يوجد في أي محرك مكبس حديث أجزاء تضمن إحكام غرفة الاحتراق وتزييت الأسطوانات - حلقات المكبس.اقرأ كل شيء عن حلقات المكبس وأنواعها الحالية وميزات التصميم والتشغيل، بالإضافة إلى الاختيار الصحيح واستبدال الحلقات في المقالة المقترحة.
ما هي حلقات المكبس؟
حلقات المكبس - أجزاء من مجموعة مكبس الأسطوانات (CPG) لمحرك الاحتراق الداخلي؛حلقات معدنية قابلة للفصل مثبتة على مكابس من أجل إغلاق غرفة الاحتراق وتقليل فقد زيت المحرك وتقليل كمية غازات العادم التي تدخل علبة المرافق.
للتشغيل العادي لمحرك الاحتراق الداخلي المكبس، من المهم للغاية أن يتم إنشاء ضغط يتجاوز حدًا أدنى معينًا في غرفة الاحتراق في نهاية شوط الانضغاط (عندما يصل المكبس إلى أعلى مركز ميت) - تسمى هذه المعلمة ضغط.بالنسبة لمحركات البنزين، يقع الضغط في حدود 9-12 أجواء، بالنسبة لوحدات الديزل، تكون هذه المعلمة 22-32 أجواء.لتحقيق الضغط اللازم، من الضروري التأكد من إغلاق غرفة الاحتراق - يتم حل هذه المشكلة عن طريق حلقات المكبس.
تؤدي حلقات المكبس عدة وظائف رئيسية:
● إغلاق غرفة الاحتراق - يتم تحديد حجم الحلقة تمامًا وفقًا للقطر الداخلي للأسطوانة، مما يمنع تسرب الغازات من غرفة الاحتراق إلى علبة المرافق؛
● تقليل قوى الاحتكاك - تكون منطقة احتكاك الحلقات الموجودة على جدران الأسطوانة أصغر بكثير من منطقة المكبس، مما يقلل من فقد الاحتكاك لأجزاء CPG؛
● التعويض عن التمدد الحراري لمواد CPG - المكابس والأسطوانات مصنوعة من سبائك مختلفة ذات معاملات تمدد حراري مختلفة، وإدخال الحلقات يمنع تشويش المكابس وتغيرات الضغط عند ارتفاع وانخفاض درجة حرارة المحرك؛
● تزييت جدران الأسطوانة وإزالة الزيت الزائد (مما يمنع دخوله إلى غرف الاحتراق ويقلل من فقدان الزيت بسبب النفايات) - حلقات ذات تصميم خاص تضمن إزالة الزيت الزائد من جدران الأسطوانة التي تكونت أثناء تشغيل المحرك، ولكن اترك طبقة الزيت اللازمة لتقليل الاحتكاك؛
● تبريد جدران المكبس - تتم إزالة جزء من الحرارة من المكبس إلى جدران الأسطوانة من خلال الحلقات.
من السهل أن نرى أن حلقات المكبس تلعب دورًا حاسمًا في تشغيل CPG وعمل وحدة الطاقة بأكملها.وأي أعطال وتآكل للحلقات يتجلى في فقدان قوة المحرك وتدهور عام في تشغيله، لذا يجب استبدال هذه الأجزاء.ولكن قبل شراء أو طلب حلقات جديدة، يجب عليك فهم الأنواع الموجودة من هذه الأجزاء، وتصميمها وميزات العمل.
حلقات المكبس والمكبس
أنواع وتصميم ومبدأ تشغيل حلقات المكبس
يتم تثبيت نوعين من الحلقات على مكبس واحد:
● الضغط (العلوي)؛
● كاشطات الزيت (سفلية).
توجد جميع الحلقات في الأخاديد المستعرضة (الأخاديد) ذات الشكل المستطيل، والتي تكون أقرب إلى رأس المكبس.حلقات من أنواع مختلفة تختلف في التصميم والغرض.
