یکی از مهم‌ترین مجموعه‌های قطعات برای تعمیر اساسی (Overhaul) موتور لودر ولوو مدل 4400 است. این لودر یکی از ماشین‌آلات کلاسیک و بسیار بادوام ولوو است و شناخت دقیق قطعات موتور آن برای یک تعمیر موفق ضروری است.

لودر ولوو 4400 از موتور دیزلی ساخت خود ولوو پنتا (Volvo Penta) استفاده می‌کند. موتور استاندارد و اصلی این لودر، مدل Volvo D42 است. این یک موتور 4 سیلندر، اتمسفریک (بدون توربوشارژ) و بسیار قابل اعتماد است. تحلیل جامع ما بر اساس مشخصات این موتور خواهد بود.

تحلیل جامع کیت سیلندر (بوش، پیستون، رینگ) موتور ولوو D42

مجموعه “بوش، پیستون، رینگ” که به آن “کیت تر” (Wet Kit) نیز گفته می‌شود، هسته اصلی تولید قدرت در موتور است. در موتور D42، این قطعات طراحی خاصی دارند که به دوام و عملکرد آن کمک می‌کند.بوش پیستون رینگ موتور لودر ولوو 4400

۱. بوش سیلندر (Cylinder Liner / Sleeve)

موتورهای ولوو پنتا مانند D42، از سیستم بوش تَر (Wet Liner) استفاده می‌کنند که یک مزیت بزرگ برای تعمیرات و خنک‌کاری است.

• نوع بوش: بوش تَر. این بدان معناست که سطح خارجی بوش مستقیماً با مایع خنک‌کننده (آب و ضدیخ) در تماس است.
• ساختار ظاهری:
• بدنه اصلی: یک استوانه دقیق ساخته شده از چدن گریز از مرکز (Centrifugal Cast Iron) که مقاومت بالایی در برابر سایش و خوردگی دارد.
• لبه بالایی (Flange/Collar): یک لبه ضخیم در بالای بوش که روی نشیمنگاه خود در بلوک موتور می‌نشیند. این لبه وظیفه تحمل فشار احتراق و آب‌بندی محفظه احتراق را با کمک واشر سرسیلندر بر عهده دارد.
• شیارهای آب‌بندی (Seal Grooves): در قسمت پایینی بوش، معمولاً دو یا سه شیار برای قرارگیری اورینگ‌های لاستیکی وجود دارد. این اورینگ‌ها وظیفه حیاتی جلوگیری از نشت مایع خنک‌کننده به داخل کارتل (محفظه روغن) را بر عهده دارند.
• سطح داخلی: سطح داخلی بوش با دقت بالا سنگ خورده (Honed) و دارای الگوی هاشور متقاطع (Cross-hatch pattern) است. این الگوی میکروسکوپی برای حفظ یک لایه نازک روغن جهت روانکاری رینگ‌ها ضروری است.
• وظیفه:

1. تشکیل دیواره محفظه احتراق.
2. انتقال بسیار مؤثر حرارت از محفظه احتراق به مایع خنک‌کننده.
3. امکان تعویض آسان سیلندرها بدون نیاز به تراشکاری بلوک موتور.

• نکات مهم:
• ارتفاع بوش (Liner Projection): پس از نصب بوش در بلوک، ارتفاع لبه بوش نسبت به سطح بلوک باید با ابزار دقیق اندازه‌گیری شود. این ارتفاع که معمولاً در حد چند صدم میلی‌متر است، برای آب‌بندی صحیح واشر سرسیلندر حیاتی است.
• اورینگ‌ها: همیشه باید از اورینگ‌های نو و باکیفیت (معمولاً از جنس وایتون) استفاده کرد.

۲. پیستون (Piston)

پیستون در موتور D42 نیروی انفجار سوخت را به شاتون منتقل می‌کند و طراحی آن برای عملکرد بهینه موتور تزریق مستقیم بسیار مهم است.

• جنس: آلیاژ آلومینیوم-سیلیکون سبک و مقاوم در برابر حرارت.
• ساختار در موتور D42:
• تاج پیستون (Piston Crown): قسمت بالایی پیستون است. موتور D42 از سیستم تزریق مستقیم (Direct Injection) استفاده می‌کند، بنابراین روی تاج پیستون یک محفظه احتراق کاسه‌ای شکل (Combustion Bowl) با طراحی خاص ولوو وجود دارد. این طراحی به ایجاد تلاطم (Turbulence) در هوای فشرده شده و مخلوط شدن عالی آن با سوخت پاشیده شده کمک می‌کند.
• شیار رینگ‌ها (Ring Grooves): این پیستون معمولاً دارای 3 یا 4 شیار برای رینگ‌ها است (2 یا 3 رینگ کمپرسی و 1 رینگ روغن). شیار رینگ کمپرسی اول که بیشترین حرارت و فشار را تحمل می‌کند، با یک حلقه فولادی ضد سایش (Alfin Insert) تقویت شده است تا از خورده شدن شیار آلومینیومی جلوگیری کند.
• دامنه پیستون (Piston Skirt): قسمت پایینی پیستون که با یک لایه پوشش ضد اصطکاک (مانند گرافیت) پوشانده شده تا سایش در هنگام راه‌اندازی سرد کاهش یابد.
• وظیفه:

1. آب‌بندی محفظه احتراق از پایین.
2. انتقال نیرو به شاتون.
3. کمک به انتقال حرارت از تاج پیستون به دیواره بوش.

