احتراق ناقص در موتور شده و از توان تولیدی آن می‌کاهد. ضمن این‌که وجود نشتی تراکم، مشکلات دیگری نیز برای خودرو ایجاد می‌کند. دلایل مختلفی در از دست رفتن آب‌بندی سیلندرها و کاهش فشار و کمبود کمپرس موتور نقش دارند. مهم‌ترین این دلایل، خرابی واشر سرسیلندر است. زیرا این قطعه وظیفه ممانعت از خروج کمپرس و قاطی شدن آب و روغن در موتور را برعهده دارد. سوپاپ‌ها و متعلقات آن به همراه مجاری آب و روغن روی واشر سرسیلندر قرار داشته و نسبت به یک‌دیگر آب‌بندی هستند. بنابراین معیوب شدن واشر سرسیلندر، آب‌بندی موتور را با مشکل مواجه کرده و احتمال کمبود کمپرس را به وجود می‌آورد. در ادامه به بررسی علل کمبود کمپرس در موتور خودرو می‌پردازیم:
۱- سوختن واشر سرسیلندر
اگر کمبود کمپرس در اثر سوختن واشر سرسیلندر باشد، نسبت تراکم در دو سیلندر مجاور به صورت یکسان کاهش می‌یابد. در این شرایط معمولا هوای فشرده به آب خودرو (سیستم خنک‌کننده) نشت یافته و کمپرس سیلندر به آب رخ می‌دهد. این مشکل غالبا با دود غلیظ و سفید رنگی از اگزوز همراه است. گاهی نیز این دود بر روی شمع‌ها نشسته و روشن شدن ماشین را با اختلال مواجه می‌کند. اگر مقدار نشتی کمپرس موتور زیاد شود، احتمال ترکیدن لوله‌های انتقال آب یا رادیاتور هم وجود دارد. برای حل این مشکل باید واشر سرسیلندر را تعویض نمود. البته در برخی شرایط سیلندر نیز نسبت به مقدار خرابی نیاز به تراش خواهد داشت.
یکی دیگر از حالات کمبود کمپرس موتور در اثر سوختن واشر سرسیلندر به کمپرس سیلندر به سیلندر مشهور است. در این حالت هوای متراکم از سیلندر در مرحله کمپرس به سیلندر مجاور و در مرحله مکش وارد می‌شود. این اتفاق با کاهش توان موتور و ایجاد سروصدا در کارکرد آن همراه خواهد بود.
۲- ضعیف شدن رینگ پیستون
اگر فشار هوا در سیلندرهای موتور پایین‌تر از حد استاندارد باشد، احتمال وجود ایراد در رینگ پیستون می‌رود. در این شرایط هوای فشرده سیلندر به محفظه کارتر (کارتل) نشت می‌کند. طوری که اگر درب روغن موتور را باز کنیم با خروج بخار روغن از آن مواجه می‌شویم. ضعیف شدن رینگ پیستون منجر به کمپرس موتور از بغل رینگ شده و ناشی از شکستگی رینگ است. این اتفاق در طی زمان روغن سوزی ماشین و گاهی اوقات خروج دود آبی از اگزوز را در پی دارد. رفع این مشکل معمولا با تعویض رینگ آسیب دیده برطرف می‌شود. اما در برخی مواقع به سبب شدت روغن‌سوزی جداره‌های سیلندر نیز آسیب دیده و نیاز به تراش‌کاری دارد. در این حالت با تراش سیلندر، سایز آن تغییر کرده و باید رینگ و پیستون نیز تعویض شوند. این اتفاق هزینه سنگینی همراه خواهد داشت.
3- قفل شدن رینگ پیستون
در برخی مواقع علت کمبود کمپرس موتور به تجمع رسوبات و کربن ناشی از احتراق به دور رینگ پیستون برمی‌گردد. در این شرایط رینگ قفل شده و نمی‌تواند باز و بسته شود.
۴- گرفتگی سیستم تخلیه فشار درونی
دیگر علت کمبود کمپرس موتور به گرفتگی سیستم تخلیه فشار درونی مربوط می‌شود. تجمع رسوبات و جرم‌گرفتگی در کانال‌های روغن منجر به افزایش قطر داخلی سیلندر شده و کاهش نسبت تراکم را به همراه دارد.
