تحدد وظيفة حلقة المكبس وقابليتها للاستخدام كيفية تصنيعها وتصنيفها. تم تصميم حلقات المكبس لإغلاق الغرف (حيث تتحرك المكابس) ، والتي تشمل غرف الاحتراق في المحركات ثنائية الأشواط ورباعية الأشواط. هناك ما لا يقل عن ثلاث حلقات مثبتة حول مكبس محرك بحري.
اعتمادًا على نوع وسعة المحرك ، فإن حلقة المكبس لها أرقام ووظائف مختلفة.
ستستكشف في هذه المقالة أنواع حلقات المكبس وأهميتها ووظائفها.
ما هي حلقة المكبس؟
حلقة المكبس في الاحتراق الداخلي أو المحرك البخاري عبارة عن حلقة معدنية محاطة بدائرة ومثبتة بالقطر الخارجي للمكبس.
بشكل أساسي ، تغلق حلقات المكبس الفجوة بين المكبس وجدار الأسطوانة ، مما يمنع دخول غازات الاحتراق المضغوطة إلى حوض الزيت. تعمل مضخات الزيت أيضًا كآلية تنظيمية لمنع دخول كميات زائدة من الزيت إلى غرفة الاحتراق وحرقها. يجب أن تكون الحلقات في حالة عمل جيدة حتى يعمل المحرك المناسب بأقصى قدر من الكفاءة والطاقة.
لماذا حلقات المكبس مهمة؟
حلقات المكبس هي إحدى المكونات الرئيسية التي تشكل فجوة بين المكبس وجدار الأسطوانة. في حالة وجود فجوة صغيرة ، يمكن للمكبس أن يتشبث بأسطوانته من خلال التمدد الحراري ، مما يؤدي إلى إلحاق أضرار جسيمة بالمحرك.
ومع ذلك ، فإن الفجوة المفرطة قد تؤدي إلى عدم كفاية الإغلاق بين حلقات المكبس وجدران الأسطوانة ، وزيادة النفخ (دخول غاز الاحتراق إلى علبة المرافق) وتقليل الضغط على الأسطوانة ، وبالتالي تقليل قوة المحرك.
تحدث خسائر احتكاك المحرك بسبب انزلاق حلقة المكبس داخل جدار الأسطوانة. تشير التقديرات إلى أن ما يقرب من 24٪ من إجمالي خسائر الاحتكاك الميكانيكي للمحرك تأتي من الاحتكاك الناجم عن حلقات المكبس. وبالتالي ، تم تصميم حلقات المكبس بطريقة تقلل الاحتكاك إلى أدنى حد مع تحقيق إحكام جيد ومتوسط عمر متوقع مقبول في نفس الوقت.
نظرًا لأنه يجب تشحيم حلقات المكبس بالزيت ، فقد تم تحسين جودة زيت المحرك بشكل كبير بسبب صعوبة تشحيم حلقات الكباس.
نظرًا لأن الزيت يجب أن يتحمل درجات الحرارة العالية والظروف القاسية حتى ينزلق بسلاسة ، يجب أن يحافظ على سرعات عالية.
من الصعب تشحيم الحلقات بسبب الحركة المتذبذبة للحلقات بدلاً من الدوران المستمر لمجلات المحمل (كما هو الحال مع المحمل).
عندما تكون حركة المكبس محدودة ، فإن حلقة الكباس تنعكس الاتجاه وتتوقف. نتيجة لذلك ، لم يعد تزييت المحمل الهيدروديناميكي فعالاً لأنه كان بسبب تعطيل تأثير إسفين الزيت.
للحفاظ على الإغلاق المحكم ، يتم تزويد حلقات الختم بقوة زنبركية إما عن طريق صلابتها أو بواسطة زنبرك خلفها.
لكي تظل الحلقات على اتصال بالأسطوانة ، يجب أن تطفو بحرية داخل أخاديد المكبس. غالبًا ما يحدث فشل المحرك بسبب ارتباط حلقات المكبس في المكبس ، أو تراكم نواتج الاحتراق ، أو انهيار زيت التشحيم.
أنواع حلقات المكبس
يستخدم المحرك الصغير عادة ثلاثة أنواع من حلقات المكبس:
حلقات الضغط أو حلقات الضاغط
تغلق حلقات الضغط فوق المكبس ، مما يمنع جانب الاحتراق من تسرب الغاز. يتم وضع هذه الحلقات في الأخدود الأول للمكبس.
وفقًا لتصميم المحرك ، قد يختلف هذا. تخدم هذه الحلقات غرضًا مزدوجًا يتمثل في إحكام غلق غازات الاحتراق ونقل الحرارة من جدران المكبس إلى المكبس.
يتم تقطيع طبقة الزيت التي تتركها حلقة الزيت ، مما يوفر تزييتًا كافيًا لحلقات الضغط العلوية. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يساعد في إحكام الغلق ونقل الحرارة مع حلقة الضغط العلوية.
