في جميع محركات الاحتراق الداخلي، يدور العمود المرفقي وقضبان التوصيل في محامل خاصة - بطانات.اقرأ عن ماهية بطانة العمود المرفقي، وما هي الوظائف التي تؤديها، وما هي أنواع البطانات وكيف يتم ترتيبها، بالإضافة إلى الاختيار الصحيح للبطانات الجديدة للإصلاح - اقرأ المقال.
ما هي بطانات العمود المرفقي؟
بطانة العمود المرفقي هي جزء من آلية الكرنك لمحرك الاحتراق الداخلي، وهي عبارة عن محمل عادي يقلل من خسائر الاحتكاك وتشويش الأجزاء عند نقاط اتصال العمود المرفقي بسرير كتلة المحرك والعمود المرفقيمع قضبان ربط المكبس.يرجع استخدام المحامل العادية إلى الظروف الصعبة والأحمال العالية، والتي بموجبها تعمل المحامل الدوارة (الكرة أو الأسطوانة) بشكل غير فعال وسيكون لها مورد قصير.اليوم، تستخدم معظم وحدات الطاقة البطانات، وفقط في بعض المحركات ذات الطاقة المنخفضة ذات الأسطوانة الواحدة أو ذات الأسطوانة المزدوجة، يتم استخدام المحامل الدوارة كدعامات للعمود المرفقي.
تتمتع بطانات العمود المرفقي بعدة وظائف أساسية:
• تقليل قوى الاحتكاك عند نقطة التلامس بين العمود المرفقي ودعامات كتلة الأسطوانة وقضبان التوصيل.
• نقل القوى وعزم الدوران الناتج أثناء تشغيل المحرك - من قضبان التوصيل إلى العمود المرفقي، ومن العمود المرفقي إلى كتلة المحرك، وما إلى ذلك؛
• التوزيع السليم للزيت (تكوين طبقة زيتية) على أسطح أجزاء الاحتكاك.
• المحاذاة الصحيحة وتحديد موضع الأجزاء بالنسبة لبعضها البعض.
تلعب بطانات العمود المرفقي دورًا مهمًا في تشغيل وحدة الطاقة، ولكنها في نفس الوقت بسيطة جدًا من حيث التصميم.
أنواع وخصائص بطانات العمود المرفقي
يتم تقسيم محامل العمود المرفقي العادية إلى أنواع وفقًا لمكان التثبيت والغرض وأبعاد الإصلاح.
يوجد في مكان التثبيت نوعان من البطانات:
• السكان الأصليين.
• ربط القضبان.
يتم تثبيت المحامل العادية الرئيسية في قاعدة العمود المرفقي في كتلة المحرك وتغطي المجلات الرئيسية للعمود المرفقي، مما يضمن دورانه الحر.يتم تثبيت محامل عادية لقضيب التوصيل في الرأس السفلي لقضيب التوصيل وتغطي مجلة قضيب التوصيل للعمود المرفقي.
كما يتم تقسيم الإدخالات إلى مجموعتين حسب الغرض منها:
• تقليدي - يوفر فقط تقليلًا لقوى الاحتكاك عند نقاط تلامس الأجزاء.
• القفل الرئيسي - يوفر بالإضافة إلى ذلك تثبيت العمود المرفقي في السرير، مما يمنع إزاحته المحورية.
المحامل العادية التقليدية عبارة عن حلقات نصف مسطحة ورقيقة الجدران.يمكن صنع محامل القفل على شكل حلقات نصف دفعية (والتي تستخدم في مجموعة ذات بطانة مسطحة) وبطانات ذات أطواق.يتم تثبيت الحلقات النصفية في نهاية المحرك، ويتم تثبيت بطانات الياقات على دعامة واحدة أو اثنتين من قاعدة العمود المرفقي.
