المواضيع:
- بداية المشروع
- محرك
- علبة تروس
- فحص واستبدال وضبط أجزاء المحرك
- قم بتركيب المحرك على إطار متحرك
- تبريد
- لوحة القيادة والتركيبات الكهربائية
- مضخة الوقود والخزان
- قم بتشغيل المحرك في الإعداد الكلاسيكي
بداية المشروع:
بعد أن تقرر تجهيز المحرك بنظام إدارة المحرك MegaSquirt، تم النظر في نوع المحرك المناسب. لم تكن حزم التحويل القياسية مع الأدلة مثيرة للاهتمام. كان الهدف هو استخدام محرك يستوفي الشروط التالية:
- يجب ألا تكون هناك مشاريع تحويل سابقة معروفة لهذا المحرك؛
- محرك بنزين رباعي الأسطوانات
- غير مجهزة بعد بنظام الحقن والإشعال الإلكتروني ؛
- القدرة على تحميل المحرك.
المحرك:
أدى البحث إلى محرك من سيارة لاند روفر (السلسلة 2A) من أوائل السبعينيات. تم تجهيز محرك البنزين رباعي الأسطوانات سعة 70 لترًا بثلاثة محامل رئيسية في الأصل بمكربن وإشعال موزع ميكانيكي. كان الجمع بين محرك لاند روفر وعلبة التروس الأصلية حاسماً في الاختيار؛ يتم توصيل فرامل النقل بعمود الإخراج لعلبة التروس. تتيح فرامل ناقل الحركة، التي تعمل في الواقع بمثابة فرامل الانتظار، إمكانية استخدام الفرامل على المحرك أثناء التشغيل.
ربما لم يعمل المحرك منذ عقود. وبطبيعة الحال، يجب أن يكون موثوقًا بدرجة كافية لتشغيله على نظام إدارة المحرك. لذلك كان من الضروري أولاً فحص المحرك واختباره بدقة. وتم تحديد الأهداف التالية:
- فحص واستبدال وضبط أجزاء المحرك؛
- تركيب المحرك على إطار متحرك؛
- السماح للمحرك بالعمل في الإعداد الكلاسيكي؛
- تركيب مكونات نظام إدارة المحرك؛
- تجميع وإعداد MegaSquirt ECU؛
- السماح للمحرك بالعمل على نظام إدارة المحرك.
ناقل الحركة:
علبة التروس تأتي من سيارة لاند روفر عسكرية. في الواقع، يكشف اللون الأخضر عن ذلك، ومن أجل تشكيل كامل أصلي قدر الإمكان مع المحرك في مرحلة لاحقة، تمت إزالة الطلاء الأخضر. فرامل ناقل الحركة غير موجودة بعد في الصورة؛ تم تركيب هذا لاحقًا على عمود الإخراج وفقًا لتعليمات المصنع.
فحص واستبدال وضبط أجزاء المحرك:
في بداية المشروع لم يكن من الواضح ما إذا كان المحرك المتوفر مناسبًا للاستخدام. لم يكن معروفًا سوى القليل عن كتلة المحرك، إلا أن المحرك ظل ساكنًا لسنوات. ولم يكن من الواضح ما إذا كانت أي أجزاء داخلية قد تضررت أو حتى - ربما تكون معيبة بشكل لا يمكن إصلاحه. وفي الحالة الأخيرة، كان استبدال المحرك بآخر هو الخيار الوحيد لاستئناف المشروع.
وحتى لا نستنتج في مرحلة لاحقة أن المحرك سيكون غير صالح للاستخدام، تقرر تفكيك المحرك وإصلاحه. تم فحص أنماط تآكل الأجزاء ومقارنتها بمواصفات المصنع. تم استبدال الأجزاء التي كانت القياسات ضمن هذه التفاوتات. تم استبدال الأجزاء التي تم رفضها. تم مراعاة الغرض الذي سيتم استخدام المحرك من أجله؛ يجب أن يتم بناء المحرك بأقل تكلفة ممكنة ليكون موثوقًا بدرجة كافية لتنفيذ المشروع واستخدامه كأداة تعليمية وتعلمية.
