ضغط ألمحرك : أسباب وأعراض إنخفاض ضغط إسطوانات ألمحرك

ضغط ألمحرك
أسباب وأعراض إنخفاض ضغط إسطوانات ألمحرك

[SIZE=4]نحن نعيش في عصر لا يستطيع المهندسون والمصممون تقديم محرك اكثر قوة من خلال جعل حجمه اكبر , ولكن اصبح تغيير نسبة ضغط انضغاط المحرك هو الطريقة المناسبة التي يتم بها ذلك .
ولاجل ذلك فان ضغط المحرك مهم للغاية لكي يعمل المحرك بالشكل الصحيح واستخراج اقصى طاقة ممكنة منه .

تعطي الشركات المصنعة للسيارات اهمية كبيرة لموضوع نسبة ضغط انضغاط اسطوانات المحرك , وبتم تدوين هذه الفقرة في كتيب السيارة وبشكل دقيق , لذا فان تم ضغط خليط ( الوقود والهواء ) الى رقم وقيمة مرتفعة جدا فان عملية اشتعال وانفجار الخليط سوف لن تكون صحيحة وينتج عنه حصول ظاهرة الطرق ( الصرقعة ) او سبق الاشعال او الاثنان معاً , وهذا له اثر مدمر للمحرك ويزيد من فرص استهلاكه .
اما اذا حصل العكس , وهو انخفاض نسبة ضغط اسطوانات المحرك , وهو موضوعنا الاساسي الذي نناقشه في هذا المقال , فان احتراق الخليط سوف لن يكون جيد ومكتمل .
يؤدي ضعف ضغط الخليط الى احتراق بطيء وقوة دفع ضعيفة للمكابس مما ينتج عنها حصول ضعف في اداء المحرك وطاقته وكذلك نلاحظ حصول صعوبة او عدم اشتغال المحرك وزيادة في استهلاك الوقود .
ان انخفاض ضغط اسطوانات المحرك يعتبر دلالة واضحة على استهلاك المحرك وحاجته للصيانة الشاملة , ولكن في بعض الحالات قد يحصل انخفاض للضغط في اسطوانة واحدة او اثنين , وهذا لا يعني بالضرورة ان المحرك بالكامل قد انتهى عمره التشغيلي , حيث ممكن ان تحصل مشاكل للمحرك لا تستدعي العمرة الكاملة له .

من المناسب ان نعرج على آلية وكيفية عمل المحرك ذو 4 أشواط لكي ناخذ فكرة مبسطة عن المحرك .
عادة فان محرك الاحتراق الداخلي ذو 4 إسطوانات يتمثل بأربعة اشواط وهي : كما في الصورة التالية :

شوط السحب - شوط الضغط - شوط القدرة - شوط العادم
تحدث جميع الاشواط الاربعة خلال دورتين فقط لعمود المرفق ( الكرنك ) .

شوط السحب :
ـــــــــــــــــــــــــ
في بداية الشوط ينفتح صمام السحب ويهبط المكبس من النقطة الميتة العليا ( TDC ) الى المقطة الميتة السفلى BDC , مما يقلل الضغط داخل الاسطوانة , واثناء هذا الانتقال يتم سحب مزيج من الوقود والهواء او الهواء فقط كما في محرك GDI , حينما يتم سحب المزيج عبر مدخل السحب ( الصمام ) ينتهي الشوط بوصول المكبس الى الاسفل وإنغلاق صمام السحب .

شوط الضغط :
ــــــــــــــــــــــــــ
مع انسداد صمامات السحب والعادم , يصعد المكبس من النقطة الميتة السفلى الى النقطة الميتة العليا ضاغطاً الخليط داخل حيز محصور جدا في اعلى قمة الاسطوانة مما يجعل الخليط ( المزيج ) تحت ضغط عالي جدا يساعد على رفع درجة حرارته الى مستويات عالية ويكون مهيئأً لعملية الاحتراق والانفجار .

شوط القدرة :
ـــــــــــــــــــــــــ
حينما يقترب المكبس من النقطة الميتة العليا , فان الخليط سوف يشتعل وينفجر بفعل الضغط العالي المسلط عليه وبمساعدة شرارة تصدر من البواجي , حينها سوف يندفع المكبس بقوة كبيرة جدا الى الاسفل , وفي هذه الاثناء فان صمام الادخال والعادم مغلقين تماما .

