محركات الديزل واستخداماتها
1 :محركات الاحتراق الداخلي:
يعرف محرك الديزل بأنه أحد أنواع محركات الاحتراق الداخلي (ويقوم محـرك الـديزل
بتوليد القدرة (الشغل الميكانيكي) 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، أما محركات الاحتراق الخـارجي
فهي التي تدار بالبخار، بحيث يتم توليد البخار باحتراق الوقود خارج نطاق المحرك، وهي الطريقة المستخدمة
لتوليد القدرة من تربينات البخار المستخدمة في محطات توليد القوى الكهربية أو المحركات البخارية التردديـة
التي كانت شائعة الاستخدام لتسيير القطارات على السكك الحديدية في أوائل القرن العشرين.
2 :المكونات وآليات التشغيل ومنظومات الخدمة:
يمكننا عند دراسة محركات الديزل عالية القدرة أن نجري التقسيم التالي لأجزاء المحرك:
أولاً: الأجزاء الثابتة:
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:
أ ـ هيكل المحرك (قاعدة الفرش وحوض المرفق).
ب ـ جسم الأسطوانة.
ج-رأس الأسطوانة.
ثانياً: الأجزاء المتحركة:
وهي التي تقوم بنقل الطاقة الحرارية من غرفة الاحتراق وتحويلها إلى طاقة ميكانيكية للتشغيل، وتتضمن
ما يلي:
أ ـ الكباس (المكبس).
ب ـ ذراع التوصيل.
ج ـ عمود المرفق.
ثالثاً ـ آليات التشغيل:
وهي التي تضمن ضبط آلية (ميكانيكية) عمل المحرك، وتوافق حركة الأجزاء مع بعضها والتحكم في دقة
توقيتها وأدائها، وهي تشمل:
أ ـ تروس آليات التوقيت وعمود الحدبات (الكامات) والصمامات.
ب ـ وسائل حقن الوقود (المضخة والحاقن).
ج ـ 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:
أ ـ دورة دخول الهواء وخروج العادم.
ب ـ دورة التبريد والتزييت.
ج ـ دورة الوقود.
د ـ دورة بدء الدوران وعكس اتجاهه.
1 ـ 3 :الأجزاء الأساسية للمحرك:
من الضروري أن نتفهم وظيفة مختلف أجزاء المحرك والغرض من أدائها حتى نستطيع الإلمـام بعمـل
المحرك في مجموعه، ويؤدي كل جزء وظيفة محددة خاصة، كما يتصل أيضاً بغيره من الأجزاء التي تـرتبط ببعضها في أداء منسق ينتظم به دوران المحرك، وتختلف محركات الديزل في مظهرها الخـارجي وحجمهـا وعدد أسطواناتها وتفاصيل بنائها، ولكنها جميعها تحتوي على نفس الأجزاء الأساسية التي قـد تبـدو مختلفـة
ولكنها تؤدي نفس الوظيفة، ويتضمن كل محرك ديزل عدداً قليلاً من الأجزاء العاملة، ولكن من الضروري أن
تعاونها أجزاء مساعدة لتأدية مهامها، ويبين شكل (1 ـ 1 (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.
شكل (1 ـ 1 (المكونات الرئیسیة لمحرك دیزل رباعي الأشواط بأسطوانة واحدة
رأس الأسطوانة: وهي تغطى الطرف العلوي للأسطوانة، وتحتوي غالباً على الصمامات التي تسمحبدخول الهواء والوقود إلى الأسطوانة والتي تتيح الفرصة لتصريف العادم منها.
3 ـ الكباس: وهو يغلق الطرف السفلي لفراغ التشغيل بالأسطوانة، كما أنه يقوم بنقل القدرة الناشئة عـن
احتراق الوقود إلى عمود المرفق، وتكون «حلقات الكباس» المنزلقة بالزيت حابكة للغازات بين الكباس وبطانة
الأسطوانة 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
بدء الدوران.
كما 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
عمود الحدبات (الكامات).
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،
وتستخدم 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 الأجـزاء
المتحركة، ثم كتلة الأسطوانة التي تثبت بداخلها بطانة الأسطوانة ويغطيها رأس الأسطوانة.