حلقات ممسحة
يتم تثبيت حلقات نابيير ، والمعروفة أيضًا باسم حلقات المساحات أو حلقات الضغط الاحتياطية ، أسفل حلقات الضغط. تعمل في المقام الأول على إزالة الزيت الزائد من سطح البطانة وإيقاف أي تسرب للغاز يفلت من حلقة الضغط العلوية لأسفل. في معظم حلقات المساحات ، يقع الوجه ذو الزاوية المستدقة باتجاه الأسفل بحيث يمكن مسحه على العمود المرفقي أثناء حركة المكبس.
يزداد استهلاك الزيت إذا احتاجت الزاوية المستدقة لحلقة الماسحة إلى التثبيت بشكل صحيح بالقرب من حلقة الضغط. يتم استخدام حلقة الماسحة عندما يتم مسح الزيت الزائد باتجاه غرفة الاحتراق.
حلقات التحكم في الزيت / الكاشطة
يمر زيت التشحيم لأعلى ولأسفل جدران الأسطوانة من خلال حلقات التحكم في الزيت. حلقات كهذه تنشر الزيت بالتساوي على طول محيط البطانة.
يتم رش جدران الأسطوانة بالزيت ، ويتم كشط الزيت من جدران الأسطوانة بواسطة هذه الحلقات وإعادته إلى علبة المرافق.
وجه الأسطوانة ووجه الحلقة مغلقان معًا ، لذلك لا يمكن للزيت المرور.
تحتوي حلقة الزيت على ثقوب أو فتحات محفورة في مركزها الشعاعي ، مما يسمح بتدفق الزيت الزائد إلى الخزان.
تتوفر حلقات زيت من قطعة واحدة أو قطعتين. من خلال وجود حواف مشطوفة على الجوانب الخارجية أو مواجهة غرفة الاحتراق ، يمكن للحلقات زيادة ضغط التلامس مع سطح البطانة لتقليل استهلاك الزيت من خلال كشط الزيت بشكل أكثر كفاءة.
يعمل زنبرك الملف على حلقة التحكم في الزيت المكونة من قطعتين حول محيط الحلقة بالكامل للحفاظ على الضغط والتلامس ، بالإضافة إلى حلقة من الحديد الزهر أو الحلقة الفولاذية.
أربع وظائف من حلقات المكبس
هناك أربع وظائف لحلقات المكبس:
1 الختم لغاز الاحتراق
والغرض منه هو الحفاظ على محكم الهواء داخل الاسطوانة أثناء وجود المكبس فيها.
إنه يمنع غازات الاحتراق من التسرب إلى الفجوة التي تنشأ عندما تنفجر المكابس والأسطوانات.
قد يؤدي تسرب غاز الاحتراق إلى انخفاض الطاقة وزيادة استهلاك الوقود ، الأمر الذي يضر بالبيئة والاقتصاد.
2 التحكم في زيت التشحيم (زيت المحرك)
إنها إحدى وظائف حلقات المكبس لضمان وجود طبقة دنيا من زيت التشحيم للحماية من الحروق.
في أسطوانة المحرك ، تواجه حلقة المكبس درجات حرارة عالية لغاز الاحتراق في كل مرة يتحرك فيها ، ويجب أن يتحرك المكبس أيضًا ذهابًا وإيابًا آلاف المرات في الدقيقة.
من خلال الحفاظ على طبقة زيت التشحيم لجدار الأسطوانة أقل من الحد الأدنى المطلوب ، لن تحترق حلقات وأسطوانات المكبس ، ولن يدخل زيت التشحيم الزائد إلى غرفة الاحتراق.
3 وظيفة التوصيل الحراري
تسخن الأسطوانة عندما يُدفع المكبس خارج الأسطوانة.
ينفجر المكبس عند حوالي 300 درجة مئوية عندما ينفجر الغاز بداخله. يجب إطلاق الحرارة من داخل المكبس لتجنب إتلاف المحرك. تساعد حلقات المكبس في هذه العملية.
4 دعم موقف المكبس
تمنع حلقات المكبس التلامس الشديد بين المكبس وجدار الأسطوانة.
أثناء حركة المكبس ، يمكن أن يلامس المكبس بزاوية عدة أماكن ، مما يؤدي إلى تلف المحرك. للتنقل بسلاسة ، تدعم حلقة المكبس المكبس.
الكلمات الأخيرة
أنت تعلم الآن أنه في المقام الأول ، يتم استخدام حلقات المكبس لإغلاق غرف الاحتراق في محركات الديزل. أنت تعرف أيضًا مجموعة متنوعة من الاستخدامات التي تتمتع بها هذه الحلقات. لذا حان دورك الآن لاستخدام هذه المعلومات بشكل جيد. لا تتردد في التواصل معي إذا كنت لا تزال تريد معرفة شيء آخر عنهم.
