2 of 42

المبدأ العام للعمل

الحرارة

الكهرباء

الرياح

الماء / البخار

التحول إلى

طاقة ميكانيكية

�

مقدار

هواء

خليط

الهواء/الوقود

السحب

الانضغاط

شوط

الانضغاط

الإشعال

شوط

الاحتراق

الاحتراق الداخلي

‹#›

ميكانيكا المحرك

الغرض من محرك سيارة البنزين هو تحويل طاقة البنزين إلى طاقة حركية ينتج عنها تحرك السيارة. والطريقة الأسهل المتبعة حاليًا لتوليد الحركة من البنزين هي حرق البنزين داخل المحرك. لذلك، يُعد محرك السيارة محرك احتراق داخلي،حيث يحدث الاحتراق داخليًا.

هناك أنواع مختلفة من محركات الاحتراق الداخلي. ويُعد محرك الديزل ومحرك البنزين من بين هذه الأنواع. ولكل واحد منهما مزاياه وعيوبه التي ينفرد بها.

يُعد محرك البخار المستخدم في القطارات القديمة والقوارب البخارية خير مثال على محرك الاحتراق الخارجي. فالوقود (الفحم، الخشب، الزيت، غير ذلك) في المحركات البخارية يحترق خارج المحرك لتوليد البخار، حيث يقوم البخار بتوليد الحركة داخل المحرك.

يتميز الاحتراق الداخلي بفعالية أكبر بكثير (يستهلك وقود أقل لكل ميل) من الاحتراق الخارجي، وفوق ذلك يتمتع محرك الاحتراق الداخلي بحجم أصغر من محرك الاحتراق الخارجي المكافئ.

ومثال واحد جيد على الاحتراق الداخلي هو مدفع "الحرب الثورية" القديم. ومن المحتمل أنك قد رأيته حيث يقوم الجنود بشحن المدفع بالببارود وكرة المدفع ثم يقومون بإشعال البارود. فتقوم الحرارة والغازات المتولدة بدفع كرة المدفع خارج ماسورة المدفع بسرعة عالية جدًا.

يستخدم المدفع المبدأ الأساسي لأي محرك احتراق داخلي ترددي: فإذا وضعت كمية صغيرة جدًا من الوقود عالي الطاقة (مثل البنزين) في مساحة صغيرة مغلقة وقمت بإشعالها، فإن الطاقة تنطلق في صورة غاز متمدد.

3 of 42

دورة العمل رباعية الأشواط

الكباس

عمود الكرنك

1. السحب

2. الانضغاط

3. الإشعال/

الاحتراق

4. العادم

الضغط

الحجم

A-B: السحب

B-C: الانضغاط

C-D:الاحتراق

D-E:العادم

‹#›

ميكانيكا المحرك

يتم تصنيف المحركات الترددية إلى نوعين، نوع ثنائي الأشواط ونوع رباعي الأشواط.

يتمثل مبدأ المحرك الترددي في أنه يتم حقن خليط الهواء والبنزين في الاسطوانة، ومن ثم يحترق الخليط حيث تؤدي قوة الاحتراق الناتجة إلى تحرك الكباس حركة ترددية وبعد ذلك تتبدل الحركة الترددية إلى حركة دائرية من خلال عمود الكرنك.

وتستخدم معظم السيارات حاليًا ما يُعرف بدورة الاحتراق رباعية الأشواط لتحويل الوقود إلى حركة. وتُعرف دورة العمل رباعية الأشواط أيضًا بدورة "أوتو"، على اسم "نيكولوس أوتو" الذي قام باختراعها في عام 1867.

ويمثل المحور الأفقي في الرسم البياني الضغط داخل غرفة الاحتراق بينما يمثل المحور الرأسي حجم غرفة الاحتراق.

الأشواط الأربعة هي:

1. شوط السحب (A-B):

يبدأ الكباس عند القمة، ينفتح صمام السحب، ويتحرك الكباس لأسفل. وبالنسبة لمحركات البنزين يقوم المحرك بسحب ملء اسطوانة من الهواء والبنزين. أما بالنسبة لمحركات الديزل يتم سحب هواء فقط إلى غرفة الاحتراق.

2. شوط الانضغاط (B-C) :

يرتفع الكباس مرة أخرى لضغط خليط الوقود/الهواء، بحيث يزداد الضغط ودرجة الحرارة. ويتبخر الوقود بفعل حرارة انضغاط الهواء. وتبلغ نسبة الانضغاط في محرك البنزين حوالي 10:1، بينما في محرك الديزل حوالي 25:1

3. شوط الإشعال/الاحتراق (C-D):

يصل الكباس إلى أعلى نقطة في شوطه، يشار إليها أيضًا بالمركز النهائي العلوي (TDC). ويتم الإشعال في محركات البنزين من خلال شرارة إلكترونية تتولد من شمعة الإشعال. وفي محركات الديزل يتم حقن الوقود إلى غرفة الاحتراق مباشرةً قبل وصول الكباس إلى المركز النهائي العلوي ويتم إشعال خليط الهواء والوقود بواسطة حرارة الانضغاط. ولكن لا يحترق الخليط بالكامل وقت الإشعال. ونتيجة لذلك تظل هناك فترة زمنية من الإشعال حتى الوصول إلى الحد الأقصى من الضغط الذي يرتفع داخل غرفة الاحتراق. وينفجر خليط الهواء/ الوقود في الاسطوانة، وهو ما يؤدي إلى دفع الكباس لأسفل.

4. شوط العادم (D-E):

بمجرد وصول الكباس إلى قاعدة شوطه، يشار أيضًا إلي هذه النقطة بالمركز النهائي السفلي (BDC)، ينفتح صمام العادم ويغادر العادم الاسطوانة ليخرج من ماسورة العادم.

المحرك جاهز الآن للدورة التالية، حيث يقوم بسحب شحنة أخرى من الهواء والبنزين.

4 of 42

مبدأ العمل	عدد الاسطوانات	الشكل المصفوفي للاسطوانات	ترتيب الوضع في المركبة
محرك البنزين - محرك إشعال بالشرارة
محرك الديزل محرك إشعال بالانضغاط

تصنيف المحرك

محرك أمامي

تشغيل أمامي

محرك أمامي

تشغيل خلفي

محرك أوسط

تشغيل خلفي

محرك خلفي

تشغيل خلفي

محرك باسطوانات مصفوفة في خط مستقيم

محرك باسطوانات مصفوفة على شكل V

محرك باسطوانات متعاكسة

محرك رباعي الاسطوانات

محرك سداسي الاسطوانات

طولي

مستعرض

التبريد

تبريد بالماء

تبريد بالهواء

عملية دورة الشوط

أربعة أشواط

شوطان

آلية الصمام

تصميم عمود كامات علوي (OHC)

تصميم صمام علوي (OHV)

‹#›

ميكانيكا المحرك

يمكن تصنيف المحركات كما يلي:

مبدأ العمل: البنزين (محرك إشعال بالشرارة) أو الديزل (محرك إشعال بالانضغاط)
التبريد: التبريد بالماء أو الهواء
عملية دورة الشوط: شوطان أو أربعة أشواط
آلية الصمام: تصميم عمود الكامات العلوي (OHC) أو تصميم الصمام العلوي (OHV)
عدد الاسطوانات: قد تحتوي المحركات على 4 أو 6 أو 8 اسطوانات.
الشكل المصفوفي للاسطوانات: في أي محرك متعدد الاسطوانات، يتم ترتيب الاسطوانات عادةً بواحدة من ثلاث طرق، وهي مصفوفة الخط المستقيم أو مصفوفة V أو المصفوفة المتعاكسة.

في نوع مصفوفة الخط المستقيم، يتم صف الاسطوانات في المحرك بشكل متتابع. وفي هذا النوع، تكون بنية كتلة الاسطوانات بسيطة جدًا ويكون رأس الاسطوانة عبارة عن وحدة واحدة، وبهذا يكون المحرك خفيف وصغير.. وقد يحتوي المحرك من نوع مصفوفة الخط المستقيم على 3 أو 4 أو 5 أو 6 اسطوانات.

يحتوي المحرك من نوع المصفوفة V عادةً على 6 أو 8 أو 10 أو 12 اسطوانة. وهي تستخدم عادةً في المركبات الكبيرة أو السيارات الرياضية.

أما المحركات ذات مصفوفة الاسطوانات المتعاكسة فتحتوي على 6 أو 8 أو 10 أو 12 اسطوانة. ونتيجة لمركز الثقل المنخفض، تستخدم هذه المحركات بشكل رئيسي في المركبات الرياضية.

ترتيب الوضع في المركبة: يمكن أن يكون الوضع النهائي للمحرك طوليًا أو عرضيًا، وإما في الجزء الأمامي أو الأوسط أو الخلفي بالمركبة.

فعلى سبيل المثال، في السيارات المزودة بمحرك أمامي من نوع التشغيل الخلفي يتم وضع المحرك في الجزء الأمامي من السيارة (طوليًا) حيث يقوم بدفع العجلات الخلفية من خلال عمود كردان متصل بناقل الحركة. أما المحركات الأمامية (مستعرضة) من نوع التشغيل الأمامي فتُستخدم بشكل أساسي في السيارات الصغيرة، وذلك لأن محور دوران المحرك ومحور التشغيل مصفوفان بشكل متوازي، وبهذا تقل المساحة المطلوبة لتركيبهما.

تُركز المحركات التي يتم تركيبها في الجزء الأوسط من السيارة بشكل أساسي على الأداء وليس راحة الركاب لذلك فهي تستخدم غالبًا في السيارات الرياضية.

5 of 42

متطلبات المحرك العامة

هادئ

سهولة الخدمة

صغير وخفيف

انبعاثات أقل

استجابة جيدة

‹#›

ميكانيكا المحرك

هناك متطلبات عديدة ينبغي توفرها في المحرك. وكل أداء مرتبط بالآخر بطريقة معقدة، وقد يؤثر على أداء المحرك. وهذه المتطلبات هي:

انبعاثات أقل:

يُعد الاحتراق الفعال داخل المحرك هو العامل الرئيسي لتقليل انبعاثات العادم. ويمكن تحقيق ذلك من خلال تصميمات مختلفة لغرفة الاحتراق.

صغير وخفيف:

إذا أخذنا بعين الاعتبار أن وزن المحرك يبلغ حوالي من 10 إلى 15 % من إجمالي وزن المركبة، هناك طريقة أخرى لتحقيق مستوى أفضل من الأداء والفعالية في استهلاك الوقود وهي جعل المحرك صغيرًا وخفيفًا. وبنفس الأداء، ستزداد قوة المركبة المزودة بمحرك أخف وسيقل معدل استهلاكها من الوقود.

استجابة جيدة:

ينبغي أن تستجيب المحركات لإدخالات السائق لتحقيق القيادة الآمنة.

هادئ:

حيث أن المحرك يقوم بتوليد قوة الدفع من خلال احتراق الوقود، فلا يمكن تجنب حدوث ضوضاء واهتزازات. لهذا من المهم منع انتقال هذه الضوضاء والاهتزازات إلى مقصورة الركاب.

سهولة الخدمة:

حيث أن المحرك عبارة عن جزء ميكانيكي واحد في المركبة، فمن المهم توفير إمكانية الوصول لخدمة مكوناته المختلفة.

6 of 42

قطر الاسطوانة × الشوط، الإزاحة ونسبة الانضغاط

إجمالي الإزاحة: الحجم (سم³)

الشوط : المسافة (سم)

قطر الاسطوانة : (سم)

الحجم = 3.14 × القطر² × المسافة

قطر الاسطوانة (سم)

الشوط (سم)

نسبة انضغاط أعلى=

طاقة أعلى

حجم الاسطوانة

حجم غرفة

الاحتراق

حجم الاسطوانة

حجم غرفة

الاحتراق

نسبة الانضغاط

75 مم

86 مم

75 مم

شوط قصير

84 مم

88 مم

شوط طويل

‹#›

ميكانيكا المحرك

يشار إلى مقاس المحرك بحجم الإزاحة. وإزاحة الاسطوانة هي حجم الاسطوانة عند تحرك الكباس من الموضع الأوسط النهائي السفلي (BDC) إلى الموضع الأوسط النهائي العلوي (TDC). وإجمالي حجم الإزاحة هو إجمالي حجم كافة الاسطوانات. ويتم حساب حجم إزاحة الاسطوانة من خلال ضرب مساحة المقطع العرضي في مسافة شوط الاسطوانة. ويتم حساب مساحة المقطع العرضي بواسطة قطر الاسطوانة. وقد يختلف قطر الاسطوانة ومسافة الشوط من محرك إلى آخر حتى إذا كان المحرك يحتوي على نفس عدد الاسطوانات وإزاحة المحرك. ويرجع السبب في هذا إلى اختلاف القطر والشوط. وتُقاس إزاحة المحرك بوحدة سم³ أو يُعبر عنها بالرمز l.

يتم حساب نسبة الانضغاط بقسمة حجم الاسطوانة على حجم غرفة الاحتراق. وحجم غرفة الاحتراق هو المسافة الواقعة بين الكباس ورأس الاسطوانة عندما يكون الكباس في الموضع الأوسط النهائي العلوي (TDC).

الشوط القصير:

يُستخدم الشوط القصير للمحركات ذات الأحمال الثقيلة والطاقة العالية. وتكون نسبة الشوط/قطر الاسطوانة أقل من 1، وهذا يعني أن الشوط يكون أصغر من قطر الاسطوانة.

الشوط الطويل:

يُستخدم الشوط الطويل لتحقيق عزم عالي للمحرك. وتكون نسبة الشوط/قطر الاسطوانة أعلى من 1، وهذا يعني أن الشوط يكون أكبر من قطر الاسطوانة.

الشوط المربع:

تكون نسبة الشوط/ قطر الاسطوانة 1، وهذا يعني أن الشوط يكون مساويًا لقطر الاسطوانة.

7 of 42

قدرة وعزم المحرك

75 كجم

1 متر في الثانية

نيوتن/ م

2500

دورة/ دقيقة

5000

نيوتن/ م

ضغط الاحتراق

دورة/ دقيقة

كيلو وات

نيوتن/ م

دورة/ دقيقة

محرك الديزل

محرك البنزين

‹#›

ميكانيكا المحرك

يُشار إلى الأداء الأساسي للمحرك بعاملين رئيسيين وهما قوة وعزم المحرك.

وبوجه عام، يُعد خرج الطاقة العنصر الأهم بالنسبة لأداء المحرك، ويشار إليه أيضًا بالقدرة الحصانية. وتمثل القدرة الحصانية فعالية العمل الدالة على كمية العمل التي يمكن إنجازها خلال فترة معينة من الوقت. وقد قام بطرح هذا المفهوم جيمس وات الذي قام باختراع محرك البخار في إنجلترا.

وحصان واحد هو الطاقة المطلوبة لسحب ثقل 75 كجم لأعلى لمسافة واحد متر في ثانية واحدة.

والاختصار المستخدم كثيرًا للإشارة إلى وحدة قياس القدرة الحصانية هو "PS"، وهو مشتق من الكلمة الألمانية (Pferdestärke) التي تعني القدرة الحصانية. ويشار إلى طاقة المحرك في هذه الأيام بالكيلو وات، وفي النظام الدولي للوحدات (SI) حيث يمثل الحرف W (وات)، حصان واحد يساوي حوالي 735.4 وات. وهكذا 100 حصان تساوي 73.5 كيلو وات أو 100 كيلو وات تساو 136 حصان.

في المواصفات الفنية ترى أحيانًا بعض الكلمات الإضافية مثل (صافي) أو (إجمالي)، مكتوبة قبل وحدة القياس "كيلو وات/دورة في الدقيقة". وإجمالي القيمة هو طاقة المحرك الكاملة عندما يكون مفكوكًا من المركبة وأما صافي القيمة فهي طاقة المحرك عندما يكون المحرك مثبتًا في المركبة. وبالنسبة لمحرك البنزين، يكون صافي القيمة أقل بنسبة 15% من إجمالي القيمة. وهذا نتيجة القوى الاحتكاكية مثل تلك المتولدة من ناقل الحركة والإطارات وغير ذلك. وفي حالة عدم وجود ملاحظة، تكون القيمة الأكبر قيمة الإجمالي.

