محركات الاحتراق الداخلي الديزل
محركات الاحتراق الداخلي:
يعرف محرك الديزل بأنه أحد أنواع محركات الاحتراق الداخلي شكل ويقوم محـرك الـديزل
بتوليد القدرة عن طريق إحراق الوقود المحقون في حيز من الهواء المـضغوط الـساخن،
ويعرف باسم (المحرك) لأنه آلة تولد حركة وهو من طراز الاحتراق الداخلي لأن احتراق الوقود يحدث داخل
أسطوانة المحرك ذاته، حيث يتم فيها ضغط الهواء بكباس له حركة ترددية .
الأجزاء الثابتة في المحرك :
وهي تشمل البناء الخارجي للمحرك، والذي ترتبط به الأجزاء المكملة للمحرك، كما تعمل بداخله الأجزاء
المتحركة، ويمكننا تمييز الأجزاء الثابتة بالنظر للشكل الخارجي، وتتكون مما يلي:
- هيكل المحرك (قاعدة الفرش وحوض المرفق)
- . جسم الأسطوانة.
- رأس الأسطوانة.
الأجزاء المتحركة في المحرك
وهي التي تقوم بنقل الطاقة الحرارية من غرفة الاحتراق وتحويلها إلى طاقة ميكانيكية للتشغيل، وتتضمن
ما يلي:
- الكباس (المكبس).
- ذراع التوصيل.
- عمود المرفق.
آليات التشغيل:
وهي التي تضمن ضبط آلية (ميكانيكية) عمل المحرك، وتوافق حركة الأجزاء مع بعضها والتحكم في دقة
توقيتها وأدائها، وهي تشمل:
- تروس آليات التوقيت وعمود الحدبات (الكامات) والصمامات.
- وسائل حقن الوقود (المضخة والحاقن).
- حاكم اللفات.
رابعاً ـ منظومات الخدمة:
وهي تقوم بإمداد المحرك بما يلزمه من مواد التشغيل كما تعمل على حمايته من حرارة الاحتراق وتضمن
له سلامة الأداء وتتكون من:
- دورة دخول الهواء وخروج العادم.
- دورة التبريد والتزييت.
- دورة الوقود.
- دورة بدء الدوران وعكس اتجاهه.
3 :الأجزاء الأساسية للمحرك:
من الضروري أن نتفهم وظيفة مختلف أجزاء المحرك والغرض من أدائها حتى نستطيع الإلمـام بعمـللمحرك في مجموعه، ويؤدي كل جزء وظيفة محددة خاصة الأجزاء الرئيسية لمحرك ديزل بأسطوانة واحـدة
ويتكون من:
1 ـ الأسطوانة:
وتعتبر قلب المحرك حيث يتم فيها احتراق الوقود، وتزود كل أسطوانة ببطانة يحيطهـا ماء التبريد، ويتردد بداخلها كباس (أو أكثر) ويعرف القطر الداخلي للبطانة باسم التجويف.
رأس الأسطوانة:
وهي تغطى الطرف العلوي للأسطوانة، وتحتوي غالباً على الصمامات التي تسمح بدخول الهواء والوقود إلى الأسطوانة والتي تتيح الفرصة لتصريف العادم منها.
الكباس:
وهو يغلق الطرف السفلي لفراغ التشغيل بالأسطوانة، كما أنه يقوم بنقل القدرة الناشئة عـنح احتراق الوقود إلى عمود المرفق، وتكون «حلقات الكباس» المنزلقة بالزيت حابكة للغازات بين الكباس وبطانةالأسطوانة ويتحرك الكباس داخل البطانة من أسفلها إلى أعلاها ثم من أعلاها إلى أسفلها مسافة محددة تعـرف باسم (الشوط).
4 ـ ذراع التوصيل:
يتصل الطرف العلوي المعروف باسم النهاية الصغرى لذراع التوصيل مع محـور الكباس «الموجود في الكباس»، بينما يكون الطرف السفلي المعروف باسم النهاية الكبـرى مـزوداً بكرسـي«محمل» يحيط بمحور عمود المرفق ويقود ذراع التوصيل بنقل وتغيير حركة الكباس الترددية إلـى حركـة دورانية مستمرة عند عمود المرفق.
5 ـ عمود المرفق:
يدور عمود المرفق بتأثير الحركة المنقولة إليه من الكباس خـلال ذراع التوصـيل،
والمحور الممتد بين أفخاذ عمود المرفق، ويعرف الجزء الدائر من عمود المرفق والذي يرتكز على الكراسي الرئيسية باسم المرتكز ويركب على الجزء الممتد من مرتكز عمود المرفق خارج علبة المرفق طارة معدنيـة ثقيلة تسمى الحدافة وهي تساعد على انتظام دوران عمود المرفق في الأشواط المختلفة للكباس وتسهل عمليـة يدء الدوران. ما يركب بعد الحدافة قرص دائري معشق في عمود المرفق تسمى القارنة وهي التي توصل الحركة إلى عمود الإدارة، ويتصل بالناحية الأخرى من مرتكز عمود المرفق ترس يعشق في ترس آخر أو سلـسلة لإدارة.
6 ـ عمود الحدبات:
ويتم دورانه بواسطة سلسلة (كاتينة) أو تروس لضبط توقيت فتح وغلق صـمامات دخول الهواء أو خروج العادم عن طريق حدبات تدفع أذرع دفع غمازات (أذرعاً متأرجحة) لهـذا الغـرض، تستخدم نوابض (زنبركات) في إعادة الصمامات إلى الغلق على مقاعدها. كذلك تستخدم الحدبات في تـشغيل مضخات حقن الوقود.
