مجموعة الأجهزة والدارات الملحقة بمحرك الآلات الزراعية
تتطلب عملية ضمان استمرارية عمل المحرك وجود أجهزة وملحقات خاصة تساعد على تأمين الخليط اللازم للاحتراق بالكميات المحددة والوقت المناسب، والتخلص من الغازات، وتأمين شروط العمل المثالية من حرارة وغيرها. أهم هذه الأجهزة والدارات الملحقة الخاصة الدارات الاتية:
1- دارات التغذية بالوقود في المحرك:
تقسم دارات التغذية بالوقود إلى أنواع متعددة أهمها:
1. دارة التغذية بالبنزين.
2. دارة التغذية بالديزل.
تؤمن دارة الوقود في محركات البنزين وصول الوقود من خزان الوقود إلى المغذي، أما في الديزل فإنها تؤمن وصول الوقود من الخزان إلى مضخة الضغط العالي.
استخدام محركات
1.1- دارة التغذية بالبنزين :
لقد تم في الآونة الأخيرة استخدام محركات البنزين بشكل واسع نظراً لحاجة العمل إلى محركات ذات استطاعات صغيرة، مثل آلات المكافحة، وآلات الحدائق. تتكون دارة التغذية بالبنزين من الأجزاء الآتية:
* خزان الوقود: هو عبارة عن وعاء معدني مغلق يحوي على الوقود اللازم لتغذية المحرك وإمداده بالوقود اللازم لفترة من الزمن لتشغيل الآلة مسافة محددة، يحوي فتحة علوية مجهزة بمصفاة لتعبئة الوقود، وفتحة سفلية لتصريف الوقود. يثبت الخزان على هيكل الآلية بوضع يمكنه تأمين وصول الوقود إلى المغذي بالاعتماد على مبدأ قوة الثقالة. وغالباً ما يتم تزويد دارة التغذية بمضخة توصيل الوقود بغض النظر عن موقع الخزان كما يزود الخزان بحساس يتصل بمؤشر عند لوحة القيادة يبين مستوى الوقود في الخزان. يُستخدم نوعان من المقاييس أحدهما اتزاني (فواشة) حيث يرتبط ذراع الفواشة بمقاومة متغيرة تحدد موضع المؤشر على لوحة القيادة من خلال تأثير تغير التيار على الملفات المغناطيسية المتحكمة بموضع المؤشر . والآخر حراري حيث يتم التحكم بموضع المؤشر عن طريق تغير قيمة التيار المار بوشعتي التسخين للرقائق المعدنية المختلفة المعدن الشكل (1).
الشكل (1) يبين مخططاً توضيحياً لمؤشر مستوى الوقود
أ- اتزاني ب- حراري
1- خزان. 2- فواشة. 3- مقاومة متغيرة. 4- موصل انزلاقي. 5- تدريجات. 6- مؤشر. 7- ملف. 8- متحرض. 9- مفتاح. 10- مدخرة. 11- حدبة ذراع الفواشة. 12- سلك توصيل. 13- رقائق حرارية. 14- وشيعة تسخين. 15- وصلة مفصلية.
- كأس الترسيب: هي كأس شفافة تقوم بتنقية الوقود من الشواية العالقة، والماء إن وجد قبل وصوله إلى مضخة التغذية.
- مضخة التغذية: تؤمن نقل الوقود من الخزان إلى المغذي، منها الميكانيكية، والكهربائية، وغالباً ما تكون ميكانيكية غشائية؛ حيث تعتمد في عملها على مبدأ التخلخل الشكل (2).
الشكل (2) يبين مخططاً توضيحياً لمضخة ميكانيكية غشائية
اما المضخة الكهربائية فتعمل بواسطة مغناطيس كهربائي، وتتكون من طيات معدنية مرنة، فعندما يتولد المجال المغناطيسي تتباعد الطيات نتيجة انجذاب اللب المعدني نحو الأسفل ساحبة معها غشاء المضخة؛ مما يؤدي إلى توليد التخلخل وسحب الوقود عبر صمام الدخول، ولدى وصول القلب لأسفل مساره تنفصل الدراة الكهربائية، ويتلاشى عندها المجال المغناطيسي، فيعود القلب لوضعه الأولي للأعلى بفعل النابض المرجع، فتضغط الطيات على الوقود عندها يقفل صمام الدخول ويفتح صمام الخروج؛ ليمر الوقود باتجاه المبخر. وبوصول القلب لأعلى مسار له يتم وصل الدارة الكهربائية، وتتكرر الدورة من جديد.