شوط العادم :
ــــــــــــــــــــــــــ
خلال هذا الشوط يفتح صمام العادم ويصعد المكبس من جديد الى النقطة الميتة العليا لطرد نواتج الاحتراق خارج المحرك عبر منفذ العادم .

هذا بالضبط وببساطة ما يحصل خلال الاشواط الاربعة .

ماذا يحصل في حالة كان الضغط غير صحيح داخل اسطوانة المحرك ؟
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
المشكلة الاكثر شيوعاً هي ان المحرك سوف يعمل بشكل ضعيف جدا مما يؤدي الى الضرر بالمحرك , هذا بالاضافة الى امكانية ارتفاع درجة حرارة المحرك وحصول ظاهرة الاشعال العكسي ( Backfire ) او توقف المحرك عن العمل .

[SIZE=5]أنواع حالات إنخفاض ضغط ألمحرك :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
[SIZE=4]1- إنخفاض ألضغط في إسطوانة واحدة .
2- إنخفاض ألضغط في جميع إسطوانات ألمحرك .
3- إنعدام ألضغط في إسطوانة واحدة .
4- إنعدام ألضغط في جميع إسطوانات ألمحرك .
5- إنخفاض أو إنعدام الضغط في إسطوانتين متجاورتين في ألمحرك .

أعراض إنخفاض ضغط إسطوانات المحرك :
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1- حصول ظاهرة فقد الاشعال :
تعتبر احد الاعراض والعلامات الشائعة الحدوث عند انخفاض ضغط المحرك في اسطوانة واحدة او اسطوانتين متجاورتين , نتيجة هروب ضغط الخليط من اسطوانة الى اخرى وبالتالي فان نسبة الخليط سوف تنقص بشكل كبير مع انخفاض في ضغط الخليط وبذلك فان ما تبقى من الخليط سوف لن يحترق وينفجر او يحصل ضعف كبير في عملية الاحتراق .

2- ضياع لطاقة وقدرة المحرك :
هذا العارض يعتبر كنتيجة طبيعية لحصول فقد الاشعال في المحرك , فعلى سبيل المثال , لو حصل فقد اشعال في اسطوانتين فان نسبة ضياع الطاقة ستكون بنسبة 50% من اجمالي طاقة المحرك .

3- استهلاك زائد للوقود :
ضعف اداء المحرك يؤدي الى زيادة استهلاك الوقود , حيث ان توفر الضغط الكافي والمناسب داخل اسطوانات المحرك سوف يوفر الاجواء المناسبة لاحتراق الخليط بالشكل الصحيح .

4- صعوبة او عدم بدء اشتغال المحرك :
هذا العارض يعتبر كنتيجة طبيعية لعدم قدرة المحرك على ضغط الخليط بالشكل الذي يكون فيه قادراً ومهيئاً للاشتعال والانفجار , هذا العارض يكون اكثر توقعاً في الاجواء الباردة .

5- إضاءة لمبة التحذير في الطبلون :
حيث يتم اكتشاف كود عطلمناسب لحالة فقد الاشعال الناتجة عن عدم قدرة الخليط للاشتعال او حصول ضعف في الاحتراق .

أسباب إنخفاض ضغط إسطوانات ألمحرك :
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

1- نضوح وتسريب من الصمامات :
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
اذا كانت الصمامات غير محكمة الغلق بشكل صحيح فان الضغط سوف يتسرب ويهرب من اسطوانات المحرك مما يؤدي الى حصول انخفاض في الضغط .
تسريب الضغط يعود للاسباب التالية :
- تلف وتآكل في اختام الصمام ( الحلقة المطاطية في اعلى رأس الصمام ) Valve Seals
- تلف او اعوجاج مقاعد الصمام ( Valve seats )
- تراكم الكربون المفرط على وجه الصمام ( رأس الصمام )

اذا لم يتم احكام غلق الصمام فان خليط الوقود والهواء سوف يتسرب ويهرب من غرفة الاحتراق خلال شوط الضغط , ويعتبر هذا التسرب ضياع للطاقة واسنهلاك زائد للوقود .

