اسطوانة

المواضيع:

عام
نوع الأكمام اسطوانة
صقل
ترتيبات الاسطوانة
تسلسل إطلاق النار

عموما:
تسمى المساحات التي تتحرك فيها المكابس لأعلى ولأسفل بالأسطوانات. الجزء الداخلي من الأسطوانة ليس سلسًا تمامًا، لأنه بعد ذلك يمكن للزيت أن يتحرك بسهولة على طول المكبس من علبة المرافق إلى غرفة الاحتراق. لذلك تم عمل أخاديد شحذ. يتم وصف مبدأ الشحذ بشكل أكبر في هذه الصفحة.
حجم الاسطوانات يحدد سعة اسطوانة المحرك. لكل نوع من المحركات يتم استخدام سعة أسطوانة مثلا 1.6 أو 2.0 أو أحيانا 6.0 لتر. وهذا يعني (مع 1.6) أن هناك مساحة لـ 1,6 لترًا من الهواء في جميع مساحات الأسطوانات معًا. يتم قياس المسافة بين المكبس الموجود في ODP (أي في الأسفل ويبدأ بالضغط أو شوط العادم) إلى رأس الأسطوانة. كلما زادت سعة الأسطوانة، كلما كانت الأسطوانات أعلى/أوسع. يعتمد هذا أيضًا على التجويف (قطر الأسطوانة) والسكتة الدماغية (ارتفاع الأسطوانة).
يمكن حساب سعة الأسطوانة باستخدام البيانات مثل حجم التجويف x السكتة الدماغية. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول سعة الأسطوانة وحجم التجويف x على الصفحة حساب سعة الاسطوانة .
يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول العملية رباعية الأشواط على الصفحات محرك البنزين en محرك الديزل.

نوع الأكمام اسطوانة:
يمكن حفر الأسطوانات مباشرة في كتلة المحرك، أو صبها في قطعة واحدة ككتلة محرك كاملة، أو يمكن أن تتكون من جلب منفصلة. تسمى الأسطوانات المحفورة أو المصبوبة بأكمام الأسطوانة الجافة وتسمى الأكمام الأسطوانية المنفصلة أيضًا بأكمام الأسطوانة الرطبة. يمكن استبدال البطانات المبللة بشكل منفصل ووضعها في مكانها يدويًا. إنها تتلامس بشكل مباشر مع سائل التبريد ولها جدار أكثر سمكًا من البطانات الجافة. ففي نهاية المطاف، يجب أن يكونوا أقوياء بما فيه الكفاية بمفردهم. لمنع دخول السائل إلى وعاء الزيت من خلال أكمام الأسطوانة المبللة، يتم استخدام حشوات إضافية.
في المحركات ذات تبريد الهواء، تشكل الأسطوانات وحدة منفصلة، وهي مجهزة بزعانف تبريد ومثبتة على مبيت العمود المرفقي. يعتمد سطح الأضلاع على الدرجة المطلوبة للتبريد.

عندما يتم تفكيك رأس الأسطوانة من كتلة المحرك ذات الأكمام السائبة للأسطوانة، يجب توخي الحذر الشديد لضمان عدم تحرك الأكمام للأعلى. وإلا قد تنشأ مشاكل عند استبدال رأس الاسطوانة.
وللتحقق من ذلك، يجب وضع مسطرة كبيرة أو قطعة مستقيمة من الحديد على كامل عرض كتلة المحرك. إذا برز غلاف الأسطوانة، فسيتم ملاحظة ذلك على الفور. يمكن بعد ذلك النقر على غلاف الأسطوانة بجهد خفيف (بعناية!).
تُظهر الصورة الموجودة على اليمين محركًا بأكمام أسطوانة مبللة والصورة الموجودة أسفل كتلة المحرك بأسطوانات مصبوبة أو محفورة.
يتم تثبيت حشية الرأس بين كتلة المحرك ورأس الأسطوانة. تضمن حشية الرأس الختم بين الأسطوانات وبين قنوات الزيت والمبرد.

صقل:
جدار الأسطوانة غير أملس من الداخل. فإذا كانت ملساء ويتحرك المكبس فيها إلى أعلى وأسفل، فإن كمية من زيت التشحيم تتدفق دائمًا من المكبس على طول جدار الأسطوانة في أعلى حيز الاحتراق إلى المكبس. وهذا ليس هو القصد على وجه التحديد. وأيضًا، إذا توقف المحرك لفترة من الوقت، فلن يكون هناك أي زيت محرك بين المكبس وجدار الأسطوانة. سيتم بعد ذلك تشغيل المحرك "جافًا" لفترة من الوقت قبل أن يزحف زيت المحرك إلى المكبس مرة أخرى. ولمنع ذلك، تم عمل أخاديد شحذ صغيرة في جدار الأسطوانة. (أيضًا على جانب المكبس، ولكن سيتم مناقشته لاحقًا). إن أخاديد الشحذ ليست أكثر من خدوش صغيرة يتم إجراؤها بزاوية معينة في جدار الأسطوانة، حيث يبقى الزيت جزئيًا.

