نظام التزييت فى المحرك Lubricating System

نظام التزييت فى المحرك  Lubricating System
 
 
الغرض من نظام التزييت فى المحرك:

1. التقليل من تأكل الأجزاء المتحركة.
2. إزالة بعض الحرارة التى تتولد من الإحتكاك فيساعد على تبريد المحرك.
3. يعمل الزيت كمنظف ويزيل الأتربة وأجزاء الكربون ما بين الأجزاء المتحركة.

 4- يمتص الصدمات بين الكراسى والأجزاء الأخرى من المحرك وبذلك يقلل من صوت المحرك.
زيت المحرك:
أحد وظائف نظام التزييت هي الحد من الإحتكاك. حيث يحدث الإحتكاك بين جميع الأسطح المتلامسة. وعند إتصال الأسطح المتحركة، يؤدي الإحتكاك إلى إبطاء حركتهما. وهذا قد يؤدي إلى إرتفاع سخونة الأجزاء المعدنية لدرجة قد تتسبب في ذوبانها وانصهارها معًا. وعند حدوث ذلك، يُقال أن المحرك ملتصق. إذن، يقوم التزييت بالحد من الإحتكاك غير المرغوب فيه، وبالتالي يُقلل من تأكل الأجزاء المتحركة. فيتم ملء مسافات الخلوص بالزيت بحيث تتحرك أجزاء المحرك أو تطفو على طبقات من الزيت بدلاً من احتكاكها ببعضها البعض.
ويساعد التزييت في تبريد المحرك. حيث يقوم بتجميع الحرارة من المحرك، ثم يعود إلى الحوض ( وعاء الزيت / الكرتير ) حيث يبرد فيه. وهو يساعد على إمتصاص أحمال الصدمات. فشوط القدرة يمكن أن يفرض فجأة قوة بمقدار 2000 كجم على الكراسى الرئيسية. ولكن طبقات الزيت تُلطف من هذا الحمل.
ويُعد الزيت أيضًا أداة للتنظيف. فهو يقوم بجمع جسيمات المعدن والكربون وحملها والعودة بها إلى وعاء الزيت. وتسقط القطع الكبيرة إلى القاع.
ولكى يقوم الزيت بعمل كل ما يُتوقع منه، يتعين أن يتمتع بخصائص مميزة. وأهمها درجة اللزوجة. ودرجة اللزوجة هي مقياس لمدى سهولة تدفق السائل. فالسائل ذو اللزوجة المنخفضة يكون رقيقًا ويتدفق بسهولة. أما السائل ذو اللزوجة العالية فيكون سميكًا ويتدفق ببطء، ويتعين أن يكون زيت التزييت رقيقًا بما فيه الكفاية ليدور بسهولة بين الأجزاء المتحركة، ولكن ليس رقيقًا جدًا بحيث يندفع خارجها. وفي حالة اندفاعه خارجها، ستبقى الأجزاء في اتصال مباشر وستتعرض للتلف. وإذا كان الزيت عالي اللزوجة أكثر من اللازم، فسيتحرك ببطء شديد لحماية الأجزاء، خاصة في المحرك البارد.
والزيوت الحديثة هي عبارة عن مزيج من الزيوت التي تجمع بين هذه الخصائص. حيث يتم مزج الزيوت بمواد إضافية. يتم ترتيب الزيوت أو تصنيفها بواسطة جمعية مهندسي السيارات (SAE) أو معهد البترول الأمريكي (API) أو جمعية .
 
SAE:
زيت المحرك ذو الرقم SAE 50 تكون درجة لزوجته أعلى، أو أكثر سمكًا من الزيت ذو الرقم SAE 20.
API:
تصنيفات معهد البترول الأمريكي مختلفة بالنسبة لمحركات البنزين والديزل.  فبالنسبة لمحرك البنزين، تبدأ القائمة بالحرف "S" (إختصار لكلمة Spark يعني الإشعال بشمعات إشعال) حيث أن محرك البنزين يطلق عليه محرك إشعال بالشرارة ، متبوعًا برمز آخر للدلالة على المعيار، على سبيل المثال "SM" و"SH". وبالنسبة لزيوت الديزل، يكون الحرف الأول "C" (إختصار لكلمة Compression يعني الإشعال بالانضغاط) حيث أن محرك الديزل يطلق عليه محرك الإشعال بالضغط متبوعًا بحرف آخر للإشارة إلى المعيار، على سبيل المثال CH. 
ACEA:
يُوضع في مقدمة معايير جمعية ACEA الحرف "G" لمحركات البنزين ( إختصاراً لكمة Gasoline والتى تعنى بنزين ) والحرف "D" أو "PD" لمحركات الديزل ( إختصاراً لكلمة Diesel ). ويُقرن بهذا تصديقات عديدة من قبل الشركات المصنعة للسيارات.
 