۵- معیوب شدن آب‌بندی سوپاپ‌ها
گاهی اوقات معیوب شدن آب‌بندی سوپاپ‌ها دلیل کمبود کمپرس در موتور است. این مسئله در اثر شکستن فنر سوپاپ یا از دست رفتن قابلی فنری آن‌ها رخ می‌دهد. در این شرایط هوای فشرده از طریق سوپاپ خارج شده و نسبت آن در سیلندر کاهش می‌یابد. این حالت به کمپرس از سوپاپ‌ها شناخته می‌شود و نسبت به دیگر دلایل کمبود کمپرس موتور، کمتر پیش می‌آید. اما بروز این مشکل دو حالت مختلف به وجود می‌آورد. اگر نشتی از سوپاپ دود باشد، صدایی شبیه به تاپ تاپ از اگزوز به گوش می‌رسد. اما نشتی از سوپاپ هوا با پایین آمدن کیفیت انفجار در موتور و کارکرد نادرست آن همراه می‌شود. البته در خودروهای کاربراتوری، حالتی شبیه به عطسه را در موتور مشاهده می‌کنیم.
روش اندازه‌گیری کمپرس موتور خودرو
برای اندازه‌گیری کمپرس موتور خودرو ابتدا باید شرایط زیر را فراهم آورید:
- از شارژ باتری خودرو به اندازه چند استارت مطمئن شوید.
- سوکت رله دوبل ماشین را آزاد کنید تا پمپ بنزین و سیستم جرقه‌زنی از کار بیفتد.
- بهتر است کمی صبر کنید تا خودرو کاملا سرد شود. این کار به تست دقیق‌تر کمپرس موتور کمک می‌کند.
مراحل تست کمپرس موتور با کمپرس سنج
برای یک خودرو ۴ سیلندر، نسبت تراکم در هر ۴ سیلندر باید یکسان و برابر حد استاندارد باشد. تغییر در فشار هر یک از این سیلندرها نشان از وجود مشکل در مرحله کمپرس است. اگر عدد به دست آمده بیشتر از مقدار استاندارد باشد، حاکی از روغن‌سوزی موتور در اثر خرابی کاسه نمد ساق سوپاپ دارد. اما کمتر بودن این عدد نسبت به مقدار استاندارد ناشی از کمبود کپرس موتور بوده و به یکی از دلایل ذکر شده مربوط می‌شود.
روش تست کمپرس موتور با استفاده از کمپرس سنج به صورت زیر است:
- ابتدا شمع هر ۴ سیلندر را باز کرده و شیلنگ رابط کمپرس‌سنج را به محل بستن شمع‌ها وصل کنید.
- دریچه گاز را به طور کامل باز بگذارید.
- استارت زده و تا جایی‌که عقربه کمپرس‌سنج بالاتر نرود، منتظر می‌مانیم.
- حال عدد به دست آمده را ثبت کرده و به سراغ تست بقیه سیلندرها می‌رویم.
- اگر تنها یکی از سیلندرها دچار افت کمپرس است، باید فشارسنج را باز کرده و مقداری روغن داخل همان سیلندر بریزید. حال مجددا فشار سیلندر مربوطه را اندازه‌گیری کنید.
- اگر عدد به دست آمده نسبت به قبل افزایش یافته، مشکل کمپرس موتور به رینگ‌ها برمی‌گردد. اما عدم تغییر این عدد به منظور خرابی واشر سرسیلندر یا آب‌بند نبودن سوپاپ‌هاست.
سخن پایانی
فرار کمپرس موتور از درون سیلندرها می‌تواند دلایل مختلفی داشته باشد. اما نکته مهم، جدی گرفتن این اتفاق است. بی‌توجهی به این مسئله آسیب‌های مختلفی به سیستم رادیاتور، شیلنگ‌های انتقال آب، رینگ و پیستون‌ها و … وارد می‌کند. از این رو لازم است در صورت مشاهده افت توان موتور، افزایش مصرف سوخت، شنیدن صدای موتور، عدم شتاب‌گیری، روغن‌سوزی ماشین و … سریعا به تعمیرگاه مراجعه کنید.
منبع:جی پی اس