قضيب توصيل المحرك
ينقل قضيب التوصيل القوة المتولدة في الأسطوانة والمؤثرة على المكبس إلى العمود المرفقي من خلال مجلة القضيب (الشكل 7-18). تسمى نهاية قضيب التوصيل المتصل بدبوس المكبس بالنهاية الصغيرة، بينما تسمى النهاية المتصلة بمجلة العمود المرفقي بالنهاية الكبيرة. كل من الطرف الصغير والطرف الكبير لهما أسطح تحمل. بهذه الطريقة، يمكن تحويل القوة الخطية المؤثرة على المكبس ودفعه لإكمال الشوط من مجلة العمود المرفقي الدوارة إلى قوة الدوران أو عزم الدوران. لا يحتوي قضيب التوصيل الذي لا يحتوي على محمل طرفي صغير المستخدم جنبًا إلى جنب مع المكبس المتقاطع على مقعد سرج ولكن بدلاً من ذلك يحتوي على مقعد سرج متصل مباشرةً بدبوس المكبس؛ لذلك، يتم توفير المحمل العلوي بواسطة محمل مقعد دبوس المكبس. تستخدم معظم محركات الديزل التجارية قضبان توصيل مكونة من قطعتين. عادةً ما يتم تشكيل قضيب التوصيل ككل، ثم يتم فصل الغطاء النهائي الكبير، ويتم تشكيل سطح التزاوج وتثبيته (مسامير) للتشغيل الآلي.
انقسام قضيب التوصيل
لسنوات عديدة، تم استخدام تقنية قضبان التوصيل المنفصلة في تطبيقات السباق، لكنها أصبحت الآن شائعة في محركات الديزل. يطلق عليها بعض مصنعي محركات الديزل تقنية قضبان توصيل الكسر. يتم تشكيل الطرف الكبير من قضيب التوصيل المنفصل ككل. بعد المعالجة، يتم تقسيم الطرف الكبير لقضيب التوصيل. اعتمادًا على المادة المستخدمة، قد يتم تنفيذ عملية الكسر في درجة حرارة الغرفة، أو قد يتم تجميد قضيب التوصيل إلى درجة حرارة أقل من - الصفر. يتطلب الكسر فصلًا شعاعيًا من خلال الطرف الكبير لقضيب التوصيل. ينتج عن هذا مظهرًا خشنًا-ولكنه قادر على تشكيل وجه تزاوج نهائي مثالي بين قضيب التوصيل وغطاء قضيب التوصيل. طالما تم تجميعه بشكل صحيح، فإن قضيب التوصيل المقسم يجعل من غير الضروري إجراء عملية التحقق من الخلوص الجانبي لقضيب التوصيل بعد التجميع. يستخدم معظم مصنعي محركات الديزل قضبان التوصيل المنقسمة في بعض محركاتهم على الأقل (الشكل 7-19).
الشكل 7-19 سطح التزاوج لقضيب التوصيل المتصدع: أ. الحالة المتحللة؛ ب. الحالة المجمعة.
ربط هيكل قضيب
تعتمد معظم قضبان التوصيل تصميم مقطع عرضي-على شكل حرف I-، ولكن تم استخدام مقاطع عرضية دائرية-أيضًا. تحتوي معظم قضبان التوصيل على قنوات زيت محفورة من الطرف الكبير إلى الطرف الصغير لنقل زيت التشحيم من مجلة قضيب توصيل العمود المرفقي إلى دبوس المكبس لأغراض التشحيم والتبريد. أصبحت قضبان التوصيل شبه المنحرفة أو قضبان التوصيل ذات الشكل الإسفيني - شائعة لأنها تقلل من ضغط الانحناء على دبوس المكبس عن طريق زيادة مساحة المقطع العرضي للتحميل -، والتي تعتبر مثالية لمحركات الديزل ذات ضغط الأسطوانة المرتفع. قضبان التوصيل على شكل إسفين- لها نهاية صغيرة على شكل إسفين-. تتحمل قضبان التوصيل نوعين من الأحمال: حمل الضغط وحمل الشد. قضبان التوصيل الموضحة في الأشكال 7-20 و7-21 و7-22 جميعها لها نهايات صغيرة على شكل إسفين. نظرًا لظروف التشغيل القاسية التي تتحملها قضبان التوصيل، فإنها تتمتع بخصائص معدنية معقدة. يجب أن تتمتع بمرونة معينة، وأن تكون خفيفة الوزن، وأن تكون قادرة على امتصاص أحمال الضغط والشد للمكبس.