يتم توصيل المحرك بقوس التثبيت عند نقاط التثبيت في علبة التروس. يمكن تدوير المحرك في أوضاع مختلفة. وهذا يجعل كلاً من رأس الأسطوانة ووعاء الزيت متاحين بشكل مثالي لأعمال التفكيك. من أجل حسن سير عمل المحرك، من المهم اتخاذ الاحتياطات اللازمة لضمان الضغط الجيد للضغط النهائي. إذا كان الضغط في أسطوانة واحدة أو أكثر منخفضًا جدًا، فإن ذلك يؤدي إلى ضعف أداء المحرك وتعثره. وفي هذه الحالة، سيكون الضبط مع نظام الإشعال والحقن المثبت حديثًا أمرًا صعبًا، إن لم يكن مستحيلًا.
إحدى نقاط الفحص الأولى هي المكابس وجدران الأسطوانات. لممارسة التحكم المناسب، كان لا بد من إزالة المكابس من كتلة المحرك. بعد تفكيك رأس الأسطوانة ووعاء الزيت، يمكن إزالة المكابس. تم فحص المكابس للتأكد من عدم وجود بيضاوية وعلامات تآكل واضحة. تم أيضًا فحص حلقات المكبس للتأكد من عدم ارتدائها. يمكن أن تتسبب حلقات المكبس البالية في فقدان الضغط واستهلاك الزيت؛ يجب منع كلا النتيجتين من خلال هذا الفحص. بالإضافة إلى الفحص البصري، تم أيضًا قياس الخلوص بين أخاديد حلقة المكبس وحلقة المكبس.
توضح الصورة أدناه قياسًا حيث يتم قياس المكبس بمقياس لولبي. بالإضافة إلى الشكل البيضاوي، يمكن أيضًا تحديد المسافة بين المكبس وجدار الأسطوانة. المسافة الكبيرة جدًا تعني التآكل المفرط. بالنسبة للمشروع، قد يعني هذا أنه قد يلزم تركيب مكابس فائضة أخرى. وبعد تقييم المكابس الأربعة بصريًا وهندسيًا، تم تحديد عدم وجود تآكل مفرط.
بعد استبدال حلقات المكبس، يجب قياس الخلوص النهائي، وإذا لزم الأمر، تعديله لمنع كسر حلقة المكبس (بسبب الخلوص الصغير جدًا أو الكبير جدًا) ولمنع فقدان الضغط (فقد التسرب بسبب الخلوص الكبير جدًا) ). يتم وضع حلقة المكبس في الاسطوانة حيث يكون القطر أصغر. يتم قياس خلوص القفل بمقياس محسس. يظهر هذا القياس في الشكل. تم استبدال حلقات المكبس للأسطوانة 1 نظرًا لحالتها السيئة وكان لا بد من جعلها أصغر بمقدار ملليمتر واحد؛ عند تجميعها، تلامس الأطراف بعضها البعض.
يتم قياس تآكل أكمام الأسطوانة باستخدام أداة قياس مناسبة. يوضح انحراف المؤشر درجة التآكل. الصورة توضح قياس الاسطوانة للاسطوانة 4. سيزداد قطر الأسطوانة، خاصة على الجانب الذي تحدث فيه قوة الانزلاق. قد تظهر على جدران الأسطوانة بعض التآكل، ولكن يجب أن يكون التآكل ضمن حدود التفاوت المسموح به. أظهرت نتائج القياس وجود تآكل مقبول على جدران الأسطوانة. أظهر الفحص البصري لأغطية الأسطوانات أن عددًا من أجزاء الجدران كانت ناعمة. ولم تعد أخاديد الشحذ موجودة تقريبًا.