طاقة المحرك هي وظيفة تتعلق بالوقت. فطاقة المحرك سوف تزداد تناسبيًا مع زيادة عدد الدورات في الدقيقة حيث أن كمية العمل المنجزة في كل مرة تزداد عندما يكون عدد الدورات في الدقيقة أعلى. ولكن، وبسبب الأجزاء الديناميكية التي لا يمكن تدويرها عند قيمة معينة، هناك حدود قصوى لعدد الدورات في الدقيقة وخرج الطاقة. ولهذا يشار للحد الأقصى من خرج الطاقة بعدد الدورات في الدقيقة، على سبيل المثال 100 كيلو وات في 6000 دورة في الدقيقة.

العزم هو قوة اللي الواقعة على مكون دوار مثل المسمار والإطار وعمود الكرنك وغير ذلك. وهو لا يعتمد على القوة الواقعة فحسب ولكنه يعتمد أيضًا على طول الذراع الذي ترتكز عليه القوة. وحسب التعريف، يساوي العزم القوة مضروبة في طول الذراع، وهو الطول من مركز الدّوّار إلى النقطة التي ترتكز عليها القوة.

وفي المحرك، يكون العزم مساويًا للقوة التي يعمل بها الكباس مضروبة في المسافة من مركز محور الكرنك إلى مركز عمود الكرنك.

إذن، يتحدد مقدار العزم من خلال القوة التي يضغط بها الكباس على ذراع التوصيل، أي قوة الاحتراق. يوضح الرسم البياني لأداء العزم القوة التي يضغط بها الكباس على عمود الكرنك عند عدد معين من الدورات في الدقيقة. حيث يتم نقل هذه القوة إلى العجلات في النهاية، وتكون القوة النهائية للمركبة منخفضة إذا كان عزم المحرك منخفضًا. وبالعكس تكون القوة النهائية كبيرة إذا كان عزم المحرك مرتفعًا.

يتحدد خرج العزم بواسطة العديد من العوامل، خاصة بواسطة كمية الهواء المسحوب إلى داخل الاسطوانة. وإذا أخذنا في الاعتبار العلاقة بين كمية الهواء المسحوب وعدد دورات المحرك في الدقيقة، فعند دوران المحرك بسرعة منخفضة، تكون حركة الكباس أيضًا بطيئة وتكون كمية الهواء المسحوب قليلة. أما عند دوران المحرك بسرعة عالية، فإن حركة الكباس تكون سريعة وتكون كمية الهواء المسحوب كبيرة. ولكن في حالة دوران المحرك بسرعة عالية جدًا، قد ينغلق صمام السحب قبل سحب كمية الهواء المناسبة بالكامل إلى داخل الاسطوانة. وفي هذه الحالة، تتناقص كمية الهواء المسحوب في كل شوط (الكفاية الحجمية)، وهو ما ينتج عنه انخفاض خرج عزم المحرك.

8 of 42

مكونات المحرك، نظرة عامة

تهوية علبة الكرنك

نظام التبريد

رأس الأسطوانة

عمود الكامات

مجمع السحب

منفذ السحب

صمام

علبة الزيت

عمود الكرنك

الحدافة

ضابط التثبيت

مضخة ومصفاة الزيت

ذراع التوصيل

بطانة الاسطوانة

علبة الكرنك

الكباس

منفذ العادم

الذراع المتأرجح

مسمار الكباس

العادم

‹#›

ميكانيكا المحرك

9 of 42

كتلة الاسطوانة

جذع نصفي

جذع عميق

نوع بدون بطانة

بطانة من النوع الرطب

بطانة من النوع الجاف

قميص الماء

G 4 G C 3 000000

الرقم التسلسلي

سنة الإنتاج

سعة المحرك

طلب تطوير المحرك

الأسطوانة

الوقود

‹#›

ميكانيكا المحرك

الأنواع والتكوين

تعد كتلة الاسطوانة الجزء الأساسي في المحرك. وهي مصنوعة من الحديد الزهر (محرك الديزل) أو الألومنيوم. وهي تحتوي على الاسطوانة التي يتحرك فيها الكباس بشكل ترددي وقميص الماء الخاص بالتبريد للاحتفاظ بدرجة حرارة الاسطوانة عند مستوى مقبول بالإضافة إلى علبة عمود الكرنك وعمود الكرنك المثبت أسفلها مباشرةً. وتتمثل وظيفة الاسطوانة في توجيه حركة الكباس الترددية واحتواء القوة ودرجة الحرارة المرتفعة الناتجة عن الاحتراق وتبريد الاسطوانة بشكل مناسب بالإضافة إلى دعم عمود الكرنك. وبالنسبة لأغراض القوة، فإن كتلة الاسطوانة في محركات الديزل تكون بوجه عام مصنوعة من الحديد الزهر حيث تتوفر فيه مقاومة عالية للبلى والتآكل بالإضافة إلى قدرته على مقاومة مقادير العزم العالية الناشئة.

وحديثًا، كثر استخدام خليط الألومنيوم لمحركات البنزين. فالألومنيوم أخف وزنًا وأسهل في نقل الحرارة من الصلب لذلك فهو يُعتبر المادة المثالية لمحركات البنزين. ولزياد قوة الكتلة، يتم استخدام بنية هيكلية لكتلة الاسطوانة.

رقم المحرك:

رقم تعريف المحرك مختوم على جانب الصفيحة الخلفية اليمنى على حافة كتلة الاسطوانة.

بطانة الاسطوانة:

جدار الاسطوانة (يشار إليه أيضًا ببطانة الاسطوانة) ملتصق بشكل مباشر بالكباس الترددي. ولذلك يتم تشحيمه بواسطة زيت المحرك. ويجب أن يتوفر ببطانة الاسطوانة المتطلبات الدقيقة الخاصة بالمتانة ومقاومة درجات الحرارة العالية وقلة الاهتراء. وبوجه عام، عندما تكون كتلة المحرك مصنوعة من الحديد الزهر، يتم صنع بطانة الاسطوانة من خلال صقل اسطوانة الحديد الزهر. وعندما تكون كتلة المحرك مصنوعة من خليط الألومنيوم، يكون للجدار الداخلي للاسطوانة بطانة مصنوعة من الحديد الزهر للحيلولة دون اهتراء الجدار الجانبي. أيضًا، هناك اسطوانات بدون بطانة مستخدمة في كتل الاسطوانات المصنوعة من خليط الألومنيوم. وبالرغم من أن الاسطوانة بدون البطانة تكون أعلى تكلفةً، إلا أن المحرك يمكن أن يكون أخف وزنًا وأصغر حجمًا، ولذا فهي تستخدم بشكل أساسي في المحركات عالية الأداء. لا تستخدم بطانات الاسطوانة من النوع الرطب في محركات هيونداي.

قميص الماء:

يتشكل مسار لماء التبريد حول بطانة الاسطوانة، ويشار إليه بقميص الماء. وهو ضروري للاحتفاظ بدرجة حرارة المحرك عند قيمة محددة وذلك من خلال امتصاص الطاقة الحرارية الناتجة من طاقة الاحتراق المتبقية. وقد يكون من النوع المتماثل أو من نوع القميص الكامل. وفي الطرز السابقة استُخدم قميص الماء أيضًا في مجمع السحب بالإضافة إلى كتلة المحرك.

علبة الكرنك:

هناك أدوات مساعدة متصلة بعلبة الكرنك، مثل مولد التيار المتردد وضاغط مكيف الهواء وماسكات تثبيت المحرك ومضخة الزيت للتوجيه المعزز. وتعد علبة الكرنك جزءًا من كتلة الاسطوانة وهي متوفرة إما كوحدة واحدة أو مثبتة بمسامير في كتلة المحرك. وينبغي أن تتميز مادة عمود الكرنك بالقدرة على مقاومة العزم والاهتزاز. ونتيجة لقصر طول نوع الجذع النصفي، يُمكن جعل كتلة المحرك أخف وزنًا. ومع ذلك، تكون قوة الوصلة أضعف مقارنةً بنوع الجذع العميق وهذا بسبب صغر مساحة التوصيل. بالإضافة إلى ذلك، تكون مساحة تركيب الأدوات المساعدة أصغر.

توجد علبة الزيت في الجزء السفلي من كتلة الاسطوانة. وهذا لتجميع الزيت بعد إكمال وظيفته في التشحيم والتبريد. وهذه العلبة مصنوعة من صفيحة من الصلب المضغوط ومثبتة من خلال حشية مطاطية مثل الغطاء الأمامي. ويتم صنع صفيحة الصلب الخاصة بالاهتزاز من خلال إدخال صفيحة من مادة الراتينج بين صفيحتي الصلب لمنع الاهتزاز.

10 of 42

الكباس وذراع التوصيل

رأس الكباس

تجويف الصمام

جذع الكباس

ذراع التوصيل

المحمل

غطاء المحمل

حلقة الانضغاط

مسمار الكباس

حلقة الزيت

حيز الكباس العلوي

صرة الكباس

المنطقة الحلقية

حشوة الحلقة الصلب

حشوة من الحديد الزهر

ضغط الاحتراق

الكباس

ذراع

التوصيل

صرة الكباس

المقدمة

كبيرة

قرقعة

‹#›

ميكانيكا المحرك

يقوم الكباس بالوظيفة التالية:

نقل الضغط الناتج عن الاحتراق إلى عمود الكرنك من خلال مسمار الكباس وذراع التوصيل
منع التسرب من غرفة الاحتراق إلى علبة الكرنك
نقل الحرارة إلى جدار الاسطوانة

يتكون الكباس من رأس الكباس وحيز الكباس العلوي والمنطقة الحلقية وصرة الكباس وجذع الكباس. ويتعين أن يكون لدى رأس الكباس القدرة على تحمل الضغوط ودرجات الحرارة العالية، على سبيل المثال في محرك ديزل يصل الضغط إلى 200 كجم لكل سم² وتصل درجة الحرارة إلى 2000 درجة مئوية. ويعتمد شكل الكباس على تصميم غرفة الاحتراق وله تأثير على جودة الاحتراق. ويشار إلى المنطقة الواقعة بين رأس الكباس وحلقة الكباس الأولى بحيز الكباس العلوي. وتتمثل وظيفته في حماية حلقة الكباس الأولى من الوصول إلى درجات حرارة شديدة. وتقوم المنطقة الحلقية مع حلقات الكباس بمنع التسرب من غرفة الاحتراق إلى علبة الكرنك والعكس. أما صرة الكباس فتقوم برفع مسمار الكباس.

يقوم جذع الكباس بالوظائف التالية:

توجيه الكباس
نقل القوة الجانبية
توزيع طبقة الزيت على جدار الاسطوانة
تبديد الحرارة على جدار الاسطوانة وزيت المحرك

يجب أن يفي الكباس بالمتطلبات التالية:

خفيف الوزن، لتقليل قوة القصور الذاتي للكباس ذو الحركة الترددية.
القدرة على مقاومة الضغوط ودرجات الحرارة العالية الناتجة عن الاحتراق

يتم الوفاء بهذه المتطلبات باستخدام كباسات من معدن خفيف مصنوعة من خليط معدنين وعنصر السيليسيوم. هناك كباسات من نوع الحديد المطروق أو الحديد الزهر وكلاهما متوفر كخليط ألومنيوم معالج بالحرارة.

بفعل درجات الحرارة الشديدة الناتجة عن الاحتراق، تتمد رأس الكباس ويُصبح قطرها أكبر. وتكون الحشوات الصلبة إما في شكل حلقات من الصلب أو الحديد الزهر للحيلولة دون تمدد الكباس بشكل مفرط. وجدار الكباس يكون من اتجاه مسمار الكباس أكثر سمكًا منه في اتجاه الدفع. ولهذا السبب، يكون تمدد الكباس الناتج عن الحرارة أكبر في اتجاه مسمار الكباس. ولتعويض ذلك، تم تصميم الكباس على شكل بيضاوي مع قطر أصغر في اتجاه مسمار الكباس.

ذراع التوصيل ومسمار الكباس

يتم صُنع أذرع التوصيل عادةً من الصلب. ولا يتم تثبيتها بشكل صلب من أي من طرفيها، حتى يمكن تغيير الزاوية بين ذراع التوصيل والكباس عندما يتحرك الذراع لأعلى ولأسفل وعند دورانه حول عمود الكرنك.

يتصل الطرف الصغير بمسمار الكباس، والذي كثيرًا ما يتم تثبيته في ذراع وحدة التحكم ولكنه يحتفظ بإمكانية الدوران في الكباس. بينما يتصل الطرف الكبير بمقعدة المحمل على ذراع الكرنك، حيث يدور على طبقات المحمل القابلة للاستبدال وللتي يتم الوصول إليها عن طريق مسامير ذراع التوصيل والتي تقوم بتثبيت "غطاء" المحمل على الطرف الكبير. وهناك فتحة مسمار محفورة في المحمل والطرف الكبير لذراع التوصيل كي يندفع زيت المحرك مكيف الضغط للخارج على جانب الدفع من جدار الاسطوانة لتشحيم مدى حركة الكباسات وحلقات الكباس.

11 of 42

حلقات الكباس

أنواع حلقة الانضغاط

أنواع حلقة الزيت

قطر الحلقة

جانب الحلقة

مقدمة الحلقة

الوصلة

العرض

الشد التماسي

الشد القطري

السمك القطري

فتحات الزيت

نقاط التماس

القناة

الكباس

غاز

الاحتراق

الأسطوانة

الزيت

الأسطوانة

الكباس

‹#›

ميكانيكا المحرك

حلقة الكباس هي عبارة عن حلقة مفتوحة الأطراف يتم تثبيتها في تجويف على القطر الخارجي للكباس.

والوظائف الثلاث الرئيسية لحلقات الكباس في محركات الاحتراق الداخلي هي:

منع التسرب من غرفة الاحتراق
المساعدة على نقل الحرارة من الكباس إلى جدار الاسطوانة.
تنظيم استهلاك زيت المحرك.

تحتوي معظم كباسات السيارات على ثلاث حلقات: اثنان لمنع تسرب الانضغاط (حلقات الانضغاط)؛ وواحدة

لمنع تسرب الزيت (حلقات جذع الزيت). والتصميمات النموذجية لحلقة الانضغاط تكون إما مستطيلة الشكل أو بمقدمة مستدقة أو

شبه منحرفة. والتصميمات النموذجية لحلقة جذع الزيت بدون ياي هي الأنواع لفتية الشكل أو لفتية الشكل مستدقة الطرف.

أما التصميمات النموذجية لحلقات التحكم في الزيت المحملة بياي فهي التصميمات ذات القطعتين المحملة بياي لولبي أو التصميمات ذات الثلاث قطع

المدعومة بياي اتساعي.

تتعرض حلقات الكباس للاهتراء مع حركتها الاحتكاكية لأعلى ولأسفل مع قطر الاسطوانة. وللحد من هذا، تم صنعها

من مادة شديدة الصلابة - بوجه عام الحديد الزهر - وتم تصميم حلقة التحكم في الزيت السفلية

لترك طبقة من زيت التشحيم سمكها بضعة ميكرومترات على قطر الاسطوانة، كلما هبط الكباس.

وعند تثبيت حلقات كباس جديدة، تكون الفجوة الطرفية هي المقياس الحاسم. ولكي يمكن تثبيت حلقة

للكباس، تم تصميم الحلقة بحيث لا تكون مغلقة ولكن مفتوحة في نقطة على محيطها. وبعد تثبيت

الحلقات، ينبغي إدخال الكباس في الاسطوانة بمساعدة ضاغط حلقة الكباس، ويتم قياس عرض

الفجوة الطرفية باستخدام مقياس تحسسي ويتعين أن تكون ضمن نسب التفاوت المطلوبة. والفجوة الصغيرة جدًا

قد تهترئ بالكامل في ظروف التشغيل الساخن، مما يؤدي إلى التصاق

الكباس. أما الفجوة الكبيرة جدًا فتدل على شدة اهتراء القطر وستؤدي إلى حدوث "تسرب" غير مقبول

لغازات الاحتراق.

