((( أعمدة موازنة ألمحرك )))ماذا تعني عبارة ألموازنة :
Engine Balancer Shafts
ــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ألسلام عليكم ورحمة الله وبركاته
أثناء أشتغال محرك ألأحتراق ألداخلي فان آلية دوران عمود ألمرفق ( ألكرنك ) سوف يتولّد عنها أهتزاز داخل كتلة ألأسطوانات ( Cylinder Block ).
ولكي يتم تفادي هذا ألأهتزاز لاقصى قدر ممكن , فأن تصميم عمود ألمرفق قد أضيفت له ألثقالات والتي يطلق عليها ( ثقل ألموازنة ) Counterweight
ألغرض من ثقل ألموازنة هو لإخماد أو تحييد قوى ألقصور ألذاتي لعمود ألمرفق والتي سوف ترتفع كنتيجة لدوران عمود ألمرفق .
ولكن رغم وجود هذه ألمعالجة وألتحوير وألتطوير لشكل وتصميم عمود ألمرفق , فأن ألأهتزاز يبقى موجود ولكن بنسب متفاوتة ومن محرك إلى آخر , ويدخل هنا جودة ألتصنيع وألأتقان دور مهم في هذه ألعملية .
بعض مصنعي ألسيارات أعتمدوا عملية أخماد ألأهتزاز في ألمحرك وبألأعتماد على ألية عمل كراسي ألمحرك وأرتباطها بشاسي ألسيارة والتي من خلالها يتم أمتصاص بعض هذا ألاهتزاز وتشتيته لكي نضمن أدنى درجة من ألأهتزاز سواء للمحرك أو ألسيارة بشكل عام .
بعض مصنّعي ألسيارات توجهوا إلى خيار آخر وأعتمدوا فكرة اخرى لغرض أخماد وتحييد وأمتصاص أي أهتزاز حاصل أثناء دوران عمود ألمرفق مهما كان ضئيلاً وذلك بأعتماد ألية عمود ألتوازن ( Balance Shaft ) .
كما هو ألحال في أي محرك يكون ألتوازن مهماً خصوصا عند ألدورات ألعالية للمحرك ( RPM ) .
هنالك مفهوم خاطيء شائع مفاده ان عمود ألتوازن يستخدم لموازنة المحرك بشكل مباشر في حين انه أي عمود التوازن يخلق في ألواقع أهتزاز لمواجهة ألأهتزاز ألناتج عن دوران عمود ألمرفق , ينتج عن ذلك موازنة وتعديل في ألاهتزاز يؤدي ألى أمتصاص للزخم وعكس قوة ألاهتزاز وتصفيرها كالذي يحصل عند عمل بلنص ( ترصيص ) للكفرات ( أطارات ألسيارة ) .
في ألمحرك رباعي ألأشواط نلاحظ ان هنالك مكبسين يرتفعان معاً في حين ان هنالك مكبسين آخرين ينخفضان معاً وفي نفس ألتوقيت , أي أن هنالك حركة تعاقبية ما بين ألمكابس , هذا ألتصميم في ألمحركات يتولّد عنه أهتزاز على ألسرعة الخاملة للمحرك .
ألأهتزاز لا يعني بالضرورة أن ألمحرك غير متوازن , بل انه كذلك في ألواقع , وأنما ألأهتزاز يأتي في أللحظة ألتي تغير فيها ألمكابس أتجاهها صعوداً ونزولاً ينتج عنه صدمة طفيفة تشعر بها على هيئة أهتزاز في ألمحرك , ومع أرتفاع سرعة ألمحرك يرتفع تبعاً لذلك تواتر ألصدمة ولا يتم ألشعور بها بنفس ألقدر حيث يتم أمتصاصه وتشتيته من خلال ألحوامل ( كراسي ألمحرك ) وألشاسيه .
أسباب إزالة وألغاء عمل عمود ألتوازن :
واحد من أهم ألمشاكل ألكبيرة ألمتعلقة بعمود ألتوازن هي ألمتعلقة بالموثوقية , لأن أعمدة ألتوازن تدور بضعف دوران ألمحرك , وبالتالي فان محامل ( ألسبايك ) ( Bearings ) أعمدة ألتوازن سوف تتعرض لضربات شديدة , وكذلك فانه من ألسهل نسبياً تجاوز قدرة محامل عمود التوازن على التعامل معها بمجرد أن تبدأ في زيادة حد سرعة ألدوران , ناهيك عن أن عمود ألتوازن يمثل أيضاً حمولة أضافية على ألمحرك وكذلك يستنزف ضغط زيت ألمحرك لتغذية وتعزيز عمل شدّاد ألجنزير ( Tensioner ) , وتغذية محامل عمود ألتوازن بالزيت ألمطلوب .
ومن الوارد جدا أن يحصل تهشّم وكسر في مسننات بكرة عمود ألتوازن ليس لضعف عملية ألتزييت فحسب ولكن قد يعود ألامر كذلك لتعرّض أعمدة ألتوازن للضغط وألحمل وعوامل ألأستهلاك ألطبيعية ألناتجة عن ظروف ألأشتغال ألطويلة , لذلك فأن من ألمهم جداً حينما نسمع صوت طقطقة عالية صادرة من المحرك أن نوقف عمل المحرك على ألفور وفتح كرتير ألزيت لإحتمال سقوط قطع معدنية مهشّمة من عمود ألتوازن داخل كرتير ألزيت , وهذا له أثر مدمّر على ألمحرك بشكل عام في حال أدى ذلك الى حصول انسداد في شخال ( مصفي ) مضخة ألزيت او مصفي ألزيت ألعام .