إن أخاديد الشحذ، وهي نوع من الخدوش الصغيرة، تضمن وجود طبقة زيتية صغيرة بين حلقة المكبس وجدار الأسطوانة في جميع الأوقات. المهمة الرئيسية لطبقة الزيت هذه هي التشحيم، ولكنها تعمل أيضًا كختم وبالتالي تساعد على تحقيق ضغط الضغط النهائي. تم عمل أخاديد شحذ جديدة في أكمام الأسطوانات الأربعة باستخدام حجر شحذ مناسب. الصورة توضح هذه العملية. تمت محاولة تطبيق أخاديد الشحذ بشكل عرضي قدر الإمكان بزاوية 45 درجة.
تغلق الصمامات مساحة الاحتراق فوق المكبس. يؤدي التسرب على طول مقعد الصمام إلى فقدان الضغط؛ شيء ينبغي منعه. للتحقق من حالة الصمامات ومقعد الصمام، يجب أولاً إزالة جميع الصمامات من رأس الأسطوانة. تُظهر الصورة زنبرك صمام مفككًا من صمام السحب للأسطوانة 1. وقد تعرضت أقراص الصمامات الخاصة بصمامات الأسطوانة 1 للتلف الشديد لدرجة أنه تقرر استبدال كليهما.
بعد التفكيك، بدا أن عددًا من مقاعد الصمامات قد تم أكلها/تأثرها. توضح الصورة أدناه مقاعد صمامات الأسطوانة 1. ومن المحتمل جدًا أن المحرك لم يكن ليعمل بشكل صحيح إذا لم يتم فحص ذلك. لن يكون مجرد إعادة صنفرة الصمامات الجديدة كافيًا، لذلك تقرر طحن مقاعد الصمامات.
باستخدام قاطعة مقعد الصمام، تتم إزالة كمية صغيرة من المواد، بحيث يصبح مقعد الصمام سلسًا مرة أخرى. ينزلق ساق القاطع في دليل الصمام (انظر الصورة أدناه). وهذا يضمن إمكانية وضع القاطع مباشرة على المقعد. أثناء عملية التصنيع، تم أخذ زاويتين مختلفتين يجب أن يتم الطحن فيهما بعين الاعتبار. وكانت صمامات الأسطوانات 1 و 2 هي الأكثر تأثراً. ولتحقيق الاكتمال، تم تصنيع جميع مقاعد الصمامات الثمانية آليًا. بعد الطحن، يتم صقل الصمامات باستخدام مادة كاشطة خاصة لضمان أفضل ختم ممكن.
يتم قياس تشغيل العمود المرفقي المحوري للعمود المرفقي بثلاثة محامل رئيسية ومحامل دفع باستخدام مؤشر الاتصال. إذا كان هناك الكثير من اللعب المحوري، فيمكن تركيب محمل محوري أكبر إذا لم يكن هناك عيب ميكانيكي. أظهر القياس الموضح في الصورة أن الخلوص المحوري كان جيدًا.
المسافة بين المحامل المنزلقة للعمود المرفقي وقضيب التوصيل، وبعبارة أخرى: الخلوص الشعاعي للعمود المرفقي، يتم قياسها باستخدام البلاستيك (انظر الشكل). Plastigage عبارة عن سلك بلاستيكي خاص يتشوه بشكل دائم بعد الضغط. بعد تركيب غطاء المحمل أو قضيب التوصيل، سوف يترك البلاستيج بصمة. يشير عرض الطباعة إلى مقدار اللعب الموجود بين المحمل المنزلق والعمود المرفقي.
تنقل سلسلة التوقيت الحركة من العمود المرفقي إلى عمود الكامات. بعد تثبيت المكابس والعمود المرفقي ورأس الأسطوانة، يجب إعادة ضبط سلسلة التوقيت بعد التثبيت. نظرًا لعدم وجود تعديل وعلامات، كان لا بد من تحديد التعديل على أساس مخطط الصمام غير المتماثل. باستخدام قرص درجة على العمود المرفقي، يمكن تحديد الزاوية التي يتم عندها فتح وإغلاق صمامات السحب والعادم (انظر الصورة). تم فحص أجزاء التوزيع مثل العجلة المسننة والسلسلة والدليل والموتر للتأكد من عدم تآكلها البصري. كان هذا جيدًا.