- مصفاة الوقود : تقوم بتخليص الوقود من جميع العوالق قبل وصوله إلى المغذي؛ حيث يدخل البنزين من أسفلها، ويخرج من أعلاها، ويستمد حركته من المضخة التي هي بدورها تستمد حركتها من عمود الكامات، تميز المصفاة بسهولة الفك والتركيب، ويمكن أن يتم تنظيفها دورياً.
- المبخر (المغذي): يقوم بخلط الوقود لتحضير الشحنة القابلة للاشتعال قبل دخولها إلى حجرة الاشتعال ويوجد منه مختلفة كالمغذي الأفقي أو ذي التدفق للأعلى، أو للأسفل. الشكل (3).
الشكل (3) يبين مبدأ عمل المغذي ذي التدفق للأعلى
1- صمام الدخول. 2 - أنبوب امتصاص. 3 - فالة تغذية إضافية. 4- أنبوب توصيل إضافي. 5- إبرة العوامة. 6 - العوامة. 7- غرفة العوامة. 8- الفالة الرئيسة. 9- نفاثة لافال. 10- صمام خانق للتحكم بمقدار الشحنة.
يستمر تدفق الوقود من الخزان إلى غرفة العوامة 7 طالما يوجد استهلاك للوقود، وفي حال توقف المحرك عن العمل، يتساوى مستوى الوقود في غرفة العوامة والفالة الرئيسة 8. إن حدوث التخلخل في الأسطوانة أثناء شوط السحب يجعل تيار الهواء الداخل إلى المغذي يسحب معه الوقود من الفالة الرئيسة 8 على شكل رذاذ وذلك نتيجة زيادة سرعة الهواء المار من الاختناق 9، وانخفاض ضغطه في آن واحد، وبهذا الشكل تتشكل الشحنة في محرك البنزين يتم التحكم بكمية الشحنة الداخلة الأسطوانة عن طريق دواسة البنزين؛ التي عن طريقها يتم التحكم بوضعية الصمام الخانق 10. ويتم التحكم أيضاً عند وضعية معينة لدواسة الوقود بكمية الشحنة بشكل آلي مع تغير حمولة المحرك بواسطة منظم سرعة الدوران. تزود بعض المغذيات بجهاز ملحق يسمى المقتصد يؤمن كمية الوقود بما يتناسب مع الحمولة المطبقة على المحرك. كما يوجد مغذيات مضاعفة تركب في بعض أنواع المحركات للسيارات والطائرات.
2.1- دارة التغذية بالديزل:
تضم جميع الأجهزة التي تؤمن وصول الوقود إلى داخل الأسطوانة في الوقت المحدد والكمية الصحيحة حسب الحاجة؛ حيث يتم حقن الوقود داخل الأسطوانة بشكل سريع عند نهاية شوط الضغط، ليحترق مع الهواء المحصور في غرفة الاحتراق الذي قد بلغت درجة حرارته درجة حرارة الاحتراق الذاتي للوقود المحقون؛ ليحدث عندها شوط العمل المطلوب، ويتكرر ذلك كل دورة عمل للمحرك الشكل (4).
الشكل (4) يبين مخططاً عاماً لدارة التغذية بالوقود في محركات الديزل.
1- خزان الوقود. 2- المضخة اليدوية. 3- مضخة الوقود. 4- مضخة الضغط العالي. 5- مصفاة وقود رئيسة نهائية. 6- بزال تثبيت الغطاء. 7- بزال تنفيس الهواء. 8- صمام تصريف الوقود الفائض. 9- أنبوب رجوع الوقود الفائض. 10- البخاخ. 11- فتحة الوقود الفائض.
تتكون دارة التغذية بالديزل من الأجزاء الرئيسة الآتية:
• خزان الوقود : يشبه خزان الوقود في المحركات البنزين.
• كأس الترسيب : تشابه مثيلتها في دارة التغذية بالبنزين في التركيب والوظيفة.
• مضخة التغذية : تتشابه مع مضخة التغذية في محركات البنزين، فهي تقوم بسحب الوقود من الخزان، وتدفعه عبر المصافي إلى مضخة الحقن. كما يلحق بالدارة مخضة حقن يدوية تستعمل في حال تركت دون تشغيل لفترة طويلة.
• مصافي الوقود : تنقسم مصافي الوقود إلى نوعين رئيسين هما:
- مصافي الوقود الخشنة : تقوم بتخليص الوقود من الشوائب الميكانيكية العالقة والتي يزيد قطرها عن 0.07 [مم]، ولها عدة أنواع والمنتشر منها هو النوع ذو الرقائق المعدنية.
