رأس الأسطوانة

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة
منظر جانبي لرأس أسطوانة DOHC (مع تركيب الصمامات وعمود الكامات)
الجانب السفلي لرأس أسطوانة محرك OHV (مع تركيب الصمامات)

في محرك المكبس ، يقع رأس الأسطوانة فوق الأسطوانات ، [ 1 ] مشكلاً سقف غرفة الاحتراق . في محركات الصمامات الجانبية، يكون الرأس عبارة عن صفيحة معدنية بسيطة تحتوي على شمعات الإشعال وربما زعانف لتشتيت الحرارة . أما في محركات الصمامات العلوية وعمود الكامات العلوي الأكثر حداثة ، فيكون الرأس كتلة معدنية أكثر تعقيدًا تحتوي أيضًا على ممرات السحب والعادم، وغالبًا ممرات سائل التبريد ، ومكونات نظام الصمامات ، وحاقنات الوقود .

عدد رؤوس الأسطوانات

يحتوي محرك المكبس عادةً على رأس أسطوانة واحد لكل مجموعة من الأسطوانات .

تستخدم معظم المحركات الحديثة ذات التصميم "المستقيم" (الخطي) اليوم رأس أسطوانة واحد يخدم جميع الأسطوانات.

تستخدم المحركات ذات التصميم "V" أو التصميم "المسطح" عادةً رأسين للأسطوانات (واحد لكل مجموعة أسطوانات )، ومع ذلك فإن عددًا قليلاً من محركات V ذات "الزاوية الضيقة" (مثل محركات فولكس فاجن VR5 و VR6 ) تستخدم رأس أسطوانات واحد يمتد على المجموعتين.

تحتوي معظم المحركات الشعاعية على رأس أسطوانة واحد لكل أسطوانة، وعادةً ما يكون هذا الرأس من النوع المتكامل حيث يُصنع كجزء لا يتجزأ من الأسطوانة. وهذا شائع أيضًا في الدراجات النارية، وتُعرف مكونات رأس الأسطوانة/الأسطوانة هذه باسم "الأسطوانات" .

تتميز بعض المحركات، وخاصة محركات الديزل متوسطة وكبيرة السعة المصممة للاستخدامات الصناعية والبحرية وتوليد الطاقة والجر الثقيل (الشاحنات الكبيرة والقاطرات والمعدات الثقيلة ، إلخ)، برؤوس أسطوانات منفصلة لكل أسطوانة. يقلل هذا من تكاليف الصيانة، إذ يمكن استبدال رأس أسطوانة واحد تالف في أسطوانة واحدة بدلاً من استبدال وحدة أكبر وأكثر تكلفة تشمل جميع الأسطوانات. كما يتيح هذا التصميم لمصنعي المحركات إنتاج مجموعة من المحركات بسهولة، ذات تصميمات و/أو أعداد أسطوانات مختلفة، دون الحاجة إلى تصميمات جديدة لرؤوس الأسطوانات.

تصميم

تكوينات المحرك/نظام الصمامات

نوع المحرك (بالترتيب الزمني) موقع عمود الكاماتموقع صمامات السحبموقع صمامات العادم
صمام جانبي (رأس مسطح)حاجزحاجزحاجز
مدخل الهواء فوق مخرج العادم (IOE)حاجزرأسحاجز
صمام علوي (OHV)حاجزرأسرأس
عمود الكامات العلوي (OHC)رأسرأسرأس

محركات الصمامات الجانبية

في محرك الصمامات الجانبية ، توجد جميع مكونات نظام الصمامات داخل كتلة المحرك ، ولذلك فإن رأس المحرك عادةً ما يكون عبارة عن صفيحة معدنية بسيطة مثبتة بمسامير في أعلى كتلة المحرك . كانت محركات الصمامات الجانبية شائعة الاستخدام في الماضي ، ولكنها أصبحت الآن نادرة في السيارات، وتوجد حصريًا تقريبًا في المحركات الصغيرة مثل جزازات العشب، وآلات تشذيب الحشائش، والمناشير الكهربائية.