يتم ربط جميع الأجزاء وفقًا لعزم الربط الموصوفة. نظرًا لتفكيك المحرك، يجب إجراء الفحوصات بعد قطع عدد من الكيلومترات. ومع ذلك، هذا غير ممكن لأن المحرك غير مثبت في السيارة. ولذلك تقرر إجراء الفحوصات المنصوص عليها من قبل شركة لاند روفر بعد 24 ساعة عمل.
تركيب المحرك على الإطار المحمول:
كان الهدف هو استخدام المحرك كأداة تعليمية تعمل على نظام إدارة المحرك. لا يتم وضع المحرك في السيارة. لضمان إعداد آمن وموثوق، تقرر وضع المحرك على إطار محرك مناسب. الهدف هو تثبيت المحرك بإطار المحرك في المواقع الأصلية لحوامل المحرك. نظرًا لعدم وجود مجموعات تحويل جاهزة، كان لا بد من تصنيع الدعامات حسب الطلب.
في مرحلة البناء، كان لا بد من اختيار كيفية بناء المحرك. يجب تعديل نظام إدارة المحرك في ظل زيادة حمل المحرك. نظرًا لأن علبة التروس الأصلية تحتوي على فرامل ناقل الحركة، فقد تقرر أيضًا تركيب علبة التروس على إطار المحرك. من خلال تشغيل فرامل ناقل الحركة هذا، من الممكن تشغيل المحرك تحت الحمل لفترة قصيرة.
لقد أتاح تحرير حوامل المحرك الحالية وتكييفها توصيل المحرك بالإطار بطريقة موثوقة. يوفر إطار المحرك أيضًا إمكانية توصيل لوحة القيادة، والتي، من بين أشياء أخرى، يمكن تحقيق عناصر التحكم عليها. توضح الصورة اللحظة التي يكون فيها المحرك معلقًا فوق الإطار ويكون جاهزًا للتركيب.
حوامل المحرك الموجودة على جانب التوزيع مصنوعة من أنابيب فولاذية ومقاطع على شكل حرف U. يوفر مطاط الدراجة النارية التخميد. يتم تركيب أنبوبين فوق بعضهما البعض في الأسفل لتركيب مجموعة كتلة المحرك وعلبة التروس أفقيًا قدر الإمكان على الإطار. يتم تثبيت الدعامات على كتلة المحرك والإطار باستخدام قضبان ومسامير وصواميل ملولبة M8 وM12.
تم تصنيع دعم علبة التروس هذا على جانبي علبة التروس التي يتم وضعها على الإطار.
بمجرد تركيب المحرك وعلبة التروس على الإطار بطريقة آمنة وموثوقة، يمكن استئناف تجميع المحرك. بعد تركيب الأجزاء القابلة للتعديل والتعديل، مثل المكربن والإشعال، تم تعديلها وفقًا لقيم المصنع.
يتم أيضًا تثبيت المكونات الأخرى التي تمكن المحرك من العمل على الإطار، مثل الرادياتير ولوحة القيادة مع أدوات التحكم وخزان الوقود. يتم وصف هذه المكونات في الفقرات التالية.