7 ـ مجموعات حقن الوقود:
وهي مضخة ترددية وماسورة وحاقن، وتعمل المضخة على دفع الوقود إلى حيز الاحتراق على هيئة رذاذ متناثر.
8 ـ هيكل المحرك:
وهو الجسم الخارجي الذي تثبت فيه أجزاء المحرك ويتكون من قاعدة التثبيـت فـي أسفله وبداخلها حوض الزيت وتعلوها علبة المرفق، وتحصر بداخلها الفراغ الـذي تتحـرك فيـه الأجـزاءا لمتحركة، ثم كتلة الأسطوانة التي تثبت بداخلها بطانة الأسطوانة ويغطيها رأس الأسطوانة.
:المحرك رباعي الأشواط:
يتميز المحرك رباعي الأشواط بواسطة وجود صمامين (أو أكثر) في رأس الاسطوانة، أحدهما لدخول الهواء والثاني لخروج العادم، ويقـوم المحـرك بانهاء دورة التشغيل خلال أربعة أشواط للكباس يتم فيها حقن شحنة واحـدة مـن القود، ويتم دوران عمود المرفق لفتين.
أولاً: شوط السحب (الشفط):
ويتحرك فيه الكباس هبوطاً من النقطة الميتة العليا (أقصى نقطة يـصل لهـا الكباس في صعوده) إلى النقطة الميتة السفلى (أدنى نقطة يصل لها الكبـاس فـي هبوطه) ويكون صمام السحب مفتوحاً خلال هذا الشوط فيندفع منه الهواء الجوي إلى داخل الاسطوانة بفعل التفريغ الناشئ من حركة الكباس إلى أسـفل، وتمتلـئ الاسطوانة في نهاية هذا الشوط بشحنة من الهواء الجوي.
شوط الانضغاط:
ويندفع فيه الكباس صعوداً من النقطة الميتة السفلى إلى النقطة الميتـة العليـا حيث يغلق صمام دخول الهواء في بداية هذا الشوط تقريباً، وينتج عن ذلك ضيق حيز الهواء المحصور بين الكباس والاسطوانة، فيرتفع ضـغطه وتزيـد درجـة حرارته بحيث يصل الضغط النهائي إلى حوالي 35 بار، وترتفع درجة الحـرارة إلى ما يقرب من 650م .
ثالثاً: شوط القدرة:
ويسمى أحياناً شوط التمدد، أو الشوط الفعال وعند بدايته تقريبـاً يـتم حقـن الوقود في الاسطوانة فيبدأ الاحتراق بسبب اختلاط الوقود بالهواء الساخن، وينتج عن ذلك ارتفاع شديد في الضغط الناشئ على سطح الكباس فيدفعه هبوطـاً إلـى النقطة الميتة السفلى (ن.م.س) ويعتبر هذا الشوط هو أساس القدرة التـي تـسبب استمرار دوران المحرك.
رابعاً: شوط العادم:
ويتحرك فيه الكباس من أسفل (ن.م.س) إلى أعلى (ن.م.ع) ويفتح في بدايتـهق تقريباً صمام العادم بحيث تخرج منه نواتج الاحتراق التي يزيحها الكبـاس فـي حركته إلى أعلى، وعند نهاية هذا الشوط تقريباً يغلق صمام العادم لتبدأ الدورة من جديد فتكرر نفس الأشواط الأربعة السابقة، ويستغرق كل شوط ْ180 من دوران عمود المرفق، أي أن الأشواط الأربعة تستغرق ْ720 أي لفتين من عمود المرفق.
:المحرك ثنائي الأشواط:
يلاحظ أنه أمكن الاستغناء عن شوطي الشفط والعادم في المحـرك الثنـائي،
وبذلك يمكننا إتمام الدورة في شوطين فقط للكباس، أي لفة واحدة لعمود المرفق.
ويتميز المحرك ثنائي الأشواط بعدم وجود صمامات لشفط الهواء فـي رأس الاسطوانة ويستغنى عنها بفتحات لدخول الهواء من أسفل جدران الاسطوانة.
شوط الانضغاط (الصاعد):
وفيه يتم انضغاط الهواء المحصور في حيز الاسطوانة نتيجة صعود الكبـاس من ن.م.س. إلى ن.م.ع وتكون فتحات دخول الهواء مغطاة (مغلقة) بجسم الكباس.
شوط القدرة (الهابط):
ويتم عند بدايته حقن الوقود واحتراقه في حيز الانضغاط فيتحـرك الكبـاس لأسفل من ن.م.ع إلى ن.م.س، وعند نهاية هذا الشوط تفتح صمامات العـادم.
تنكشف فتحات العادم) فتندفع منها غازات الاحتراق خـارج الاسـطوانة ويقـل الضغط بها، ويوالى الكباس هبوطه ليكشف فتحات (أو أبواب) الهواء فتندفع مـن خلالها شحنة من الهواء المضغوط، وتساعد على كسح بقايا غازات العادم لتحـل محلها شحنة من الهواء الجوي تملأ الاسطوانة ويستمر بعدها الشوط الصاعد الذي يغلق فتحات الهواء وصمامات العادم (أو فتحاته) ليبدأ شوط الانضغاط وتـستمر الدورة من جديد.
تعليقات
إرسال تعليق