- مصافي الوقود الناعمة : تتكون المصافي الناعمة من قلب تصفية مؤلف من خيوط قطنية أو ورق خاص للترشيح، تقوم المصافي الناعمة على تخليص الوقود من الشوائب المتبقية فيه بعد مرورها من المصافي الخشنة.
• مضخة حقن الوقود: تقوم برفع ضغط الوقود الخارج من المصافي الناعمة ودفعه باتجاه البخاخات، التي تقوم بترذيذه داخل الأسطوانة؛ ليحترق بعد اختلاطه مع الهواء المضغوط. تستخدم محركات الجرارات مضخات متعددة المكابس أو الدوارة؛ تتألف المضخات متعددة المكابس من عمود حدبات خاص بها يستمد حركته من العمود المرفقي عن طريق مجموعة من المسننات، ويدور بمقدار نصف عدد دورات العمود المرفقي الشكل (5).
الشكل (5) يبين مقطعاً توضيحياً لمضخة الحقن متعددة المكابس
1- ذراع المنظم. 2- أثقال المنظم الميكانيكي. 3- الدافع. 4- مواسير الضغط العالي. 5- مكبس المضخة. 6- ماسورة التغذية. 7- الجريدة المسننة. 8- نابض إرجاع. 9- برغي معايرة. 10- عمود كامات المضخة. 11- مجموعة توقيت الحقن. 12- جهاز التوقيت. 13- قارنة وصل.
عندما يدور عمود كامات التابع للمضخة، تقوم إحدى كاماته بتحريك المكبس المطابق لها ؛ فيقوم بضغط الوقود الموجود داخل أسطوانة المضخة إلى حدود 180 [كغ/سم2] ليفتح بعدها صمام الخروج الموجود في أعلى المكبس، فيمر عبره الوقود إلى أنابيب التغذية. يمكن التحكم بكمية الوقود الداخلة لأسطوانة المضخة عن طريق تدوير مكبس مضخة الحقن حول محوره الطولي بواسطة جريدة مسننة، يتحكم بتحريكها منظم السرعة يستمد ذراع التحكم بكمية الوقود حركته من دواسة السائق، ويتم تحديد السرعتين الابتدائية (دون حمولة للمحرك) والقصوى تبعاً للحمل المؤثر على المحرك الشكل (6).
الشكل (6) يبين مقطعاً توضيحياً للجريدة المسننة في مضخة الحقن
يستمد المنظم حركته من العمود المرفقي. يوجد منه نوعان غشائي ينتشر بكثرة السيارات، ونابذ يعتمد في عمله على تباعد الكتل الدوارة للمنظم وتقاربها حسب الحمولة ليتم التحكم بكمية الوقود المحقونة نتيجة حركة ذراع خاص موصول بالجريدة المسننة لمكبس مضخة الحقن الشكل (7).
الشكل (7) مخطط لمنظم سرعة دوران نابذ
عندما يكون مكبس مضخة الحقن في وضعيته الدنيا تكون فتحات تغذيته بالوقود مفتوحة، فيمتلئ الحجم الموجود في أسطوانته بالوقود، بعد ذلك يتم ضغط الوقود المحصور في الأسطوانة عند صعود المكبس للأعلى، ليمر الوقود المضغوط عبر أخدود لولبي موجود على محيط المكبس باتجاه البخاخات، يمكن بواسطته التحكم بكمية الوقود حسب الحمل المؤثر على المحرك. أما المضخات الدوارة فإنها تتكون من مكبس دوار وتجويف أسطواني. يتعشق المكبس الدوار عند العمل مع الموزع الهيدروليكي ليتم حقن الوقود للبخاخات.
• مانع الدخان: تزود به بعض أنواع المحركات يعتمد مبدأ عمله ميكانيكياً باستخدام غشاء، يمكن استعمال المانع مع الشاحن ليحد من تشكل الدخان الخارج من العادم من خلال التحكم بكمية الوقود التي تحقنها المضخة لكل فترة تسارع، وذلك عن طريق تحسس ضغط الشحنة من مجمع التغذية المؤثر على الغشاء.
• البخاخات : يثبت البخاخ على غطاء كتلة الأسطوانات، ويقوم بتحويل الوقود السائل لرذاذ ناعم لتسهيل عملية الاحتراق وتسريعها، يتكون البخاخ من فوهة ترذيذ، وجسم البخاخ، وله عدة أنواع، منها ذو الإبرة أو ذو المركم الهيدروليكي ويوجد منها المفتوح، أو المغلق. يتميز النوع المغلق بوجود صمام إبري يفصل بين حجرة الأسطوانة، ومجرى الوقود في جسم البخاخ الشكل (8) .