محركات السحب فوق العادم (IOE)

جمعت محركات السحب فوق العادم (IOE) بين عناصر تصميمات الصمامات الجانبية والصمامات العلوية. استُخدمت هذه المحركات على نطاق واسع في الدراجات النارية الأمريكية في أوائل القرن العشرين، واستمر إنتاجها بأعداد محدودة حتى تسعينيات القرن نفسه. تتميز محركات IOE بكفاءة أعلى من محركات الصمامات الجانبية، ولكنها أيضاً أكثر تعقيداً وأكبر حجماً وأعلى تكلفة في التصنيع.

المحركات العلوية (OHV و OHC)

في محرك ذي صمامات علوية (OHV) أو عمود كامات علوي (OHC)، يحتوي رأس الأسطوانة على عدة ممرات لتدفق الهواء تُسمى منافذ ؛ تنقل منافذ السحب خليط الوقود والهواء من مشعب السحب إلى غرفة الاحتراق ، بينما توجه منافذ العادم غازات الاحتراق إلى خارج غرفة الاحتراق نحو مشعب العادم . تفتح الصمامات هذه المنافذ وتغلقها، مع وجود إزاحة أمامية وخلفية لمنافذ السحب بالنسبة لمنافذ العادم. يحتوي الرأس أيضًا على شمعات الإشعال ، وفي المحركات المبردة بالماء ، على ممرات سائل التبريد.

محركات الصمامات العلوية (OHV)

يستخدم عمود الكامات الواحد الموجود في كتلة المحرك قضبان الدفع وأذرع التأرجح لتشغيل جميع الصمامات.

تتميز محركات OHV عادةً بأنها أكثر إحكاما من محركات OHC المكافئة، كما أن قلة الأجزاء تعني إنتاجًا أرخص، ولكن تم استبدالها إلى حد كبير بتصميمات OHC، باستثناء بعض محركات V8 الأمريكية.

محركات ذات عمود كامات علوي (OHC)

يتميز محرك عمود الكامات العلوي (OHC) بوجود عمود الكامات (أو أعمدة الكامات) في رأس الأسطوانة فوق غرفة الاحتراق. ويؤدي الاستغناء عن قضبان الدفع إلى تقليل قصور نظام الصمامات وتوفير مساحة لتصميمات منافذ محسّنة، مما يزيد من إمكانية توليد الطاقة.

في محرك ذي عمود كامات علوي مفرد (SOHC)، قد يكون عمود الكامات مثبتًا في المنتصف بين صفوف الصمامات، أو مباشرةً فوق صف واحد من الصمامات (مستبدلًا تشغيل ذراع التأرجح بالرافعات ). شاع استخدام محركات SOHC على نطاق واسع من الستينيات إلى التسعينيات (مع الاستغناء عن قضبان الدفع مع الإبقاء على أذرع التأرجح).

تتميز محركات عمود الكامات المزدوج العلوي (DOHC) بوجود عمود كامات فوق كل صف من الصمامات المتداخلة (صمامات السحب داخلية، وصمامات العادم خارجية). [ 2 ] تسمح تصاميم DOHC بوضع الصمامات في الوضع الأمثل لتدفق الهواء العرضي، مما يوفر تشغيلًا بسرعات دوران أعلى . وعادةً ما تكون هذه المحركات أكبر حجمًا (خاصةً في العرض) من محركات OHV أو SOHC المكافئة. وعلى الرغم من أن زيادة عدد المكونات ترفع تكاليف الإنتاج، فقد شهدت محركات DOHC انتشارًا واسعًا في محركات السيارات منذ تسعينيات القرن الماضي.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ رايت، ج. (2015). أساسيات محركات الديزل متوسطة/ثقيلة الخدمة . جونز وبارتليت للتعليم. ص  310. ISBN 978-1-284-06705-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-11-07 .
  2. ↑ "محاكاة ثلاثية الأبعاد لمحرك فورد دوراتيك (18) - فيديو ديلي موشن" . www.dailymotion.com . 27 أغسطس 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2022 .