العمود المرفقي - أساس محرك المكبس

بالطبع ، لقد سمع الجميع عن العمود المرفقي. ولكن ، على الأرجح ، لا يفهم كل سائق سيارة بوضوح ماهيته ولماذا. والبعض لا يعرف حقًا كيف يبدو وأين هو. وفي الوقت نفسه ، هذا هو الجزء الأكثر أهمية ، والذي بدونه يكون التشغيل العادي لمحرك الاحتراق الداخلي للمكبس (ICE) مستحيلًا. 

وتجدر الإشارة إلى أن هذا الجزء ثقيل ومكلف إلى حد ما ، واستبداله عمل مزعج للغاية. لذلك ، لا يتوقف المهندسون عن محاولة إنشاء محركات احتراق داخلي خفيفة الوزن بديلة ، يمكن للمرء فيها الاستغناء عن العمود المرفقي. ومع ذلك ، فإن الخيارات الحالية ، على سبيل المثال ، محرك Frolov ، لا تزال أولية للغاية ، لذلك من السابق لأوانه التحدث عن الاستخدام الفعلي لمثل هذه الوحدة.

موعد

يعتبر العمود المرفقي جزءًا لا يتجزأ من التجميع الرئيسي لمحرك الاحتراق الداخلي - آلية الكرنك (KShM). تتضمن الآلية أيضًا ربط قضبان وأجزاء من مجموعة مكبس الأسطوانة. 

عندما يتم حرق خليط الهواء والوقود في أسطوانة المحرك ، يتشكل غاز مضغوط للغاية ، والذي يدفع المكبس خلال مرحلة شوط الطاقة إلى المركز الميت السفلي. 

يتم توصيل قضيب التوصيل بالمكبس في أحد طرفيه بمساعدة دبوس المكبس ، وفي الطرف الآخر بمجلة قضيب التوصيل في العمود المرفقي. يتم توفير إمكانية الاتصال بالرقبة من خلال جزء قابل للإزالة من قضيب التوصيل يسمى غطاء. نظرًا لأن مجلة قضيب التوصيل يتم تعويضها بالنسبة إلى المحور الطولي للعمود ، فعندما يدفعها قضيب التوصيل ، يتحول العمود. اتضح شيئًا يذكرنا بتدوير دواسات الدراجة. وبالتالي ، يتم تحويل الحركة الترددية للمكابس إلى دوران العمود المرفقي. 

في أحد طرفي العمود المرفقي - السيقان - يتم تثبيت دولاب الموازنة ، يتم الضغط عليه. من خلاله ، يتم نقل عزم الدوران إلى عمود إدخال علبة التروس ثم من خلال ناقل الحركة إلى العجلات. بالإضافة إلى ذلك ، تضمن دولاب الموازنة الضخمة ، نظرًا لقصورها الذاتي ، دورانًا موحدًا للعمود المرفقي في الفترات الفاصلة بين ضربات عمل المكابس. 

في الطرف الآخر من العمود - ويسمى إصبع القدم - يضعون ترسًا ينتقل من خلاله الدوران إلى عمود الكامات ، وهذا بدوره يتحكم في تشغيل آلية توزيع الغاز. نفس المحرك في كثير من الحالات يبدأ أيضًا مضخة الماء. فيما يلي عادةً البكرات الخاصة بمحرك الوحدات المساعدة - مضخة توجيه الطاقة () ، والمولد ، ومكيف الهواء. 

تصميم

قد يكون لكل عمود مرفقي خاص ميزات التصميم الخاصة به. ومع ذلك ، يمكن تمييز العناصر المشتركة بين الجميع.

تسمى الأقسام الموجودة على المحور الطولي الرئيسي للعمود المجلات الرئيسية (10). يرتكز العمود المرفقي عليها عند تركيبها في علبة المرافق بالمحرك. تستخدم المحامل العادية (البطانات) للتركيب.

دفاتر قضيب التوصيل (6) موازية للمحور الرئيسي ، ولكنها متوازنة بالنسبة له. بينما يحدث دوران المجلات الرئيسية بشكل صارم على طول المحور الرئيسي ، تتحرك مجلات الكرنك في دائرة. هذه هي نفس الركبتين ، بفضل الجزء الذي حصل على اسمه. إنها تعمل على توصيل قضبان التوصيل ومن خلالها تتلقى الحركات الترددية للمكابس. كما تستخدم هنا المحامل العادية. عدد مجلات قضيب التوصيل يساوي عدد الأسطوانات في المحرك. على الرغم من أنه في المحركات على شكل حرف V ، غالبًا ما يرتكز قضيبان متصلان على مجلة رئيسية واحدة.