 
مكونات نظام التزييت فى المحرك:

 
 
  
 
يتكون نظام التزييت من:

1. مصفاة الزيت.                              Oil Strainer
2. صمام تصريف ضغط الزيت.   Discharge of oil pressure valve        
3. مضخة (طلمبة ) الزيت.                      Oil Pump
4. مبين ضغط الزيت          Oil Pressure Indicator
5. مرشح الزيت ( فلتر الزيت )                   Oil Filter

6- خزان الزيت / الحوض (الكار                         Oil Pan
7- أنابيب الزيت                                        Oil Pipes
يقوم نظام التزييت بتوزيع الزيت في جميع أنحاء المحرك. حيث يتم سحب الزيت من الحوض بواسطة مضخة الزيت. وأنابيب الزيت عبارة عن ممرات صغيرة في كتلة الاسطوانة وهي مسئولة عن توجيه الزيت إلى الأجزاء المتحركة. كما تتيح الأنابيب إمداد الزيت إلى كراسى عمود الكامات وآلية الصمام والكراسى الرئيسية لعمود الكرنك. وتُتيح الفتحات الواقعة في عمود الكرنك للكراسى الرئيسية إمداد الزيت إلى الكراسى كبيرة الطرف. ويقوم الزيت الذي تم ضخه إلى الكراسى الرئيسية لعمود الكرنك بالإنتقال عبر ممرات الزيت إلى أذرع التوصيل ( البيلات ). ويمكن رش الزيت أيضًا من أذرع التوصيل على جدران الاسطوانة. ب
عد تدوير الزيت عبر أجزاء المحرك، يتساقط الزيت في الحوض مرة أخرى ليبرد.
يتم تزييت محركات الديزل تقريبًا بنفس طريقة محركات البنزين ولكن هناك بعض الاختلافات. تعمل محركات الديزل بشكل نموذجي بالحد الأقصى لقدرة تشغيلها لذلك تكون درجات حرارة تشغيلها عادةً أعلى منها في محركات البنزين المشابهة، وبالتالي تتعرض في العادة أجزاء محركات الديزل لضغط أعلى. ونتيجة لذلك، تحتاج زيوت الديزل إلى خصائص مختلفة ويتم تصنيفها أيضًا بشكل مختلف.
 
 
صمام تصريف ضغط الزيت:
تتمثل وظيفة صمام تصريف ضغط الزيت في إيقاف الضغط الزائد. فالأمر يشبه التسرب الذي يمكن التحكم فيه، حيث يتم تحرير كمية كافية من الزيت لتعود إلى الحوض لتنظيم ضغط النظام بالكامل. وفي الظروف الباردة، قد يكون ضغط الزيت المطلوب لدفعه عبر مساحات الخلوص الصغيرة في الكراسى زائدًا إلى الحد الذي يؤدي إلى إتلاف المضخة. وهنا ينفتح الصمام بفعل الضغط الزائد وتتسرب كمية من الزيت عائدةً إلى الحوض.
خزان / حوض الزيت:
يتم تثبيت الحوض بالمحرك أسفل علبة الكرنك. وهو عبارة عن خزان أو وعاء تخزين لزيت تزييت المحرك، 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. ويوجد أنبوب التقاط الزيت ومصفاة الزيت في هذا الجزء العميق لضمان بقائهما مغمورين بالزيت، ولمنع سحب الهواء داخل مضخة الزيت.  تقوم المصفاة بمنع جسيمات الأوساخ الكبيرة والكربون من الدخول إلى المضخة وإتلافها. ويؤدي أنبوب الالتقاط إلى مدخل مضخة الزيت، على جانب الضغط المنخفض في المضخة. وتقوم الحواجز بمنع الزيت من التمور والخروج من أنبوب الالتقاط أثناء الانعطاف أو الفرملة أو التسارع. تساعد مساحة السطح الخارجي الكبيرة للحوض على نقل الحرارة من الزيت إلى الهواء الخارجي.  وفي بعض التصميمات، يكون الحوض مصنوعًا من خليط ألومنيوم بزعانف وضلوع للمساعدة في نقل الحرارة.

 
 
 
 
 مصباح تحذير ضغط الزيت:
إذا أضاء المصباح أثناء تشغيل المحرك، فقد يشير إلى انخفاض ضغط الزيت وأن نظام التزييت لا يعمل بصورة سليمة؛ فعندئذٍ يلزم التوقف، وفحص مستوى الزيت ثم أضف زيتًا إذا لزم الأمر.