2- حلقات مكبس قديمة ومتهالكة :
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الحلقات مسؤولة عن احكام غلق غرفة الاحتراق في المحرك , وبمرور الوقت يمكن ان تتىكل حلقات المكبس او تتلف وتفقد نابضيتها ومن الوارد ان تنحشر الحلقات في اخاديد المكبس , كل هذه الاسباب تؤدي الى هروب وتسرب الضغط وينتج عنه ضغط منخفض .

3- التراكم المفرط للكربون :
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يمكن ان يؤدي تراكم الكربون المفرط على الصمامات واخاديد حلقات المكبس الى انخفاض الضغط , تراكم الكربون سوف يمنع الصمام من احكام الغلق بالشكل الصحيح مما يسمح للخليط بالخروج من الاسطوانة اثناء شوط الضغط , كما يمكن ان يتسبب تراكم الكربون على حلقات المكبس واخاديد حلقات المكبس في حصول حشر للحلقات مما يمنعها من احكام الختم ما بين المكبس وجدار الاسطوانة .

4- كسر في نابض ( ياي ) الصمام :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يعتبر النابض مسؤول عن غلق وفتح الصمام وبمساعدة حدبة عمود الكامة , وحين يحصل كسر او ضعف في النابض فان الصمام لن يتمكن من احكام الغلق وبالتالي يسمح بتسرب ضغط الاسطوانة من خلال فتحة الصمام .

5- تلف حابك رأس اسطوانات ألمحرك ( الكازكيت ) :
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يعتبر كازكيت رأس المحرك بمثابة قطعة فاصلة ما بين رأس المحرك وكتلة الاسطوانات وله دور مهم في عملية الفصل ما بين زيت المحرك - ماء الرديتر - الضغط .
ان حصل شرخ او تلف في الكازكيت فان امكانية تسرب ضغط المحرك واردة جدا , ويكون التسريب على ثلاث حالات وهي :
- تسريب ضغط المحرك الى علبة عمود المرفق ( حوض زيت المحرك ) .
- تسريب ضغط المحرك من خلال منفذ تدفق ماء تبريد المحرك ( جيوب الماء ) .
- تسريب ضغط المحرك ما بين اسطوانتين متجاورتين .

6- سوفان حدبات عمود الكام شفت :
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
وهو المسؤول عن فتح وغلق الصمامات , وفي حال حصل سوفان وتآكل في حدبات دفع الصمام فانه يؤدي الى عدم فتح الصمام بالشكل الكافي اثناء شوط السحب , وهذا سوف يؤثر على نسبة وكمية الهواء , او خليط الوقود والهواء وبذلك يحصل انخفاض في ضغط الاسطوانة , هذا بالاضافة الى حصول عدم اتزان المحرك واهتزازه نتيجة اختلاف الطاقة المتحصلة من هذه الاسطوانة مقارنة مع بقية اسطوانات المحرك .

7- انحناء اذرع الرافعات :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
في بعض المحركات فان اذرع الرفع تعتبر جزء مهم في المحرك , حيث تنقل القوة من الحدبات في عمود الكام شفت الى الصمامات , وبهذه الطريقة يتم دفع الصمامات لغرض ادخال الهواء او الخليط وكما هو الحال في صمام الادخال او اخراج مخلفات الاحتراق وكما هو الحال في صمام الاقزوز او العادم .
ان انحناء ذراع دفع صمام الادخال سوف يؤدي الى قصر مسافة الدفع , اي بمعنى ان الصمام سوف لن ينفتح بشكل كامل مما يؤدي الى عدم دخول الكمية الكافية من الخليط الى داخل اسطوانة المحرك وهذا بدوره سوف يقلل من قيمة ضغط الاسطوانة ناهيك عن حالة الاهتزاز التي تصيب المحرك .
اما صمام العادم فان الخلل يتضح من خلال عدم قدرة اسطوانة المحرك من اخراج حميع مخلفات العادم بشكل سريع وسهل وبالتالي تبقة نسبة وجزء من مخلفات الاحتراق داخل اسطوانة المحرك , وهذا يؤثر على كفاءة عملية الاحتراق في دورة المحرك التالية وبالتالي تتاثر كفاءة المحرك .

