المحرك البحري رباعي الأشواط: كيف تعمل رؤوس الأسطوانات وقطع الغيار

تأتي سفينة الصيد مصحوبة بتسرب ضغط على أسطوانة واحدة من محركها المساعد. يتم إيقاف تشغيل رأس الأسطوانة خلال يوم واحد، ويواجه كبير المهندسين خيارًا مألوفًا: إصلاح الصب أو استبداله. بالنسبة للمحرك البحري رباعي الأشواط، عادةً ما يعود هذا القرار إلى ثلاثة أشياء، حالة مقاعد الصمامات، واستواء سطح النار، ونتيجة اختبار الضغط على ممرات التبريد. كل شيء بعد ذلك هو مشكلة مصادر وليس مشكلة هندسية.

تغطي المحركات البحرية رباعية الأشواط نطاقًا واسعًا جدًا من المهام، بدءًا من مجموعات المولدات الصغيرة على المراكب الساحلية إلى المحركات الرئيسية متوسطة السرعة على العبّارات والقاطرات وقوارب الصيد. ما يشتركان فيه هو دورة الإشعال التي تحتاج إلى دورتين للعمود المرفقي لإكمالها، ورأس الأسطوانة الذي يجب أن يغلق عملية الاحتراق، ويوجه الصمامات، ويحمل الحاقن ويمرر سائل التبريد في نفس الوقت. يشرح هذا المقال كيفية عمل الدورة، ومكان رأس الأسطوانة داخل تلك الدورة، وكيفية شراء قطع الغيار دون التسبب في عطل ثانٍ.

ما يحدث بالفعل خلال السكتات الدماغية الأربع

يأتي الاسم من عدد حركات المكبس اللازمة لإنهاء دورة طاقة واحدة. المدخول والضغط والطاقة والعادم. أربع أشواط للمكبس، ودورتان للعمود المرفقي، وحدث حقن واحد لكل أسطوانة.

• السكتة الدماغية التعريفي. يُفتح صمام السحب ويتحرك المكبس إلى الأسفل، مما يؤدي إلى سحب الهواء الذي يمر بالفعل عبر الشاحن التوربيني والمبرد اللاحق.
• السكتة الدماغية الضغط. يتم إغلاق كلا الصمامين ويتحرك المكبس للأعلى، مما يؤدي إلى ضغط الشحنة إلى ما يقرب من 30 إلى 55 بار وتسخينها أعلى بكثير من درجة حرارة اشتعال وقود الديزل.
• ضربة السلطة. يتم حقن الوقود قبل وقت قصير من المركز الميت العلوي، فيحترق، ويؤدي الغاز المتوسع إلى دفع المكبس إلى الأسفل. هذه هي الضربة الوحيدة التي تنتج عملاً مفيدًا.
• السكتة الدماغية العادم. يُفتح صمام العادم ويقوم المكبس المرتفع بدفع الغاز المحترق إلى المشعب والشاحن التوربيني.

وبسبب هذا التسلسل، يجب أن يحمل رأس الأسطوانة رباعي الأشواط صمام سحب واحدًا على الأقل وصمام عادم واحدًا، وغالبًا ما يكون اثنان من كل منهما، بالإضافة إلى الحاقن وموجهات الصمام ومدخلات مقعد الصمام وممرات التبريد التي تفصل بينهما. يتم توقيت عمود الكامات وأذرع الدفع أو الروك التي تحرك تلك الصمامات مع العمود المرفقي بحيث يحدث كل حدث في الزاوية الصحيحة.

يتم تشغيل المحرك ثنائي الشوط عند كل دورة للعمود المرفقي بدلاً من ذلك، باستخدام منافذ الكسح وصمام أو منفذ عادم واحد. يفسر هذا الاختلاف الوحيد سبب انتهاء عمل نوعي المحرك في وظائف مختلفة على متن الطائرة.

لماذا لا تزال السفن تعمل بأربعة محركات سكتة دماغية

يُنتج المحرك ثنائي الأشواط شوط طاقة عند كل دورة، وهذا هو بالضبط السبب وراء استخدام أكبر السفن العابرة للمحيطات لمحركات ثنائية الأشواط ذات السرعة البطيئة كدفعة رئيسية: أجزاء أقل، وتحمل زيت الوقود الثقيل، واستهلاك وقود منخفض جدًا لكل كيلووات في الساعة. تفوز أربعة محركات شوطية بنقاط أخرى تهم المالكين والمشغلين: وزن أخف لنفس الناتج، ومساحة أصغر، وتحكم أفضل في الانبعاثات، وسرعات أعلى تسمح للمولد المقترن مباشرة بإنتاج طاقة 50 هرتز أو 60 هرتز بدون علبة تروس.

من الناحية العملية، فإن معظم المحركات البحرية رباعية الأشواط هي محركات مساعدة، أو محركات رئيسية على السفن الصغيرة. عادة ما تكون واجبات المولد عند 750، 1000، 1200، 1500 أو 1800 دورة في الدقيقة اعتمادًا على عدد الأقطاب وتردد الشبكة، بينما تعمل وحدات الدفع متوسطة السرعة عادةً بين 400 و 1000 دورة في الدقيقة.

