في أي محرك احتراق داخلي، يتم تشغيل الآليات الرئيسية والمساعدة من العمود المرفقي باستخدام بكرة وحزام.اقرأ عن ماهية بكرة العمود المرفقي، وأنواعها الموجودة، وكيف تعمل ووظائفها، بالإضافة إلى استبدال وإصلاح البكرة في المقالة المقترحة.
الغرض ودور بكرة العمود المرفقي
يحتوي أي محرك احتراق داخلي على عدة أنظمة تحتاج إلى مصدر للطاقة الميكانيكية لتشغيله.وتشمل هذه الأنظمة آلية توزيع الغاز وأنظمة التشحيم والتبريد وأنظمة الإشعال بالتلامس مع الموزع الكسارة وأنظمة إمداد الوقود وغيرها.مصدر الطاقة لجميع هذه الأنظمة هو العمود المرفقي - حيث يتم أخذ جزء من عزم الدوران منه، والذي يستخدم لقيادة الأعمدة والمضخات والمولدات والوحدات الأخرى.في الوقت نفسه، يتم استخدام عدة محركات منفصلة في المحرك: حزام التوقيت أو محرك السلسلة ومحركات التروس للوحدات.هنا سننظر فقط في محركات الحزام، والتي تشمل بكرة العمود المرفقي.
تعد بكرة العمود المرفقي جزءًا من محرك حزام التوقيت والآليات المساعدة الأخرى لمحركات الاحتراق الداخلي (البنزين والديزل).توجد البكرة على مقدمة العمود المرفقي (أي في المقدمة)، وتستخدم لقيادة عمود الكامات (أو الأعمدة)، بالإضافة إلى عدد من الوحدات - مضخة سائلة (مضخة)، مولد، مضخة توجيه كهربائية، مروحة تبريد، ضاغط تكييف، ضاغط هوائي وغيرها.
أيضًا، يمكن لبكرة العمود المرفقي أداء وظيفتين إضافيتين:
- تتبع السرعة الزاوية وموضع العمود المرفقي باستخدام المستشعر المناسب؛
- تخميد الاهتزازات التي تحدث أثناء تشغيل/إيقاف المحرك والظروف المؤقتة.
بشكل عام، تعتبر بكرة العمود المرفقي، على الرغم من بساطتها وعدم رؤيتها، جزءًا مهمًا من أي محرك حديث.اليوم، هناك مجموعة واسعة من هذه المكونات، وكلها تحل مشاكل مختلفة.
أنواع وميزات تصميم بكرات العمود المرفقي
تستخدم المحركات نوعين رئيسيين من بكرات العمود المرفقي، والتي تختلف في التصميم والغرض:
- بكرات بروك لنقل الحزام على شكل حرف V؛
- بكرات مسننة للحزام المسنن.
تعد بكرات بروك حلاً كلاسيكيًا تم استخدامه في محركات الاحتراق الداخلي منذ بدايتها.يحتوي السطح الخارجي لهذه البكرة على واحد أو أكثر من التيارات على شكل حرف V، والتي تتضمن حزامًا من الشكل المناسب (على شكل حرف V أو ضلع على شكل حرف V).تُستخدم هذه البكرات فقط في عمليات نقل الحركة ذات الحزام V، حيث لا تكون هناك حاجة للتركيب الدقيق للعمود المرفقي والوحدات بالنسبة لبعضها البعض.تشمل هذه التروس محرك مضخة المياه والمولد وضاغط تكييف الهواء وضاغط الهواء والمروحة ومضخة التوقيت.
تعد البكرات المسننة حلاً حديثًا تم استخدامه في المحركات خلال العقدين أو الثلاثة عقود الماضية.تُستخدم هذه البكرات في التروس ذات أحزمة التوقيت التي تحل محل محرك سلسلة التوقيت.تضمن البكرات المسننة للعمود المرفقي والوحدات وحزام التوقيت الذي يربطها موضعًا معينًا للوحدات بالنسبة لبعضها البعض.في معظم الحالات، يتم استخدام البكرة المسننة لقيادة التوقيت ومضخة المياه، ويتم تشغيل الوحدات المتبقية بواسطة ناقل حركة منفصل على شكل حرف V.
هناك أيضًا بكرات مدمجة، وهي عبارة عن هيكل من البكرات المسننة والإسفينية (أو المضلعة على شكل حرف V).تُستخدم هذه البكرات لقيادة التوقيت وعدد من الوحدات المساعدة للمحرك.يمكن أن يكون هناك عدة (ما يصل إلى أربعة) بكرات إسفينية/مضلعة على شكل حرف V في هذا التصميم.
وتنقسم كل هذه البكرات إلى نوعين حسب التصميم:
- قطعة واحدة/مطحونة؛
- مركب مخمد.
البكرات من النوع الأول عبارة عن أجزاء صلبة مصبوبة أو منحوتة من قطعة معدنية واحدة (حديد الزهر أو الفولاذ).هذه البكرات هي الأبسط والأرخص، ولكنها تنقل إلى الوحدات جميع الاهتزازات التي تحدث عندما يدور العمود المرفقي.
