أجــزاء المحرك بالتفصيل وكيف تعمل

أجــزاء المحرك بالتفصيل وكيف تعمل

يكتبه: مهندس عمرو طليبة

أجــزاء المحرك

يحتوي المحرك على المكونات الرئيسية التالية:

أولاً: أجزاء المحرك الثابتة :
لكل محرك ثلاث أجزاء رئيسية ثابتة وهى كما يلى :
1- كتلة الأسطوانات ( Cylinder Block )
2- رأس الأسطوانات/ وش السلندر ( Cylinder Head)
3- وعاء الزيت / الكرتير ( Oil Pan ).

EngineComponents

1- كتلة الأسطوانة ( Cylinder Block ):

Cylinder Block

تعد كتلة الأسطوانة الجزء الأساسي في المحرك. وهي مصنوعة من الحديد الزهر (محرك الديزل) أو الألومنيوم. وهي تحتوي على الأسطوانة التي يتحرك فيها المكبس بشكل ترددي وقميص الماء الخاص بالتبريد للاحتفاظ بدرجة حرارة الأسطوانة عند مستوى مقبول بالإضافة إلى علبة عمود الكرنك وعمود الكرنك المثبت أسفلها مباشرةً.

وظيفة الأسطوانة؟

وتتمثل وظيفة الأسطوانة في توجيه حركة المكبس الترددية واحتواء القوة ودرجة الحرارة المرتفعة الناتجة عن الاحتراق وتبريد الأسطوانة بشكل مناسب بالإضافة إلى دعم عمود الكرنك.
وبالنسبة لأغراض القوة، فإن كتلة الأسطوانة في محركات الديزل تكون بوجه عام مصنوعة من الحديد الزهر حيث تتوفر فيه مقاومة عالية للبلى والتآكل بالإضافة إلى قدرته على مقاومة مقادير العزم العالية الناشئة.
وحديثًا، كثر استخدام خليط الألومنيوم لمحركات البنزين. فالألومنيوم أخف وزنًا وأسهل في نقل الحرارة من الصلب لذلك فهو يُعتبر المادة المثالية لمحركات البنزين. ولزياد قوة الكتلة، يتم استخدام بنية هيكلية لكتلة الأسطوانة.


رقم المحرك:-


رقم تعريف المحرك مختوم على جانب الصفيحة الخلفية اليمنى على حافة كتلة الأسطوانة.


بطانة الأسطوانة:

جدار الأسطوانة (يشار إليه أيضًا ببطانة الأسطوانة) ملتصق بشكل مباشر بالمكبس الترددي. ولذلك يتم تشحيمه بواسطة زيت المحرك.


قميص الماء:_


يتشكل مسار لماء التبريد حول بطانة الأسطوانة، ويشار إليه بقميص الماء. وهو ضروري للاحتفاظ بدرجة حرارة المحرك عند قيمة محددة وذلك من خلال امتصاص الطاقة الحرارية الناتجة من طاقة الاحتراق المتبقية.

2- رأس الأسطوانات / وش السلندر ( Cylinder Head )

يتم تثبيت رأس الأسطوانة أعلى كتلة الأسطوانة حيث تشكل الجزء العلوي من غرفة الاحتراق. المحركات ذات الأسطوانات صف واحد في خط مستقيم تحتوي فقط على رأس أسطوانة واحد لجميع الأسطوانات. أما المحركات ذات الأسطوانات على شكل حرف ( V ) أو الأفقية المتقابلة فتحتوي على رأس أسطوانة منفصل لكل صف من الأسطوانات.
ويحتوي رأس الأسطوانة على معظم أجزاء غرفة الاحتراق مثل الصمامات و شمعات الإشعال أو الحاقنات (الرشاشات ) . ومن الداخل يحتوي رأس الأسطوانة على فتحات مجمع السحب والعادم لانتقال خليط الوقود/الهواء من مجمع السحب إلى صمامات السحب وانتقال غازات العادم من صمامات العادم إلى مجمع العادم، ودلائل الصمامات , وفتحات لمرور سائل التبريد لتبريد الرأس والمحرك.

Cylinder Head
ويوضع بين رأس الأسطوانة ( وش السلندر ) وجسم الأسطوانات (كتلة الأسطوانات ) جوان مرن ( Gasket ) لمنع تسرب الغازات والماء والزيت ويصنع الجوان من الأسبستس والصلب او الأسبستس والنحاس الأحمر.
Gasket

 

 

 

 

2- وعاء الزيت / الكرتير ( Oil Pan):

يثبت وعاء الزيت (الكرتير ) اسفل المحرك. بواسطة مجموعة من المسامير . وهو عبارة عن خزان أو وعاء لتخزين الزيت ، ومجمع للزيت العائد من نظام تزييت المحرك. ويمكن تصميم الحوض في شكل صفيحة معدنية مضغوطة رقيقة، وأيضًا يمكن تشكيله بحيث يضمن عودة الزيت إلى أعمق جزء له.
Oil Pan

