مكونات جسم المحرك او كتلة الإسطوانات " البلوك" 

كتلة الأسطوانات:

تعمل الأسطوانات على تكوين غرفة الاحتراق وتلقي ونقل الضغط والحرارة الناشئين من الاحتراق و توجيه المكبس أثناء حركته الترددية وتتحمل القوي و الإجهادات التالية :

• الضغط العالي : يصل في محركات البنزين ما بين ( 40 : 60 ) بار. وفي محركات الديزل ما بين ( 50 : 80 ) بار.

• الحرارة العالية : تصل في لحظة الاشتعال 2000م وعند جدران أسطوانات المحركات المبردة بالماء من ( 80 : 120 ) م. بينما عند جدران أسطوانات المحركات المبردة بالهواء من ( 100 : 220 ) م.

• الاحتكاك : يكون أقوى ما يمكن عندما يكون المكبس في منتصف الشوط حيث يدفع ذراع التوصيل ( الذي يكون في وضع مائل ) المكبس إلى أعلى ضاغطا إياه بقوة على جدران الأسطوانات وينشأ عن هذا الضغط قوى احتكاك كبيرة .

وتصنع الأسطوانات من حديد الزهر الرمادي ويجب أن يتوفر فيها الشروط التالية :

1 مقاومة إجهادات ضغط كبيرة في كل الظروف .

2. خواص انزلاق جيدة مع قدرة تلاصق جيدة مع وسيط التزييت

3. مقاومة عالية للتلف

4. مقاومة عالية للصدأ

5. موصلية حرارية جيدة

6. خفة الوزن وسهولة التشغيل

تبلغ سرعة المكبس وكذا قوة المكبس الجانبية المؤثرة عموديا على سطح الأسطوانة أكبر قيمها عند حوالي منتصف المسافة بين النقطة الميتة العليا والنقطة الميتة السفلى . وبالرغم من هذا فإن القيمة الكبرى التأكل الأسطوانة تظهر عند النقطة الميتة العليا ثم يتناقص بتدرج كبير حتى النهاية السفلى لمنطقة شنابر المكبس . ويعلل هذا بالآتي :

 

- يكون التزييت في منطقة شنابر المكبس أسوأ ما يمكن

- يزال غشاء الزيت الموجود على جدار الأسطوانة بواسطة الوقود المتكاثف فوق سطح الأسطوانة عند بدء إدارة المحرك البارد في الشتاء ونتيجة لذلك ينشأ احتكاك جاف

- تكون آثار الكبريت الطفيفة الموجودة في الوقود أحماضه عند اتحادها ببخار الماء فتسبب تآكل الجزء العلوي لسطح الأسطوانة .

 

ويؤدي التأكل الكبير للأسطوانة إلى اتساع الخلوص بينها وبين المكبس . وبالتالي تقل قدرة المكبس على إحكام منع التسرب وينتج عن هذا انخفاض ضغط الانضغاط وعليه تقل قدرة المحرك . كما يزيد معدل استهلاك زيت التزييت مع ظهور دخان أزرق بغازات العادم ولذا يتم إجراء إصلاح أو خرط الأسطوانة .

وفي بعض المحركات تكون الأسطوانات على شكل جلب جافة أو مبللة وتكون الجلب الجافة رقيقة الجدران ذات شفة في أعلاها . ولا تلامس الجلب الجافة مياه التبريد أما الجلب المبللة فتحاط بمياه التبريد ويتم منع التسرب بين الجلبة وكتلة الأسطوانات من أسفل بواسطة حلقات مطاطية ومن أعلى بكبسها على وجه رأس المحرك . وتصنع الجلب المبللة من حديد الزهر. وتتميز الجلب المبللة بأنها سهلة التغيير . ولكن يعيب الجلب المبللة أنه في حالة تلف إحكام حلقات منع التسرب تصل مياه التبريد إلى داخل علبة المرفق .

المكبس :

وتصنع المكابس عادة من سبائك الألومنيوم حيث تصب في قوالب وتبرد فجأة . أما في المحركات المعرضة لإجهادات العالية ( عالية السرعة ) فتتم صناعة المكابس بالكبس لزيادة المتانة والصلابة .

ويتكون المكبس من الأجزاء الآتية :

• رأس المكبس وشفة الحريق ( تاج المكبس )

• منطقة الشنابر

• جذع المكبس وبنز المكبس

 

ويكون رأس المكبس في محركات البنزين رباعي الأشواط إما مستويا أو محدبة بدرجة خفيفة . وتؤثر طريقة الكسح بدرجة كبيرة على شكل رأس المكبس في المحركات ثنائية الشوط. ويعتمد سمك رأس المكبس على مقدار ضغط الاحتراق .

أما ارتفاع منطقة الشنابر فيتوقف على عدد وأبعاد الشنابر ويعرف الجزء من رأس المكبس حتى أول شنبر بشفة الحريق (تاج المكبس) . كما أن وظيفة جذع المكبس هي توجيه حركة المكبس داخل الأسطوانة ونقل القوى الجانبية إلى جدار الأسطوانة . وتتحكم الفتحات والنهاية السفلى لجذع المكبس في سريان الغاز في المحركات ثنائية الشوط . أما بنز المكبس فينقل القوة المؤثرة على المكبس إلى ذراع التوصيل.

 

حلقات ( شنابر ) المكبس : 

ووظيفتها منع تسرب الغازات من غرفة الاحتراق إلى علبة المرفق و منع وصول زيت التزييت إلى غرفة الاحتراق و توصيل الحرارة من رأس المكبس إلى جدار الأسطوانة وتنقسم شنابر المكبس تبعا لوظائفها المختلفة إلى نوعين :

- شنابر إحكام الضغط

- شنابر كشط الزيت .

