مكبس.
المكبس هو جزء يتحرك حركة ترددية داخل أسطوانة محرك السيارة. يتكون هيكل المكبس الأساسي من ثلاثة أجزاء: الجزء العلوي، والرأس، والجزء السفلي. يُعد الجزء العلوي من المكبس الجزء الرئيسي من غرفة الاحتراق، ويرتبط شكله بتصميم غرفة الاحتراق المُختار. تستخدم محركات البنزين في الغالب مكابس ذات سطح مستوٍ، والتي تتميز بصغر مساحة امتصاص الحرارة. أما مكابس محركات الديزل، فغالبًا ما تحتوي على تجاويف متعددة، ويجب أن يتوافق شكلها وموقعها وحجمها مع متطلبات تكوين خليط الوقود والهواء واحتراقه في محرك الديزل.
رأس المكبس جزء من غرفة الاحتراق، لذا يُصنع عادةً بأشكال مختلفة. يستخدم مكبس محرك البنزين في الغالب رأسًا مسطحًا أو مقعرًا، مما يُساهم في صغر حجم غرفة الاحتراق، وتقليل مساحة تبديد الحرارة، وتبسيط عملية التصنيع. تُستخدم المكابس ذات الرأس المحدب بشكل شائع في محركات البنزين ثنائية الأشواط. أما رؤوس مكابس محركات الديزل، فتُصنع غالبًا من أشكال مختلفة.
رأس المكبس هو الجزء الموجود فوق مقعد دبوس المكبس، ويتم تركيب حلقة المكبس على رأس المكبس لمنع دخول الغاز ذي درجة الحرارة العالية والضغط العالي إلى علبة المرافق ومنع دخول الزيت إلى غرفة الاحتراق؛ كما يتم نقل معظم الحرارة التي يمتصها الجزء العلوي من المكبس إلى الأسطوانة من خلال رأس المكبس، ثم يتم نقلها عبر وسيط التبريد.
يُصنع رأس المكبس بأخاديد متعددة لتركيب حلقات المكبس، ويعتمد عدد هذه الحلقات على متطلبات منع التسرب، والتي ترتبط بدورها بسرعة المحرك وضغط الأسطوانة. تحتوي المحركات عالية السرعة على عدد أقل من الحلقات مقارنةً بالمحركات منخفضة السرعة، كما تحتوي محركات البنزين على عدد أقل من الحلقات مقارنةً بمحركات الديزل. تستخدم محركات البنزين العادية حلقتين للغاز وحلقة واحدة للزيت؛ بينما يحتوي محرك الديزل على ثلاث حلقات للغاز وحلقة واحدة للزيت؛ أما محرك الديزل منخفض السرعة فيستخدم من ثلاث إلى أربع حلقات للغاز. ولتقليل فقد الاحتكاك، ينبغي تقليل ارتفاع جزء الحزام قدر الإمكان، مع تقليل عدد الحلقات مع ضمان منع التسرب.
تُسمى جميع أجزاء حلقة المكبس أسفل الأخدود بـ"تنانير المكبس". وتتمثل وظيفتها في توجيه المكبس داخل الأسطوانة لحركة ترددية ومقاومة الضغط الجانبي. أثناء تشغيل المحرك، ينحني المكبس ويتشوه بفعل ضغط الغاز داخل الأسطوانة. بعد تسخين المكبس، يكون مقدار التمدد أكبر من غيره في الأجزاء الأخرى نظرًا لوجود المعدن عند دبوس المكبس. إضافةً إلى ذلك، يتعرض المكبس لتشوه ضغطي بفعل الضغط الجانبي. ونتيجةً لهذا التشوه، يصبح مقطع تنورة المكبس بيضاويًا في اتجاه المحور الطويل العمودي على دبوس المكبس. علاوةً على ذلك، ونظرًا للتوزيع غير المتساوي لدرجة الحرارة والكتلة على طول محور المكبس، يكون التمدد الحراري لكل جزء كبيرًا في الأعلى وصغيرًا في الأسفل.
فيما يلي أبرز أعطال مجموعة المكابس وأسبابها:
1. تآكل السطح العلوي للمكبس. يظهر تآكل المكبس على سطحه العلوي، حيث يكون على شكل حفر متفرقة في الحالات الخفيفة، وانصهار موضعي في الحالات الشديدة. والسبب الرئيسي لتآكل سطح المكبس العلوي هو الاحتراق غير الطبيعي، مما يؤدي إلى تعرض السطح العلوي لحرارة زائدة أو تشغيله تحت حمل كبير بعد انحشار حلقات المكبس وكسرها.
٢- يتشقق السطح العلوي للمكبس. يكون اتجاه الشق على السطح العلوي للمكبس عموديًا بشكل عام على محور ثقب المكبس، ويعود السبب الرئيسي إلى تشقق الإجهاد الناتج عن الإجهاد الحراري. والسبب: يؤدي تشغيل المحرك تحت حمل زائد إلى تشوه مفرط في المكبس، مما ينتج عنه تشقق إجهادي في سطحه العلوي.
3- تآكل الجدار الجانبي لأخدود حلقة المكبس. عندما يتحرك المكبس لأعلى ولأسفل، يجب أن تكون حلقة المكبس تلسكوبية شعاعية مع تشوه الأسطوانة، وخاصة درجة حرارة أخدود الحلقة الأول تكون عالية، وتتأثر بـ "تأثير" الغاز وزيت الوتد، لذلك يحدث احتكاك واهتزاز في أخدود الحلقة، مما يتسبب في التآكل؛
٤. تراكم الكربون على حلقات المكبس في مجرى الحلقة. ينتج تراكم الكربون على حلقات المكبس عن ترسبات الأكسدة في زيت التشحيم أو فقدان الحلقات لحرية الحركة داخل الخزان، وهذا العطل ضار للغاية. من الأسباب الرئيسية: ارتفاع درجة حرارة محرك الديزل أو تشغيله تحت حمل زائد لفترات طويلة، مما يؤدي إلى تشوه حراري شديد في زيت التشحيم وحلقات المكبس والأسطوانة؛ تلوث زيت التشحيم بشكل كبير، أو رداءة جودته؛ ضعف أداء جهاز تهوية علبة المرافق، مما يتسبب في ضغط سلبي زائد أو ضعف إحكام إغلاق الأسطوانة، وبالتالي تسرب الزيت. لذلك، من الضروري استخدام زيت عالي الجودة لمنع ارتفاع درجة حرارة محرك الديزل.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد، فتابع قراءة المقالات الأخرى على هذا الموقع!
يرجى الاتصال بنا إذا كنتم بحاجة إلى مثل هذه المنتجات.
تلتزم شركة Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. ببيع قطع غيار سيارات MG&MUXS، ونرحب بكم للشراء.