للتعويض عن قوى الطرد المركزي الناتجة عن دوران دبابيس المرفق ، فإنهم في معظم الحالات ، وإن لم يكن دائمًا ، لديهم ثقل موازن (4 و 9). يمكن أن توجد على جانبي الرقبة أو على جانب واحد فقط. يتجنب وجود الأثقال الموازنة تشوه العمود ، مما قد يتسبب في تشغيل المحرك بشكل غير صحيح. هناك حالات متكررة يؤدي فيها انحناء العمود المرفقي إلى التشويش.

يربط ما يسمى بالخدين (5) مجلات القضيب الرئيسية والمتصلة. كما أنها تعمل كأثقال موازنة إضافية. كلما زاد ارتفاع الخدين ، كلما ابتعدت دواليب قضيب التوصيل عن المحور الرئيسي ، وبالتالي ، زاد عزم الدوران ، ولكن كلما انخفضت السرعة القصوى التي يستطيع المحرك تطويرها.

يوجد شفة (7) على ساق العمود المرفقي التي يتم توصيل دولاب الموازنة بها.

في الطرف المقابل يوجد مقعد (2) لمعدات محرك عمود الكامات (حزام التوقيت).

في بعض الحالات ، يوجد في أحد طرفي العمود المرفقي ترس جاهز لقيادة الوحدات المساعدة.

يتم تثبيت العمود المرفقي في علبة المحرك على أسطح المقاعد باستخدام محامل رئيسية مثبتة من الأعلى بأغطية. لا تسمح حلقات الدفع بالقرب من المجلات الرئيسية للعمود بالتحرك على طول محوره. من جانب إصبع القدم وساق العمود في علبة المرافق توجد أختام زيتية. 

لتزويد المجلات الرئيسية وقضبان التوصيل بمواد التشحيم ، فإنها تحتوي على فتحات زيت خاصة. من خلال هذه القنوات ، يتم تشحيم ما يسمى بالبطانات (المحامل المنزلقة) ، والتي يتم وضعها على أعناقها.

تصنيع

لتصنيع أعمدة الكرنك ، يتم استخدام درجات الصلب عالية القوة وأنواع خاصة من الحديد الزهر مع إضافة المغنيسيوم. عادة ما يتم إنتاج أعمدة الصلب عن طريق الختم (بالطرق) متبوعًا بالمعالجة الحرارية والميكانيكية. لضمان توريد زيوت التشحيم ، يتم حفر قنوات زيت خاصة. في المرحلة النهائية من الإنتاج ، يكون الجزء متوازنًا ديناميكيًا للتعويض عن لحظات الطرد المركزي التي تحدث أثناء الدوران. العمود متوازن وبالتالي يتم استبعاد الاهتزازات والدقات أثناء الدوران.

منتجات الحديد الزهر مصنوعة من صب عالي الدقة. أعمدة الحديد الزهر أرخص ، وهذه الطريقة في الإنتاج تجعل من السهل عمل ثقوب وتجويفات داخلية.

في بعض الحالات ، قد يكون للعمود المرفقي تصميم قابل للطي ويتكون من عدة أجزاء ، لكن هذه الأجزاء لا تُستخدم عمليًا في صناعة السيارات ، باستثناء الدراجات النارية. 

ما هي المشاكل التي يمكن أن تنشأ مع العمود المرفقي

العمود المرفقي هو أحد أكثر أجزاء السيارة إجهادًا. الأحمال ميكانيكية وحرارية بشكل أساسي بطبيعتها. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المواد العدوانية ، مثل غازات العادم ، لها تأثير سلبي. لذلك ، على الرغم من القوة العالية للمعدن الذي تصنع منه أعمدة الكرنك ، فإنها عرضة للتآكل الطبيعي. 

يتم تسهيل التآكل المتزايد من خلال إساءة استخدام السرعات العالية للمحرك ، واستخدام مواد التشحيم غير المناسبة ، وبشكل عام ، إهمال قواعد التشغيل الفني.

البطانات (خاصة المحامل الرئيسية) وقضيب التوصيل والمجلات الرئيسية تبلى. من الممكن ثني العمود بانحراف عن المحور. ونظرًا لأن التفاوتات هنا صغيرة جدًا ، يمكن حتى للتشوه الطفيف أن يعطل التشغيل العادي لوحدة الطاقة حتى تشويش العمود المرفقي. 