12 of 42

عمود الكرنك

الحدافة

الكباس

حلقات الكباس

ذراع

التوصيل

مسمار الكباس

محمل ذراع

التوصيل

محمل

عمود الكرنك

مقعد

عمود الكرنك

محور الكرنك

عمود الارتكاز

الثقل الموازن

ثقب الزيت

المحمل الدفعي

المحمل السفلي

المحمل العلوي

5 و2

3 و4

6 و1

عمود كرنك بست اسطوانات متوازنة

‹#›

ميكانيكا المحرك

الأنواع والتكوين

عمود الكرنك، هو ذلك الجزء من المحرك الذي يقوم بتحويل حركة الكباس الطولية الترددية إلى حركة دائرية. والمكونات المشتركة في هذه العملية هي:

الكباس وحلقات الكباس ومسمار الكباس
ذراع التوصيل
عمود الكرنك
الحدافة

تتحرك الكباسات حركة ترددية بين الموضع الأوسط النهائي السفلي (BDC) والموضع الأوسط النهائي العلوي (TDC). ويتصل كل كباس بعمود الكرنك من خلال مسمار الكباس وذراع التوصيل. ولذلك تتحرك أذرع التوصيل بشكل طولي وبشكل دائري. بعد ذلك تنتقل الحركة الدائرية لعمود الكرنك إلى الأدوات المساعدة مثل الحدافة، مضخة الزيت، مضخة الماء، إلخ. بالإضافة إلى ذلك يمكن تركيب أعمدة اتزان لتقليل اهتزازات المحرك أو منعها.

يعتمد تصميم عمود الكرنك على:

عدد الاسطوانات
ترتيب الاسطوانات (في خط مستقيم أو على شكل V أو متعاكسة)
توقيت الإشعال
عدد حوامل عمود الكرنك
قوة الاحتراق

أعمدة الكرنك متوازنة ديناميكيًا. ويمكن تحقيق هذا من خلال تعويض الأقطار عند مقعدة عمود الكرنك. ويمكن للأثقال الموازنة الإضافية تعويض كتلة مقاعد عمود الكرنك.

محمل عمود الكرنك:

تتمثل وظيفة المحمل في دعم الدوران السلس لعمود الكرنك. وبوجه عام، يستخدم المحمل العادي لعمود كرنك المحرك. حيث تقدم المحامل العادية مساحة تلامس أكبر، وبهذا يمكنها دعم القوى الأكبر مقارنةً بالمحامل الدوارة ذات الاسطوينات. وتحتوي المحركات الحديثة من نوع 4 اسطوانات مصفوفة في خط مستقيم، على 5 محامل لعمود الكرنك (المحركات الأقدم تحتوي على 3 محامل لعمود الكرنك). أما المحركات ذات الاسطوانات المصفوفة على شكل V فتحتوي على عدد أقل من محامل عمود الكرنك، وهذا بفعل قصر عمود الكرنك.

يتم التزويد بالزيت لضمان عدم تلامس مواد المحمل العادي مع عمود الكرنك بشكل مباشر وانفصالها تحت أي ظرف من ظروف التحميل على المحرك. ويتم ذلك من خلال ثقوب الزيت الموجودة في عمود الكرنك والمحامل العادية. ويتغير سمك طبقة الزيت وفقًا لحالة التحميل على المحرك أو الحرارة. فعندما تكون صغيرة، فقد تكون ملتصقة بفعل حرارة الاحتكاك وقد تؤدي إلى قفل المحرك. وعندما تكون كبيرة، فقد تؤدي إلى حدوث ضجة أو اهتزازات في المحرك.

13 of 42

الغرض من عمود الاتزان

الحدافة وعمود الاتزان

الحدافة

أعمدة الاتزان

الغرض من الحدافة

الحدافة ثنائية الكتلة

‹#›

ميكانيكا المحرك

الحدافة

يتم توصيل الحدافة بعمود الكرنك للحفاظ على سلاسة الدوران والحد من الحركة غير المنتظمة لقوة الدوران. وحيث أن الاحتراق يحدث فقط أثناء دورتين لعمود الكرنك، فإن القصور الذاتي للحدافة يكون مطلوبًا لشوط السحب والانضغاط والعادم. وإذا افترضنا عدم وجود حدافة، فإن قوة دوران عمود الكرنك ستقل مع هذه الأشواط الثلاثة ويتوقف المحرك في الحالات التي تكون فيها سرعة دورانه منخفضة مثل وضع اللاتعشيق. وفي حالة ناقل الحركة اليدوي يتم توصيل قرص القابض بالجانب المسطح من الحدافة وذلك لنقل قوة الدفع إلى ناقل الحركة.

الحدافة ثنائية الكتلة

الحدافة ثنائية الكتلة مصممة لامتصاص اهتزازات المحرك قبل انتقالها إلى مجموعة التشغيل حيث قد تتسبب في حدوث قعقعة في التروس. ويتحقق ذلك من خلال تقسيم الحدافة التقليدية إلى جزئين. جزء رئيسي (1.)، متصل بعمود الكرنك وجزء ثانوي (2.) مثبت عليه القابض وترس حلقي (5.) لمحرك بدء التشغيل. �يحتوي الجزء الرئيسي من الحدافة على يايات (3.) لعزل اهتزازات المحرك وجهاز لتحديد العزم (4.) لمنع نتوءات عزم المحرك من تجاوز قوة مكون المحرك وناقل الحركة. فعند حدوث نتوءات العزم، تسمح مجموعة تحديد العزم بدوران الجزء الرئيسي في الحدافة بشكل مستقل عن الجزء الثانوي، مما يحافظ على سلامة مجموعة التشغيل وناقل الحركة.

عمود الاتزان

تقوم الكباسات وأذرع التوصيل وعمود الكرنك بتوليد قوة قصور ذاتي ناتجة عن الحركة الترددية والدائرية. وهناك عمود أو عمودا اتزان موضوعان بشكل متوازي مع عمود الكرنك للمساعدة على الحد من حدوث هذه القوى أو منعها.

يوضح الرسم البياني العلاقة بين قوة القصور الذاتي (على المحور الرأسي) والتي تحدث عند زوايا مختلفة لدوران عمود الكرنك (على المحور الأفقي). فعندما تكون قوة القصور الذاتي الأعلى للكباسين الأول والرابع عند أقصى قيمة لها، تكون قوة القصور الذاتي للكباسين الثاني والثالث منخفضة. ويتضح من هذه العلاقة أن قوى القصور الذاتي (المنخفضة والمرتفعة) تتولد مرتين مع كل دورة عمود كرنك واحدة. ويُستخدم عمود الاتزان الذي يتخذ شكل نصف دائرة للحد من اهتزازات المحرك. حيث يدور عمود الاتزان في الاتجاه المعاكس وبسرعة ضعف سرعة عمود الكرنك. وستقوم قوة القصور الذاتي الإضافية هذه المتولدة من عمود الاتزان بالحد من الاهتزاز أو منعه.

14 of 42

الحواشي وموانع تسرب الزيت

مجموعة مانع تسرب المحرك

رأس الأسطوانة

كتلة المحرك

علبة الزيت

حشية رأس الاسطوانة

مادة صمغية سائلة

مانع تسرب الزيت

حلقات حرارية

‹#›

ميكانيكا المحرك

الأنواع والتكوين

تُمثل الحواشي سدادًا محكمًا بضغطها بين الأجزاء الثابتة التي تمر عبرها السوائل أو الغازات. ومعظم الحواشي مصممة للاستخدام مرة واحدة فقط. ويمكن صنعها من المواد اللينة مثل الفلين والمطاط والنتريل، الورق، أو من المواد المقاومة للحرارة أو الجرافيت؛ أو يمكن صنعها أيضًا من السبائك والمعادن اللينة مثل النحاس الأصفر أو النحاس العادي أو الألومنيوم أو صفائح الصلب اللينة. وقد تُستخدم مثل هذه المواد بشكل منفرد أو في بعض الحالات كمركبات لإنتاج المادة الفعالة المطلوبة.

يعتمد اختيار المادة والتصميم الذي ينبغي استخدامه على المادة المطلوب منع تسربها والضغوط ودرجات الحرارة ذات الصلة والمواد والأسطح المتلاقية المطلوب إحكام سدها.

تقوم الحواشي بمنع تسرب واحتواء ضغوط الاحتراق داخل المحرك، بين رأس الاسطوانة والكتلة. ويتعين عند تصميم حواشي رأس الاسطوانة الحديثة أن تكون لديها القدرة على مقاومة درجات الحرارة العالية والانفجارات التي تحدث داخل المحرك.

ويُطلق على بعض حواشي رأس الاسطوانة الحديثة المقاومة لدرجات الحرارة العالية اسم المواد "متابينة الخواص" بطبيعتها. ومعنى هذا أن الحشية مُصممة لتوصيل الحرارة بشكل جانبي لنقل الحرارة من المحرك إلى المبرد بشكل أسرع. وعادة ما تُصنع الحواشي وبها جزء مركزي من الصلب. وتُضاف طبقات سطحية خاصة على كلا جانبي الجزء المركزي للحشية لتوفير قدرة شاملة على منع التسرب تحت ظروف العزم المختلفة.

تتضمن بعض حواشي رأس الاسطوانة أيضًا حلقات حرارية من الستانلستيل للمساعدة على احتواء الحرارة والضغط داخل الاسطوانة. وبالإضافة إلى ذلك، تحتوي العديد من حواشي رأس الاسطوانة أيضًا على طلاء خارجي مركب أساسًا من السليكون على كلا جانبي طبقات المادة الجانبية لتوفير مستوى إضافي من القدرة على منع التسرب على البارد أثناء بدء التشغيل والإحماء. تقوم حواشي رأس الاسطوانة أيضًا بمنع التسرب من ممرات الزيت والتحكم في تدفق سائل التبريد بين كتلة الاسطوانة ورأسها ويتم تزويدها بخرز أو حلقات لمنع التسرب والتآكل.

هناك بعض المواد مصممة بحيث "تنتفخ" عند الاستخدام لكي تُزيد من القدرة على منع التسرب. فعلى سبيل المثال عند اختراق الزيت الموجود داخل غطاء الصمام لحافة مادة الحشية، فإنها سوف تنتفخ بنسبة 30% تقريبًا حسب تصميمها. حيث يعمل هذا الانتفاخ على زيادة ضغط السد بين أسطح سد الرأس وغطاء الصمام، بالإضافة إلى أنه يساعد على منع التسربات المحتملة.

تتعرض الحواشي الموجودة حول الأجزاء الدوارة للاهتراء السريع وسينتج عنها تسرب. ولمنع التسرب من هذه الأجزاء، يحتاج الأمر استخدام موانع تسرب الزيت. والنوع الأكثر استخدامًا هو مانع تسرب الزيت الديناميكي من نوع الشفة. فهو له شكل شفة مطاطية ديناميكية تتصل بالعمود لمنع التسرب بواسطة ياي لولبي دائري يُطلق عليه النابض الطوقي (نابض لولبي متصل الطرفين).

وهناك مبدأ منع تسرب مشابه مستخدم لمنع التسرب من ساق االصمام للحيلولة دون دخول الزيت إلى غرفة احتراق المحرك.

يمكن أيضًا منع التسرب من الأعمدة الدوارة أو الانزلاقية باستخدام الحلقات "الدائرية"، ولكنها بوجه عام لا تتمتع في معظم التطبيقات بمثل متانة موانع التسرب من نوع الشفة.

هناك العديد من المواد المستخدمة في موانع تسرب الزيت الحديثة، بعضها يكون مخلوطًا بمواد طلاء خاصة مصممة خصيصًا لزيادة القدرة على منع التسرب في الأعمدة المهترئة.

وكقاعدة عامة، يجب استبدال موانع تسرب الزيت عند إجراء عمرة لأي مكون.

15 of 42

تأثير التدويم

عمود كامات السحب

عمود كامات العادم

منفذ السحب

منفذ العادم

سقف خماسي

حوض

إسفين

أشكال غرف الاحتراق بمحرك البنزين

حقن مباشر

حقن غير مباشر

أشكال غرف الاحتراق بمحرك الديزل

رأس الأسطوانة

منطقة السحق

‹#›

ميكانيكا المحرك

الأنواع والتكوين

يتم تثبيت رأس الاسطوانة أعلى كتلة الاسطوانة حيث تُشكل الجزء العلوي من غرفة الاحتراق. والمحركات ذات الاسطوانات المصفوفة في خط مستقيم تحتوي فقط على رأس اسطوانة واحد لجميع الاسطوانات. أما المحركات ذات الاسطوانات المصفوفة على شكل V أو المتعاكسة أفقيًا فتحتوي على رأس اسطوانة منفصل لكل صف من الاسطوانات.

تمامًا مثلما هو الحال مع كتل المحرك، يمكن صُنع رؤوس الاسطوانة من الحديد الزهر أو خليط الألومنيوم. ويكون الرأس المصنوع من خليط الألومنيوم أخف من الرأس المصنوع من الحديد الزهر. ويتميز الألومنيوم أيضًا بتوصيله للحرارة بسرعة أكبر بكثير من الحديد. ويحتوي رأس الاسطوانة على معظم أجزاء غرفة الاحتراق مثل الصمامات أو شمعات الإشعال أو الحاقنات. ومن الداخل يحتوي رأس الاسطوانة على ممرات لانتقال خليط الوقود/الهواء من مجمع السحب إلى صمامات السحب وانتقال غازات العادم من صمامات العادم إلى مجمع العادم، ولمرور سائل التبريد لتبريد الرأس والمحرك.

رؤوس الاسطوانة مصممة للمساعدة على تحسين تدويم أو اضطراب خليط الهواء والوقود، ولمنع قطرات الوقود من الترسب على أسطح غرفة الاحتراق أو جدران الاسطوانة.

عند ضغط خليط الهواء والوقود بين الكباس والجزء المسطح من رأس الاسطوانة، ينتج ما يُعرف بـ "السحق". وذلك معناه ضغط الغازات لزيادة سرعتها واضطرابها.

في محركات البنزين، يطلق على تصميمات غرفة الاحتراق الأكثر شيوعًا اسم:

سقف خماسي نصف كروي
حوض
إسفين.

في غرفة الاحتراق ذات التصميم نصف الكروي أو السقف الخماسي، يكون صمام السحب على أحد جانبي الغرفة وصمام العادم على الجانب الآخر. وهذا يوفر تدفقًا عرضيًا. حيث يدخل خليط الهواء والوقود من أحد الجانبين بينما تخرج غازات العادم من الجانب الآخر. ووضع الصمامات بهذه الطريقة يترك مساحة خالية للصمامات والمنافذ الكبيرة نسبيًا. مع وجود شمعة الإشعال في وسط التصميم نصف الكروي، تكون المسافة التي يتحركها اللهب أقل منها في بعض التصميمات الأخرى، وهو ما يوفر سرعة وفعالية الاحتراق. وهذا التصميم شائع في كثير من سيارات الركاب.

غرفة الاحتراق ذات تصميم الحوض لها شكل بيضاوي، يشبه الحوض المقلوب. ويتم تثبيت الصمامات رأسيًا وجنبًا إلى جنب، مما يوفر لها البساطة في التشغيل. أما شمعة الإشعال فتوضع على أحد الجانبين مما يجعل مسار اللهب قصيرًا.

أما غرفة الاحتراق إسفينية الشكل فتتميز باستدقاق طرفها المقابل لشمعة الإشعال الموجودة على الطرف الآخر السميك للإسفين. وتكون الصمامات في خط مستقيم ومائلة عن المحور الرأسي. ويتميز هذا التصميم عادة بمساحة سطح أصغر من التصميمات الأخرى، مع صغر المساحة التي يمكن أن تتكثف منها قطرات الوقود. وتبقى كمية أقل من الوقود غير المحترق بعد عملية الاحتراق، وهو ما يقلل من انبعاثات عادم الهيدروكربون.

هناك نوعان رئيسيان لغرف احتراق محركات الديزل. الحقن المباشر والحقن غير المباشر. وكلاهما مصممان لتعزيز الاضطراب بغرض المساعدة على خلط الهواء المضغوط والوقود المحقون جيدًا.

تحتوي المحركات التي تستخدم الحقن المباشر على رؤوس اسطوانة بوجه مسطح. وبالنسبة لغرفة الاحتراق فتوجد أعلى الكباس.

في الحقن غير المباشر، يكون الكباس مسطحًا تمامًا أو يكون على شكل تجويف سطحي. وتقع غرفة الاحتراق الرئيسية بين رأس الاسطوانة وقمة الكباس، ولكن هناك غرفة أصغر منفصلة موجودة في رأس الاسطوانة. ويتم حقن الوقود داخل هذه الغرفة الأصغر والتي قد تتخذ تصميمات مختلفة. وغرفة التدويم لها شكل كروي وتتصل بالغرفة الرئيسية من خلال ممر بزاوية. أثناء الانضغاط، يؤدي الشكل الكروي إلى تدويم الهواء في الغرفة. وهذا يساعد على تحقيق خلط أفضل للهواء والوقود، مما يحسن من فعالية عملية الاحتراق.