توفر حلقات الضغط إحكام إغلاق غرفة الاحتراق، ويمكن تركيب حلقة أو اثنتين أو ثلاث حلقات على مكبس واحد (واحدة على محركات الاحتراق الداخلي ثنائية الشوط للدراجات النارية، واثنتان على معظم المحركات رباعية الأشواط الحديثة، وثلاثة على بعض محركات الديزل)، فهي تقع في الجزء العلوي من المكبس.من الناحية الهيكلية، حلقات الضغط بسيطة للغاية: إنها حلقة معدنية قابلة للفصل، يتم قطعها على شكل قفل بسيط (مستقيم، مائل) أو معقد، على بعض الحلقات في القفل هناك عطلة للسدادة.يحتوي القفل على فجوة صغيرة (عدة ميكرومترات)، والتي تعمل على تعويض التمدد الحراري للجزء أثناء تشغيل المحرك.
الحلقات مصنوعة من الفولاذ أو من درجات خاصة من الحديد الزهر، ويمكن أن يكون لسطحها الخارجي (العامل) شكل مختلف:
● مسطح بسيط - في هذه الحالة، تحتوي الحلقة على مقطع عرضي مستطيل أو مقطع على شكل رباعي غير منتظم؛
● نصف القطر (على شكل برميل) - السطح الخارجي للحلقة عبارة عن قوس من دائرة نصف قطرها كبير؛
● مع الشطب - يتم عمل شطب صغير الارتفاع على السطح الخارجي؛
● حلقات "دقيقة" - السطح الخارجي له ميل إلى الأعلى، وزاوية الميل هي عدة عشرات من الدقائق القوسية، ولهذا السبب حصلت الحلقات على اسمها.
يحتوي المظهر الجانبي المسطح على حلقات ضغط عليا، والتي تُجبر على العمل في درجات حرارة عالية وضغوط في ظروف التشحيم غير الكافي.لتقليل التآكل، يكون سطح العمل للجزء مطليًا بالكروم أو الفوسفات أو القصدير أو معالجًا بطريقة أخرى.تكون هذه الحلقة مجاورة تمامًا لمرآة الأسطوانة أثناء التشغيل، مما يوفر الختم وإزالة الحرارة من المكبس.
غالبًا ما يكون للحلقات السفلية مظهر أكثر تعقيدًا.تتمتع حلقات البرميل بمقاومة احتكاك أقل مع الحفاظ على درجة كافية من الختم.تعمل الحلقات "الدقيقة" بسبب ميل سطح العمل على تقليل قوى الاحتكاك: عندما يتحرك المكبس لأسفل (في شوط العمل)، تنزلق الحلقة بحافة مدببة على طول مرآة الأسطوانة، وعندما تتحرك لأعلى، تكون الحلقة تم ضغطها من مرآة الأسطوانة بسبب إسفين الزيت الناتج.
تضمن حلقات مكشطة الزيت التوزيع الصحيح لفيلم الزيت على سطح الأسطوانة وتمنع دخول الزيت إلى غرفة الاحتراق (قم بإزالته من مرآة الأسطوانة).يتم استخدام حلقة واحدة فقط على مكبس واحد، وهذه الأجزاء ليست موجودة في مكابس المحركات ثنائية الشوط (حيث يتم إضافة الزيت مباشرة إلى البنزين).عادةً ما تكون حلقات مكشطة الزيت ذات تصميم مركب، يتضمن الحلقات نفسها والموسعات.
حلقات المكبس ومخطط عملها
حلقات مكشطة الزيت هي:
● قطعة واحدة - حلقة على شكل حرف U تواجه القاعدة بالمكبس.يوجد في القاعدة سلسلة من الثقوب المستديرة أو الممدودة التي يتم من خلالها تصريف الزيت؛
● مركب - يتم استخدام حلقتين رفيعتين (منفصلتين)، يوجد بينهما عنصر فاصل.
عناصر الفاصل هي:
● شعاعي - يوفر ضغط الحلقات على جدار الاسطوانة.
● محوري - يستخدم فقط مع الحلقات المركبة، ويوفر فك الحلقات؛
● عرضي - عناصر فاصل مدمجة توفر تمددًا متزامنًا للحلقات وضغطها على جدار الأسطوانة.