المشاكل المرتبطة بالبطانات ("الالتصاق" بالرقبة وجرجرة العنق) تشكل نصيب الأسد من جميع أعطال العمود المرفقي. غالبًا ما تحدث بسبب نقص الزيت. بادئ ذي بدء ، في مثل هذه الحالات ، تحتاج إلى التحقق من نظام التشحيم - مضخة الزيت ، والفلتر - وتغيير الزيت.

عادة ما يحدث اهتزاز العمود المرفقي بسبب ضعف التوازن. سبب آخر محتمل قد يكون الاحتراق غير المتكافئ للخليط في الاسطوانات.

في بعض الأحيان قد تظهر تشققات ، والتي ستنتهي حتما بتدمير العمود. يمكن أن يحدث هذا بسبب خلل في المصنع ، وهو أمر نادر جدًا ، فضلاً عن الإجهاد المتراكم للمعدن أو عدم التوازن. من المحتمل جدًا أن يكون سبب التشققات هو تأثير أجزاء التزاوج. لا يمكن إصلاح العمود المتصدع.

كل هذا يجب مراعاته قبل استبدال العمود المرفقي أو إصلاحه. إذا لم تجد أسباب المشاكل والقضاء عليها ، في المستقبل القريب ، فسيتعين تكرار كل شيء مرة أخرى.

الاختيار والاستبدال والإصلاح

للحصول على العمود المرفقي ، يجب عليك تفكيك المحرك. ثم تتم إزالة أغطية المحمل الرئيسية وقضبان التوصيل ، بالإضافة إلى دولاب الموازنة وحلقات الدفع. بعد ذلك ، يتم إزالة العمود المرفقي وتنفيذ استكشاف الأخطاء وإصلاحها. إذا تم إصلاح الجزء مسبقًا وتم تحديد جميع أبعاد الإصلاح بالفعل ، فسيتعين استبداله. إذا سمحت درجة التآكل ، يتم تنظيف العمود ، مع إيلاء اهتمام خاص لثقوب الزيت ، ثم متابعة الإصلاح.

يتم التخلص من البلى على سطح الرقاب عن طريق الطحن إلى حجم الإصلاح المناسب. هذه العملية بعيدة كل البعد عن البساطة التي قد تبدو للوهلة الأولى ، وتتطلب معدات خاصة ومؤهلات مناسبة للسيد.

على الرغم من أنه بعد هذه المعالجة ، يخضع الجزء لموازنة إلزامية لإعادة الديناميكية ، إلا أن إصلاح العمود المرفقي غالبًا ما يقتصر على الطحن فقط. نتيجة لذلك ، يمكن أن يهتز العمود غير المتوازن بعد هذا الإصلاح ، أثناء كسر المقاعد ، يتم فك الأختام. من الممكن حدوث مشاكل أخرى ، والتي تؤدي في النهاية إلى استهلاك مفرط للوقود ، وانخفاض في الطاقة ، وتشغيل غير مستقر للوحدة في أوضاع معينة. 

ليس من غير المألوف أن يتم تقويم العمود المنحني ، لكن الخبراء يترددون في القيام بهذا العمل. الاستقامة والموازنة عملية شاقة ومكلفة للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، يرتبط تعديل العمود المرفقي بخطر الكسر. لذلك ، في معظم الحالات ، يكون استبدال العمود المرفقي المشوه أسهل وأرخص في استبداله بآخر جديد.

عند الاستبدال ، تحتاج إلى تثبيت نفس الجزء بالضبط أو تثبيت نظير مقبول ، وإلا فلا يمكن تجنب المشكلات الجديدة.

شراء العمود المرفقي المستخدم بسعر رخيص هو نوع من الخنازير في كزة ، والتي لا أحد يعرف ما الذي سيحدث في النهاية. في أحسن الأحوال ، إنه مهترئ إلى حد ما ، وفي أسوأ الأحوال به عيوب غير ملحوظة للعين.

من خلال شراء واحدة جديدة من بائع موثوق به، يمكنك التأكد من جودتها. يمكن للمتجر الصيني عبر الإنترنت تقديم العديد من المكونات الأخرى لسيارتك بأسعار معقولة.

لا تنس أيضًا أنه عند تثبيت عمود مرفقي جديد ، تأكد من استبدال قضيب التوصيل والمحامل الرئيسية ، وكذلك أختام الزيت.

بعد استبدال العمود المرفقي ، يجب تشغيل المحرك من XNUMX إلى ألفين ونصف ألف كيلومتر في وضع لطيف ودون تغييرات مفاجئة في السرعة.