لماذا تفشل رؤوس أسطوانات الأشواط الأربعة؟

رأس الأسطوانة رباعي الأشواط عبارة عن قالب مصبوب فردي يجب أن يحتوي على سطح النار، واثنين أو أربعة منافذ للصمامات، وتجويف الحاقن وشبكة من ممرات التبريد. للحصول على نظرة عامة على الجزء والأسطح التي تهم أثناء الفحص، هذا الشرح ما هو رأس الاسطوانة يغطي الأساسيات.

أثناء الخدمة، يمكن أن يصل المعدن الموجود على جانب سطح النار إلى ثلاث أو أربعمائة درجة مئوية بينما يظل جانب الماء قريبًا من تسعين درجة. كل تغيير في الحمل يدفع عملية الصب خلال هذا التدرج، وبعد عدة آلاف من ساعات التشغيل تظهر العواقب في أماكن يمكن التنبؤ بها:

• تغوص مقاعد الصمام في الرأس، لذا يستقر الصمام بشكل أعمق ويتم غلق فتحة الغماز.
• ظهور شقوق بين المقعدين، أو بين المقعد وغطاء الحاقن.
• تتآكل ممرات التبريد، وغالبًا ما تكون بجانب صمام العادم.
• تفشل أختام الحاقن، مما يسمح بدخول الوقود إلى ماء التبريد أو دخول الماء إلى الأسطوانة.
• يتشوه سطح النار، مما يكسر ختم الحشية.
• تمتد خيوط مسمار الرأس أو تتشقق في الكتلة.

ولا تعلن أي من هذه المشاكل عن نفسها بهدوء. إن انخفاض قراءة الضغط، أو ارتفاع درجة حرارة العادم على أسطوانة واحدة، أو ظهور فقاعات في خزان التمدد، أو انخفاض بسيط في مستوى سائل التبريد هي الإشارات الأولى المعتادة.

إصلاح أو استبدال رأس الاسطوانة

الاستنتاج أولاً: إذا كان رأس الأسطوانة البحرية رباعي الأشواط به شقوق بين مقاعد الصمام، أو يحتاج إلى استبدال أكثر من مقعدين بمقعد ثقيل، فإن الاستبدال عادةً ما يكون أرخص من اللحام وإعادة التشغيل، وأقل خطورة بكثير. إذا كان الأمر عبارة عن إصلاح روتيني حيث تحتاج الصمامات والأدلة والمقاعد ببساطة إلى التجديد، فإن الإصلاح يظل منطقيًا.

بالنسبة للرأس الفردي، عادةً ما تؤدي هذه الظروف إلى ترجيح كفة الميزان نحو الاستبدال:

• تسطيح سطح النار خارج حدود الشركة المصنعة، والذي غالبًا ما يتم قياسه بأجزاء من المليمتر.
• تسرب من تجويف التبريد أثناء اختبار الضغط الهيدروستاتيكي.
• الشقوق بين المقاعد أو المجاورة لصمام العادم.
• تجويف الحاقن الذي لم يعد مستديرًا أو ملولبًا تالفًا.
• صب تم إصلاحه بالفعل مرتين أو ثلاث مرات.

مخاطر المصادر تنتمي إلى نفس الحساب. ويعني الرأس المعاد صياغته وقتًا إضافيًا للتصنيع، ومجموعة ثانية من الحشيات ورافعة أخرى، وتكاليف السفينة المنتظرة جنبًا إلى جنب يوميًا أكثر من تكلفة صب بديل جديد.

طلب رأس أسطوانة بديل لمحرك رباعي الأشواط

يعتبر رأس الأسطوانة البديل جزءًا متوافقًا مصنوعًا وفقًا للأبعاد الأصلية، وليس جزءًا من المعدات الأصلية. عمليًا، هذا يعني أن طراز المحرك الموجود على اللوحة ليس كافيًا. يحتاج الطلب إلى مجموعة من القياسات والمعرفات قبل قطع أي شيء أو شحنه.

• العلامة التجارية للمحرك والطراز والرقم التسلسلي.
• الواجب أو المولد أو الدفع، لأن ترتيب الصمامات يمكن أن يختلف داخل عائلة المحرك الواحدة.
• عدد الصمامات وقطر رأس الصمام وقطر ساق الصمام.
• نوع الحاقن وأبعاد غلاف الحاقن.
• موضع ونمط فتحات مياه التبريد.
• سمك سطح النار والارتفاع الإجمالي للرأس.

التوثيق والمهلة الزمنية لهما نفس القدر من الأهمية. اطلب شهادة المواد وتقرير اختبار الضغط وسجل فحص الأبعاد، وتأكد من كيفية تعبئة الجزء، لأن سطح الحريق غير المحمي لن ينجو من رحلة شحن بحري طويلة. للتعرف على نطاق التوريد المنظم حسب العلامة التجارية للمحرك، راجع كتالوج قطع غيار استبدال رأس الأسطوانة .