1 :محركات الاحتراق الداخلي:
يعرف محرك الديزل بأنه أحد أنواع محركات الاحتراق الداخلي (ويقوم محـرك الـديزل
بتوليد القدرة (الشغل الميكانيكي) 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، أما محركات الاحتراق الخـارجي
فهي التي تدار بالبخار، بحيث يتم توليد البخار باحتراق الوقود خارج نطاق المحرك، وهي الطريقة المستخدمة
لتوليد القدرة من تربينات البخار المستخدمة في محطات توليد القوى الكهربية أو المحركات البخارية التردديـة
التي كانت شائعة الاستخدام لتسيير القطارات على السكك الحديدية في أوائل القرن العشرين.
2 :المكونات وآليات التشغيل ومنظومات الخدمة:
يمكننا عند دراسة محركات الديزل عالية القدرة أن نجري التقسيم التالي لأجزاء المحرك:
أولاً: الأجزاء الثابتة:
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:
أ ـ هيكل المحرك (قاعدة الفرش وحوض المرفق).
ب ـ جسم الأسطوانة.
ج-رأس الأسطوانة.
ثانياً: الأجزاء المتحركة:
وهي التي تقوم بنقل الطاقة الحرارية من غرفة الاحتراق وتحويلها إلى طاقة ميكانيكية للتشغيل، وتتضمن
ما يلي:
أ ـ الكباس (المكبس).
ب ـ ذراع التوصيل.
ج ـ عمود المرفق.
ثالثاً ـ آليات التشغيل:
وهي التي تضمن ضبط آلية (ميكانيكية) عمل المحرك، وتوافق حركة الأجزاء مع بعضها والتحكم في دقة
توقيتها وأدائها، وهي تشمل:
أ ـ تروس آليات التوقيت وعمود الحدبات (الكامات) والصمامات.
ب ـ وسائل حقن الوقود (المضخة والحاقن).
ج ـ 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:
أ ـ دورة دخول الهواء وخروج العادم.
ب ـ دورة التبريد والتزييت.
ج ـ دورة الوقود.
د ـ دورة بدء الدوران وعكس اتجاهه.
1 ـ 3 :الأجزاء الأساسية للمحرك:
من الضروري أن نتفهم وظيفة مختلف أجزاء المحرك والغرض من أدائها حتى نستطيع الإلمـام بعمـل
المحرك في مجموعه، ويؤدي كل جزء وظيفة محددة خاصة، كما يتصل أيضاً بغيره من الأجزاء التي تـرتبط ببعضها في أداء منسق ينتظم به دوران المحرك، وتختلف محركات الديزل في مظهرها الخـارجي وحجمهـا وعدد أسطواناتها وتفاصيل بنائها، ولكنها جميعها تحتوي على نفس الأجزاء الأساسية التي قـد تبـدو مختلفـة
ولكنها تؤدي نفس الوظيفة، ويتضمن كل محرك ديزل عدداً قليلاً من الأجزاء العاملة، ولكن من الضروري أن
تعاونها أجزاء مساعدة لتأدية مهامها، ويبين شكل (1 ـ 1 (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.
شكل (1 ـ 1 (المكونات الرئیسیة لمحرك دیزل رباعي الأشواط بأسطوانة واحدة
رأس الأسطوانة: وهي تغطى الطرف العلوي للأسطوانة، وتحتوي غالباً على الصمامات التي تسمحبدخول الهواء والوقود إلى الأسطوانة والتي تتيح الفرصة لتصريف العادم منها.
3 ـ الكباس: وهو يغلق الطرف السفلي لفراغ التشغيل بالأسطوانة، كما أنه يقوم بنقل القدرة الناشئة عـن
احتراق الوقود إلى عمود المرفق، وتكون «حلقات الكباس» المنزلقة بالزيت حابكة للغازات بين الكباس وبطانة
الأسطوانة 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
بدء الدوران.
كما 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
عمود الحدبات (الكامات).
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،
وتستخدم 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 الأجـزاء
المتحركة، ثم كتلة الأسطوانة التي تثبت بداخلها بطانة الأسطوانة ويغطيها رأس الأسطوانة.
المشاركات
ليست هناك تعليقات:
اضافة تعليق