ثانياً: أجزاء المحرك المتحركة:-

يمكن تقسيم هذه الأجزاء إلى ثلاث مجموعات كالآتي :
1- المجموعة المرفقية وتتكون من:-


1-عمود المرفق ( عمود الكرنك) Crank Shaft                
2- ذراع التوصيل                          Connecting Rod
3- بنز المكبس                         Piston Pin            
4- المكبس                                            Piston  
5- حلقات المكبس ( الشنابر )    Piston Rings              
6- الحدافة / الفلام                                 Flywheel 
EngineParts

 

 

 

 

 

 

– عمود الكرنك:-

تتحرك المكابس حركة ترددية بين النقطة الميتة السفلى (BDC) والنقطة المية العليا (TDC). ويتصل كل مكبس بعمود الكرنك من خلال بنز المكبس وذراع التوصيل. ولذلك تتحرك أذرع التوصيل بشكل طولي وبشكل دائري. بعد ذلك تنتقل الحركة الدائرية لعمود الكرنك إلى الأدوات المساعدة مثل الحدافة، مضخة الزيت، مضخة الماء، إلخ. بالإضافة إلى ذلك يمكن تركيب أعمدة اتزان لتقليل اهتزازات المحرك أو منعها.
يعتمد تصميم عمود الكرنك على:

  •  عدد الأسطوانات
  •  ترتيب الأسطوانات (في خط مستقيم أو على شكل V أو متعاكسة)
  •  توقيت الإشعال
  •  عدد كراسي عمود الكرنك
  •  قوة الاحتراق.

– المكبس وذراع التوصيل:

Piston

 

 

 

 

 

 

 

 

 

يقوم المكبس بالوظائف التالية:-

  • نقل الضغط الناتج عن الاحتراق إلى عمود الكرنك من خلال مسمار الكباس وذراع التوصيل.
  • منع التسرب من غرفة الاحتراق إلى علبة الكرنك .
  • نقل الحرارة إلى جدار الأسطوانة .

يقوم جذع الكباس بالوظائف التالية:-

  •  توجيه المكبس .
  •  نقل القوة الجانبية.
  •  توزيع طبقة الزيت على جدار الأسطوانة.
  •  تبديد الحرارة على جدار الأسطوانة وزيت المحرك.

ويجب أن يفي الكباس بالمتطلبات التالية:-

  •  خفيف الوزن، لتقليل قوة القصور الذاتي للكباس ذو الحركة الترددية.
  •  القدرة على مقاومة الضغوط ودرجات الحرارة العالية الناتجة عن الاحتراق.

بنز المكبس:-

  • هو الصلة بين المكبس و ذراع التوصيل وهو عبارة عن قضيب أسطواني مفرغ من الصلب. وذو قوة وصلابة مناسبة كما انه خفيف الوزن وذو خواص مقاومة للتآكل .

حلقات المكبس ( الشنابر )

حلقة  المكبس هي عبارة عن حلقة مفتوحة الأطراف يتم تثبيتها في تجويف على القطر الخارجي للمكبس.


الوظائف الثلاث الرئيسية لحلقات المكبس:-

  • منع التسرب من غرفة الاحتراق.
  • المساعدة على نقل الحرارة من  المكبس إلى جدار الأسطوانة.
  • تنظيم استهلاك زيت المحرك.

تحتوي معظم  مكابس السيارات على ثلاث حلقات: اثنان لمنع تسرب الانضغاط (حلقات الانضغاط)؛ وواحدة لمنع تسرب الزيت ( حلقة الزيت ).

ذراع التوصيل:-

يصل ذراع التوصيل المكبس بعمود المرفق عن طريق بنز المكبس . ويتكون ذراع التوصيل من النهاية الصغرى التي تتصل بالمكبس بواسطة بنز المكبس وذراع التوصيل مقطعة على شكل حرف I (الساعد) والنهاية الكبرى التي تتصل بعمود المرفق ( الكرنك ) ويجب ان يكون ذراع التوصيل قويا وخفيف الوزن ولذا فإنه يصنع من الصلب المطروق وتثقب النهاية الصغرى وتركب فيها جلبة من البرونز الفوسفوري اما نهايته الكبرى فتبطن بسبيكة من المعدن الأبيض  وهذه النهاية مكونة من جزئين يربطهما مسماران. وتحفر في بطانة النهاية الكبرى مجارى تسمح بوجود زيت حول بنز المرفق أما النهاية الصغرى فيوجد بها ثقب يسمح بتزييت بنز المكبس .


2- مجموعة تشغيل الصمامات:-


وتتمثل المكونات الرئيسية لمجموعة تشغيل الصمام في :-

  1. عمود الحدبات / عمود  الكامات ( Cam Shaft)
  2. الذراع المتارجح / التاكيه       ( Rocker arm )
  3. الصمامات  .                            ( Valves )

4 – يايات الصمامات .             (Valve Spring )
5- القفل .                               ( Valve Locks )


– عمود الكامات:-

 

Cam

 

يقوم عمود الكامات بتشغيل صمامات المحرك عن طريق كامات تفتحها ويتم غلقها بواسطة يايات. و تصنع الكامات في محركات السيارات كجزء واحد مع عمود الكامات. ويأخذ عمود الكامات حركتة من عمود الكرنك عن طريق مجموعة تروس أو كاتينة , وهو يدور بنصف سرعة عمود المرفق . وتتحكم كل كامة في أداة صمام معين إما سحب او عادم وتوضع بترتيب معين  ويعطي لها شكل معين تبعا لترتيب الحريق حسب تصميم المحرك.