أن وجود عمود ألتوازن من عدمه لا يغيّر في أداء ألمحرك , أي أنه ليس له علاقة بزيادة كفاءة ألمحرك او يزيد من القدرة الحصانية , وإنما دوره فقط في تخفيف او منع أهتزاز ألمحرك .
حسب رأيي ألشخصي :
لو قمنا بعمل مقارنة بسيطة ما بين محاسن ومساويء عمود ألتوازن فأن كفة ألترجيح سوف تكون من نصيب ألغاء عمل عمود ألتوازن نظراً للتعقيد ألحاصل في مكونات ألمحرك وكلفة ألصيانة ألأضافية له والمشاكل وألضرر ألمتوقع حدوثه عند فشله في أداء وظيفته .
ومن اجل جميع هذه ألعيوب فأننا نلاحظ أن شركات تصنيع ألسيارات وألمحركات ألتي تعتمد عمل أعمدة ألتوازن قد وفرت قطع غيار بديلة عن عمود ألتوازن لكي يتم ألغاء وإزالة عمود ألتوازن من ألمحرك , وهذا ما أشرت إليه في بداية ألموضوع في عبارة ( ألموثوقية ) .
هل جميع ألمحركات يتوفر فيها عمود ألتوازن ؟
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــ
أعمدة ألتوازن هي ألأكثر شيوعا في ألمحركات ألمستقيمة ذات ألأربع أسطوانات , وألتي نظراً لعدم تناسق تصميمها , فان لها اهتزاز متأصّل من الدرجة ألثانية ( يهتز ألمحرك بمعدل ضعف عدد دورات ألمحرك بألدقيقة ) .
هذا ألأهتزاز لا يمكن التخلّص منه وبغض ألنظر عن مدى توازن ألمكونات ألداخلية , ومع ذلك فانه توجد محركات ذات ألأربع أسطوانات ولا تحتاج ألى عمود ألتوازن مثل :
ألمحركات المسطّحة ذات ألأربع أسطوانات ( ألأفقية ألمتقابلة ) كما في الصورة اعلاه يميناً , وألتي تشبه ( قبضة ألملاكم ) , مثل محركات فولكس فاجن و سوبارو , وكذلك ألمحركات ذات ألست او ألثمان أسطوانات وألتي لا تحتاج كذلك الى عمود ألتوازن لأنها متوانة في ألأصل ولا تحتاج ألى ألتعقيد ألأضافي او التكلفة أو فقدان ألطاقة ألمرتبطة بأعمدة ألتوازن , حيث ان أعمدة التوازن تكلّف ألمحرك عدد من ألأحصنة ألضائعة .
سؤال : لماذا لا يحتاج محرك 6 - 8 أسطوانات لأعمدة ألتوازن عكس بعض محركات 4 أسطوانات ؟؟
ألجواب :
مربط ألفرس هو في حدوث خاصية ألتداخل ( Overlap ) ما بين حركة مكابس ألمحرك .
كيف :
في ألمحرك ذو 4 أسطوانات ( دورة رباعية ألأشواط ) فأن شوط ألقدرة للمكابس لا يحصل فيها ألتداخل , وهذا يعني ان , لأكمال دورة رباعية ألأشواط يتوجّب أن يكمل كل مكبس شوط قدرته ويتوقف تماماً عن ألحركة قبل ان يبدأ ألمكبس ألتالي بشوط قدرة جديد مما يؤدي ألى توقف مؤقّت لحظي بين كل شوط قدرة ونبضة تجهيز ألطاقة أللازمة لحركة عمود ألمرفق .
في ألمحركات ذات المكابس ألمتعددة فان أشواط القدرة تتداخل فيما بينها مما يساعدها على تجهيز طاقة أكثر سلاسة مع أهتزاز أقل مما لو كان ألمحرك ذو أريع أسطوانات .
سوف تلاحظ اخي العزيز ما اعنيه في مقطع الفيديو ألتالي : حاول ان تبطيء سرعة ألمقطع لتتوضح ألصورة .
أعراض ألتدهور ألمبكر لعمود ألتوازن :
1- خشونة وأضطراب في ألسرعة ألخاملة للمحرك .
2- صوت قعقعة ( طقطقة ) وضجيج مكثّف خارج من المحرك .
3- حصول ظاهرة فقد ألأشعال ( Misfiring ) ( تفتفه ) وكذلك حصول خشونة في دوران ألمحرك قد يؤدي ألى أنطفاء ألمحرك خصوصاً أثناء ألقيادة .
4- إضاءة لمبة التحذير في ألطبلون .
ملاحظات مهمة :
1- فقد ألأشعال ألناجم عن وجود خلل في عمود ألتوازن يحدث بسبب عدم ضبط ألتوقيتات بالشكل ألصحيح كنتيجة لأنزلاق ألسير ألمتصل ببكرة عمود ألتوازن بسبب ألحمل ألكبير ألذي يتعرض له عمود التوازن .
2- يتم استبدال عمود ألتوازن بعد كل ( 50000 ) ميل من الخدمة لان تروس ومسننات عمود التوازن تبدأ في هذه ألمرحلة بألتآكل .
3- عمود التوازن على نوعين :
- عمود توازن يعمل بواسطة سير او جنزير
- عمود توازن يعمل بواسطة تعشيق ترس ( بكرة مسننة ) في عمود ألمرفق مع ترس أحد اعمدة ألتوازن .
مقاطع فيديو مهمة توضح اعراض الخلل في عمود ألتوازن وظريقة التغيير :
ملاحظة : تم انشاء هذا الموضوع وبألاعتماد على مصادر اجنبية متنوعة
دمتم في رعاية ألله وحفظه
أخوكم أبو مصطفى النعيمي
مواضيع قد تعجبك