وتستعمل عادة شنبران أو ثلاث شنابر انضغاط وشنبر كشط زيت واحد لمحركات أوتو أما بمحرك الديزل فيستعمل عدد أكبر من الشنابر، ويجب أن يكون التلامس بين شنابر المكبس مع جدار الأسطوانة جيدا لضمان منع التسرب بصورة جيدة . ولهذا يجب أن تتصف هذه الشنابر بالمرونة مع الاحتفاظ بخواص انزلاق جيدة ، ويتعرض شنبر الضغط الأعلى لأصعب ظروف التحميل . الناتجة عن سوء التزييت ، وارتفاع درجة الحرارة ، وكذلك تعرضه للصدأ ، ويمكن أن يطلى شنبر الضغط بطبقة من الكروم لتقليل معدل التلف بشنبر الضغط والشنابر الواقعة تحتها مباشرة . وتبلغ فتحة اتصال شنابر المكبس نحو0.2 مم . مما يتيح لهذه الشنابر المرونة الكافية للانفراج . وتحد من تسرب الغازات خلالها في نفس الوقت .

وغالبا ما تركب شنابر مكابس المحركات رباعية الأشواط بحيث تكون الزاوية بين فتحة اتصال كل حلقتين متتاليتين 180 لتحقيق إعاقة أكبر لتسرب الغازات . أما في المحرك ثنائي الشوط فيتم تثبیت شنابر المكبس في مجاريها بمسامير لمنع دوران الشنبر ، وحتى لا تمسك فتحة اتصال إحدى الشنابر بإحدى شقوق الأسطوانة عند مرور المكبس بها .

 

 

بنز المكبس :

ينقل بنز المكبس القوة المؤثرة على المكبس إلى ذراع التوصيل . وهو يتعرض أساسا لإجهاد حني . تؤثر ضغوط سطحية على سطح انزلاق بنز المكبس عندما تكون حركته الانزلاقية ضئيلة ولا سيما عندما يكون التزييت رديئا . لذا يحتاج بنز المكبس إلى قلب متين وسطح صلد.

ويتحقق ذلك باستعمال فولاذ ذي سلح مصلد على أن يكون فولاذا غير سبائكي .وفي نفس الوقت تتطلب قوى التسارع الكبيرة خفة وزن بنز المكبس . ويمكن تسهيل تركيب بنز المكبس بتسخين المكبس إلى درجة حرارة تتراوح بين ( 60 : 80 ) م بوضعه فوق مسلح تسخين أو بغمره ي زيت نظيف ساخن .

وإذا لم يكن بنز المكبس ثابتا في عروة ذراع التوصيل ، يجب إحكامه ضد الإزاحة المحورية ويتم هذا بتركيب شنبر إحكام أو يتم إدخال هذه الشنابر في حزوز صرة بنز المكبس .

أشكال بنز المكبس :

 

1. بنز مكبس بثقب أسطواني نافذ

2. بنز مكبس بثقب نافذ ونهايتين مخروطتين

3. بنز مكبس بثقب مسدود في الوسط

4. بنز مكبس بثقب مسدود من طرف واحد

 

ذراع التوصيل :

يعمل ذراع التوصيل على نقل القوة من المكبس إلى عمود المرفق و توليد عزم لى على عمود المرفق و المساعدة في تحويل الحركة الترددية للمكبس إلى حركة دورانية ويتحمل الإجهادات التالية:

 

- إجهاد ضغط : ناشئ بسبب القوة الكبيرة المؤثرة على المكبس خلال مشاوير الضغط والقدرة والعادم .

 - إجهاد شد : خلال مشوار السحب .

 - احتكاك في المحامل .

 

ونظرا للإجهادات العالية والمتغيرة المؤثرة على ذراع التوصيل ، يصنع هذا الذراع من سبائك الفولاذ المقوى.

ويتكون ذراع التوصيل من النهاية الصغرى لذراع التوصيل مع جلبتها والساق والنهاية الكبرى لذراع التوصيل مع الغطاء وكذلك من المحمل ومسامير الربط الملولبة .

 

 

النهاية الصغرى لذراع التوصيل :

 

يركب بنز المكبس بداخل النهاية الصغرى لذراع التوصيل وتقوم الجلبة المصنوعة من البرونز والمكبوسة في النهاية الصغرى بتحسين خواص الانزلاق ويتم تزييت بنز المكبس من الزيت المتساقط من رأس المكبس والذي يصله من خلال ثقب النهاية الصغرى لذراع التوصيل . ويرتكز بنز المكبس عادة في محمل عائم ويمكن تركيبه يدويا في هذه الحالة .

 

 

ساق ذراع التوصيل :

مقطعة على شكل (1) ويمتاز هذا المقطع بمقاومة عالية للإنبعاج

 

 

النهاية الكبرى لذراع التوصيل :

تحيط هذه النهاية بعمود المرفق وتصنع من نصفي انزلاق، وتصنع المحامل من سبيكة الألومنيوم وتدعم بقشرة من الفولاذ وأحيانا تبطن من البرونز والرصاص كمادة تحميل . ويتم تزييت المحمل في النهاية الكبرى لذراع التوصيل بواسطة ثقب في عمود المرفق، وتوجد في المحمل مجار دائرية لاستيعاب الزيت .

 

شكرا لكم على المشاهدة