التبريد:
يتم التبريد في حالته الأصلية بواسطة مشعاع كبير ومروحة تبريد معدنية مثبتة على مضخة المياه. نظرًا لأن المحرك لا يتم تركيبه في السيارة، بل على إطار متحرك، فمن المهم استخدام مكونات مناسبة لما بعد البيع. تم استبدال مروحة التبريد المعدنية بمروحة تبريد تعمل بالكهرباء مع شفرات مروحة بلاستيكية. ليس فقط الإصدار البلاستيكي أكثر أمانًا، حيث أن المحرك مصنوع بشكل مناسب للأغراض التعليمية (ضع في اعتبارك السلامة الشخصية عند أخذ القياسات)، ولكنه أيضًا أكثر ملاءمة لتسخين الرادياتير وكتلة المحرك بسرعة أكبر. يمكن تشغيل وإيقاف مروحة التبريد الكهربائية من خلال زر موجود على لوحة القيادة. وهذا يجعل من الممكن تسخين المحرك بسرعة، لأن إمكانية وضع حمل ميكانيكي عليه ضئيلة. عندما يتم تسخين المحرك، من المرجح أن تكون هناك "حلقة مغلقة" يتم فيها استخدام البيانات الواردة من مستشعر لامدا للتحكم في حقن الوقود. على سبيل المثال، عندما يكون المحرك باردًا - في "الحلقة المفتوحة" - يحدث إثراء إضافي: عند حقن كمية أكبر من الوقود (× < 1)، يكون تصحيح الوقود بواسطة مستشعر لامدا أمرًا غير مرغوب فيه.
يوضح الشكل نظرة عامة على مكونات نظام التبريد المثبت. المبرد الأصلي لم يكن موجودا. نظرًا لأن حجمه ووزنه لم يكنا مناسبين للتركيب على إطار الدراجة النارية، فقد تم اختيار مشعاع أصغر حجمًا بعد البيع. أقطار وصلات خراطيم الرادياتير العلوية والسفلية تتوافق مع الأقطار الأصلية.
خراطيم الرادياتير العلوية والسفلية مصنوعة خصيصًا من خراطيم وموصلات السيليكون. يتم تثبيت مروحة التبريد الكهربائية على شريحة متزايدة. خرطوم الرادياتير العلوي يحمي الرادياتير من الانقلاب. يحمي غطاء الضغط الزائد (0,9 بار) نظام التبريد من الضغط الزائد. عندما يرتفع الضغط كثيرًا، ينفتح الصمام الموجود في غطاء الرادياتير ضد القوة ويتدفق سائل التبريد عبر الفائض إلى حاوية التجميع.
كان لا بد من تحديد تجريبيا ما إذا كان المبرد لديه معدل تدفق مرتفع بما فيه الكفاية وما إذا كانت مروحة التبريد لديها القدرة الكافية لتبديد الحرارة. تم العثور على النظام في حالة جيدة خلال مرحلة الاختبار الأولى.
لوحة القيادة والتركيبات الكهربائية:
يتم إرفاق لوحة القيادة بالإطار الذي توجد عليه مصابيح المؤشر والمفاتيح ووحدة التحكم MegaSquirt ECU والمرحلات المختلفة وحزم الكابلات. يتم استخدام لوحة القيادة لمراقبة وظائف المحرك والتحكم فيها.
الصورة تظهر لوحة القيادة. يشير الرقم 1 في الشكل إلى موقع المفتاح الأرضي؛ مفتاح يفصل البطارية عن الأرض. نظرًا لعدم الحاجة إلى إمداد المحرك المتوقف بالطاقة، فمن الآمن فصله عن الأرض عند ترك المحرك دون مراقبة. الرقم 2 يشير إلى مفتاح مروحة التبريد. الرقمان 3 و4 هما أضواء مؤشر المولد (D+)، والرقم 5 هو زر التشغيل والرقم 6 هو مفتاح الإشعال (الطرف 15). يوجد صندوق منصهرات في الجزء الخلفي من لوحة القيادة. يتم تثبيت MegaSquirt على اللوحة السفلية ويشار إليه بالرقم 7. يشير الرقم 8 إلى مرحل مضخة الوقود. توفر لوحة المعلومات أيضًا خيار تركيب صندوق فرعي يمكن للطلاب أخذ القياسات عليه. وهذا يجعل من الممكن قياس قيم المستشعر وعناصر التحكم في المحرك باستخدام راسم الذبذبات.