الشكل 7-20 تفكيك جلبة دبوس المكبس.
حمل الضغط
أثناء شوط الضغط وشوط الطاقة للدورة، يتعرض قضيب التوصيل لحمل الضغط. هناك طريقة أخرى لقولها وهي "الضغط". بمعرفة قيم ضغط الأسطوانة ومساحة المقطع العرضي للمكبس-، يمكن حساب درجة حمل الضغط على قضيب التوصيل. نادرًا ما تفشل قضبان التوصيل لمحركات الديزل التجارية بسبب الحمل الزائد للضغط. عندما يحدث هذا، فإنه عادة ما يحدث في وقت واحد مع أخطاء أخرى (مثل القفل الهيدروليكي). عادة ما يكون القفل الهيدروليكي نتيجة لفشل حشية رأس الأسطوانة، مما يتسبب في تسرب سائل التبريد إلى داخل الأسطوانة.
حمل الشد
حمل الشد هو قوة الشد. في نهاية كل شوط، يتوقف المكبس فعليًا في المركز الميت العلوي (TDC) أو المركز الميت السفلي (BDC) للأسطوانة. عندما يعمل المحرك بسرعة 2000 دورة في الدقيقة، يحدث انعكاس الحركة هذا حوالي 70 مرة في الثانية في كل قضيب توصيل. كلما زادت كتلة مجموعة المكبس، زادت أيضًا قوة القصور الذاتي، وبالتالي زاد أيضًا ضغط الشد على قضيب التوصيل ومجلة قضيب توصيل الكرنك. في المحركات التي تستخدم مجموعات المكابس المفصلية الثقيلة، يمكن أن يكون هذا الضغط شديدًا للغاية. يزداد حمل الشد على قضيب التوصيل مع زيادة سرعة المحرك وسرعة المكبس الناتجة. عندما يعمل المحرك بسرعة زائدة، يمكن أن يؤدي زيادة حمل الشد على قضيب التوصيل إلى فشل الشد.
إزاحة غطاء الرأس
يقوم العديد من الشركات المصنعة بتعويض أسطح التزاوج لنصفي الرأس الكبير (من الاتجاه الأفقي). وهذا يضمن أن مسامير قضيب التوصيل لا يتعين عليها أن تتحمل حمل الشد الكامل لقضيب التوصيل. يعتمد قضيب التوصيل الموضح في أداة تثبيت قضيب التوصيل في الشكل 7-20 على رأس الإزاحة.
نصيحة فنية
تتمثل إحدى طرق التحقق مما إذا كان قضيب التوصيل منحنيًا قليلاً في إزالة رأس الأسطوانة والتحقق من ارتفاع كل مكبس في الأسطوانة عند موضع المركز الميت العلوي. إذا كان قضيب التوصيل مثنيًا بشدة، فلن يتمكن المحرك من الدوران.
فحص قضيب التوصيل
1. كما هو موضح في الشكل 7-20، استخدم مكبسًا لإزالة جلبة المحمل، ثم قم بتثبيت غطاء الرأس وربطه وفقًا للمواصفات.
2. استخدم الفرجار الداخلي أو مقياس التمديد الذي يطابق ميكرومتر القطر الخارجي لقياس فتحة الرأس الكبيرة وفتحة الرأس الصغيرة. يعد تركيز الرأس الكبير أمرًا بالغ الأهمية، وقوة الشد هي نتيجة حمل محمل قضيب التوصيل.
3. يجب فحص استقامة والتفاف قضيب التوصيل باستخدام جهاز فحص قضيب التوصيل الميكانيكي (الشكل 7-21) أو جهاز قياس قضيب التوصيل الإلكتروني.
الشكل 7-21 أداة فحص قضيب التوصيل / تركيبات قضيب التوصيل.
4. استخدم هواء الورشة المضغوط لتفجير قنوات الزيت الموجودة في فتحات قضيب التوصيل. إذا لزم الأمر، استخدم فرش خط الصيد ذات الشعيرات النايلون- للتنظيف.