8- تلف او انزلاق سير وجنزير المحرك :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
وهما المسؤولين عن مزامنة حركة المكابس والصمامات , وان حصل تلف وانزلاق فان المحرك لن يكون قادراً على العمل بشكل صحيح ومن الوارد جدا ان يتوقف المحرك عن العمل او يحصل تلف داخلي في مكونات المحرك , عدم التزامن يؤدي الى انخفاض في ضغط الاسطوانة والطاقة اثناء شوط الضغط بسبب عدم احكام غلق الصمامات بالتوقيت الصحيح والمناسب .

9- ثقب في تاج المكبس :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
وهذا يؤدي الى انخفاض ضغط الاسطوانة والطاقة المستخلصة نتيجة حصول ارتداد لضغط الخليط في شوط الضغط وتسربه من خلال الثقب الى حوض زيت المحرك .

10- تآكل وتلف الصمامات : ( صمام محترق )
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
لكل قطعة في المحرك عمر تشغيلي وبعدها تبدأ المشاكل في الظهور , وهذا ينطبق على الصمامات كذلك , حيث ان كثرة الاجهاد المسلط عليها خلال عمرها التشغيلي يؤدي الى حصول شرخ وتآكل في الصمام مما يسمح بتسرب ضغط الاسطوانة .

11- سقوط وانفصال مقعد الصمام من مكان تموضعه :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مقعد الصمام هو بمثابة حلقة معدنية سميكة تثبّت في فتحات الصمام في رأس المحرك وتستقر فيه قاعدة الصمام عند الفتح والغلق .
اذا اصبح مقعد الصمام مفكوكاً وسائب فقد يخرج عن موضعه ويتسبب في حصول ضغط منخفض نتيجة تكون فجوة ما بين قاعدة الصمام وفتحة الصمام , كما يمكن ان يتسبب مقعد الصمام السائب والمنفصل الى حصول تصادم ما بين الصمامات والمقاعد وؤدي الى حصول انحناء او كسر في قواعد الصمامات .

12- تصدّع وتآكل واعوجاج رأس المحرك :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يعتبر رأس المحرك قطعة مكملة لكتلة اسطوانات المحرك , وهو مسؤول عن احكام اغلاق الاسطوانات والحفاظ على خليط الوقود والهواء ومنعه من التسرب , وفي حالة حصول تشقق وتآكل وتصدّع واعوجاج فانه يسمح للخليط بالخروج والهروب من الاسطوانات .
من الاسباب الاكثر شيوعا والتي تؤدي الى تصدع رأس المحرك هو الارتفاع الكبير والمتكرر للحرارة فيحصل تمدد وتشقق في الرأس ووجهه , احيانا يكون السبب وجود عيب مصنعي في الرأس او اهمال واخطاء تحصل اثناء عملية تركيب وشد رأس المحرك .

13- إعاقة دخول الهواء الى اسطوانات المحرك :
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
وبالتالي تكون كمية الهواء قليلة ويحصل ضعف في قيمة الضغط داخل اسطوانات المحرك , وهذا يعود الى الاسباب التالية :
- حصول انسداد في مصفي الهواء وعلبة مصفي الهواء وهوز الهواء الواصل ما بين علبة مصفي الهواء والثروتل بدي .
- وجود اعاقة تعمل على منع عمل صمام الخانق بالوجه الامثل .
- مشوار فتح صمام ادخال الهواء او خليط الوقود قليل , وذلك بسبب الضبط الخاطيء لخلوص الصمام , اي بمعنى خلوص كبير , او حصول خطأ في توقيت فتح الصمام ( تأخير ) , او حصول تآكل وسوفان في كامة فتح الصمام في عمود الكام شفت , او وجود ترسبات كربونية على ساق الصمام , او حصول اعوجاج للصمام والتصاقه في دليل الصمام مما يمنعه من الحركة بسهولة او انحشاره .

[SIZE=5]تم الموضوع
تحياتي واحترامي للجميع
اخوكم ابو مصطفى النعيمي

الصور المرفقة :

[SIZE=4]1- نضوح وتسريب من الصمامات : [/SIZE][/SIZE][/SIZE][/SIZE][/SIZE]