16 of 42

صمامات السحب والعادم

صمام سحب

صغير،

سحب هواء

أقل

صمام سحب

كبير،

سحب هواء

أكثر

صمامات العادم

صمامات السحب

حجم الصمام

دليل الصمام

الزنبرك

مانع تسرب ساق الصمام

ساق الصمام

مَقعد الصمام

قرص الصمام

وجه الصمام

عريض

ضيق

ياي متغير التباعد

ياي مزدوج

ياي داخلي

ياي خارجي

‹#›

ميكانيكا المحرك

تقوم محركات البنزينن والديزل رباعية الأشواط باستخدام صمامات، توجد في رأس الاسطوانة. تقوم صمامات السحب بتمرير فقط الهواء أو خليط الهواء والوقود ولذا فهي تعمل عند درجات حرارة أقل بكثير من صمامات العادم. وهي عادةً ما تكون أكبر من صمامات العادم وهذا لأن الضغط المستخدم في دفع شحنة الهواء أو خليط الهواء والوقود داخل الاسطوانة أقل بكثير من الضغط المستخدم في دفع غازات العادم خارج الاسطوانة.

هناك العديد من المحركات التي تستخدم مجموعات صمامات مختلفة. ووجود أكثر من صمام واحد للسحب يوفر إمكانية أفضل للتنفيس. ويسمح صمام السحب الإضافي بتوفيرممرات سحب أكبر وتدفق أكثر حرية إلى الاسطوانة، وبهذا يستقبل المحرك شحنة أفضل.

وبالمثل، فإن وجود صمامين للعادم يعني إمكانية تصميم الاسطوانة بمنافذ عادم أكبر، مما يوفر تدفق حر لغازات العادم خارج الاسطوانة.

تواجه الصمامات ضغوطًا كبيرة حتى في الظروف العادية. لذا يتم استخدام معالجات سطح متنوعة لمساعدة الصمام على مقاومة الاهتراء والاحتراق والتآكل. وصمامات السحب مصنوعة من الصلب المخلوط بالكروم أو السليكون لتكون أكثر مقاومةً للتآكل، والمنجنيز والنيكل لتحسين قوتها. أما صمامات العادم فمصنوعة من سبائك النيكل.

صمام القفاز أو الصمام محدب الرأس به جزءان رئيسيان، الساق والرأس. حيث يتم تثبيته في منفذ في الرأس. ووجهه يشكل سدادة محكمة ضد تسرب الغاز مقابل المقعد. وأثناء التشغيل، يقوم الرأس القريب من وجه الصمام بنقل الحرارة إلى المقعد. وينتقل بعضها لأعلى إلى ساق الصمام. ويقوم الساق بدوره بنقل الحرارة إلى الدليل، ولذا يُعد ساق الصمام الجزء الأبرد في الصمام. ويتم تبريد مقعد الصمام ودليل الصمام أيضًا بواسطة سائل تبريد في الممرات الموجودة حول منافذ الصمام. وعند فتح الصمام وغلقه، يكون لديه اتجاه طبيعي للدوران، بشكل تدريجي، بحيث يواصل استقراره في مكان جديد. وينتج عن هذا إجراء مسح بسيط يساعد على خلو الوجه والمقعد من الكربون. وهو يساعد أيضًا على منع حدوث التصاق في دليل الصمام بالإضافة إلى توزيع الحرارة حول مقعد الصمام. ويعمل الصمام في دليل الصمام وهو متحد المركز تمامًا مع مقعد الصمام. ودليل الصمام هو ذلك الجزء الأسطواني المجوف الذي تتحرك فيه ساق الصمام. ويمكن صناعة منطقة دليل الصمام من نفس معدن رأس الاسطوانة، أو يمكن حفر ثقوب للأدلة التي يوجد بداخلها ضغط. إلا أن الأدلة المصنوعة من الحديد الزهر تكون ضرورية في الرؤوس المصنوعة من خليط الألومنيوم وذلك لتوفير سطح محمل مناسب لساق الصمام. وهناك العديد من الرؤوس التي تستخدم أدلة صمام قابلة للاستبدال والتي تُعد نموذجًا لجلبة معدنية مضغوطة في الفتحات الموجودة برأس الاسطوانة. وهناك أنواع أخرى من رؤوس الاسطوانة تحتوي على أدلة مسبوكة كجزء من رأس الاسطوانة، ولذا يتم تجويفها حسب حجم ساق الصمام أثناء مرحلة التصنيع. ونجد أن الجزء العلوي من دليل الصمام محكم السد بواسطة مانع تسرب ساق الصمام. ويقوم ياي الصمام بالضغط في اتجاه إغلاق الصمام. وهو يُستخدم لإحكام سد الهواء لمنع تسرب الغاز. ويُشار إلى الأنواع المختلفة المستخدمة، بالياي متغير التباعد أو الياي المزدوج.

17 of 42

CIH

OHC

DOHC

OHV

صمام

عمود الكامات

ضابط التثبيت الهيدروليكي

الذراع المتأرجح

عمود الكامات

ترس عمود الكامات

طرف الكامة

ارتفاع الكامة

زاوية عمل

الكامة

تداخل الصمام

6°

9°

فتح صمام السحب

إغلاق صمام العادم

فتح صمام العادم

40°

31°

إغلاق صمام السحب

شوط

الانضغاط

شوط

السحب

شوط

الانضغاط

شوط

العادم

مجموعة الصمام

‹#›

ميكانيكا المحرك

الأنواع والتكوين

تُعتبر مجموعة الصمام مسؤولة عن التحكم في بدء وإنهاء عملية تغيير غاز السحب والعادم. وتتمثل المكونات الرئيسية لمجموعة الصمام في عمود الكامات وضابط التثبيت والذراع المتأرجح والصمامات. وهناك أنواع مختلفة من مجموعات الصمام، وهذا يعتمد على عدد أعمدة الكامات الموجودة وموقعها. ويُشار إليها كما يلي:

OHV (الصمام العلوي):

في نظام الصمام العلوي أو نظام ذراع الدفع، توجد الصمامات في رأس الاسطوانة، في حين يوجد عمود الكامات في الكتلة بالقرب من عمود الكرنك. ويركب رافع أو غماز الصمام على الكامة. عندما يصل فص الكامة إلى رافع الصمام، يرتفع وينقل الحركة إلى ذراع الدفع، وهو ما يؤدي إلى تحريك الذراع المتأرجح والذي يقوم بدوره بدفع الصمام لينفتح. وهناك أنواع مختلفة من الروافع. الرافع المصمت وهو عادة عبارة عن اسطوانة مجوفة من الحديد الزهر مثبتة في ثقب في علبة الكرنك. وهو يتمتع بحرية الدوران ببطء، حيث يقوم بتوزيع الاهتراء الناتج من الكامة على سطح الرافع.

في الوقت الحاضر أصبحت الأنواع التالية أكثر شيوعًا: OHC (عمود الكامات العلوي)، DOHC (عمود الكامات العلوي المزدوج)، CIH (عمود كامات في الرأس)

عمود الكامات:

يقوم عمود الكامات بتوجيه الصمامات لفتح وإغلاق منفذ السحب لسحب خليط الوقود إلى غرفة الاحتراق، ومنفذ العادم لطرد الغاز المحترق. ونسبة دوران عمود الكرنك إلى عمود الكامات هي 2:1، أي أن عمود الكامات يدور دورة واحدة مع كل دورتين لعمود الكرنك. ويطلق على الجزء الناتئ من الكامة طرف الكامة. أما الارتفاع فيُعرف بارتفاع الكامة. والمقصود بـ "الارتفاع" هو أن الكامات تقوم برفع الصمام بحيث يتم تحديد حالة الفتح بواسطة شكل الكامة. ويتم تحديد توقيت فتح وإغلاق الصمامات بواسطة زاوية التشغيل، وهي الزاوية من نقطة بداية إلى نقطة نهاية طرف الكامة. ويلعب تداخل الصمام دورًا مهمًا في خصائص تشغيل المحرك. فالتداخل الضئيل جدًا يعطي المحرك عزمًا سلسًا لسرعة اللاتعشيق وجيدًا للسرعة البطيئة، إلا أنه يُعيق أداء المحرك عند سرعة الدوران العالية. ويُتيح التداخل بكمية كبيرة تحقيق مستوى ممتاز من تنفيس المحرك عند سرعات الدوران العالية ولكنه يتسبب في ارتفاع صوت سرعة اللا تعشيق وضعف الأداء عند سرعات الدوران البطيئة. وعلاوة على ذلك يمكن استخدام عمود الكامات لإدارة الموزع أو مضخة الزيت أو مضخة الوقود أو مضخة الفراغ (في محركات الديزل).

ويعمل عمود الكامات في محامل عادية ويتم تشحيمه بواسطة زيت المحرك. ويتم حاليًا استخدام نوعين من تصميمات عمود الكامات، وهما النوع المصمت والنوع المجوف.

18 of 42

غماز الصمام وضابط التثبيت والذراع المتأرجح

زنبرك الضغط

ياي ارتداد الصمام

صمام

مبيت

الكباس

إمداد الزيت

غرفة العمل

ضابط التثبيت الهيدروليكي

الذراع المتأرجح

ذراع الدفع

الغمّاز

السلسلة

ضابط التثبيت الميكانيكي

‹#›

ميكانيكا المحرك

الغرض من ضابط التثبيت والذراع المتأرجح هو تحويل حركة عمود الكامات الدائرية إلى حركة صمام ترددية. وتُعرف الفجوة الواقعة بين طرف الصمام ومجموعة الصمام بخلوص الصمام أو ثبات الصمام. ويجب الاحتفاظ بهذه الفجوة عند عدم قيام الكامة بالضغط لفتح الصمام. ويمكن ضبطها بواسطة برغي وصامولة زنق تركب في الذراع المتأرجح أو باستخدام رفادة. وينبغي القيام بعمليات الضبط هذه بانتظام.

يقوم الذراع المتأرجح بنقل الحركة إلى الصمامات. حيث يهتز الذراع المتأرجح لأعلى ولأسفل باستخدام آلية محورية. بعض أنواع الذراع المتأرجح تكون مصنوعة من الصلب المسبوك أو خليط الألومنيوم. وهناك أنواع أخرى مصنوعة من الصلب المضغوط.

هناك الآن محركات كثيرة تستخدم رافعات الصمام الهيدروليكية. ويكمن الغرض من ذلك في زيادة هدوء المحرك وعدم الاضطرار لضبط خلوص الصمام. فعند تشغيل المحرك، يتم إمداد الرافع بالزيت بفعل الضغط المتولد من نظام التشحيم بالمحرك.

يتم تعزيز الزيت من خلال شد الياي لكي لا يكون هناك خلوص للصمام ولكن عبرنظام من الصمامات يتم حبسه في الرافع عند قيام عمود الكامات برفعه. وبما أن الزيت غير قابل للانضغاط، يعمل الرافع كرافع مصمت. وعندما يكون الصمام مغلقًا، يتم استبدال أي زيت مفقود أثناء عملية الرفع السابقة، ولا يكون هناك خلوص للصمام.

عادةً ما تستخدم رافعات الصمام الهيدروليكية أذرع متأرجحة مصنوعة من صفيحة معدنية مكبوسة أو مضغوطة أو من خليط ألومنيوم.

19 of 42

عمود كامات العادم

عمود كامات السحب

سير التوقيت

عمود الكرنك

تروس التدوير

سير التوقيت

تروس التدوير

عمود الكرنك

السلسلة

عمود الكرنك

موجهات السلسلة

شداد

السلسلة الهيدروليكي

سير التوقيت والسلسلة وتروس التدوير

‹#›

ميكانيكا المحرك

20 of 42

توقيت الصمام المتغير باستمرار (CVVT)

CVVT

سلسلة التوقيت

السحب

العادم

سير

التوقيت

مثال: محرك Betaمزود بنظام CVVT

صمام التحكم في الزيت

مصفاة الترشيح

مستشعر درجة حرارة الزيت

غرفة

متقدمة

إمداد الزيت لغرفة التقديم/التثبيط

غرفة

متأخرة

ثقب زيت

لمسمار السدادة

المرشح

OCV

عمود كامات به

ثقوب للزيت

‹#›

ميكانيكا المحرك

21 of 42

تشحيم المحرك، نظرة عامة

مضخة الزيت

حوض الزيت

صمام لا رجعي

صمام التنفيس

صمام زيادة التدفق

نظام التشحيم ذو الحوض الرطب

الذراع المتأرجح للصمام

ذراع الدفع

الغمّاز

عمود الكامات

التغذية للمحامل الرئيسية

تثقيبات عمود الكرنك

مضخة الزيت

مرشح الزيت

أنبوب الزيت الرئيسي

مرشح الحوض

محمل كبير الطرف

محمل

عمود الكرنك

محمل

عمود الكرنك

مصباح تحذير

ضغط الزيت

‹#›

ميكانيكا المحرك

يحتوي نظام التشحيم على المكونات التالية:

حوض الزيت (علبة الزيت)، مضخة الزيت، مرشح الزيت، أنابيب الزيت

يقوم نظام التشحيم بتوزيع الزيت في جميع أنحاء المحرك. حيث يتم سحب الزيت من الحوض بواسطة مضخة الزيت. وأنابيب الزيت عبارة عن ممرات صغيرة في كتلة الاسطوانة وهي مسؤولة عن توجيه الزيت إلى الأجزاء المتحركة. كما تتيح الأنابيب إمداد الزيت إلى محامل عمود الكامات وآلية الصمام والمحامل الرئيسية لعمود الكرنك. وتُتيح الفتحات الواقعة في عمود الكرنك للمحامل الرئيسية إمداد الزيت إلى المحامل كبيرة الطرف. ويقوم الزيت الذي تم ضخه إلى المحامل الرئيسية لعمود الكرنك، بالانتقال عبر ممرات الزيت إلى أذرع التوصيل. ويمكن رش الزيت أيضًا من أذرع التوصيل على جدران الاسطوانة.

بعد تدوير الزيت عبر أجزاء المحرك، يتساقط الزيت في الحوض مرة أخرى ليبرد. وهذا يطلق عليه نظام التشحيم ذو الحوض الرطب حيث يتم الاحتفاظ بالزيت في الحوض استعدادًا لدورة الاستخدام التالية.

هناك بعض المحركات الخاصة التي تستخدم نظام التشحيم ذو الحوض الجاف. وهي تستخدم كافة الأجزاء التي يتكون منها نظام الحوض الرطب وتقوم بتشحيم المحرك بنفس الطريقة. إلا أنها تختلف عن نظام الحوض الرطب في طريقة تدوير الزيت في المحرك. ففي نظام الحوض الجاف، يسقط الزيت إلى قاع المحرك في علبة لجمع الزيت. بعد ذلك تقوم مضخة كسح بضخ الزيت إلى خزان زيت لتخزينه إلى أن تقوم مضخة الزيت العادية بجمعه وضخه خلال المرشح والمحرك بالطريقة العادية. ولأنه لا يوجد حوض لتخزين زيت أسفل المحرك، يمكن تثبيت المحرك بشكل أكثر انخفاضًا عنه في نظام الحوض الرطب. ويمكن وضع خزان الزيت بعيدًا عن المحرك بحيث يتم تبريده بشكل أفضل. ويمكن أن تكون كمية الزيت في النظام أكثر بكثير مما هو في نظام الحوض الرطب.

يتم تشحيم محركات الديزل تقريبًا بنفس طريقة محركات البنزين ولكن هناك بعض الاختلافات. تعمل محركات الديزل بشكل نموذجي بالحد الأقصى لقدرة تشغيلها لذلك تكون درجات حرارة تشغيلها عادةً أعلى منها في محركات البنزين المشابهة، وبالتالي تتعرض في العادة أجزاء محركات الديزل لضغط أعلى. ونتيجة لذلك، تحتاج زيوت الديزل إلى خصائص مختلفة ويتم تصنيفها أيضًا بشكل مختلف.

صمام تنفيس ضغط الزيت:

تتمثل وظيفة صمام تنفيس ضغط الزيت في إيقاف الضغط الزائد. فالأمر يشبه التسرب الذي يمكن التحكم فيه، حيث يتم تحرير كمية كافية من الزيت لتعود إلى الحوض لتنظيم ضغط النظام بالكامل. وفي الظروف الباردة، قد يكون ضغط الزيت المطلوب لدفعه عبر مساحات الخلوص الصغيرة في المحامل زائدًا إلى الحد الذي يؤدي إلى إتلاف المضخة. وهنا ينفتح الصمام بفعل الضغط الزائد وتتسرب كمية من الزيت عائدةً إلى الحوض.

