يحتوي محرك سيارتنا على العديد من الأجزاء المتحركة، ولكن بلا شك، يُعد المكبس أحد أهمها. يوجد مكبس واحد لكل أسطوانة (باستثناء محركات المكابس المتقابلة)، وتقع هذه المكابس داخل كتلة المحرك . وهي مسؤولة عن ضغط خليط الهواء والوقود واستقبال طاقة الاحتراق التي تدفعه إلى الأسفل.
ما هو المكبس وكيف يعمل؟
عند انفجار خليط الوقود والهواء، يتلقى المكبس دفعة قوية تدفعه إلى النقطة الميتة السفلى. ثم تنتقل هذه الدفعة إلى عمود المرفق عبر ذراع التوصيل لتحويل الحركة الرأسية إلى حركة دورانية. يجب أن يكون المكبس شديد المتانة، لأنه يتحمل ضغوطًا ودرجات حرارة عالية جدًا.
تُصنع معظم مكابس السيارات الحديثة حاليًا من سبيكة ألومنيوم ممزوجة بمادة أخرى ، مثل المغنيسيوم أو السيليكون. وهذا يسمح للمكبس بالوصول إلى سرعات أعلى، مما يزيد من عدد دورات المحرك في الدقيقة. ومع ذلك، تتوفر أيضًا مكابس مصنوعة من سبيكة النيكل والحديد، والحديد الزهر، والحديد العادي.
ميزات المكبس
بعض الخصائص الأساسية التي يجب أن يتمتع بها المكبس هي التالية:
- هيكل قوي للغاية في المناطق التي تعاني من ضغط أكبر (رأس ومبيت المزلاج أو الدبوس).
- يجب أن يكون خفيفًا ويجب أن يكون لجميع المكابس نفس الوزن ، وبالتالي تجنب الاختلالات المحتملة في الأسطوانات.
- يجب أن يكون للمادة التي صنعت بها موصلية حرارية جيدة مقاومة درجات الحرارة العالية.
- يجب أن يكون كبيرا مقاومة التآكل والتآكل.
أجزاء من المكبس
- رأس المكبس: وهو الجزء العلوي من المكبس حيث يتم ضغط خليط الوقود والهواء. لذلك فهو أيضًا المكان الذي يتلقى فيه المكبس الضغط الهائل ودرجة الحرارة التي يتم إنتاجها عند إشعال الخليط المذكور.
- منطقة المستنقعات: هو الجزء الرأسي من المكبس حيث يتم نحت أخاديد الضغط
- فتحات ضغط: يوجد عادةً اثنان وهو المكان الذي يتم فيه إدخال المقاطع للحفاظ على الضغط في ملف غرفة الاحتراق.
- أخدود التحكم في الزيت: عادةً ما يكون واحدًا وهو المكان الذي يتم فيه إدخال الجزء أو حلقة مكشطة الزيت. عادة ما يتم تمييزه عن مثيلات الضغط لأن لديهم فتحات أو فتحات رأسية للتحكم في تمدد وتصريف الزيت.
- حلقات المكبس: هي الحلقات الموصولة بأخاديد المكبس. هناك نوعان يعتمدان على الفتحة الموجودة فيهما وبالتالي على الوظيفة التي يقومان بها:
- تضمن حلقات الضغط أن غرفة الاحتراق محكمة بما يكفي لعدم فقد الضغط ، ولكن ليست ضيقة جدًا بحيث يمكن للزيت تشحيم مرور المكبس داخل الأسطوانة. عادة ما يكون هناك اثنان وواحد على الخط الأمامي ضد الاحتراق يسمى أيضًا حلقة النار.
- حلقة مكشطة الزيت هي الحلقة التي تسمح لجزء من زيت التشحيم بالمرور باتجاه الجزء العلوي من الأسطوانة لتليين حركتها ، ولكن في نفس الوقت تقضي على الفائض عن طريق الكنس. وبهذه الطريقة ، لا يتراكم الزيت في غرفة الاحتراق ، مما يعني استهلاكًا مفرطًا للزيت ، ومشاكل احتراق وانبعاث أسوأ. نموذجي دخان مزرق إنه المنتج الناتج عن حرق الكثير من الزيت.
- حوض: هو الثقب الذي يمر عبر جسم المكبس لإيواء الدبوس ، وهو الذي يصلح مكبس وربط قضيب التجمع. يطلق عليه ذلك لأن الأداة التي يتم صنعها بها عبارة عن مثقب. أي ، أداة فولاذية ذات خيط حلزوني للحفر.
- لوحة inbar: عبارة عن أسطوانة مركبة داخل المكبس حول التجويف. إنه مضاد للتوسع لمنع الأجزاء من التشوه بالحرارة وينتهي بها الأمر إلى تآكل المحور الذي يتكون من المكبس والدبوس وقضيب التوصيل.
- تنورة: هو الجزء السفلي من المكبس الذي يحمي دبوس وقاعدة قضيب التوصيل
أنواع المكبس
نجد أنواعًا مختلفة من المكابس بحسب شكل رأسها. في معظم الحالات، يكون سطح المكبس مسطحًا أو منحنيًا قليلًا. مع ذلك، تتميز بعض الطرازات بأشكال محددة تُسهّل تدفق خليط الهواء والوقود .
قد نجد أيضًا شقوقًا صغيرة مصممة لمنع اصطدام الصمامات أثناء فتحها. وذلك لأن بعض المحركات تُبقي الصمامات مفتوحة عندما يكون المكبس عند أو بالقرب من النقطة الميتة العليا. وبدون هذه الشقوق، سيتعرض المحرك لأضرار جسيمة ومكلفة للغاية . ويُطلق على اصطدام المكبس بالصمام اسم "طرق الصمام".
سعر المكبس
شراء مكابس جديدة لمحركات السيارات ليس شائعًا، لأن الإصلاحات الداخلية عادةً ما تكون مكلفة للغاية. ويعود ذلك أساسًا إلى ساعات العمل الطويلة التي يتطلبها إنجاز المهمة، وليس إلى تكلفة القطع نفسها. يتراوح سعر المكبس الجديد بين 50 و200 يورو، حسب نوع السيارة وطرازها. أما تكلفة اليد العاملة فقد تصل إلى آلاف اليورو.
في أنواع أخرى من المركبات، كالدراجات النارية ، يُعدّ استبدال المكابس أكثر شيوعًا. وعادةً ما يتطلب جهدًا أقل، وتكون قطع الغيار أرخص عمومًا. يسهل العثور على المكابس، ويتراوح سعرها بين 10 و100 يورو حسب العلامة التجارية وحجم محرك الدراجة النارية.
الصور 3 و 4 و 5 و 6 - نيك آريس ، كريج هاول ، توني هاريسون ، أندرو نابير