۳. رینگ‌های پیستون (Piston Rings)

رینگ‌ها وظیفه حیاتی آب‌بندی سه‌گانه را بر عهده دارند: آب‌بندی فشار، کنترل روغن و انتقال حرارت. یک کیت رینگ برای هر پیستون موتور D42 معمولاً شامل 3 یا 4 رینگ است:

1. رینگ کمپرسی اول (Top Compression Ring):

• وظیفه: آب‌بندی اصلی فشار احتراق.
• شکل و جنس: معمولاً دارای مقطع بشکه‌ای (Barrel-faced) و با پوشش کروم سخت برای مقاومت حداکثری در برابر حرارت و سایش.

2. رینگ کمپرسی دوم (Second/Intermediate Ring):

• وظیفه: پشتیبانی از رینگ اول در آب‌بندی و پاک کردن لایه روغن اضافی از دیواره بوش.
• شکل: اغلب دارای مقطع مخروطی (Taper-faced) است تا خاصیت روغن‌روبی داشته باشد.

3. رینگ روغن (Oil Control Ring):

• وظیفه: کنترل دقیق ضخامت فیلم روغن روی دیواره بوش. این رینگ روغن اضافی را به کارتل بازمی‌گرداند تا از سوختن آن در محفظه احتراق جلوگیری کند.
• شکل: معمولاً از نوع فنردار (Spring-loaded) با شیارهای متعدد است که به روغن اجازه می‌دهد از طریق سوراخ‌های پشت رینگ به داخل پیستون و سپس به کارتل تخلیه شود.

علائم خرابی و نیاز به تعویض کیت سیلندر در لودر 4400

• دود آبی غلیظ از اگزوز: اصلی‌ترین نشانه روغن‌سوزی به دلیل فرسودگی رینگ روغن یا گشاد شدن بوش.
• افت شدید قدرت و کندی عملکرد هیدرولیک: ناشی از کاهش کمپرس موتور. لودر در زیر بار سنگین “کم می‌آورد”.
• سخت روشن شدن موتور (به‌ویژه در هوای سرد): کمپرس ضعیف موتور نمی‌تواند دمای کافی برای احتراق خودکار سوخت دیزل را ایجاد کند.
• کم کردن روغن: نیاز به اضافه کردن مکرر روغن به موتور.
• بخار یا دود زیاد از لوله بخار روغن (Breather Pipe): نشانه فرار کمپرس از کنار رینگ‌ها (Blow-by).
• داغ شدن بیش از حد موتور یا جوش آوردن: اگر خرابی بوش باعث نشت کمپرس به سیستم خنک‌کننده شود، می‌تواند باعث ایجاد حباب و جوش آوردن موتور گردد.بوش پیستون رینگ موتور لودر ولوو 4400

نکات کلیدی هنگام تعویض کیت موتور ولوو D42

• خرید کیت معتبر: از کیت‌های کامل و با برندهای معتبر مانند Mahle, Kolbenschmidt (KS), یا قطعات اصلی ولوو (Volvo Genuine Parts) استفاده کنید. هماهنگی ابعادی و آلیاژی این سه قطعه حیاتی است.
• نصب بوش: قبل از نصب اورینگ‌ها، شیارها و محل نشستن آن‌ها در بلوک را کاملاً تمیز کنید. اورینگ‌ها را با گریس مخصوص یا مایع ظرفشویی روان کنید تا هنگام جا زدن بوش پاره نشوند.
• اندازه‌گیری ارتفاع بوش: پس از نصب، حتماً ارتفاع لبه بوش نسبت به سطح بلوک را چک کنید.
• جهت پیستون: پیستون‌ها معمولاً دارای یک علامت (مانند فلش یا نقطه) روی تاج خود هستند که باید به سمت جلوی موتور (سمت رادیاتور) باشد.
• ابزار مخصوص: برای نصب رینگ‌ها از رینگ‌پَهن‌کُن و برای جا زدن پیستون در بوش از رینگ‌جمع‌کُن استفاده کنید.
• گشتاور (Torque): پیچ‌های شاتون و سرسیلندر را حتماً با ترکمتر و طبق مشخصات دقیق کارخانه ولوو سفت کنید. این مرحله در عمر موتور بسیار تأثیرگذار است.