حوض الزيت:

يتم تثبيت الحوض بالمحرك أسفل علبة الكرنك. وهو عبارة عن خزان أو وعاء تخزين لزيت تشحيم المحرك، ومجمع للزيت العائد من نظام تشحيم المحرك. ويمكن تصميم الحوض في شكل صفيحة معدنية مضغوطة رقيقة، وأيضًا يمكن تشكيله بحيث يضمن عودة الزيت إلى أعمق جزء له. ويوجد أنبوب التقاط الزيت ومصفاة الزيت في هذا الجزء العميق لضمان باقئهما مغمورين بالزيت، ولمنع سحب الهواء داخل مضخة الزيت. تقوم المصفاة بمنع جسيمات الأوساخ الكبيرة والكربون من الدخول إلى المضخة وإتلافها. ويؤدي أنبوب الالتقاط إلى مدخل مضخة الزيت، على جانب الضغط المنخفض في المضخة. وتقوم الحواجز بمنع الزيت من التمور والخروج من أنبوب الالتقاط أثناء الانعطاف أو الكبح أو التسارع. تساعد مساحة السطح الخارجي الكبيرة للحوض على نقل الحرارة من الزيت إلى الهواء الخارجي. وفي بعض التصميمات، يكون الحوض مصنوعًا من خليط ألومنيوم بزعانف وضلوع للمساعدة في نقل الحرارة.

مصباح تحذير ضغط الزيت

إذا أضاء المصباح أثناء تشغيل المحرك، فقد يشير إلى انخفاض ضغط الزيت وأن نظام التشحيم لا يعمل بصورة سليمة؛ فعندئذٍ يلزم التوقف، وفحص مستوى الزيت ثم أضف زيتًا إذا لزم الأمر.

22 of 42

مضخة الزيت ومُبرد الزيت

المضخة الترسية

المضخة الهلالية

مُبرد الزيت

لوح الحاجز

مجموعة الأقراص

لوحة الاضطراب

ماء

زيت

مضخة الدوار (المضخة العجلية)

الدوار الخارجي

الزيت

الدوار الخارجي

الدوار الداخلي

‹#›

ميكانيكا المحرك

مضخة الزيت لديها القدرة على توصيل كمية زيت أكبر مما يحتاجه المحرك. وهي بمثابة إجراء أمان لضمان عدم خلو المحرك أبدًا من الزيت. بمجرد دوران المضخة وزيادة سرعة المحرك، تزداد كمية الزيت التي يتم ضخها أيضًا. وتقوم مسافات الخلوص الثابتة الواقعة بين الأجزاء المتحركة في المحرك بمنع الزيت من الارتداد إلى الحوض، ويزداد الضغط في النظام.

هناك تصميمات مختلفة لمضخة الزيت ويمكن تشغيل المضخة إما من عمود الكامات أو عمود الكرنك.

مضخة الدوار (المضخة العجلية):

في مضخة الزيت من نوع الدوار، يقوم الدوار الداخلي بتشغيل الدوار الخارجي. وبمجرد دورانهما، يزداد الحجم بينهما. ويقوم هذا الحجم الأكبر بخفض الضغط في مدخل المضخة. وعندئذ يكون الضغط الجوي الخارجي أعلى. وهذا يؤدي إلى دفع الزيت داخل المضخة، بالإضافة إلى ملء الفراغات بين فصوص الدوار. وعند تحرك فصوص الدوار الداخلي في الفراغات داخل الدوار الخارجي، يتم ضغط الزيت للخارج عبر المخرج.

المضخة الترسية:

في مضخة الزيت الترسية، يتم تعشيق ترس التشغيل في ترس ثانٍ. وعند دوران الترسين، تنفصل سنونهما، مما يؤدي إلى إنشاء منطقة ضغط منخفض. وبدوره يقوم الضغط الجوي الأعلى الخارجي بدفع الزيت لأعلى داخل المدخل. ويتم ملء الفراغات بين السنون بالزيت. ويدور الترسان ويحملان معهما الزيت حول الغرفة. ومرة أخرى يتم تعشيق السنون ويُدفع الزيت من المخرج باتجاه مُرشح الزيت.

المضخة الهلالية:

تحتوي المضخة الترسية على ترسين دوَّارين؛ ترس داخلي بسنون على الجانب الخارجي، وترس خارجي بسنون على الجانب الداخلي. والترس الخارجي هو الأكبر وبه عدد أكبر من السنون، ولكن السنون في كلا الترسين من نفس الحجم. وعند انفصال السنون (أسفل الجانب الأيسر من هذا الرسم) تمر خلال فتحة السحب (تظهر خلف التروس باللون الأسود على اليسار). حيث "تمتص" السائل، ثم تنفصل التروس بواسطة سدادة هلالية الشكل (تظهر باللون البني.) عندما تبدأ السنون في الاتصال مرة أخرى (أعلى اليمين هنا) تقوم بالضغط على السائل عبر فتحة المخرج (يظهر باللون الأسود في أعلى منتصف هذا الرسم.) ومن الطبيعي اتصال الترس الداخلي بعمود التشغيل ويتم تدوير الترس الخارجي بواسطة الترس الداخلي عند نقطة الاتصال (أعلى يسار هذا الرسم).

من ميزات المضخة الهلالية بساطة تصميمها وقلة متطلبات صيانتها. والمضخة الهلالية شائعة في العديد من التطبيقات مثل نواقل الحركة التلقائية.

مُبرد الزيت

من الشائع في بعض المحركات استخدام مُبرد زيت لتبريد الزيت في المحرك. وفي بعض المحركات يتم تثبيت المُبرد ومُرشح الزيت على نفس نقطة التثبيت بكتلة الاسطوانة.

�

23 of 42

مرشح الزيت

سدادة تصريف

بمغناطيس

مرشح الزيت

قلب بحلقات

دائرية

غطاء

مصفاة الترشيح

حلقة دائرية

صمام تنفيس

مرشح خرطوشة

ورق

مُشرّب

صمام التحويل

مخرج إلى المحرك

أنبوب مدخل من

مضخة الزيت

المرشح

تحويل

‹#›

ميكانيكا المحرك

في معظم المحركات يدخل الزيت إلى المضخة من خلال مصفاة مصنوعة من مُرشح شبكي يمنع مرور جسيمات الأوساخ الكبيرة. ثم يتم ترشيحه أيضًا بعد ذلك بواسطة مُرشح الزيت. �النوع الشائع لمصفاة الترشيح مصنوع من الورق المُشرَّب بمادة الراتينج. ولا يمكنن تنظيفها ولكن ينبغي تجديدها بشكل دوري. يدخل الزيت إلى علبة المُرشح في الجانب الخارجي، حيث يمر خلال الغطاء المثقوب، ثم عبر المصفاة الفعلية إلى أنبوب المخرج المركزي ومنه إلى المحرك.

يتم تثبيت مُرشح بضغط كامل التدفق خارج علبة الكرنك. وقد ينسد هذا المُرشح بالرواسب، وهو مزود بصمام تحويل ينفتح عندما يقوم الضغط عبر المُرشح بتجاوز القيمة المحددة. ويُفتح الصمام أيضًا عندما يكون الزيت باردًا وسميكًا لدرجة يتعذر معها مروره عبر المرشح. وهذا المُرشح مصنوع من مواد مختلفة لديها القدرة على ترشيح الجسيمات الصغيرة، ولكن مساحة السطح الكبيرة تسمح بسهولة تدفق كمية كافية من الزيت عبرها.��تتميز معظم مُرشحات الزيت في محركات الديزل بأنها أكبر من تلك الموجودة في محركات البنزين. وينتج عن محركات الديزل كمية كربون أكبر مما ينتج عن محركات البنزين، ولذا يمكن أن يحتوي مُرشح الزيت على مصفاة بتدفق كامل لإعاقة الشوائب الكبيرة ومصفاة جانبية لجمع الرواسب وسخام الكربون.

تُعتبر مُرشحات الطرد المركزي أقل أنواع المُرشحات شيوعًا. فهي تعمل استنادًا إلى المبدأ القائل بأن المواد الصلبة عادةً ما تكون أثقل من الزيت. حيث يقوم وعاء دائري بالدوران بسرعة عالية بحيث تندفع الجزيئات الصلبة للخارج وتُحتجز في حاوية الرواسب، بينما يمر الزيت عبر مسار إفلات مركزي.

�

24 of 42

تهوية علبة كرنك المحرك

تسريب تدفق الغاز في

الشاحن التوربيني

تسريب تدفق الغاز في

أدلة الصمام

تسريب تدفق الغاز في

حلقات الكباس

تبخر الزيت

قطرات الزيت

المُبرد البيني

صمام PCV

الشاحن التوربيني

زيت

ممر

فراغ

صمام PCV

كمية الغاز

المتسرب الناتجة

خاصية تدفق صمام PCV

(تهوية علبة الكرنك الموجبة)

فراغ

ضعيف

(حمل كامل)

قوي

(وضع اللاتعشيق)

حجم التسرب

صغير كبير

‹#›

ميكانيكا المحرك

أثناء شوط الانضغاط العادي، تتسرب كمية صغيرة من الغازات في غرفة الاحتراق إلى ما وراء الكباس. وتكون نسبة 70% تقريبًا من هذه الغازات "المتسربة" وقودًا غير محترق (هيدروكربون) وهو ما قد يؤدي إلى تخفيف زيت المحرك وتلويثه، مما ينتج عنه تآكل الأجزاء المهمة وتراكم الترسبات. وعند سرعات المحرك العالية، تعمل الغازات المتسربة على زيادة الضغط داخل علبة الكرنك وهو ما قد يؤدي إلى تسرب الزيت من أسطح المحرك محكمة السد.

الغرض من نظام تهوية علبة الكرنك الموجبة (PCV) هو إخراج هذه الغازات الضارة من علبة الكرنك قبل وقوع أضرار وضمها إلى شحنة الهواء/الوقود العادية القادمة من المحرك. وهناك نوعان من هذا النظام، نوع الفتحة الثابتة ونوع التدفق المتغير. وبخلاف الأنظمة من نوع الفتحة الثابتة، فإن أنظمة PCV (تهوية علبة الكرنك الموجبة) التي تستخدم صمام PCV متغير التدفق، تقوم بشكل أكثر دقة بملاءمة تدفق التهوية مع خصائص نتاج التسرب كما هو موضح في الرسم البياني.

تتميز أنظمة تهوية علبة الكرنك الموجبة من نوع التدفق المتغير أيضًا ببساطة تصميمها وهي تحتوي على المكونات التالية:

صمام PCV، خرطوم تنظيف PCV، خرطوم تهوية

نموذجيًا، يكون نتاج التسرب في أعلى معدلاته أثناء عمليات الحمل العالي وفي أدنى معدلاته أثناء وضع اللاتعشيق وعمليات الحمل الخفيف. وحيث أن خصائص مجمع الفراغ لا تلائم متطلبات التدفق الضرورية لتحقيق تهوية جيدة لعلبة الكرنك، يُستخدم صمام PCV لتنظيم تدفق التسرب مرة أخرى إلى مجمع السحب. أثناء وضع اللاتعشيق والتباطؤ، يكون نتاج التسرب منخفضًا جدًا، في حين يكون فراغ مجمع السحب مرتفعًا جدًا. وهذا يؤدي إلى تراجع المحور الأساسي الموجود داخل صمام PCV بالكامل مقابل شد الياي. ويوفر وضع المحور الأساسي ممر فراغ صغير ويسمح بتدفق تسرب منخفض إلى غرفة الاحتراق. أثناء وضع اللاتعشيق والتباطؤ، يكون نتاج التسرب منخفضًا جدًا، في حين يكون فراغ مجمع السحب مرتفعًا جدًا. وهذا يؤدي إلى تراجع المحور الأساسي الموجود داخل صمام PCV بالكامل مقابل شد الياي. ويوفر وضع المحور الأساسي ممر فراغ صغير ويسمح بتدفق تسرب منخفض إلى غرفة الاحتراق. وأثناء التحرك منخفض الحمل، يكون موضع المحور الأساسي داخل صمام PCV إلى حد ما في منتصف مسافة تحركه. وهذا الوضع يسمح بتدفق كمية متوسطة من التسرب داخل غرفة الاحتراق. وأثناء التسارع وعمليات الحمل العالي يكون نتاج التسرب عاليًا جدًا. يمتد المحور الأساسي للخارج لمسافة أبعد من الحاجز مما يسمح بالحد الأقصى من تدفق التسرب داخل غرفة الاحتراق. وأثناء أحمال المحرك المفرطة، إذا تجاوزت كمية التسرب قدرة صمام PCV (تهوية علبة الكرنك الموجبة) على سحب الأبخرة للداخل، فإن التسرب الزائد يتدفق عبر خرطوم التهوية إلى مبيت جهاز تنقية الهواء حيث يمكنه الدخول إلى غرفة الاحتراق. وعند إيقاف المحرك أو اشتعال الوقود قبل الأوان، يقوم شد الياي بغلق الصمام بالكامل للحيلولة دون انطلاق التسرب داخل مجمع السحب. وينغلق الصمام عند اشتعال الوقود قبل الأوان لمنع انتقال اللهب إلى علبة الكرنك حيث قد يؤدي إلى إشعال أبخرة الوقود المحبوسة. تأثيرات نظام PCV (تهوية علبة الكرنك الموجبة) على الانبعاثات والقدرة على القيادة

نظرًا لأن عملية تهوية علبة الكرنك الموجبة تؤدي إلى التشغيل السليم لنظام التحكم في التغذية الراجعة، فقد تؤدي المشاكل التي يتعرض لها نظام تهوية علبة الكرنك الموجبة إلى عدم توازن نسبة الهواء/الوقود العادية. وباستخدام صمام PCV مسدود، يتم منع التدفق العادي للأبخرة الموجودة في علبة الكرنك إلى المحرك وقد ينتج عنه خليط هواء/وقود أوفر من العادي. أما خرطوم تهوية علبة الكرنك المسدود فقد يتسبب في زيادة استهلاك المحرك للزيت وهذا بسبب زيادة مستوى فراغ علبة الكرنك.

بالإضافة إلى ذلك، وتبعًا لموقع خرطوم تهوية الهواء النقي، يمكن أن يتسبب تعطل الصمام أو انحصار خرطوم الفراغ في تلويث الزيت في مبيت جهاز تنقية الهواء أو تكويك تجويف الخانق. لذا ينبغي دائمًا الاحتياط وفحص نظام PCV في حالة وجود أثر للزيت في نظام سحب الهواء.

25 of 42

نظام السحب والعادم

10.

مصفاة ترشيح الهواء

شحن مبرد الهواء

(المُبرد البيني)

الشاحن التوربيني

تبريد

الشاحن التوربيني

تشحيم

الشاحن التوربيني

صمام التحويل

سرعة دوران متوسطة

(حتى 3000 دورة في الدقيقة)

سرعة دوران عالية

(أكثر من 3000 دورة في الدقيقة)

كاتم صوت شبه نشط

‹#›

ميكانيكا المحرك

يحتوي نظام سحب الهواء بالمحرك عادةً على المكونات التالية:

سحب الهواء، 2. علبة جهاز تنقية الهواء، 3. مصفاة الترشيح، 4. مُستشعر تدفق الهواء الكتلي (حسب نظام إدارة المحرك)، 5. أنابيب التوصيل، 6. الوصلة الداخلة إلى الشاحن التوربيني (حسب المحرك)، 7. الوصلة الخارجة من الشاحن التوربيني (حسب المحرك)، 8. الوصلة الداخلة إلى شحن مُبرد الهواء (حسب المحرك)، 9. الوصلة الخارجة من شحن مُبرد الهواء (حسب المحرك)، 10. الوصلة الداخلة إلى مجمع السحب

مصفاة ترشيح الهواء

مُرشح الهواء النموذجي هو عبارة عن مصفاة من الورق المطوي الجاهز مزودة بحواشي من مواد اصطناعية لمنع التسرب. وهناك نوعان رئيسيان للمُرشحات: نوع اللوح وهو مستخدم في معظم السيارات التي تعمل بنظام حقن الوقود والنوع نصف القطري والمستخدم عادةً في المركبات المزودة بمكربن. ويقوم مُرشح الوقود بإعاقة جسيمات الأوساخ، والتي قد تتسبب في إلحاق أضرار باسطوانات المحرك والجدران والكباسات وحلقات الكباس. ويلعب مُرشح الزيت أيضًا دورًا مهمًا في إبعاد الملوثات عن مستشعر تدفق الهواء وأحيانًا في تنقية الهواء الداخل إلى علبة الكرنك لتهويتها. أيضًا يعمل مُرشح الزيت ككاتم صوت لنظام السحب بالسيارة.

