قم بتوصيل المكبس وعمود المرفق، وانقل القوة المؤثرة على المكبس إلى عمود المرفق، محولاً الحركة الترددية للمكبس إلى حركة دورانية لعمود المرفق.
تتكون مجموعة ذراع التوصيل من جسم ذراع التوصيل، وغطاء الطرف الكبير، وجلبة الطرف الصغير، وجلبة محمل الطرف الكبير، ومسامير (أو براغي) ذراع التوصيل. تتعرض مجموعة ذراع التوصيل لقوة الغاز الناتجة عن دبوس المكبس، وقوة تأرجحها، وقوة القصور الذاتي الترددية لمجموعة المكبس. تتغير قيمة واتجاه هذه القوى بشكل دوري. لذلك، يتعرض ذراع التوصيل لأحمال متناوبة مثل الضغط والشد. يجب أن يتمتع ذراع التوصيل بمقاومة كافية للإجهاد وصلابة هيكلية. غالبًا ما يؤدي عدم كفاية مقاومة الإجهاد إلى كسر جسم ذراع التوصيل أو مسماره، مما ينتج عنه حادث كبير يُلحق ضررًا بالغًا بالآلة بأكملها. أما إذا كانت الصلابة غير كافية، فسيؤدي ذلك إلى انحناء جسم الذراع وتشوه الطرف الكبير لذراع التوصيل، مما ينتج عنه تآكل لا مركزي للمكبس والأسطوانة والمحمل ودبوس المرفق.
البنية والتركيب
يتكون جسم ذراع التوصيل من ثلاثة أجزاء، الجزء المتصل بدبوس المكبس يسمى الطرف الصغير لذراع التوصيل؛ والجزء المتصل بعمود المرفق يسمى الطرف الكبير لذراع التوصيل، والجزء الذي يربط الطرف الصغير بالطرف الكبير يسمى جسم ذراع التوصيل.
يتكون الطرف الصغير لذراع التوصيل في الغالب من هيكل حلقي رقيق الجدران. ولتقليل الاحتكاك بين ذراع التوصيل ودبوس المكبس، يتم ضغط جلبة برونزية رقيقة الجدران في فتحة الطرف الصغير. تُحفر أو تُفرز أخاديد في الرأس الصغير والجلبة للسماح بدخول زيت التشحيم إلى أسطح التلامس بين جلبة التشحيم ودبوس المكبس.
يُعدّ عمود ذراع التوصيل قضيبًا طويلًا، ويتعرض لقوى كبيرة أثناء التشغيل. ولمنع انحنائه وتشوهه، يجب أن يتمتع جسمه بصلابة كافية. لهذا السبب، تستخدم معظم أعمدة أذرع التوصيل في محركات المركبات مقاطع على شكل حرف I، مما يقلل الكتلة مع الحفاظ على صلابة وقوة كافيتين، بينما تُستخدم مقاطع على شكل حرف H في المحركات عالية القوة. في بعض المحركات، يُستخدم الطرف الصغير لذراع التوصيل لرش الزيت لتبريد المكبس، ولذلك يجب حفر ثقب نافذ في الاتجاه الطولي لجسم الذراع. ولتجنب تركيز الإجهاد، يعتمد الوصل بين جسم ذراع التوصيل والطرف الصغير والطرف الكبير على انتقال سلس بقوس كبير.
لتقليل اهتزاز المحرك، يجب تقليل التفاوت في جودة أذرع توصيل الأسطوانات إلى أدنى حد ممكن. عند تجميع المحرك في المصنع، يتم تجميع أذرع التوصيل عادةً وفقًا لكتلة طرفيها الكبير والصغير بالجرام.
في محرك V-type، تشترك الأسطوانات المتناظرة في الصفين الأيسر والأيمن في دبوس المرفق، ولدى قضبان التوصيل ثلاثة أنواع: قضبان توصيل متوازية، وقضبان توصيل متشعبة، وقضبان توصيل رئيسية ومساعدة.
الشكل الرئيسي للضرر
تتمثل أشكال التلف الرئيسية لقضبان التوصيل في كسر الإجهاد والتشوه المفرط. عادةً ما تتركز كسور الإجهاد في ثلاث مناطق ذات إجهاد عالٍ على قضيب التوصيل. تتطلب ظروف تشغيل قضيب التوصيل أن يتمتع بقوة عالية ومقاومة للإجهاد، بالإضافة إلى صلابة ومتانة كافيتين. في تقنية تصنيع قضبان التوصيل التقليدية، تُستخدم مواد فولاذية مُقسّاة ومُعالَجة حراريًا، مثل الفولاذ 45 أو 40Cr أو 40MnB، والتي تتميز بصلابة عالية. لذلك، تُنتج شركات السيارات الألمانية مواد جديدة لقضبان التوصيل، مثل الفولاذ C70S6 عالي الكربون المُعالَج حراريًا وغير المُقسّى والمُعالَج حراريًا، والفولاذ المطروق من سلسلة SPLITASCO، والفولاذ المطروق FRACTIM، والفولاذ المطروق S53CV-FS، وغيرها (جميعها مطابقة لمعايير DIN الألمانية). على الرغم من أن الفولاذ السبائكي يتمتع بقوة عالية، إلا أنه شديد الحساسية لتركيز الإجهاد. لذلك، هناك متطلبات صارمة فيما يتعلق بشكل قضيب التوصيل، والزوايا الزائدة، وما إلى ذلك، وينبغي إيلاء الاهتمام لجودة معالجة السطح لتحسين قوة الإجهاد، وإلا فإن استخدام سبائك الصلب عالية القوة لن يحقق التأثير المطلوب.