عادة ما يتم عمل أخاديد الشحذ بزاوية 47 درجة، أو في بعض الأحيان 90 درجة، عن بعضها البعض باستخدام أداة شحذ خاصة توضع على المثقاب. تظهر أدوات الشحذ الخاصة في الصور أدناه.

يجب أن يتم شحذ الاسطوانة بعناية فائقة. يؤدي وجود عدد قليل جدًا من أخاديد الشحذ إلى استهلاك المزيد من الزيت ويؤدي الكثير منها إلى تلف الطبقة الواقية في جدار الأسطوانة.

أثناء إصلاح المحرك، يتم أحيانًا حفر الأسطوانة أيضًا ووضع مكبس كبير الحجم فيها. ثم تزداد سعة الأسطوانة الإجمالية ويلزم إعادة الشحذ. حتى المحركات التي تعاني كثيرًا من استهلاك الزيت، حيث أصبحت الأخاديد زلقة، أو المحركات التي بها خدش خفيف في جدار الأسطوانة، يمكن إصلاحها بأدوات الشحذ. إذا كان هناك خدش عميق في جدار الأسطوانة، على سبيل المثال، بسبب جسم انتهى به الأمر في غرفة الاحتراق، فقد يكون الخدش عميقًا لدرجة أن الشحذ لم يعد مفيدًا. من المنطقي فقط حفر جدار الأسطوانة بمكبس كبير الحجم، وإلا فسيتعين عليك تركيب محرك جديد.

يجب أن يحتوي المكبس أيضًا على أخاديد خفيفة على الجوانب. هذه أيضًا لها مهمة الاحتفاظ بالقليل من الزيت للتشحيم. عندما تكون المكابس زلقة ويختفي هيكل الشحذ، يمكن أن يزيد استهلاك الزيت. أفضل إجراء لذلك هو استبدال المكابس وفحص أخاديد الشحذ في جدار الأسطوانة.

يمكن أن تتآكل أخاديد الشحذ (بشكل أسرع) عندما لا تكون ظروف القيادة مثالية، مثل:

القيادة بسرعة كبيرة بمحرك بارد: يتم الضغط على المكبس بقوة على جدار الأسطوانة بسبب قوة الانزلاق، في حين أن المحرك لم يصل بعد إلى درجة حرارة التشغيل ولم يتمدد المكبس بعد بشكل صحيح بسبب درجة الحرارة. مزيد من المعلومات حول إيقاف تشغيل المكبس موجودة على الصفحة مكبس.
نقص التشحيم، أو القيادة لفترة طويلة جدًا باستخدام زيت قديم (سميك)، وبالتالي نقص التشحيم أيضًا.

ترتيبات الاسطوانة:
هناك اثنتين وثلاث وأربع وأربع وخمس وستة وثمانية عشر واثنتي عشرة أسطوانة. لدى Bugatti أيضًا محرك ذو ستة عشر أسطوانة في Veyron. يمكن ترتيب الأسطوانات عموديًا خلف بعضها البعض. ويسمى هذا بعد ذلك محركًا مضمنًا.
يمكن أن تكون الأسطوانة أيضًا على شكل V عند 60 أو 90. تلك هي محركات V. إذا تم وضع الأسطوانات بشكل أفقي على يسار ويمين العمود المرفقي، فهو محرك ملاكم.
كلما زاد عدد أسطوانات المحرك، كلما كان تشغيله أكثر انتظامًا وكلما زاد انتظام عزم الدوران. بعد كل شيء، هناك المزيد من ضربات الطاقة مقسمة على ترددين دوران أو 720 درجة من العمود المرفقي. يمكن أيضًا جعل دولاب الموازنة أخف وزنًا بعدد أكبر من الأسطوانات. أعمدة التوازن، والتي تعتبر ضرورية في المحركات ذات 2 و3 أسطوانات لتخفيف اهتزازات المحرك الناتجة عن اهتزازات أشواط القدرة، ليست ضرورية في محرك ذو 8 أسطوانات.