الشاحن التوربيني / المبرد البيني

تساعد الشواحن التوربينية في زيادة قدرة المحرك. فعندما تزيد درجة حرارة هواء السحب في المحركات ذات الشواحن التوربينية؛ يحدث ارتفاع في درجة حرارة الاحتراق وبالتالي في خرج الانبعاث. وفي المحركات المزودة بشواحن توربينية؛ يُعد تبريد الهواء المضغوط طريقة فعالة لتقليل الانبعاثات.

تبريد الشاحن التوربيني

يتم تبريد الشاحن التوربيني بواسطة الماء الذي يقوم بخفض درجة الحرارة في مبيت المحمل لدرجة كبيرة. وخفض درجة الحرارة يُقلل من خطر غليان الزيت والأضرار التي قد تنشأ عن ذلك. حيث يتم سحب سائل التبريد من خلال أنبوب من رأس الاسطوانة. وبعد مرور سائل التبريد عبر مبيت المحمل، يتوجه عبر الأنابيب إلى مبيت الثرموستات.

تشحيم الشاحن التوربيني

والعمود التوربيني، الذي يدور بسرعات عالية جدًا، متوازن ومدعوم بدقة من خلال جلب محمل منزلق ثابتة. ويتطلب نظام المحمل هذا تدفقًا مرتفعًا من الزيت، والذي يجعل العمود يدور على وسادة من الزيت. ويأتي هذا الزيت من نظام تشحيم المحرك عبر أنبوب خاص للزيت قادم من مبيت مهايئ مُرشح الزيت. ويمر الزيت المرتد إلى علبة الزيت بالمحرك. ومانع التسرب الموجود بين العمود ومبيت المحمل هو عبارة عن حلقات (تشبه حلقات الكباس) تقع في تجاويف بالعمود. والعمود التوربيني، الذي يدور بسرعات عالية جدًا، متوازن بشكل دقيق ويرتكز في جلب المحمل العادي الطافية. ومانع التسرب الموجود بين العمود ومبيت المحمل هو عبارة عن حلقات (تشبه حلقات الكباس) تقع في تجاويف بالعمود.

نظام العادم

يتمثل دور نظام العادم في التخلص من غازات عادم المحرك بأقل مقاومة للتدفق وأدنى مستوى للضوضاء وبعمر تشغيلي طويل. ويحتوي نظام العادم على مجمع العادم وجزء أمامي به محول حفّاز وجزء خلفي به كاتمات للصوت. وكاتم الصوت عادةً ما يكون عبارة عن مجموعة من كواتم صوت الرنين والاهتزاز. وتتصل هذه الأجزاء عادة ببعضها من خلال وصلات ويتم تثبيتها على مطاط في نقاط مختلفة. ويتم تثبيت واقيات حرارية فوق المناطق الأكثر سخونة بنظام العادم وذلك لحماية النقاط المكشوفة التي قد تتعرض لمشاكل بفعل الإشعاع الحراري.

كاتم الصوت شبه النشط

هناك بعض الطرز التي تتميز بكاتم صوت شبه نشط. فعند أقل من 3000 دورة في الدقيقة، يتم غلق صمام التحويل الداخلي للحد من الضوضاء. وفوق 3000 دورة في الدقيقة، يقوم الضغط الارتدادي بفتح صمام التحويل لتعزيز الأداء.

26 of 42

الشاحن التوربيني لبوابة الفاقد (WGT)

صمام بوابة الفاقد

ذراع

صندوق حاجز

عند الأحمال المنخفضة

عند الأحمال العالية

جزء الضاغط

جزء التربينة

مدخل الهواء المحيط بالضاغط

مبيت

الضاغط

عجلة الضاغط

تفريغ هواء الضاغط

مدخل غاز عادم التربينة

مبيت التربينة

مخرج غاز

عادم التربينة

‹#›

ميكانيكا المحرك

27 of 42

الشاحن التوربيني متغير الهندسة (VGT)

صندوق الفراغ

العمود

مراوح

مسمار

مسمار توجيه

حلقة التوافق

ماسك

مسمار توجيه

ذراع الدفع

عند التحميل المنخفض على المحرك

ضغط

غاز العادم

ضغط

الشحن

عند التحميل العالي على المحرك

ضغط

غاز العادم

ضغط

الشحن

‹#›

ميكانيكا المحرك

يتوفر بالشاحن التوربيني متغير الهندسة (VGT) الميزات التالية:

يُنتج المحرك عزمًا أكبر عند سرعات المحرك المنخفضة.
بما أنه يمكن الحفاظ على انخفاض درجة حرارة عمل الشاحن التوربيني، يتحسن الانضغاط مما يُزيد من خرج الطاقة.
يستجيب الشاحن التوربيني بسرعة أكبر لطلبات العزم، مما يُحسن من مستوى القيادة.
استهلاك الوقود أقل وانبعاثات عادم أكثر نقاءً.

لا يحتوي الشاحن التوربيني متغير الهندسة على بوابة فاقد، ولكنه يحتوي بدلاً منها على مجموعة من المراوح الموجودة على جانب العادم من الشاحن التوربيني. حيث تتحكم هذه المراوح في الشاحن التوربيني. فعند تدفقات العادم المنخفضة، تتحرك المراوح في وضع معين لزيادة سرعة التوربو وبالتالي الضغط المُعزز. وهذا يوفر عزم محرك أكبر عند سرعات المحرك المنخفضة. وعند تدفقات العادم المرتفعة، تقل سرعة الشاحن التوربيني لمنعه من الدوران الزائد عن الحد بينما يستمر في توفير الضغط المُعزز المطلوب.

أصبح صندوق الفراغ، الذي يقوم بضبط وضع المراوح، أكبر مما كان عليه في الشواحن التوربينية السابقة. وأصبحت الوصلة المتصلة بمضخة الفراغ أكبر مما كانت عليه في الطرز السابقة وذلك لضمان استقبال صندوق الفراغ كمية الهواء الضرورية. ويتم التحكم في صندوق الفراغ بواسطة ملف لولبي والذي يتم التحكم فيه بدوره بواسطة وحدة التحكم في المحرك (ECM).

28 of 42

تبريد المحرك، نظرة عامة

خرطوم مُزيل الصقيع

قلب السخان

عجلة المروحة

مروحة السخان

خرطوم السخان

الثرموستات

مخرج الماء/ خرطوم الرادياتير

غطاء الرادياتير

خزان تمدد

المقدمة

مُبرد زيت

ناقل الحركة

الرادياتير

مروحة الرداياتير

قميص الماء

غرفة الاحتراق

مانع التجمد

‹#›

ميكانيكا المحرك

من إجمالي الطاقة الحرارية المتولدة من احتراق خليط الوقود في محرك البنزين، يتم تحويل من 24 إلى 32% تقريبًا إلى طاقة حركية تُستخدم كقدرة تشغيل. بينما يتم فقد حوالي من 29 إلى 36 % مع غاز العادم و7% بفعل الإشعاع و 32 إلى 33 % يتم تبديدها بواسطة نظام التبريد. وإذا لم يتم التخلص من الحرارة المنقولة إلى جدار غرفة الاحتراق بأسرع ما يمكن، فقد يتلف الكباس أو الاسطوانة بفعل هذه الحرارة أو قد ينكسر غطاء زيت التشحيم. وإذا تم تبريد هذه الحرارة بإفراط، فسيتم نقل كمية كبيرة جدًا من الطاقة الحرارية إلى المُبرد بحيث تنخفض فعالية الحرارة. ولذلك، ينبغي التحكم في نظام التبريد للمحافظة على درجة الحرارة الصحيحة وفقًا لحالة التشغيل. ونظام التبريد بالسوائل يستخدم المُبرد - وهو عبارة عن سائل يحتوي على مواد كيميائية خاصة مخلوطة بالماء. حيث يتدفق المُبرد عبر الممرات في المحرك وخلال الرادياتير. ويتم تدوير المُبرد بواسطة مضخة الماء، ويقوم الثرموستات بالتحكم في درجة الحرارة. وينغلق الثرموستات عندما يكون المحرك باردًا، مما يسمح بتدوير المُبرد فقط في كتلة المحرك، متجاوزًا للثرموستات والرادياتير. وهذا يتيح إحماء المحرك بشكل أسرع ومنتظم بحيث يتم التخلص من "البقع الساخنة". وعندما يصل مُبرد الإحماء إلى الثرموستات يبدأ في فتح الثرموستات ويتيح للمُبرد المرور إلى الرادياتير. وكلما كانت درجة سخونة المُبرد أعلى، كان عدد مرات فتح الثرموستات أكثر، مما يتيح مرور كمية أكبر من الماء إلى الرادياتير. ويتحكم الثرموستات أيضًا في طول الفترة الزمنية لبقاء المُبرد في الرادياتير بحيث يتم تبديد الحرارة بشكل فعال. ويقوم الرادياتير باستقبال المُبرد الساخن من المحرك ويقوم بخفض درجة حرارته. حيث يقوم الهواء المتدفق حول الرادياتير وخلاله بسحب الحرارة من المُبرد. ووظيفة مروحة الرادياتير المتصلة بالرادياتير هي ضمان خفض درجة حرارة الماء عند القيادة بسرعات منخفضة أو عند توقف المركبة.

نظام التبريد مكيف الضغط

بإمكان النظام الواقع تحت الضغط أن يعالج درجات الحرارة المرتفعة، وينتج عنه نقطة غليان أعلى. ويتم تكييف الضغط في النظام من خلال عنق فتحة ملء خاصة بالرادياتير وغطاء ضغط الرادياتير. وفي الأنظمة مكيفة الضغط، تتم إضافة المُبرد فقط حسب الضرورة، ثم يُضاف بعد ذلك إلى الخزان وليس للرادياتير.

سائل المُبرد (مانع التجمد)

يمتص الماء الحرارة حسب مقداره أكثر من أي سائل آخر، وهو ما يُعد الأسباب الوجيهة الأخرى لاستخدام الماء. لكن الماء بمفرده يتسبب في إحداث مشاكل. فالشوائب العادية الموجودة في ماء الصنبور تكون ضارة للمحركات وتتفاعل مع المعادن مما يتسبب في حدوث التآكل والصدأ. ويسمح الماء أيضًا بالتحليل الكهربائي، وهو عبارة عن عملية كهروكيميائية تتسبب في صدأ المعادن. وفي أنظمة التبريد الحديثة، تتم إضافة المواد الكيميائية المعروفة بالموانع إلى الماء للحد من التآكل أو منعه. وهناك إضافات أخرى تُستخدم للحيلولة دون غليان الماء في المُبرد. وهناك خاصية أخرى من خصائص الماء الضارة وهي أنه يتمدد عند تجمده. وهذه هي إحدى المشاكل التي تتعرض لها المحركات التي تعمل بنظام التبريد بالسوائل عند انخفاض درجات الحرارة لما دون التجمد. ففي المحركات الباردة المتوقفة، يمكن أن يتجمد الماء في نظام التبريد - ويتمدد - بقوة تكفي لإحداث تلفيات بكتلة المحرك والرادياتير. ولكن هناك مادة إضافية تُعرف بمانع التجمد حيث تقوم بخفض نقطة تجمد الماء لتكون أقل من درجة الحرارة الخارجية. وهذا يمكن أن يحول دون تجمد المُبرد.

29 of 42

الثرموستات ومضخة الماء

ثرموستات قفاز معكوس

قنطرة

كباس

زنبرك

موتور حراري

مبيت

شفة

تثبيت

كباس

زنبرك

مبيت

علوي

مبيت

سفلي

كأس

نحاسي

كرية

ثرموستات كم متوازن

ثرموستات مغلق

ثرموستات مفتوح

دفّاعة

سدادة

‹#›

ميكانيكا المحرك

الثرموستات

يقوم الثرموستات باستمرار بمراقبة درجة حرارة المُبرد وتنظيم تدفقه عبر الرادياتير. ويتم تشغيل أجهزة الثرموستات بواسطة موتور حراري حساس للحرارة وموجب الضغط. ويتمثل ذلك في استخدام شمع مُعد بشكل خاص وكرية معدنية مغبرة موضوعين بإحكام في كأس نحاسي مُوصل للحرارة مزود بكباس داخل غطاء مطاطي. حيث تؤدي الحرارة إلى تمدد كرية الشمع، والتي تقوم بدورها بدفع الكباس للخارج ومن ثم فتح الصمام. ويقوم هذا الموتور الحراري باستشعار تغيرات درجة الحرارة ويقوم بتحريك وضع الصمام للتحكم في تدفق المُبرد، وبذلك يتم التحكم في درجة حرارة المُبرد.

يتم تركيب الثرموستات عادةً في الجزء الأمامي من المحرك أعلى كتلة المحرك. ويتم تثبيت الثرموستات داخل تجويف في المحرك حيث يكون معرضًا للمُبرد الساخن. والجزء العلوي من الثرموستات مغطى بمبيت مخرج الماء المُستخدم لتوصيل خرطوم الرادياتير بالرادياتير. وهناك نوعان رئيسيان من أجهزة الثرموستات المستخدمة حاليًا. ثرموستات الكم المتوازن وثرموستات القفاز المعكوس. وكلا النوعين يعملان بنفس الطريقة، ولكن هناك بعض الاختلافات الواضحة. فالثرموستات من نوع القفاز المعكوس يفتح في عكس اتجاه تدفق المُبرد القادم من مضخة الماء. ويُستخدم المُبرد، الواقع تحت ضغط مضخة الماء، لمساعدة ثرموستات القفاز المعكوس على البقاء مغلقًا عندما يكون باردًا وذلك لمنع التسرب. ويتميز صمام ثرموستات القفاز المعكوس بأنه ذاتي المحاذاة وذاتي التنظيف. أما ثرموستات الكم المتوازن فيسمح للمُبرد مكيَّف الضغط بالانتشار عبر جميع أجزائه المتحركه.

مضخة الماء

يتم تركيب مضخة الماء عادةً في الجزء الأمامي من كتلة الاسطوانة ويتم تشغيلها عادةً بواسطة سير المروحة أو سير التوقيت. وفي بعض الحالات يتم تشغيلها بعيدًا عن عمود الكامات أو مجموعة التروس. وتتمثل وظيفتها في توجيه المُبرد من قاع علبة الرادياتير إلى قميص الماء بالمحرك عل نحو كافٍ. ويقوم هذا الماء، بعد امتصاصه للحرارة من المحرك، بالدوران عائدًا إلى قمة الرادياتير.�� دفّاعة المضخة هي عبارة عن قرص دوار يحمل مراوح، والتي تقوم بدفع الماء للخارج تجاه غطاء المضخة بواسطة قوة الطرد المركزي ومن ثم دفعه داخل قميص الماء. ويتم تثبيت العمود على غطاء مضخة الماء ويدور على محامل. وهناك مانع تسرب يحول دون تسرب المُبرد على طول عمود الدفّاعة. وعند طرف مجموعة الإدارة هناك بكرة تُدار بواسطة عمود الكامات مثبتة لتقبل سير المورحة. �عندما يكون المحرك باردًا يكون الثرموستات مغلقًا ولا يصل المُبرد إلى قمة الرادياتير. ولتدوير المُبرد خلال المحرك أثناء الإحماء، هناك أنبوب جانبي موجود أسفل الثرموستات يؤدي إلى مضخة الماء. ويسمح هذا الأنبوب أيضًا بمرور المُبرد الساخن عبر الصمام، والذي يقوم بفتح الثرموستات عند وصوله لدرجة الحرارة اللازمة.

هناك فتحة صغيرة عند قاع مبيت مضخة الماء تسمح بمرور المُبرد عبرها في حالة حدوث تسرب من مانع التسرب.

30 of 42

الرادياتير

لا ينبغي مطلقًا إزالة غطاء الرادياتير عندما يكون الغطاء أو الرادياتير ساخنًا لدرجة لا يمكن معها لمسه.

فعند هذه الدرجة يكون النظام محتويًا على كمية من الضغط كافية للإصابة بحروق خطيرة.