مطابقة رؤوس الأسطوانات حسب ماركة المحرك

نادرًا ما تكون رؤوس الأسطوانات قابلة للتبديل عبر العلامات التجارية. يشترك أحد المصنّعين في صب ثقوب المسامير وأشياء أخرى قليلة، وهذا هو السبب في أن الطلب حسب العلامة التجارية والطراز هو الطريق العملي.

تعد المحركات متوسطة السرعة من شركة MAN شائعة في العبارات والقاطرات، وعادةً ما تحمل رؤوسها أربعة صمامات مع ممرات تبريد متقاربة، لذا فإن هندسة الجانب المائي هي الجزء الأصعب في إعادة إنتاجها بشكل صحيح.

دونغفانغ الاسطوانة | قطع غيار بديلة متوافقة مع محركات الديزل البحرية من MAN النماذج المتوافقة: L16/24، L23/30، L23/30H، L28/32A، S26MC، L31، L35MC، S35MC، L50MC-C I. نظرة عامة على المنتج رؤوس أسطوانات DONGFANG هي استبدال متوافق مع طرف ثالث... عرض المنتج →

تظهر محركات يانمار في كل مكان على قوارب الصيد والسفن الساحلية الصغيرة، بدءًا من بضع عشرات من الكيلووات إلى بضعة آلاف، وغالبًا ما يتم استبدال رؤوس أسطواناتها أثناء عمليات الإصلاح النهائية بدلاً من عمليات إعادة البناء الكاملة.

دونغفانغ الاسطوانة | قطع غيار بديلة متوافقة مع Yanmar Marine Diesel Engi النماذج المتوافقة: NY160، N165، N180، EY180، N210، EY220، N260، EY260، N280A، N330، S165، S185، M200L، M220L، RAL170، MAL220، UAL200UT، T240، T260، Z280DT، Z280ET، MF2... عرض المنتج →

تُستخدم وحدات دايهاتسو متوسطة السرعة على نطاق واسع للطاقة المساعدة، ويظهر الرأس غير المتطابق هنا بسرعة مع تفاوت درجة حرارة العادم عبر الأسطوانات.

دونغفانغ الاسطوانة | قطع غيار بديلة متوافقة مع Daihatsu Marine Diesel En نماذج متوافقة: DL-20، DL-22، DL-26، DL-28، DL-32، 5DK-20، 6DK-20، DK-28، DS-26، PS-26H (D)، DC-17، DE-18 عرض المنتج →

يتم توفير رؤوس بديلة مماثلة لعائلات المحركات البحرية الأخرى، بما في ذلك أنماط Akasaka وKobe وMaK وMakita وWartsila وHanshin وNigata، بالإضافة إلى محركات الديزل الصينية المحلية المستخدمة في أعمال المولدات والضخ.

فحوصات التثبيت والتجربة البحرية

إن تركيب الرأس بشكل صحيح يحدد ما إذا كان الاستبدال سيستمر طالما أن الرأس الأصلي. العمل من خلال هذه الخطوات بالترتيب:

1. قارن القالب الجديد بالرأس القديم أو الرسم قبل تنظيف أي شيء، والتحقق من مواضع فتحة الماء، وسمك السطح وتجويف الحاقن.
2. قم بتنظيف خيوط الكتلة، وفحص مسامير الرأس للتأكد من تمددها، واستبدل أي مسمار قد نتج.
3. قم بتركيب حشية جديدة بالطريقة الصحيحة، وفحص ممرات الزيت والماء، وتجنب منع التسرب ما لم يحدده المصنع.
4. أحكم ربط مسامير الرأس بالتسلسل والمراحل المذكورة، باستخدام مفتاح عزم الدوران المُعاير، ومقياس الزاوية، عند تحديده.
5. اضبط خلوص الصمامات على البارد ولاحظ القيم حتى يمكن إعادة فحصها وهي ساخنة.
6. املأ نظام التبريد وقم بتهويته، ثم تحقق من عدم وجود تسربات في مفاصل الرأس وحول أكمام الحاقن.
7. قم بتشغيل المحرك وهو فارغ أولاً، ثم تحت الحمل، وراقب درجة حرارة العادم، ودرجة حرارة مخرج الماء وضغط علبة المرافق لأي أسطوانة تتصرف بشكل مختلف عن الباقي.

لا تزال إعادة الدوران بعد الساعات القليلة الأولى من التشغيل ممارسة قياسية في العديد من المحركات متوسطة السرعة، حتى عندما لا يطلب الدليل ذلك. إنه يكلف ساعة ويمنع حدوث فشل أكثر تكلفة في وقت لاحق.

لم تتغير دورة الأشواط الأربعة منذ قرن من الزمان ولم تتغير أيضًا أسباب فشل رؤوس الأسطوانات. ما يتغير هو مدى سهولة العثور على بديل يتوافق مع الأبعاد الأصلية وممرات المياه الأصلية والمواد الأصلية. قم بتجميع العلامة التجارية والنموذج والبيانات المُقاسة معًا قبل الطلب، واقضِ الوقت في تأكيد أبعاد سطح النار وهندسة التبريد، وتحافظ السفينة على جدولها الزمني.