عناصر المباعد عبارة عن صفيحة (مسطحة) أو نوابض ملفوفة مدمجة بين الحلقات أو تحتها، ويمكن استخدام زنبرك واحد أو اثنين فقط من أنواع مختلفة في حلقة مكشطة الزيت.
يتم ضغط حلقة مكشطة الزيت على جدار الأسطوانة، وبفضل تصميمها، تضمن إزالة طبقة الزيت الزائدة.يدخل الزيت المتجمع إلى الأخدود من خلال الفتحات الموجودة في الحلقة، ومن هناك يتم تصريفه إلى علبة المرافق للمحرك من خلال الفتحات الموجودة في جدار المكبس.وفي الوقت نفسه، يبقى جزء من الزيت على شكل طبقة زيتية رقيقة على جدار الأسطوانة، مما يقلل الاحتكاك في جميع أنحاء CPG.
كيفية اختيار واستبدال حلقات المكبس
أثناء تشغيل المحرك، تتعرض حلقات المكبس لأحمال ميكانيكية وحرارية كبيرة، مما يؤدي إلى تآكلها التدريجي وفقدان أدائها.مع تآكل الحلقات، فإنها تتوقف عن أداء وظائفها، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط، وتسرب الغازات إلى علبة المرافق والزيت إلى غرفة الاحتراق.ومن المشاكل الخطيرة أيضًا "فحم الكوك" للحلقات (التشويش بسبب تراكم رواسب الكربون في أخاديد المكبس).ونتيجة لذلك، يفقد المحرك الطاقة واستجابة دواسة الوقود، ويكتسب العادم لونًا رماديًا مميزًا أو حتى أسودًا، ويزداد استهلاك الوقود والزيت.عندما تظهر هذه العلامات، من الضروري تشخيص المحرك - التحقق من الضغط، وفحص الشموع وبعض الأجزاء الأخرى.إذا كان الضغط منخفضا جدا، فإن الشموع متناثرة بالزيت وهناك مشاكل في تشغيل وحدة الطاقة، فيجب استبدال حلقات المكبس.
للاستبدال، يجب عليك اختيار حلقات فقط من تلك الأنواع وأرقام الكتالوج المتوفرة لهذا المحرك المعين.يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه بعد إجراء إصلاح شامل للمحرك باستخدام أسطوانات مملة، من الضروري استخدام حلقات حجم الإصلاح المناسبة للمكابس الجديدة.
يجب أن يتم استبدال الحلقات وفقًا للتعليمات الخاصة بإصلاح وحدة الطاقة.وبشكل عام يتطلب هذا العمل تفكيك المحرك وتجويف المكابس.تتم إزالة الحلقات القديمة وتنظيف الأخاديد جيدًا.يجب وضع الحلقات الجديدة وفقًا لتعليمات العلامات "العلوية" أو "العلوية" الموجودة عليها.عند تثبيت الحلقات، يتم فحص الفجوات بين السطح الجانبي للجزء وجدار الأخدود في المكبس، وكذلك في قفل الحلقة المدرجة في الاسطوانة.يجب أن تكون جميع الموافقات ضمن الحدود المقررة للمحرك.توجد الحلقات على المكبس بحيث لا تقع أقفالها على نفس الخط ولا تسقط على محور فتحات الأصابع - هكذا تتشكل متاهة تمنع تسرب الغازات من غرفة الاحتراق.
عند تركيب مكبس بحلقات جديدة في الاسطوانة، يجب استخدام شياق خاص يضغط الحلقات على المكبس.بعد استبدال حلقات المكبس يوصى بتشغيل المحرك - لا تبالغ في تقدير السرعة لأول 800-1000 كيلومتر وقم بتحميل المحرك بنصف الطاقة، وفي نهاية الكسر يجب عليك تغيير زيت المحرك .
ومع الاختيار الصحيح واستبدال حلقات المكبس، سيستعيد المحرك قوته السابقة وسيعمل بثقة في جميع الأوضاع.
وقت النشر: 13 يوليو 2023