الشكل (8) يبين مقطعاً توضيحياً لبخاخ بنظام مغلق
1. نابض الإرجاع. 2. الدافع. 3. بزال تحديد مشوار المكبس. 4. المسنن الحلقي. 5. الجلبة حاملة المسنن. 6. دليل الدافع. 7. المكبس. 8. الأسطوانة. 9. مجموعة صمام التغذية. 10. صحن النابض العلوي. 11. نابض بزال تحديد مشوار المكبس. 12. حلقة إحكام. 13. المصفاة الحبيبية للوقود. 14. الجسم الخارجي. 15. عنصر التصفية الحبيبي. 16. جسم المضخة. 17. محور دليلي لتثبيت المضخة. 18. صامولة ربط رأس البخ. 19. جلبة خارجية. 20. صمام الكبح المثلثي. 21. قفص صمام الكبح المثلثي. 22. نابض إرجاع قفص الصمام. 23. نابض ارجاع إبرة البخ. 24. رأس البخ وإبرة البخ. 25. ماسورة التغذية.
تبدأ دورة عمل الحاقن عند لحظة وصول الوقود من المضخة إلى الحجرة التي تحيط بقناة جسم الحاقن هنالك يؤثر الوقود بقوة ضغط كافية على الرأس المخروطي للإبرة حتى إذا ما بلغت هذه القوة قيمة أعلى من قوة النابض ارتفعت الإبرة نحو الأعلى لتفتح فوهة البخاخ ويخرج الوقود على شكل رذاذ نتيجة مروره من ثقب صغير جداً بسرعة كبيرة. يتم التحكم بالقيمة الحدية لضغط الوقود داخل جسم البخاخ عن طريق برغى معايرة ويعاد الوقود الفائض إلى مضخة الحقن أو إلى مصافي الوقود الناعمة عبر الأنبوب الخاص بالوقود الفائض. يتم التحكم بكمية الوقود عن طريق وضعية الجريدة المسننة، أما في المحقن ذي المركم الهيدروليكي فيتم التحكم بكمية الوقود المحقونة عن طريق الضغط في المركم وذلك بشكل مستقل عن سرعة المضخة. يمكن أن يتم حقن الوقود بشكل مباشر ضمن حجرة الاحتراق الرئيسة أو غير مباشر؛ حيث يتم الحقن في حجرة فرعية وذلك حسب نوع المحرك.
* نصائح ووصايا حول عمليات صيانة وإصلاح دارة التغذية في محركات الديزل:
- القيام بإجراء الاختبار والمعايرة في ورشات خاصة يشرف عليها فنيون مختصون.
- مراقبة مستوى زيت مضخة الحقن وتغييره كل 100 ساعة عمل عند ظروف الاستثمار العادية، علماً أن المكابس يتم تزييتها بواسطة الوقود نفسه.
- تخليص دارة الوقود من الهواء بواسطة المضخة اليدوية وبزال التنفيس لضمان استمر تدفق الوقود وحسن عمل المحرك.
- الكشف عن البخاخ المختل ومعايرته، عند ظهور الدخان الأسود الخارج من ماسورة طرد العادم؛ حيث يتم تحديد البخاخ المختل بفك البخاخات الواحد تلو الآخر وتشغيل المحرك وعند اختفاء الدخان الأسود يُستدل على أن البخاخ المفكوك هو المسؤول عن ظهور الدخان الأسود، ثم يؤخذ ويُعاير، ثم يركب من جديد.
- تعيير البخاخات في ورشة خاصة للتأكد من جودة أدائها وحقن كمية الوقود الصحيحة وعدم التنقيط.
- الحذر وعدم الوقوف أمام البخاخ أثناء القيام باختباره ومعايرته؛ وذلك لتجنب ضرر تأثير قوة ضغط الوقود الذي يخرج من الفوهة بضغط قيمته بحدود 300 [كغ/ سم2] ، وهذا الضغط كاف ليسبب جروحاً خطيرة عند اصطدامها بأعضاء الجسم.
- اختبار مواسير الضغط العالي، بحيث يجب تجنب أي انحناء أو لحام.
- إجراء فحص البخاخ المتصل بأنبوب الضغط العالي المنعطف والواصل إلى مضخة الحقن؛ فغالباً ما يعود سبب العطل إلى انسداد فوهة البخاخ.
الاكثر قراءة في المكائن والالات الزراعية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