تتآكل بطانات العمود المرفقي أثناء التشغيل ويجب استبدالها، كما تتعرض مجلات العمود المرفقي للتآكل أيضًا، مما يؤدي إلى زيادة الفجوة بين أجزاء الاحتكاك.إذا قمت بتثبيت بطانات جديدة بنفس سمك البطانات القديمة، فستظل الفجوة كبيرة جدًا، وهو أمر محفوف بالطرق والتآكل الأكثر كثافة.لتجنب ذلك، يتم استخدام بطانات ما يسمى بأبعاد الإصلاح - سمك متزايد قليلا يعوض عن تآكل مجلات العمود المرفقي.يبلغ حجم البطانات الجديدة 0.00، ويتم إنتاج بطانات الإصلاح بزيادة في السماكة بمقدار 0.25، 0.5، 0.75، 1.0، 1.25، 1.5 مم، ويتم تعيين هذه الإدخالات على التوالي +0.25، +0.5، إلخ.
تصميم بطانات العمود المرفقي
المحمل العادي للعمود المرفقي مركب، ويحتوي على حلقتين معدنيتين نصف مسطحتين تغطيان مجلة العمود المرفقي بالكامل (العلوي والسفلي).هناك عدة عناصر في هذا الجزء:
• فتحات (واحدة أو اثنتين) لتمرير الزيت إلى قنوات الزيت في العمود المرفقي وقضيب التوصيل.
• أقفال على شكل مسامير أو أخاديد للدبابيس لتثبيت المحمل في دعامة العمود المرفقي أو في رأس قضيب التوصيل السفلي.
• أخدود طولي لإمداد الزيت إلى الحفرة (يتم إجراؤه فقط على البطانة الموجودة على جانب القناة - وهي البطانة الرئيسية السفلية وبطانة قضيب التوصيل العلوي)؛
• في بطانات الدفع - الجدران الجانبية (الياقات) لتثبيت المحمل والحد من الحركة المحورية للعمود المرفقي.
البطانة عبارة عن هيكل متعدد الطبقات، أساسه عبارة عن صفيحة فولاذية مع طلاء مضاد للاحتكاك مطبق على سطح العمل.هذا الطلاء هو الذي يوفر تقليل الاحتكاك وعمر خدمة طويل للمحمل، وهو مصنوع من مواد ناعمة ويمكن أيضًا أن يكون متعدد الطبقات.نظرًا لنعومته المنخفضة، يمتص طلاء البطانة الجزيئات المجهرية الناتجة عن تآكل العمود المرفقي، ويمنع تشويش الأجزاء، والجرجر، وما إلى ذلك.
حسب التصميم، تنقسم بطانات العمود المرفقي إلى مجموعتين رئيسيتين:
• ثنائية المعدن.
• ثلاثي المعدن.
يتم ترتيب المحامل ثنائية المعدن بكل بساطة.وهي تعتمد على شريط فولاذي بسمك 0.9-4 مم (اعتمادًا على نوع الجزء والغرض منه، تكون المحامل الرئيسية أكثر سمكًا، وقضبان التوصيل أرق)، والتي تكون عليها طبقة مقاومة للاحتكاك بسمك 0.25- يتم تطبيق 0.4 ملم.مادة تشحيم صلبة) تصل إلى 75%، وقد تحتوي أيضًا على كميات صغيرة من النيكل والكادميوم والزنك ومعادن أخرى.
بالإضافة إلى الطلاء الرئيسي المضاد للاحتكاك، تحتوي البطانات الثلاثية المعدنية على طبقة تغطية بسمك 0.012-0.025 مم (12-25 ميكرومتر)، مما يوفر خصائص وقائية (يحارب التآكل والتآكل المفرط للطبقة الأساسية) ويحسن مقاومة الاحتكاك صفات المحمل.يتكون هذا الطلاء من سبائك الرصاص والقصدير والنحاس بمحتوى رصاص يتراوح بين 92-100٪ والقصدير يصل إلى 12٪ والنحاس لا يزيد عن 3٪.
أيضًا، قد توجد طبقات إضافية في المحامل العادية:
• الطبقة الواقية العلوية من القصدير عبارة عن طبقة من القصدير النقي يبلغ سمكها 0.5-1 ميكرون فقط، مما يوفر الحماية ضد التآكل والشحوم والتلوث أثناء النقل والتركيب والتشغيل للبطانة.