البكرات من النوع الثاني مركبة، وتتكون من محور وحلقة متصلة من خلال حلقة مطاطية.بسبب وجود حلقة مطاطية، يتم فصل المحور والتاج، وبالتالي يتم تخفيف الاهتزازات والاهتزازات التي تحدث أثناء دوران العمود المرفقي.هذه البكرات أثقل وأكثر تعقيدًا وأكثر تكلفة، ولكن هذا يؤتي ثماره من خلال موثوقية ومتانة أفضل لمحرك الحزام بأكمله.
كما يتم تقسيم البكرات إلى مجموعتين حسب نوع التثبيت:
- التثبيت بمسمار ومفتاح مركزي؛
- التثبيت بعدة (2-6) براغي.
في المحركات الحديثة، غالبًا ما يتم تثبيت بكرة العمود المرفقي، خاصة في حالة محرك حزام التوقيت، على مسمار واحد، ويتم منعها من الدوران باستخدام مفتاح.يمكن تثبيت البكرات المساعدة بعدة براغي، ويتم التثبيت على المحور، وهو إما استمرار لضرس محرك سلسلة التوقيت، أو مصبوب على مقدمة العمود المرفقي، أو جزء مستقل مع تثبيت مجرى المفتاح على اصبع القدم من رمح.
على بكرات المحركات الحديثة، بالإضافة إلى التيارات أو الأسنان الموجودة أسفل الحزام، يمكن عمل ترس حلقي لتشغيل مستشعر موضع العمود المرفقي (DPKV).التاج هو ما يسمى بالقرص الرئيسي لمستشعر العمود المرفقي، ويمكن تشكيله مع البكرة، أو يمكن تصنيعه كجزء منفصل باستخدام البراغي.
تتم موازنة أي بكرة عمود مرفقي أثناء التصنيع للتخلص من الاهتزازات والضربات.لإزالة المعدن الزائد، يتم حفر المنخفضات الصغيرة في البكرة.
قضايا استبدال وإصلاح بكرة العمود المرفقي
تعتبر بكرة العمود المرفقي جزءًا موثوقًا ومتينًا، ولكن مع مرور الوقت، قد تتلف وتفشل.إذا تم الكشف عن تآكل البكرة المسننة، وكذلك في حالة الشقوق والكسور والتشوهات وغيرها من الأضرار، فيجب تفكيك البكرة واستبدالها بأخرى جديدة.قد يكون من الضروري أيضًا تفكيك البكرة عند إجراء أعمال الإصلاح على المحرك.
تعتمد عملية استبدال بكرة العمود المرفقي على نوع مرفقها.أسهل طريقة هي إزالة البكرة الموجودة على البراغي - ما عليك سوى فك البراغي أثناء تثبيت العمود المرفقي ومنعه من الدوران.يعد تفكيك بكرة مسننة على مسمار واحد أكثر تعقيدًا إلى حد ما ويبدو عمومًا كما يلي:
1.إصلاح السيارة عن طريق وضع توقفات تحت العجلات، في حالة محرك البنزين، قم بإزالة الموصل من ملف الإشعال (بحيث يدور المشغل ولكن لا يعمل المحرك)، في حالة محرك الديزل، قم بإزالة الموصل من صمام إمداد الوقود لمضخة الحقن؛
2. قم بمعالجة المزلاج بأي وسيلة من شأنها أن تساعد في تمزيق أدوات التثبيت من مكانها دون كسرها؛
3. ضع مفتاحًا بمقبض طويل على المزلاج، ويجب أن يصل إلى الأرض، أو استخدم أنبوبًا إضافيًا؛
4. قم بتشغيل المحرك مع بداية التشغيل - في هذه الحالة، يجب أن يدور المزلاج.إذا لم ينجح الأمر في المرة الأولى، فيمكنك التكرار؛
5. فك الترباس.
6. باستخدام أداة سحب خاصة، قم بفك البكرة من مقدمة العمود المرفقي.
تجدر الإشارة إلى أنه للوصول إلى البكرة في السيارات ذات المحرك الطولي، من الأفضل استخدام حفرة الفحص، وفي السيارات ذات المحرك العرضي، يجب تفكيك العجلة اليمنى.
عند كسر الترباس، يجب توخي الحذر - فهو مشدود بجهد كبير، وبالتالي فإن خطر كسره مرتفع جدًا.يوصى بإزالة البكرة من العمود المرفقي باستخدام ساحبة خاصة، على الرغم من أنه يمكنك استخدام شفرة تركيب بسيطة، ولكن في هذه الحالة يجب عليك أيضًا توخي الحذر.تحتوي بعض البكرات على فتحات ملولبة خاصة يمكنك من خلالها ربط البراغي وإزالة البكرة.ومع ذلك، في هذه الحالة، يجب وضع صفائح فولاذية تحت البراغي الملولبة، حيث يمكن للمسمار أن يدفع عبر الجدار الأمامي لكتلة المحرك أو الأجزاء الأخرى الموجودة تحته.
يتم تركيب بكرة العمود المرفقي بترتيب عكسي.ومع ذلك، قد تكون هناك صعوبة، حيث أن البكرة مثبتة بإحكام على مقدمة العمود المرفقي، الأمر الذي يتطلب مجهودًا بدنيًا كبيرًا.يمكن معالجة موقع هبوط البكرة بالشحم لتسهيل تركيبها.
مع الاستبدال المناسب لبكرة العمود المرفقي، ستعمل جميع وحدات المحرك بشكل طبيعي، مما يضمن التشغيل الموثوق لوحدة الطاقة بأكملها.
وقت النشر: 27 أغسطس 2023