5. أخيرًا، قم بإجراء الكشف عن عيوب الجسيمات المغناطيسية الكهرومغناطيسية على قضيب التوصيل للتحقق من وجود شقوق. تتضمن هذه العملية استخدام مكواة كهرومغناطيسية لمغنطة قضيب التوصيل، ثم تطبيق مسحوق مغناطيسي ناعم (إما بالطريقة الجافة أو بطريقة تعليق المحلول). سوف تقطع الشقوق المجال المغناطيسي، وسوف يركز المسحوق المغناطيسي على العيب. عندما يتم تعليق المسحوق المغناطيسي في المحلول، يتم تغليفه بصبغة بيضاء بحيث يمكن ملاحظة الشقوق الصغيرة باستخدام الضوء الأسود (الضوء فوق البنفسجي). يجب إزالة مغنطة أي مكون خضع للكشف عن عيوب الجسيمات المغناطيسية قبل إعادة استخدامه.
6. عند استبدال الجلبة الطرفية الصغيرة لقضيب التوصيل، يجب تحديد حجم الجلبة المثبتة حديثًا وتشكيلها باستخدام مخرطة من النوع -البثق، كما هو موضح في الشكل 7-22.
الشكل 7-22 جلبة دبوس المكبس المشكلة من النوع المضغوط.
عند التعامل مع قضبان التوصيل، يجب توخي الحذر الشديد. عند تجميع قضيب التوصيل على المكبس، استخدم ملزمة ذات فكوك نحاسية وقم بتطبيق ضغط تثبيت خفيف. يمكن أن تؤدي الخدوش والخدوش البسيطة الموجودة على قضيب التوصيل إلى إنشاء نقاط تركيز ضغط، مما قد يؤدي إلى فشل الكسر. توصي معظم الشركات المصنعة لمحركات الديزل بإجراء فحص المسحوق المغناطيسي الكهرومغناطيسي في كل مرة تتم فيها إزالة قضيب التوصيل من المحرك. بالمقارنة مع الأضرار المحتملة الناجمة عن فشل قضيب التوصيل، فإن تكلفة فحص المسحوق المغناطيسي لا تذكر. عندما يفشل قضيب التوصيل في محرك يعمل، تكون النتيجة عادةً أن قضيب التوصيل مبعثر ويثقب صب كتلة الأسطوانة. يوصي المصنعون باستبدال قضبان التوصيل التي تفشل في الفحص. عند إصلاح المحرك، تذكر أن إزالة المادة من قضيب التوصيل سيغير وزنها، وبالتالي يغير التوازن الديناميكي للمحرك. يوضح الشكل 7-23 الإجراء الخاص بقياس فتحة الرأس الكبيرة لقضيب التوصيل باستخدام الميكرومتر.
الشكل 7-23 قياس الفتحة الكبيرة لرأس قضيب التوصيل باستخدام الميكرومتر.
استبدل قضيب التوصيل
نظرًا لأن إصلاح قضبان التوصيل ليس أمرًا شائعًا في عمليات إصلاح محركات الديزل اليوم، فيجب فحص قضبان التوصيل وفقًا للإجراءات التي حددتها الشركة المصنعة. وإذا تبين أنهم غير مؤهلين، فيجب استبدالهم. عند استبدال قضيب التوصيل، يجب إجراء مطابقة الوزن وفقًا لتعليمات الخدمة الفنية الخاصة بالشركة المصنعة. نظرًا لأن معظم الشاحنات والحافلات المزودة بمحركات الديزل تتمتع بسرعات أقل نسبيًا مقارنة بمحركات البنزين، فإن بعض الشركات المصنعة تسمح ببعض المرونة في هذا الصدد. ومع ذلك، فإن استبدال قضيب التوصيل بقضبان توصيل مختلفة-ذات الوزن (أكبر أو أصغر) يمكن أن يؤدي إلى عدم توازن المحرك. عادةً ما يقوم المصنعون بترميز قضبان التوصيل حسب الوزن؛ عادة، هناك نافذة تبلغ حوالي 1.4 أونصة (40 جرامًا) لكل فئة وزن. عند استبدال قضبان التوصيل المعيبة، تأكد من مطابقة رمز الوزن.