صمامات السحب والعادم:

valves

تقوم محركات البنزين والديزل رباعية الأشواط باستخدام صمامات، توجد في رأس الأسطوانة. تقوم صمامات السحب ( Intake Valve ) بتمرير فقط الهواء أو خليط الهواء والوقود ولذا فهي تعمل عند درجات حرارة أقل بكثير من صمامات العادم ( Exhaust Valve ). وهي عادةً ما تكون أكبر من صمامات العادم وهذا لأن الضغط المستخدم في دفع شحنة الهواء أو خليط الهواء والوقود داخل الأسطوانة أقل بكثير من الضغط المستخدم في دفع غازات العادم خارج الأسطوانة. هناك العديد من المحركات التي تستخدم مجموعات صمامات مختلفة. ووجود أكثر من صمام واحد للسحب يوفر إمكانية أفضل للتنفيس. ويسمح صمام السحب الإضافي بتوفير ممرات سحب أكبر وتدفق أكثر حرية إلى الأسطوانة، وبهذا يستقبل المحرك شحنة أفضل. وبالمثل، فإن وجود صمامين للعادم يعني إمكانية تصميم الاسطوانة بمنافذ عادم أكبر، مما يوفر تدفق حر لغازات العادم خارج الأسطوانة. تواجه الصمامات ضغوطًا كبيرة حتى في الظروف العادية. لذا يتم استخدام معالجات سطح متنوعة لمساعدة الصمام على مقاومة الاحتراق والتآكل.

– الأذرع المتأرجحة (التاكيه )

تعمل على نقل الحركة  من ذراع الدفع أو  الكامة  إلى الصمام وتصنع الأذرع المتأرجحة من الفولاذ وتصلد أسطح تلامسها مع الصمام .ويتم احكام مسمار الضبط ذا الطرف الكروي المثبت  بالنهاية الأخرى  للاذراع المتأرجحة ضد الدوران باستعمال صمولة زنق .
takehat

 

 

 

 

 

 

مجموعة تروس التوقيت ( الكاتينة ):

يتم استخدام سير التوقيت أو السلسلة أو تروس التدوير في المحركات ذات عمود الكامات العلوي، وهذا بسبب بُعد عمود الكامات عن عمود الكرنك. وأيضًا يمكن الجمع بينهم في الاستخدام، على سبيل المثال يمكن استخدام سير التوقيت مع السلسلة أو سير التوقيت مع ترس التدوير. يستخدم نظام تشغيل السلسلة النموذجي شداد هيدروليكي. وتستخدم السلسلة أيضًا موجهات للحد من الضوضاء والاهتزاز. يرجى ملاحظة أنه يمكن استخدام الشدادات الهيدروليكية أيضًا مع نظام تشغيل السير. يُصنع حزام التوقيت المسنن من الألياف الزجاجية أو من المطاط الاصطناعي المقوى بالأسلاك. حيث أن أسنانه تتطابق مع أسنان عمود الكرنك وأسنان بكرات عمود الكامات. تتميز سيور التوقيت بأنها أهدأ من السلاسل، إلا أنها عادة ما تتطلب القيام بشدها يدويًا بانتظام. هذا بالإضافة إلى أن عمرها التشغيلي أقصر من العمر التشغيلي للسلاسل.

슬라이드19

 


تقييمات وتجارب وآراء الملاك وقائدي السيارات

جزاك الله عنا خير

Rated 5 out of 5
يناير 28, 2022

شيئ رائع وممتع ممكن سؤال استاذ بعد اذنك
ما اقصى امبير ممكن ان يولده الدينموا في نظام 12 و نظام 24
سؤال اخر ما هو ضغط الزيت الطبيعي في المحرك

اسامة ابو عباس

انواع مكونات الضاغط

Rated 5 out of 5
نوفمبر 3, 2021

البرنامج الوحيد للمعلومات المفيده

محمد عبدالناصر علام

أحب السيارات خصوصآ الشاحنات لزا أريد معرفة كيف أصينها جيدآ

Rated 5 out of 5
أغسطس 14, 2021

موضوع مهم وجميل. أنا أدعم العاملين عليه. وفقكم الله

يوسف خلف الله سالمين

ممتاز

Rated 5 out of 5
يونيو 6, 2021

ممتاز

bayan

مالقيت طلبي

Rated 1 out of 5
مارس 9, 2021

مش مليح

يوسف عبده انعم

Response from ملاكي.كوم

هل يمكنك إخبارنا عن ماذا تبحث؟

جميل

Rated 5 out of 5
مارس 2, 2021

معلومة مفيدة للغاية

مرتضي ابراهيم ادم