مضحة الزيت:
مضخة الزيت لديها القدرة على توصيل كمية زيت أكبر مما يحتاجه المحرك. وهي بمثابة إجراء أمان لضمان عدم خلو المحرك أبدًا من الزيت. بمجرد دوران المضخة وزيادة سرعة المحرك، تزداد كمية الزيت التي يتم ضخها أيضًا. وتقوم مسافات الخلوص الثابتة الواقعة بين الأجزاء المتحركة في المحرك بمنع الزيت من الإرتداد إلى الحوض، ويزداد الضغط في النظام. هناك تصميمات مختلفة لمضخة الزيت ويمكن تشغيل المضخة إما من عمود الكامات أو عمود الكرنك.
 
 
 
– أنواع مضخات الزيت فى المحرك:
1- المضخة الزيت الترسية:    Gear Pump
في مضخة الزيت الترسية، يتم تعشيق ترس التشغيل ( الترس القائد )  في ترس ثانٍ ( التترس المنقاد ). وعند دوران الترسين، تنفصل سنونهما، مما يؤدي إلى إنشاء منطقة ضغط منخفض. وبدوره يقوم الضغط الجوي الأعلى الخارجي بدفع الزيت لأعلى داخل مدخل المضخة. ويتم ملء الفراغات بين أسنان الترسين بالزيت. ويدور الترسان ويحملان معهما الزيت حول الغرفة. ومرة أخرى يتم تعشيق الأسنان ويُدفع الزيت من المخرج باتجاه مُرشح الزيت.

 

 
 
2- المضخة الزيت ذات الدفع اللامركزى (مضخة الدوار / المضخة العجلية):
في مضخة الزيت من نوع الدوار، يقوم الدوار الداخلي بتشغيل الدوار الخارجي. وبمجرد دورانهما، يزداد الحجم بينهما. ويقوم هذا الحجم الأكبر بخفض الضغط في مدخل المضخة. وعندئذ يكون الضغط الجوي الخارجي أعلى. وهذا يؤدي إلى دفع الزيت داخل المضخة، بالإضافة إلى ملء الفراغات بين فصوص الدوار. وعند تحرك فصوص الدوار الداخلي في الفراغات داخل الدوار الخارجي، يتم ضغط الزيت للخارج عبر المخرج.
 
 
 
  
 
3– المضخة الهلالية:
تحتوي المضخة الهلالية على ترسين دوَّارين؛ ترس داخلي بأسنان على الجانب الخارجي، وترس خارجي بأسنان على الجانب الداخلي. والترس الخارجي هو الأكبر وبه عدد أكبر من الأسنان، ولكن الأسنان في كلا الترسين من نفس الحجم. وعند انفصال الأأسنان (أسفل الجانب الأيسر من هذا الرسم) تمر خلال فتحة السحب (تظهر خلف التروس باللون الأسود على اليسار). حيث "تمتص" السائل، ثم تنفصل التروس بواسطة سدادة هلالية الشكل (تظهر باللون البني.) عندما تبدأ الأسنان في الإتصال مرة أخرى (أعلى اليمين هنا) تقوم بالضغط على السائل عبر فتحة المخرج (يظهر باللون الأسود في أعلى منتصف هذا الرسم.) ومن الطبيعي اتصال الترس الداخلي بعمود التشغيل ويتم تدوير الترس الخارجي بواسطة الترس الداخلي عند نقطة الاتصال (أعلى يسار هذا الرسم.) من مميزات المضخة الهلالية بساطة تصميمها وقلة متطلبات صيانتها. والمضخة الهلالية شائعة في العديد من التطبيقات مثل نواقل الحركة التلقائية.

 
 
 
– مرشح / فلتر الزيت:
في معظم المحركات يدخل الزيت إلى المضخة من خلال مصفاة مصنوعة من مُرشح شبكي يمنع مرور جسيمات الأوساخ الكبيرة. ثم يتم ترشيحه أيضًا بعد ذلك بواسطة مُرشح الزيت. النوع الشائع لمصفاة الترشيح مصنوع من الورق المُشرَّب بمادة الراتينج. ولا يمكن تنظيفها ولكن ينبغي تجديدها بشكل دوري.
يدخل الزيت إلى علبة المُرشح في الجانب الخارجي، حيث يمر خلال الغطاء المثقوب، ثم عبر المصفاة الفعلية إلى أنبوب المخرج المركزي ومنه إلى المحرك. يتم تثبيت مُرشح بضغط كامل التدفق خارج علبة الكرنك. وقد ينسد هذا المُرشح بالرواسب، وهو مزود بصمام تحويل يفتح عندما يقوم الضغط عبر المُرشح بتجاوز القيمة المحددة. ويُفتح الصمام أيضًا عندما يكون الزيت باردًا وسميكًا لدرجة يتعذر معها مروره عبر المرشح.
وهذا المُرشح مصنوع من مواد مختلفة لديها القدرة على ترشيح الجسيمات الصغيرة، ولكن مساحة السطح الكبيرة تسمح بسهولة تدفق كمية كافية من الزيت عبرها.
تتميز معظم مُرشحات الزيت في محركات الديزل بأنها أكبر من تلك الموجودة في محركات البنزين. وينتج عن محركات الديزل كمية كربون أكبر مما ينتج عن محركات البنزين.