تتطلب معظم الشركات المصنعة استبدال مثبتات غطاء قضيب التوصيل في كل مرة يتم فيها إعادة تجميع المحرك. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يتم الاستبدال باستخدام مثبتات الشركة المصنعة الصحيحة بدلاً من -مطابقة مسامير SAE. وبالنظر إلى عواقب فشل أداة التثبيت في غطاء قضيب التوصيل، فإن تشوه وتمدد الخيوط يجعل خطر إعادة استخدام هذه البراغي مرتفعًا للغاية. معدل الفشل الفعلي منخفض جدًا، لكن يرجى تذكر أن عواقب فشل قضيب التوصيل خطيرة. إذا كنت تقوم بهذا العمل لعميل، فمن المستحسن استبدال أدوات التثبيت وترك قرار إعادة استخدام أدوات التثبيت للعميل. إذا كنت شخصًا يحب المخاطرة، ففي حالة التزاوج المتوازن للرأس الكبير، فإن إعادة استخدام أدوات التثبيت أكثر فائدة.
ربط محامل قضيب
تستخدم معظم الشركات المصنعة للمحركات جلبًا-من قطعة واحدة يتم ضغطها في الطرف الصغير من قضيب التوصيل للطرف الصغير من قضيب التوصيل ورقائق تحمل احتكاكًا من قطعتين-للطرف الكبير من قضيب التوصيل. يجب إزالة محامل قضيب التوصيل ذات الأطراف الصغيرة باستخدام شياق أو ثقب مناسب (انظر الشكل 7-20) ومكبس أو مكبس هيدروليكي. لا يُنصح باستخدام مطرقة أو أي ثقب لا يتناسب مع أبعاد فتحة الطرف الصغيرة لقضيب التوصيل، حيث أن احتمالية حدوث ضرر كبيرة جدًا. يجب تركيب البطانات المفردة الجديدة - باستخدام المكبس والشياق لضمان محاذاة فتحات الزيت بشكل صحيح، ثم تحديد حجمها باستخدام مخرطة أو أداة شحذ، كما هو موضح في الشكل 7-22. عند تركيب المحامل المنفصلة ذات النهاية الكبيرة، يجب أيضًا الانتباه إلى موضع فتحات الزيت وقياس الفجوة بين مجلة قضيب التوصيل والمحمل. يجب تركيب كل من رقائق المحامل والبطانات ذات الأطراف الصغيرة لقضيب التوصيل في فتحات نظيفة وجافة: عن طريق تنظيف المحامل بمذيب، وإزالة أي طبقة واقية من التغليف، ثم التجفيف بالهواء المضغوط.
نصيحة فنية
بعد ربط غطاء قضيب التوصيل بقضيب التوصيل وفقًا لعزم الدوران المحدد، يجب فحص الخلوص الجانبي لقضيب التوصيل. يمكن أن يؤدي انحشار غطاء قضيب التوصيل وتزاوج قضيب التوصيل إلى توقف المحرك وإتلاف العمود المرفقي عن طريق كشط ذراع الكرنك. في التطبيقات التي يتم فيها تشقق قضيب التوصيل، يكون هذا الفحص غير ضروري حيث يمكن الافتراض أن غطاء قضيب التوصيل وقضيب التوصيل يتزاوجان بشكل مثالي. يجب أن يؤدي تحريك مجموعة قضيب التوصيل ذهابًا وإيابًا على المجلة إلى إصدار صوت نقرة، يشير إلى الخلوص الجانبي.
تفكيك وتثبيت المكبس
تشير مجموعة المكبس عادةً إلى المكبس المجمع وحلقات المكبس وقضيب التوصيل. يُطلق على هذا أحيانًا اسم حزمة المكبس. تقوم بعض الشركات المصنعة بتضمين بطانة الأسطوانة في تعريفها لحزمة المكبس. تم تصميم معظم محركات الديزل التجارية المخصصة للاستخدام على الطرق للسماح بإجراء إصلاحات شاملة في موضع الكابينة عند الضرورة: وهذا يعني أنه يمكن إزالة مجموعة المكبس من المحرك دون إزالة العمود المرفقي. في بعض المحركات، يمنع حجم رأس قضيب التوصيل من إزالته من بطانة الأسطوانة؛ في هذه الحالة، يجب إزالة حزمة المكبس وبطانة الأسطوانة كوحدة واحدة. قبل إزالة المكبس، تأكد من استشارة أدبيات الخدمة الخاصة بالشركة المصنعة. يرجى ملاحظة أنه في بعض محركات الديزل غير المخصصة للطرق، لا يمكن إزالة مجموعة المكبس من الأعلى، مما يعني أن عمليات الإصلاح في موضع الكابينة غير ممكنة. عند تركيب مجموعة المكبس في تجويف أسطوانة المحرك، استخدم ضاغط حلقة المكبس المناسب.