• الطبقة الواقية السفلية من القصدير هي نفس الطبقة المطبقة على الجزء الخارجي من البطانة (في مواجهة دعامات العمود المرفقي أو الجزء الداخلي من رأس قضيب التوصيل)؛
• طبقة فرعية من النيكل (حاجز النيكل، الحشية) - طبقة رقيقة من النيكل لا يزيد سمكها عن 1-2 ميكرون بين الطبقة الرئيسية المضادة للاحتكاك وطبقة الطلاء.تمنع هذه الطبقة انتشار ذرات القصدير من طبقة الطلاء إلى الطبقة الرئيسية، مما يضمن ثبات التركيب الكيميائي للطلاء المضاد للاحتكاك الرئيسي.في حالة عدم وجود حاجز النيكل في الطلاء الرئيسي، قد يزيد تركيز القصدير، مما يؤدي إلى تغييرات سلبية في خصائص المحمل.
الهيكل المدروس للمحامل العادية ليس معيارًا، حيث تقدم العديد من الشركات المصنعة مخططاتها وتصميماتها الفريدة.على سبيل المثال، يمكن تطبيق سبيكة مقاومة الاحتكاك الرئيسية على القاعدة الفولاذية ليس بشكل مباشر، ولكن من خلال طبقة فرعية إضافية من سبائك الألومنيوم أو النحاس، يمكن أن تحتوي طبقة الطلاء على مجموعة متنوعة من التركيبات، بما في ذلك خالية من الرصاص، وما إلى ذلك.
قضايا اختيار واستبدال بطانات العمود المرفقي
عند اختيار المحامل العادية، من الضروري البدء من طراز المحرك وتآكل الأجزاء المتزاوجة ووجود بطانات الإصلاح.كقاعدة عامة، يتم تصنيع البطانات لمجموعة طراز واحدة أو حتى طراز محرك واحد، لذلك من المستحيل استبدالها بأجزاء من محرك آخر (مع استثناءات نادرة).أيضًا، لا يمكنك استخدام البطانات دون مراعاة تآكل مجلات العمود المرفقي، وإلا فإن الإصلاح سوف يتحول إلى مشاكل أكبر.
قبل اختيار حجم إصلاح المحامل، من الضروري تحديد تآكل مجلات العمود المرفقي والأجزاء الأخرى ذات الصلة (الأسرة ورؤوس قضبان التوصيل، على الرغم من أنها أقل عرضة للتآكل).عادةً ما يحدث تآكل الأعناق بشكل غير متساوٍ، فبعضها يتآكل بشكل أكثر كثافة، والبعض الآخر أقل، ولكن يتم شراء مجموعة من البطانات المتطابقة للإصلاح، لذلك يجب طحن جميع الأعناق بنفس الحجم.يعتمد اختيار القيمة التي ستطحن بها مجلات العمود المرفقي على توفر محامل بأحجام إصلاح معينة مناسبة لهذا المحرك المعين.بالنسبة للمحركات ذات الأميال المنخفضة، يتم تحديد أحجام الإصلاح +0.25 أو +0.5، بالنسبة للمحركات ذات الأميال الكبيرة، قد تكون هناك حاجة إلى طحن إلى حجم إصلاح +1.0، في المحركات القديمة أكثر - حتى +1.5.لذلك، بالنسبة للمحركات الجديدة، عادة ما يتم إنتاج بطانات من ثلاثة أو أربعة أحجام إصلاح (حتى +0.75 أو +1.0)، وبالنسبة للمحركات القديمة، يمكن العثور على بطانات تصل إلى +1.5.
يجب أن يكون حجم إصلاح بطانات العمود المرفقي بحيث تكون هناك فجوة في حدود 0.03-0.07 ملم عند تجميع المحرك بين مجلة العمود المرفقي وسطح المحمل.
مع الاختيار الصحيح للمحامل العادية للعمود المرفقي، سيعمل المحرك، حتى مع الأميال العالية، بكفاءة وكفاءة في أوضاع مختلفة.
وقت النشر: 22 أغسطس 2023