غطاء رادياتير بصمام فراغ

ينفتح عاديًا أو بثُقل

غطاء رادياتير بصمام فراغ

ينفتح عاديًا أو بثُقل

زنبرك صمام الضغط

صمام ضغط

صمام فراغ

زنبرك

صمام الفراغ

حشية

منع تسرب

سفلية

زنبرك صمام الضغط

صمام ضغط

صمام فراغ

ثقل

حشية

منع تسرب

سفلية

مروحة

رادياتير كهربية

مروحة رادياتير ميكانيكية

بقابض مروحة

سد

مبيت

سطح تثبيت المحرك

خزان تشحيم

محمل

سطح تثبيت المروحة

مروحة

سائل سليكوني

ممر

منطقة التشغيل

منطقة تخزين السائل

كباس

شريط ثنائي المعدن

صفيحة الفاصل

زنبرك الصمام

الغطاء الأمامي

قرص التشغيل

‹#›

ميكانيكا المحرك

تتمثل وظيفة الرادياتير في خفض درجة حرارة المُبرد القادم من المحرك من خلال تبديد الحرارة في الهواء المحيط. ويتكون الرادياتير من مجموعة من الأنابيب الصغيرة مرتبة في "صفوف"، يُطلق عليها "القلب" ويمكن وضعها في تصميم رأسي، أو تصميم أفقي (يُعرف بالتدفق العرضي). وعند كل طرف من قلب الرادياتير يوجد "خزان"، خزان المدخل وخزان المخرج. ومن بين العوامل التي تؤثر على فعالية الرادياتير: التصميم الأساسي للرادياتير (سمك القلب، عدد الصفوف، سعة الخزان)، ومساحة وسمك قلب الرادياتير المعرضة لتدفق هواء التبريد وكمية هواء التبريد والفرق بين درجة حرارة المُبرد ودرجة حرارة هواء التبريد.

غطاء ضغط الرادياتير

يتكون غطاء الضغط من غلاف علوي بمخلبي تعليق لتوصيله بكامات عنق فتحة الملء، وحاجز القرص الياي (وحشية منع التسرب العلوية) لمنع التسرب من قمة عنق فتحة الملء ولتوفير الاحتكاك اللازم لمسك الغطاء على العنق، وصمام صغط وياي صمام ضغط من الستانلستيل لمنع التسرب من قاع مقعد منع تسرب عنق فتحة الملء، وصمام تنفيس فراغ في مركز صمام الضغط (بعض الأنواع يتم غلقها عاديًا، والبعض الآخر يكون في وضع مفتوح بثُقل). ويسمح مقعد منع التسرب من عنق فتحة ملء الرادياتير لحاجز ياي الغطاء بممارسة ضغط كافٍ لمسك الغطاء على العنق. وعند هذه النقطة، يتم منع تسرب الضغط الجوي بواسطة الحشية العلوية للغطاء. ويوجد مقعد منع التسرب السفلي في المكان الذي يرتكز فيه صمام الضغط، مما يسمح بتعزيز الضغط كلما زادت سخونة المُبرد. تتمثل وظيفة كامات عنق فتحة الملء في تثبيت الغطاء في مكانه، ولكنها أيضًا تقوم بالضغط على صمام الضغط فوق عنق فتحة الملء بالكمية المناسبة من التحميل. وتحتوي كامات عنق فتحة الملء أيضًا على ميزة التوقف الآمن للحيلولة دون تسبب الاهتزاز في فك الغطاء أو فقد ضغط النظام. وهي تعمل أيضًا كصمام أمان محدود يقي من إصابات الحروق الخطيرة أثناء فتح الغطاء عندما يكون المحرك ساخنًا. وهذا يفسر وجوب القيام بـ "الدفع والتدوير" لتحرير الغطاء من وضع التثبيت التام (الإغلاق). وهناك نوعان من صمامات تنفيس الفراغ الخاصة بأغطية ضغط الرادياتير. النوع الذي ينغلق بطريقة عادية (ينضغط بياي)، والنوع الذي ينفتح بطريقة عادية (بثُقل). وتصميم الغطاء المنغلق عاديًا هو ما يُعرف بغطاء نوع الضغط الثابت. ويساعد الفراغ في الوضع المغلق من خلال زنبرك برونزي خفيف جدًا. فعند تشغيل المحرك وارتفاع حرارته، يبدأ ضغط النظام مباشرةً في الازدياد تدريجيًا بفعل تمدد المُبرد في النظام. وعند توقف المحرك وبروده، يتكون فراغ جزئي في النظام، وهو ما يؤدي إلى فتح صمام الفراغ لمنع تكون مزيد من الفراغ في النظام. ونوع الغطاء الذي ينفتح عاديًا هو ما يُعرف بغطاء تنفيس الضغط. ويتعلق صمام الفراغ بحرية بصمام الضغط وهو مزود بثُقل مُعايَر صغير. وفي ظروف التشغيل الخفيفة، يعمل نظام التبريد بدون ضغط (الجوي). وإذا تسببت التدفئة السريعة أو الزائدة عن الحد في سرعة تمدد المُبرد أو غليانه، فإن الضغط أو البخار المتسرب يقوم بتنشيط صمام الفراغ والذي سينغلق بدوره. وعندئذٍ يعمل الغطاء نفس الشيء كغطاء ضغط ثابت. وعند إيقاف المحرك وبروده، يعود صمام الفراغ مرة أخرى إلى وضع الفتح.

رادياتير كهربية

يتم تشغيل مروحة الرادياتير من النوع الميكانيكي بواسطة سير تشغيل. وفي معظم الحالات يتم تثبيت المروحة الميكانيكية على مضخة الماء ويتم تشغيلها من خلال نفس البكرة التي تقوم بتدوير مضخة الماء. ويمكن الحصول على مستوى أفضل من الأداء باستخدام مروحة ميكانيكية مزودة بقابض مروحة. فقابض المروحة مصمم لتشغيل مروحة المحرك عند الحاجة إلى حركة الهواء لتبريد المحرك. ويقوم قابض المروحة الذي يتم التحكم فيه من خلال ثرموستات باستخدام ياي ثنائي المعدن لضبط سرعة المروحة حسب درجة حرارة التشغيل. فعند ارتفاع درجة حرارة المحرك وزيادة سخونة الرادياتير، يقوم الهواء المار عبر الرادياتير إلى المروحة بتسخين الياي اللولبي والسائل السليكوني الموجود في القابض والذي يدخل الغرفة مما يُزيد من الشد في القابض ويعمل على تشغيل المروحة. وعند انخفاض درجة حرارة المُبرد، يُسمح لقابض المروحة بالانزلاق. وفي قابض المروحة من النوع "غير الحراري"، يتم استخدام سائل سليكوني بقدرة قص عالية جدًا لتشغيل المروحة وتبريد المحرك عند سرعات المحرك المنخفضة. عند زيادة سرعة دوران المحرك، يسمح سائل التشغيل لقابض المروحة بالانزلاق، مما يعمل على زيادة كفاءة المحرك عند الحاجة إلى تقليل حركة الهواء الناتجة عن المروحة بفعل السرعات الأعلى للمركبة.

هناك العديد من السيارات الحديثة التي تتميز باستخدام مراوح التبريد الكهربية وهذا بفضل صغر حجرة محركها ووفرة متطلبات تدفق هوائها. ويتم التحكم في مروحة الرادياتير الكهربية إما من خلال وحدة التحكم في المحرك أو بواسطة مفتاح درجة الحرارة الموجود على الرادياتير.

31 of 42

سير على شكل V

سير محزز

مولد التيار المتردد

ضاغط

الشداد

التلقائي

بكرة

عمود الكرنك

شداد سير

محمل بزنبرك

شداد سير

هيدروليكي

بكرة

العجلة المطلقة

سير التشغيل

‹#›

ميكانيكا المحرك

تتمثل وظيفة سير التشغيل في مواصلة دوران الأدوات المساعدة. وسيور التشغيل مصممة خصيصًا على حسب كل طراز، وذلك لضمان تحقيق الشد المثالي بين المكونات المختلفة التي تقوم بتشغيلها. ومن هذه المكونات مروحة التبريد ومضخة الماء ومضخة التوجيه المعزز ومولد التيار المتردد وضاغط مكيف الهواء. وسيور التشغيل تكون متعددة الطبقات لتحقيق الحد الأقصى من طول عمر التشغيل والأداء. وهناك أنواع عديدة من سيور التشغيل المتوفرة:

السيور المحززة، بأشكال عادية، متعددة الطبقات ومسننة لسيارات الركاب والشاحنات والحافلات بما في ذلك التي تعمل بمحركات الديزل.

السيور المضلعة على شكل V؛ وهذه السيور أرفع وأكثر فعالية في نقل القوة وتُستخدم في المحركات الصغيرة وعالية الأداء.

بكرة العجلة المطلقة

بسبب الاختلافات في الدوران التي تحدث بين دوائر المحرك، يتم استخدام العجلة المطلقة في بكرة بعض مولدات التيار المتردد. وهذا يوفر تدويرًا أكثر انتظامًا لدائرة السير وهو ما يؤدي بدوره إلى طول عمر خدمة سير التشغيل.

الشداد التلقائي

وظيفة الشداد التلقائي هي ضمان شد سير التشغيل بطريقة صحيحة باستمرار. وهناك نوعان مختلفان من شدادات السير المستخدمة حاليًا. أحدهما شداد مُحمل بياي والآخر شداد يعمل هيدروليكيًا. ولفك الشداد التلقائي، قم بحذر بخفض الشد باستخدام الصمولة الموجودة في جانب الشداد التلقائي. ولا تستخدم عزمًا زائدًا عن الحد حتى لا يتضرر الشداد التلقائي. في الشدادات التي تعمل هيدروليكيًا، ينبغي إحكام تثبيت الحشية المطاطية الموجودة في جانب غرفة الزيت. وفي حالة تلفها، سيتسرب الزيت، مما يؤدي إلى خطأ في تشغيل الشداد.

32 of 42

ملف لولبي

خرطوم الفراغ

مثبت المحرك

مسمار تثبيت المحرك

صفيحة المخمد

إمداد الفراغ

عنصر مطاطي

غرفة الفراغ

صمام

ثقب الزيت

فتحة اللا تعشيق

الغرفة العليا

الغرفة السفلية

مثبتات المحرك

‹#›

ميكانيكا المحرك

33 of 42

ما عدا حالة اللاتعشيق

حالة اللاتعشيق

‹#›

ميكانيكا المحرك

34 of 42

زيت المحرك

درجة الحرارة المحيطة مئويًا

اصطناعي كامل

شبه اصطناعي

معدني

منع التسرب

الحماية

التنظيف

مخطط استعمال الزيت

درجة لزوجة الزيت

عند -20 درجة مئوية

20W50

5W30

‹#›

ميكانيكا المحرك

أحد وظائف نظام التشحيم هي الحد من الاحتكاك. حيث يحدث الاحتكاك بين جميع الأسطح المتلامسة. وعند اتصال الأسطح المتحركة، يؤدي الاحتكاك إلى إبطاء حركتهما. وهذا قد يؤدي إلى ارتفاع سخونة الأجزاء المعدنية لدرجة قد تتسبب في ذوبانها وانصهارها معًا. وعند حدوث ذلك، يُقال أن المحرك ملتصق. إذن، يقوم التشحيم بالحد من الاحتكاك غير المرغوب فيه، وبالتالي يُقلل من اهتراء الأجزاء المتحركة. فيتم ملء مسافات الخلوص بالزيت بحيث تتحرك أجزاء المحرك أو تطفو على طبقات من الزيت بدلاً من احتكاكها ببعضها البعض. ويساعد التشحيم في تبريد المحرك. حيث يقوم بتجميع الحرارة من المحرك، ثم يعود إلى الحوض حيث يبرد فيه. وهو يساعد على امتصاص أحمال الصدمات. فشوط الطاقة يمكن أن يفرض فجأة قوة بمقدار 2000 كجم على المحامل الرئيسية. ولكن طبقات الزيت تُلطف من هذا الحمل. ويُعد الزيت أيضًا أداة للتنظيف. فهو يقوم بجمع جسيمات المعدن والكربون وحملها والعودة بها إلى الحوض. وتسقط القطع الكبيرة إلى القاع. وليقوم الزيت بعمل كل ما يُتوقع منه، يتعين أن يتمتع بخصائص مميزة. وأهمها درجة اللزوجة. ودرجة اللزوجة هي مقياس لمدى سهولة تدفق السائل. فالسائل ذو اللزوجة المنخفضة يكون رقيقًا ويتدفق بسهولة. أما السائل ذو اللزوجة العالية فيكون سميكًا ويتدفق ببطء.

يتعين أن يكون زيت التشحيم رقيقًا بما فيه الكفاية ليدور بسهولة بين الأجزاء المتحركة، ولكن ليس رقيقًا جدًا بحيث يندفع خارجها. وفي حالة اندفاعه خارجها، ستبقى الأجزاء في اتصال مباشر وستتعرض للتلف. وإذا كان الزيت عالي اللزوجة أكثر من اللازم، فسيتحرك ببطء شديد لحماية الأجزاء، خاصة في المحرك البارد. والزيوت الحديثة هي عبارة عن مزيج من الزيوت التي تجمع بين هذه الخصائص. حيث يتم مزج الزيوت بمواد إضافية.

يتم ترتيب الزيوت أو تصنيفها بواسطة جمعية مهندسي السيارات (SAE) أو معهد البترول الأمريكي (API) أو جمعية Association des Constructeurs Européens d'Automobiles (ACEA).

SAE:

زيت المحرك ذو الرقم SAE 50 تكون درجة لزوجته أعلى، أو أكثر سمكًا من الزيت ذو الرقم SAE 20.

API:

تصنيفات معهد البترول الأمريكي مختلفة بالنسبة لمحركات البنزين والديزل. فبالنسبة لمحرك البنزين، تبدأ القائمة بالحرف "S" (يعني الإشعال بشمعات إشعال)، متبوعًا برمز آخر للدلالة على المعيار، على سبيل المثال "SM" و"SH". وبالنسبة لزيوت الديزل، يكون الحرف الأول "C" (يعني الإشعال بالانضغاط) متبوعًا بحرف آخر للإشارة إلى المعيار، على سبيل المثال CH.

ACEA:

يُوضع في مقدمة معايير جمعية ACEA الحرف "G" لمحركات البنزين والحرف "D" أو "PD" لمحركات الديزل. ويُقرن بهذا تصديقات عديدة من قبل الشركات المصنعة للسيارات. ويمكن تلخيص معايير جمعية ACEA بالحرف A لمحركات البنزين وB لمحركات ديزل سيارات الركاب وE لمحركات ديزل الخدمة الشاقة.

35 of 42

فحص زيت المحرك

‹#›

ميكانيكا المحرك

تحديد مكان عصا القياس

عصا القياس موجودة على جانب كتلة المحرك وعادة ما يسهل العثور عليها بفضل مقبضها ذو الشكل المميز أو اللون الزاهي.

2. إخراج عصا القياس ومسحها وتنظيفها

أخرج عصا القياس وامنع سقوط أية قطرات للزيت باستخدام قطعة قماش ثم امسح العصى لتنظيفها. توجد علامات على الطرف السفلي من العصا لتحديد ما إذا كان مستوى الزيت يحتاج لإضافة زيت أم لا.

أخذ قراءة مستوى الزيت

أعد وضع عصا القياس واغمسها في حوض الزيت لآخرها. أخرجها مرة أخرى وسترى مستوى الزيت بوضوح على العصا. إذا كان المستوى أقل من علامة "full " (مملوء) أو أعلى علامة، فسينبغي عليك ملء المحرك بزيت جديد إلى أن يصل إلى ذلك المستوى.

فحص حالة الزيت

إذا كان الزيت شديد السواد ومتسخًا، فيحتمل أنه قد فقد بعض خواص الحماية والتشحيم وربما يحتاج لتغييره بالكامل. راجع سجل الخدمة أو اسأل العميل عن آخر مرة قام فيها بتغيير الزيت.

ضبط المستوى في حالة الضرورة

إذا كانت هناك حاجة لمزيد من الزيت، فقدر الكمية من خلال مراجعة دليل الخدمة فيما يتعلق بعلامات عصا القياس. قم بفك غطاء فتحة ملء الزيت الموجودة أعلى المحرك، وباستخدام قمع لمنع الانسكاب خارج الفتحة، أفرغ زيت المحرك برفق داخل المحرك.