يتحكم مرحل بداية التشغيل الأصلي في محرك بدء التشغيل؛ باستخدام زر تشغيل صغير، يتم توصيل الطرف 86 بالأرض، مما يؤدي إلى تدفق تيار التحكم. يوفر تيار التحكم مجالًا مغناطيسيًا، مما يتسبب في تدفق التيار الرئيسي بين المطرافين 30 و87؛ يتم تزويد محرك التشغيل بهذا التيار الرئيسي حتى يتم تحرير زر التشغيل.
يوفر المولد المعدّل جهد الشحن وتيار الشحن للبطارية. يعطي ضوء المؤشر إشارة إلى ما إذا كان المولد يشحن بشكل صحيح. يتلقى مستشعر لامدا والحاقن وملف الإشعال جهدًا كهربائيًا من صندوق المصهر. يتم توفير أوامر نقل المعلومات والتشغيل والإيقاف الخاصة بـ MegaSquirt عبر أسلاك الإشارة والأسلاك الأرضية الأخرى.
مضخة الوقود والخزان.
لم تعد مضخة الوقود الميكانيكية في الإعداد الكلاسيكي تستخدم عند تركيب مكونات نظام إدارة المحرك، لأن ضغط التشغيل منخفض جدًا (200 ملي بار). يبلغ ضغط الوقود المطلوب لحاقنات MPI التي يتم التحكم فيها بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية MegaSquirt 3 بار. تعتبر مضخة الوقود الإلكترونية القياسية في سيارة الركاب كافية. ونظرًا للمساحة المحدودة، تم اختيار وحدة مدمجة، حيث يكون خزان الوقود والمضخة والفلتر في مبيت واحد. يتيح الإطار المعدني تركيب الوحدة على إطار المحرك. وفي مرحلة لاحقة من المشروع، سيتم تركيب خراطيم الوقود التي تشكل حلقة الوصل بين مضخة الوقود والحاقن في مشعب السحب.
تمر أسلاك الطاقة من مضخة الوقود عبر قناة كابل إلى لوحة العدادات، وقد تم بالفعل وصف تركيبها. يتم تنشيط السلك الإيجابي للمضخة بواسطة MegaSquirt عبر مرحل.
قم بتشغيل المحرك في الإعداد الكلاسيكي.
قبل تثبيت مكونات نظام إدارة المحرك، تم جعل المحرك يعمل في البداية في الإعداد الكلاسيكي، أي مع إشعال المكربن والموزع. يصف الفصل 5.2 العمل الذي تم لتركيب المحرك والمكونات المساعدة على إطار المحرك. في مرحلة الاختبار الأولى، حيث تم تشغيل المحرك في الإعداد الكلاسيكي، يمكن إجراء الفحوصات وفقًا للشروط التالية:
- بداية باردة؛
- تسكع؛
- زيادة السرعة وزيادة الحمل.
- عملية طويلة الأمد في درجة حرارة التشغيل.
أثناء عمليات الفحص المذكورة أعلاه، تبين أنه لا يزال يتعين إجراء عدد من الإصلاحات قبل أن يصبح المحرك موثوقًا بدرجة كافية للتحويل.
- بعد بدء تشغيل المحرك الأول، اتضح أن الختم الموجود في مضخة التبريد لم يعد سليمًا؛ تسرب سائل التبريد من كتلة المحرك على طول المحمل. كان استبدال مضخة التبريد كافياً لحل المشكلة.
- كانت المشكلة التالية هي التوقف عندما وصل المحرك إلى درجة حرارة التشغيل. فشل الإشعال، مما جعل من المستحيل تشغيل المحرك. المشكلة كانت في الموزع وتم حلها بسهولة.
- مع مرور الوقت، تشكل تسرب الزيت بين المحرك وعلبة التروس. ربما يأتي التسرب من ختم العمود المرفقي. سيتم حل هذا التسرب بعد الانتهاء من المشروع.
بعد أن تم العثور على المحرك في حالة جيدة في الإعداد الكلاسيكي، يمكننا الاستمرار في الإلكترونيات.
Volgende: أجهزة الاستشعار.