المحرك المستقيم: يتم ترتيب الأسطوانات بشكل عمودي خلف بعضها البعض. هذا الترتيب هو الأكثر شيوعا. تتكون المحركات الخطية الحديثة عادةً من 4 أسطوانات، ولكن في الوقت الحاضر، توجد أيضًا المحركات ثلاثية الأسطوانات الاقتصادية والصديقة للبيئة، على سبيل المثال، في شركة فولكس فاجن بولو، والأسطوانتين في شركة فيات. تضع BMW دائمًا الأسطوانات الستة في الخط، وليس على شكل حرف V أبدًا.
المحرك V: تكون الأسطوانات بزاوية 60 أو 90 درجة. المحركات الأكثر شيوعًا هي محركات V6 و V8.
هناك أيضًا محركات V5 وV10 وV12. يحتوي المحرك V12 على 6 أسطوانات على جانب واحد على شكل V، و6 أسطوانات أخرى على الجانب الآخر.
محرك VR: مزيج من محرك مستقيم ومحرك V. يتم استخدام هذا بشكل أساسي من قبل شركة فولكس فاجن، المعروفة بمحركات VR5 وVR6. في سيارة غولف R32، تكون الأسطوانات بزاوية 15 درجة مع بعضها البعض. هذا هو المكان الذي يتم فيه الجمع بين مزايا المحرك المستقيم والمحرك V. مع المحرك المستقيم، تتمثل الميزة في أنه يمكن تجهيز المحرك برأس أسطوانة واحد ومحرك على شكل حرف V، ويمكن نقل القوى من المكبس / قضيب التوصيل إلى العمود المرفقي بزاوية أكبر لبعضها البعض.

المحرك W: الأسطوانات على شكل W. تم استخدام هذا في محركات W12 لسيارات فولكس فاجن طوارق وفيتون وأودي وQ7.
يمكنك في الواقع التفكير في ترتيب المحرك هذا على أنه محركان على شكل حرف V موضوعان على عمود مرفقي واحد. تتمثل ميزة محرك W في أنه نظرًا لعدد الأسطوانات، يتم تقليل طول الكتلة مقارنةً بمحرك V. سيكون هناك مساحة أكبر قليلاً بين المبرد ولوحة البارافان. وهذا يعني أن المساحات الموجودة على جانب كتلة المحرك بين العوارض المتقاطعة قد انخفضت.
لم تعد أعمال الإصلاح والصيانة (مثل استبدال شمعات الإشعال) أسهل. لتفكيك رؤوس الأسطوانات سيكون من الضروري تفكيك المحرك بالكامل من السيارة.

محرك البوكسر: يتم وضع الأسطوانات بشكل أفقي بزاوية 180 درجة.
يتم وضع الأسطوانات بشكل أفقي مقابل بعضها البعض بزاوية 180 درجة. ومن مميزات هذا المحرك المسطح أن مركز ثقل السيارة يكون أقل مباشرة. كما سيعاني المحرك بشكل أقل من الاهتزازات، لأن اهتزازات المكبس تلغي بعضها البعض. وبالتالي فإن المحرك متوازن بشكل أفضل ولا يحتاج إلى استخدام أعمدة توازن منفصلة. تستخدم محركات الملاكم في كل من سيارات الركاب والدراجات النارية. تشتهر سوبارو باستخدام محرك الملاكم، كما هو الحال مع Citroën 2CV وVW Beetle القديمة.

امر الاطلاق:
ترتيب الإشعال هو التسلسل الذي يتم فيه إشعال الخليط في الأسطوانات واحدة تلو الأخرى. يعتمد ترتيب الإشعال على بنية المحرك وشكل توزيع الحمل على العمود المرفقي. ويبين الجدول أوامر إطلاق النار المعتادة.

نوع المحرك:	عدد الاسطوانات:	امر الاطلاق:
محرك في الخط:	3	1-3-2
	4	1-3-4-2 of 1-2-4-3
	5	1-2-4-5-3
	6	1-5-3-6-2-4 of 1-5-4-6-2-3 of 1-2-4-6-5-3 of 1-4-2-6-3-5 of 1-4-5-6-3-2
	8	1-6-2-5-8-3-7-4 of 1-3-6-8-4-2-7-5 of 1-4-7-3-8-5-2-6 of 1-3-2-5-8-6-7-4
المحرك الخامس:	4	+1 3
	6	1-2-5-6-4-3 of 1-4-5-6-2-3
	8	1-6-3-5-4-7-2-8 of 1-6-2-8-3-7-4-5 of 1-3-7-2-6-5-4-8 of 1-5-4-8-6-3-7-2 of 1-8-3-6-4-5-2-7
	10	1-6-5-10-2-7-3-8-4-9
	12	1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10 of 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9
محرك الملاكم:	4	+1 4
	6	1-6-2-4-3-5