36 of 42

تصريف زيت المحرك

‹#›

ميكانيكا المحرك

تجهيز منطقة العمل

قبل البدء، ستحتاج إلى مسح أي زيت مسكوب، ويتعين عليك تجهيز وعاء كبير بما فيه الكفاية لاحتجاز جميع زيت المحرك الذي تريد تصريفه وأن يكون لديك زيت جديد من النوع الصحيح بكمية كافية لإعادة ملء المحرك بها فيما بعد. وفي بعض المركبات، تكون عملية تصريف المحرك أكثر سهولة في حالة فك غطاء فتحة الملء أعلى المحرك، لذا قم بهذا الإجراء قبل رفع السيارة.

تحديد سدادة التصريف وأداة الفك

استخدم دائمًا دليل الخدمة لمساعدتك على تحديد أماكن المكونات والتعرف عليها إذا لم تكن متأكدًا تمامًا من موقعها. تُوجد سدادة تصريف الزيت أسفل علبة الزيت مباشرةً، والتي تحتجز جميع الزيت الموجود في المحرك. بعض المحركات بها سدادتي تصريف لتصريف مناطق حوض الزيت المنفصلة. وللحد من احتمال تضرر رأس المسمار، ستحتاج لمفتاح صندوقي أو مفتاح مجوف لفك مسمار التصريف وإعادته إلى مكانه. انتتبه جيدًا إلى عدم إزالة سدادة تصريف ناقل الحركة عن طريق الخطأ.

فك مسمار التصريف والفحص

بعد فك مسمار التصريف، قم بفصل حشية سدادة حوض الزيت عن المسمار ثم نظف الأسنان اللولبية. وإذا كانت الأسنان اللولبية تالفة فربما يحتاج المسمار للاستبدال. ابحث عن أية أجسام معدنية صلبة ملتصقة بالمسمار وأبلغ مشرفك عنها. فقد تشير إلى مشكلة بالمحرك لم يتم تشخيصها.

تصريف الزيت

يمكن تصريف الزيت من المحرك بشكل أكثر فعالية إذا كان ساخنًا، لذلك قم بتشغيل المحرك لبضع دقائق قبل بدء عملية التصريف. ولكن احترس فقد يتسبب الزيت في إصابتك بحروق إذا كان ساخنًا، لذلك توخ الحرص الشديد عند فك السدادة حتى لا ينسكب الزيت على يديك. وإذا كان زيت المحرك باردًا فستحتاج لفترة أطول لتصريفه بالكامل، وإلا فسيتلوث الزيت الجديد بالزيت المتبقي العالق بالأسطح الداخلية للمحرك.

التخلص الآمن من الزيت المُصرّّف

إذا كان الزيت ساخنًا، فانتبه بشدة إلى عدم سكبه، خاصة على يديك. وعند نقل الزيت من حاوية التصريف إلى وعاء إعادة التدوير، ابحث مرة أخرى عن أية أجسام معدنية باقية في قاع الحاوية.

37 of 42

استبدال مرشح الزيت

‹#›

ميكانيكا المحرك

التحقق من توفر مرشح جديد

قبل فك مرشح الزيت، ارجع أولاً إلى دليل الورشة الخاص بالمركبة وحدد نوع المرشح المطلوب. وتأكد من أن المرشح المناسب سيكون متوفرًا كبديل للمرشح القديم.

تحديد موقع المرشح والأداة المناسبة

عادة ما يوجد المرشح على جانب كتلة المحرك أو أسفلها أو أعلاها (محرك الديزل). وتحتوي بعض المرشحات على صامولة تثبيت تحتاج لفكها استخدام مفتاح صندوقي، ولكن معظم المركبات بها مرشحات تكون عبارة عن خراطيش ملولبة. حيث يتم فكها باستخدام مفتاح مرشح قابل للضبط.

فك المرشح والفحص

قم بفك المرشح وتنظيف منطقة القاعدة الموجودة على المحرك بحيث يتم إحكام تماسك سطحها مع سطح المرشح الجديد على نحو سليم. تأكد من أن مانع التسرب الخاص بالمرشح المفكوك لم يعد ملتصقًا بالمحرك.

الحصول على مرشح بديل

تأكد من رقم الجزء الصحيح واحصل على المرشح البديل من مزود قطع الغيار. ومن الأفضل تركيب مرشح جديد في كل مرة يتم فيها تصريف حوض الزيت.

تركيب المرشح البديل بشكل صحيح

قم بتزييت سطح حلقة منع التسرب الجديدة بقليل من الزيت. حيث سيساعد ذلك في إحكام منع التسرب ومنع تجلد الحشية والتوائها أثناء إحكام تثبيتها. اربط المرشح حتى يتلامس السطحان. وللمساعدة على ضبط درجة الدوران الصحيحة، قم بوضع علامة على السطح الخارجي للمرشح باستخدام قلم رصاص، أو مقدار ضئيل من الزيت، ولكن تذكر مسح الزيت مرة أخرى عندما تنتهي. لا تُفرط في إحكام ربط مرشح الزيت. فثلاثة أرباع دورة كاملة تُعد بشكل نموذجي عزمًا كافيًا لسدادة محكمة لا تُحدث تسربًا.

38 of 42

إعادة ملء زيت المحرك

‹#›

ميكانيكا المحرك

استبدال مسمار التصريف

قبل استبدال مسمار التصريف، قم بتركيب حشية جديدة لسدادة حوض الزيت. اربط المسمار وأحكم ربطه بمستوى العزم المحدد في دليل الورشة.

تحديد النوع الصحيح للزيت

يحتوي دليل الخدمة و/أو دليل المالك على الدرجة الصحيحة للزيت الخاص بالمركبة، بالإضافة إلى الكمية التي تحتاجها لملء المحرك.

إضافة الكمية الصحيحة من الزيت

قم بملء الزيت بحرص بحيث لا ينسكب خارج المحرك، وبشكل بطيء بما فيه الكفاية لتجنب خطر التناثر أو الطفح. املأ المحرك إلى المستوى المبين على عصا قياس مستوى الزيت بالمحرك فقط، وليس حتى يطفح الزيت من فوهة فتحة الملء. أعد غطاء فتحة الملء إلى مكانه.

تشغيل المحرك، فحص الضغط

قم بتشغيل المحرك وافحص مؤشر ضغط الزيت على لوحة التابلوه. إذا كان ضغط الزيت غير ملائم، فتوقف. ولا تواصل تشغيل المحرك.

فحص وجود تسرب للزيت أسفل السيارة

افحص أسفل المركبة للتأكد من عدم وجود تسرب للزيت من سدادة التصريف.

إيقاف المحرك وفحص المستوى

أوقف تشغيل المحرك وانتظر لمدة 30 ثانية على الأقل ثم افحص المستوى مرة أخرى باستخدام عصا القياس. قد يكون من الضروري لإيقاف تشغيل المحرك إضافة كمية صغيرة إضافية من الزيت لتعويض الكمية التي يمتصها مرشح الزيت الجديد.

تركيب ملصق تذكير

ارجع إلى دليل المالك أو دليل الورشة، وقم بتركيب ملصق ثابت أو ملصق على الباب لتذكير المالك بالمرة التالية لتغيير الزيت.

39 of 42

نظام التبريد - التصريف والشطف وإعادة الملء

تجنب تلامس المادة المانعة للتجمد مع بشرتك، أو مع الأسطح المطلية في المركبة. وفي حالة انسكاب أي قدر منها فقم بشطفه على الفور بكمية كبيرة من الماء. وهي شديدة السمية، لذا يرجى الاحتراس من تناولها.

-44

-36

-30

-24

-19

-15

-11

19.5

-48

-41

-33

-26

-21

-17

-12

18.5

-52

-45

-36

-29

-23

-18

-13

17.5

-56

-50

-41

-32

-25

-20

-15

16.5

-53

-46

-36

-28

-22

-16

-12

15.5

-47

-41

-32

-24

-17

-13

14.5

-53

-47

-36

-27

-20

-15

13.5

-53

-42

-31

-22

-16

12.5

-50

-36

-26

-17

-12

11.5

الخانات الصفراء

-53

-43

-30

-21

-13

10.5

الموضحة في

-52

-36

-24

-15

9.5

يوصى باستخدام تركيزات المحلول

-56

-45

-29

-17

8.5

لتحقيق أفضل مستوى من الحماية،

-56

-36

-21

7.5

10.5

9.5

8.5

7.7

6.7

5.7

4.7

3.8

2.8

مقدار المادة المانعة للتجمد باللتر المطلوبة لتوفير الحماية من التجمد حسب درجات الحرارة الموضحة (درجة مئوية)

سعة نظام التبريد (l)

فحص كمية المادة المانعة للتجمد

‹#›

ميكانيكا المحرك

40 of 42

محركات بنزين هيونداي (باسطوانات مصفوفة في خط مستقيم)

Epsilon (G4HA)

Epsilon (G4HC)

Alpha-I (G4EH)

Alpha-I (G4EK)

Alpha-II (G4ED)

Beta (G4GR)

Beta (G4GM)

Beta (G4GF)

Sirius (G4CM)

Sirius (G4CP)

Sirius (G4JS)

Theta (G4KC)

‹#›

ميكانيكا المحرك

Epsilon G4HA:

المحرك G4HA هو محرك 0.8 لتر (798 سم³) بعمود كامات علوي فردي (SOHC).

Epsilon G4HC:

المحرك G4HC هو محرك 1.0 لتر (999 سم³) بعمود كامات علوي فردي (SOHC).

المحرك Alpha:

يتم إنتاج عائلة المحرك "ألفا" في مصنع أولسان بكوريا الجنوبية. ومحرك هيونداي ألفا هو أول محرك تم تصميمه في كوريا. وهو محرك جديد بثلاثة صمامات مزود بعمود كامات علوي فردي (SOHC)، وهو متوفر في الإصدارات التربينية والعادية.

وقد تم إنتاج أول محرك ألفا في عام 1993 واستمر حتى عام 2002. كما تم إنتاج إصدارات من المحرك ألفا بسعات 1.3 لتر (1341 سي سي) و1.5 لتر (1495 سي سي)، ولاحقًا تم إنتاج المحرك ألفا 2 بسعة 1.6 لتر.

G4EH؛ المحرك G4EH هو محرك 1.3 لتر بعمود كامات علوي فردي (SOHC)

G4EK؛ المحرك G4EK هو محرك 1.5 لتر بعمود كامات علوي فردي (SOHC). وتعمل أعمدة الكامات العلوية المزدوجة (DOHC) الموجودة في محرك Alpha II على زيادة خرج طاقة الحرك. وقد تم أيضًا طرح إصدار مزود بشاحن توربيني في عام 1993.

G4ED؛ يتميز المحرك G4ED Alpha II بإزاحة كبيرة 1.6 لتر (1595 سم³) بعمود كامات علوي مزدوج (DOHC) مع 4 اسطوانات لكل اسطوانة. تم طرح المحرك CVVT Alpha II في عام 2006.

المحرك Beta:

محرك هيونداي بيتا هو محرك بسعة من 1.6 لتر إلى 2 لتر، وقد تم إنتاجه في مصنع أولسان بكوريا الجنوبية.

G4GR؛ المحرك G4GR له إزاحة 1.6 لتر (1599 سم³) محرك بعمود كامات علوي مزدوج (DOHC).

G4GM؛ المحرك G4GM هو محرك بإزاحة 1.8 لتر (1795 سم³) بعمود كامات علوي مزدوج (DOHC)

G4GF؛ المحرك G4GF له إزاحة 2 لتر (1975 سم³). يحتوي الإصدار الأحدث من محركات Beta ذات الإزاحة 2 لتر على ميزة توقيت الصمام المتغير باستمرار (CVVT)

المحرك Sirius:

محرك هيونداي Sirius هو أكبر محرك طولي بأربع أسطوانات تنتجه الشركة حيث تترواح سعته بين 1.8 لتر و2.4 لتر.

وهناك إصداران مختلفان من المحرك Sirius سعة 1.8 لتر.

G4CM؛ المحرك G4CM مزود بعمود كامات علوي فردي (SOHC).

G4CN؛ المحرك G4CN هو محرك Sirius الآخر ذو الإزاحة 1.8 لتر ومزود بعمود كامات علوي مزدوج (DOHC)

G4CP؛ المحرك G4CP ذو الإزاحة 2 لتر (1997 سم³) متوفر بعمود كامات علوي فردي وبعمود كامات علوي مزدوج.

G4JS؛ المحرك الكبير G4JS له إزاحة 2.4 لتر (2351 سم³). تختلف أبعاد هذا المحرك عن محركات Sirius الأخرى وهو مزود بعمود كامات علوي مزدوج بأربعة صمامات لكل اسطوانة.

المحرك Theta:

كان أول ظهور لمحرك هيونداي Theta (G4KC) في سيارة هيونداي سوناتا، التي تم كشف النقاب عنها في أغسطس 2004. وهو يتميز بوجود عمود كامات علوي مزدوج وميزة توقيت الصمام المتغير باستمرار (CVVT) على جانب السحب وهو متوفر بسعة 1.8 لتر و2 لتر و2.4 لتر.

41 of 42

محركات بنزين هيونداي (باسطوانات مصفوفة على شكل V)

Sigma (G6AU)

Sigma (G6AT)

Lambda (G6DB)

Delta (G6BW)

Omega (G8AA)

Mu (G6EA)

‹#›

ميكانيكا المحرك

المحرك Sigma:

بدأ إنتاج عائلة محرك هيونداي Sigma بتصميم الست أسطوانات على شكل حرف V. وتتراوح سعته من 2.5 لتر إلى 3.5 لتر.

G6AV؛ المحرك G6AV المكربن المزود بعمود كامات علوي مزدوج هو الإصدار الأصغر حيث تبلغ سعته 2.5 لتر (2497 سي سي).

G6AT وG4HA؛ المحركان G6AT وG4HA المزودان بعمود كامات علوي مزدوج تبلغ سعة كل منهما 3 لتر (2972 سي سي) ولكن قطر أسطوانات المحرك G4HA أكبر.

G6AU وG4HC؛ المحركان G6AU وG4HC هما الإصداران الأكبر من محركات Sigma والذين تبلغ سعة كل منهما 3.5 لتر (3497 سي سي). وخرج المحرك G4HC أعلى مقارنة بالمحرك G6AU.

المحرك Delta:

عائلة المحرك Delta من هيونداي هي المحركات الأصغر ذات الست اسطوانات المصفوفة على شكل V التي تقدمها الشركة، تتراوح إزاحته من 2.5 إلى 2.7 لتر.

G6BW؛ المحرك G6BW هو الإصدار ذو الإزاحة 2.5 لتر (2493 سم³) المزود بعمود كامات علوي مزدوج. 2.7 هي الإصدار الأكبر بإزاحة 2656 سم³.

المحرك Mu:

المحرك Mu (G6EA) هو إصدار مطور من المحرك Delta. وهو يتميز بنظام السحب المتغير (VIS).

المحرك Lambda:

عائلة المحرك Lambda من هيونداي هي المحركات الحديثة ذات الست اسطوانات من الألومنيوم المصفوفة على شكل V والتي تقدمها الشركة. ويتم تصنيعه في مصنع هيونداي HMMA بمدينة مونتجومري بولاية ألاباما الأمريكية. كان الإصدار G6DB ذو السعة 3.3 لتر مستخدمًا في السيارة سوناتا طراز 2006. ويتميز المحرك بكتلة ورؤوس من الألومنيوم وميزة توقيت الصمام المتغير على جانب السحب وأربعة صمامات لكل اسطوانة.

محرك Omega:

المحرك Omega هو محرك بثماني أسطوانات مصفوفة على شكل V مزود بعمود كامات علوي مزدوج. والمحرك G8AA سعته 4.6 لتر (4598 سي سي).

1 of 42

2 of 42

3 of 42

4 of 42

5 of 42

6 of 42

7 of 42

8 of 42

9 of 42

10 of 42

11 of 42

12 of 42

13 of 42

14 of 42

15 of 42

16 of 42

17 of 42

18 of 42

19 of 42

20 of 42

21 of 42

22 of 42

23 of 42

24 of 42

25 of 42

26 of 42

27 of 42

28 of 42

29 of 42

30 of 42

31 of 42

32 of 42

33 of 42

34 of 42

35 of 42

36 of 42

37 of 42

38 of 42

39 of 42

40 of 42

41 of 42

42 of 42