ذراع المكبس

في محرك المكبس ، يربط قضيب المكبس المكبس برأس المكبس، ومن ثم بقضيب التوصيل الذي يدير عمود المرفق أو (في قاطرات البخار ) عجلات القيادة. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

لا تحتوي محركات الاحتراق الداخلي ، وخاصة جميع محركات السيارات الحديثة ، عادةً على قضبان توصيل للمكابس. بدلاً من ذلك، تستخدم مكابس مدمجة ، حيث يكون المكبس ورأس التوصيل مدمجين، وبالتالي لا يحتاجان إلى قضيب توصيل بينهما. وقد استُخدم مصطلح "قضيب المكبس " كمرادف لمصطلح "قضيب التوصيل" في سياق هذه المحركات. ^{[ 3 ]}

تحتوي المحركات ذات الرؤوس المتقاطعة على قضبان مكابس. وتشمل هذه المحركات معظم قاطرات البخار وبعض محركات الديزل البحرية الكبيرة .

تُصنع قضبان مكابس الضواغط من أنواع مختلفة من الفولاذ حسب مستويات الإجهاد وضغط الغاز. ^{[ 4 ]}

كانت أولى محركات الشعاع أحادية الفعل ، مثل محرك نيوكومن ، تعمل بشوط قدرة واحد نحو الأسفل. وبدلاً من قضيب المكبس، استخدمت سلسلة حديدية. كانت هذه السلسلة قادرة على نقل قوة الشد، ولكن ليس قوة الضغط الصاعدة. كان المكبس محكم الإغلاق داخل الأسطوانة حول حافته، بينما كان الجزء العلوي من الأسطوانة مفتوحًا. لاحقًا، استُخدم قضيب مكبس بدائي، ببساطة لتجنب تكلفة السلسلة الطويلة المطروقة.

أدى تطوير وات للمحرك البخاري إلى إدخال أسطوانة علوية مغلقة. استلزم ذلك وجود صندوق حشو لإحكام الإغلاق حول قضيب المكبس، وتصنيع قضيب المكبس بدقة عالية ليصبح أسطوانيًا وناعمًا. في ذلك الوقت، كانت المحركات لا تزال أحادية الفعل، وكان قضيب المكبس يعمل فقط تحت تأثير الشد.

أدت التطورات اللاحقة، التي قام بها وات أيضاً، إلى إنتاج أسطوانة مزدوجة الفعل . وأصبح على قضيب المكبس نقل قوة دفع وسحب بالتناوب. وبسبب استخدام محرك البخار عموماً لأسطوانة مغلقة، مزدوجة الفعل في أغلب الأحيان، أصبح يعتمد على صندوق الحشو، وبالتالي على قضيب المكبس.

استخدمت جميع قاطرات البخار تقريبًا تصميمًا مشابهًا للأسطوانة، مع وجود منزلق رأسي مثبت بجوار الأسطوانة وقضيب مكبس قصير بينهما.

في بعض الحالات، استُخدمت قضبان التوصيل الخلفية أيضاً. كانت هذه القضبان نادرة في المملكة المتحدة، ولكنها شائعة نسبياً في أوروبا، على الأقل بالنسبة للقاطرات الكبيرة.

تعمل محركات الاحتراق الداخلي (المكبسية) بسرعات أعلى من محركات البخار. ولذلك، فهي تستفيد من انخفاض كتلة الأجزاء المتحركة ومن وصلة أقصر وأكثر صلابة بين المكبس وذراع التوصيل. كما أن المحركات ثنائية الفعل نادرة جدًا، على الرغم من أنها كانت تستخدم قضبان المكبس. وهكذا، سُرعان ما تم اعتماد مكبس الجذع خفيف الوزن لمحرك البخار عالي السرعة، ولا يزال يُستخدم حتى اليوم. وقد تمثلت التغييرات الرئيسية فيه في حلقات منع التسرب واستخدام سبائك الألومنيوم لتخفيف وزن المكابس.

تستخدم بعض محركات الديزل الكبيرة بطيئة السرعة، وخاصة تلك المستخدمة في السفن، رؤوس توصيل وقضبان مكابس. أما محركات الديزل متوسطة وعالية السرعة فتعمل بسرعات أعلى، ولذلك تستخدم مكابس جذعية أخف وزناً.

• مكونات قاطرة بخارية