 
 
 
 تهوية علبة كرنك المحرك:
أثناء شوط الانضغاط العادي، تتسرب كمية صغيرة من الغازات في غرفة الاحتراق إلى ما وراء المكبس. وتكون نسبة 70% تقريبًا من هذه الغازات "المتسربة" وقودًا غير محترق (هيدروكربون) وهو ما قد يؤدي إلى تخفيف زيت المحرك وتلويثه، مما ينتج عنه تآكل الأجزاء المهمة وتراكم الترسبات. وعند سرعات المحرك العالية، تعمل الغازات المتسربة على زيادة الضغط داخل علبة الكرنك وهو ما قد يؤدي إلى تسرب الزيت من أسطح المحرك محكمة السد. الغرض من نظام تهوية علبة الكرنك الموجبة  PCV.
(Positive Crankcase Ventilation ) هو إخراج هذه الغازات الضارة من علبة الكرنك قبل وقوع أضرار وضمها إلى شحنة الهواء/الوقود العادية القادمة من المحرك. وهناك نوعان من هذا النظام، نوع الفتحة الثابتة ونوع التدفق المتغير. ولكن أنظمة PCV (تهوية علبة الكرنك الموجبة) التي تستخدم صمام PCV متغير التدفق، تقوم بشكل أكثر دقة بملاءمة تدفق التهوية مع خصائص نتاج التسرب. تتميز أنظمة تهوية علبة الكرنك الموجبة من نوع التدفق المتغير أيضًا ببساطة تصميمها وهي تحتوي على المكونات التالية:

• صمام PCV
• خرطوم تنظيف PCV
• خرطوم تهوية

يُستخدم صمام PCV لتنظيم تدفق التسرب مرة أخرى إلى مجمع السحب.
أثناء وضع اللاتعشيق ( السلانسيه ) والتباطؤ، يكون نتاج التسرب منخفضًا جدًا، في حين يكون فراغ مجمع السحب مرتفعًا جدًا. وهذا يؤدي إلى تراجع المحور الأساسي الموجود داخل صمام PCV بالكامل مقابل شد الياي. ويوفر وضع المحور الأساسي ممر فراغ صغير ويسمح بتدفق تسرب منخفض إلى غرفة الاحتراق.
وأثناء التحرك منخفض الحمل، يكون موضع المحور الأساسي داخل صمام PCV إلى حد ما في منتصف مسافة تحركه. وهذا الوضع يسمح بتدفق كمية متوسطة من التسرب داخل غرفة الاحتراق.
وأثناء التسارع وعمليات الحمل العالي يكون نتاج التسرب عاليًا جدًا. يمتد المحور الأساسي للخارج لمسافة أبعد من الحاجز مما يسمح بالحد الأقصى من تدفق التسرب داخل غرفة الاحتراق.
وأثناء أحمال المحرك المفرطة، إذا تجاوزت كمية التسرب قدرة صمام PCV (تهوية علبة الكرنك الموجبة) على سحب الأبخرة للداخل، فإن التسرب الزائد يتدفق عبر خرطوم التهوية إلى مبيت جهاز تنقية الهواء حيث يمكنه الدخول إلى غرفة الاحتراق.
وعند إيقاف المحرك أو اشتعال الوقود قبل الأوان، يقوم شد الياي بغلق الصمام بالكامل للحيلولة دون انطلاق التسرب داخل مجمع السحب. وينغلق الصمام عند اشتعال الوقود قبل الأوان لمنع انتقال اللهب إلى علبة الكرنك حيث قد يؤدي إلى إشعال أبخرة الوقود المحبوسة.

 
 
 

 
 
 مبين مستوى الزيت فى المحرك:
توجد عصا بالمحرك لقياس مستوى الزيت وهى عبارة عن قضيب معدنى به علامتان عالى ومنخفض لتبين اقل كمية يجب تواجدها فى وعاء الزيت ( الكارتير ) .
كما يركب مبين لضغط الزيت او لمبة ملونة لتحذير فى لوحة القيادة (التابلوة ) امام السائق وفى بعض الحالات يوجد كلاهما .
ويوصل مبين ضغط الزيت بماسورة إلى مجرى الزيت الرئيسى بالمحرك , ويكون باستمرار دليلا لحالة نظام التزييت بالمحرك.