الإصبع الغماز

رافعة الصمام أو الصمام هو أحد مكونات سلسلة الصمامات التي تحول الحركة الدورانية إلى حركة خطية عند تنشيط الصمام. وهي توجد عادة في محركات الاحتراق الداخلي ، حيث تحول الحركة الدورانية لعمود الكامات إلى حركة خطية لصمامات السحب والعادم، إما بشكل مباشر أو غير مباشر.
كان الاستخدام السابق للمصطلح يشير إلى جزء من ترس الصمام في محركات الشعاع بدءًا من عام 1715. ويُستخدم المصطلح أيضًا للمكونات الموجودة في الأسطوانات الهوائية ونول النسيج .
تاريخ
.jpg/440px-Leawood_Pump_(geograph_2682446).jpg)
أول استخدام مسجل لمصطلح صمام التحكم كان كجزء من ترس الصمام في محرك نيوكومن عام 1715 ، وهو شكل مبكر من أشكال المحرك البخاري. كانت الإصدارات المبكرة من محركات نيوكومن من عام 1712 تحتوي على صمامات تعمل يدويًا، ولكن بحلول عام 1715 تم أتمتة هذه المهمة المتكررة من خلال استخدام صمامات التحكم. كان شعاع المحرك يحتوي على "قضيب توصيل" رأسي معلق منه، إلى جانب الأسطوانة. تم ربط الكتل القابلة للتعديل أو "الصمامات" بهذا القضيب ومع تحرك الشعاع لأعلى ولأسفل، تم ضغط الصمامات على رافعات طويلة أو "أبواق" متصلة بصمامات المحرك، مما أدى إلى تشغيل دورة صمامات البخار ومياه الحقن لتشغيل المحرك. [1]
استمرت هذه العملية باستخدام الصمامات الموجودة على قضيب التوصيل حتى أوائل القرن العشرين باستخدام المحرك الكورني . [2]
منذ القرن التاسع عشر فصاعدًا، استخدمت معظم المحركات البخارية صمامات انزلاقية أو صمامات مكبسية ، والتي لا تتطلب استخدام الصمامات.
في محرك الاحتراق الداخلي ، الصمام (يُسمى أيضًا "رافع الصمام" أو "متتبع الحدبة") [3] [4] [5] هو المكون الذي يحول دوران عمود الحدبات إلى حركة رأسية لفتح وإغلاق صمام السحب أو العادم .
الأنواع الرئيسية من الصمامات المستخدمة في محركات السيارات هي الصلبة والهيدروليكية والأسطوانية. [6] [7]
لتقليل التآكل الناتج عن عمود الكامات الدوار، تكون الصمامات دائرية الشكل ويُسمح لها، أو حتى يتم تشجيعها، على الدوران في مكانها. يقلل هذا من التآكل الناتج عن ملامسة عمود الكامات لنفس النقطة على قاعدة الصمام في كل دورة صمام، مما قد يؤدي إلى حدوث أخاديد. ومع ذلك، في بعض المحركات الصغيرة نسبيًا ذات الأسطوانات العديدة (مثل محرك Daimler '250' V8 )، كانت الصمامات صغيرة وغير دوارة. [ بحاجة لمصدر ]
يتم إعطاء قاعدة معظم الصمامات العادية شكلًا محدبًا قليلاً لتخفيف ملامسة الحافة الأمامية لفص عمود الكامات.
البدائل
البديل للصمام هو "متتبع الإصبع"، وهو عبارة عن شعاع دوار يستخدم لتحويل دوران عمود الكامات إلى فتح وإغلاق صمام. تُستخدم متتبعات الإصبع في بعض محركات عمود الكامات العلوي المزدوج عالية الأداء (DOHC)، والأكثر شيوعًا في الدراجات النارية والسيارات الرياضية. [8]
ضبط خلوص الصمام
يحتاج هذا القسم إلى مصادر إضافية للتحقق . ( فبراير 2020 ) |
في معظم محركات الصمامات العلوية (OHV)، يتم تحقيق الخلوص المناسب بين عمود الكامات والصمامة عن طريق تدوير مسمار الضبط في نهاية ذراع الروك الذي يتلامس مع نهاية قضيب الدفع حتى يتم تحقيق الفجوة المطلوبة باستخدام مقياس التحسس . تؤدي الفجوة الكبيرة جدًا إلى التآكل الناتج عن الأجزاء غير المحاذية وتدهور أداء المحرك، ويمكن أن تؤدي الفجوة الصغيرة جدًا إلى ثني قضبان الدفع أو احتراق الصمامات.
يعمل صامولة القفل على تأمين مسمار التثبيت في مكانه. يمكن أن تتسبب مسامير التثبيت غير المحكمة في حدوث عطل كارثي في المحرك، مما أدى إلى حوادث تحطم طائرات مميتة. [9]
في بعض محركات OHV في الستينيات، مثل محرك Ford Taunus V4 ومحرك Opel CIH ، تم إجراء تعديل الصمام عن طريق ضبط ارتفاع نقطة ارتكاز الروك (بدلاً من الطريقة النموذجية لبرغي ضبط نهاية الروك). في إصدارات 1965-1970 من محرك Opel CIH مع الصمامات الصلبة، تم إجراء تعديل الصمام مع تشغيل المحرك. [10]
الصمامات الهيدروليكية

يحتوي الصمام الهيدروليكي ، المعروف أيضًا باسم "رافع الصمام الهيدروليكي" و"ضابط الشد الهيدروليكي"، على مكبس هيدروليكي صغير يمتلئ بزيت المحرك المضغوط. [4] [11] يعمل المكبس كزنبرك هيدروليكي يضبط تلقائيًا خلوص الصمام وفقًا لضغط الزيت. على الرغم من أن حركات المكبس صغيرة وغير متكررة، إلا أنها كافية لجعل تشغيل الصمام قابلًا للتعديل تلقائيًا بحيث لا تكون هناك حاجة لضبط خلوص الصمامات يدويًا.
تعتمد الصمامات الهيدروليكية على إمداد المحرك بالزيت النظيف عند الضغط المناسب. عند بدء تشغيل محرك بارد، مع انخفاض ضغط الزيت، غالبًا ما تصدر الصمامات الهيدروليكية ضوضاء لبضع ثوانٍ، حتى يتم وضعها بشكل صحيح.
صمامات الأسطوانة
استخدمت محركات السيارات المبكرة [ متى؟ ] بكرة عند نقطة التلامس مع عمود الكامات، [12] : 44 ومع ذلك، مع زيادة سرعات المحرك، أصبحت "الصمامات المسطحة" ذات الأطراف البسيطة أكثر شيوعًا من الصمامات ذات الأسطوانات. ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، عادت الصمامات الأسطوانية وأذرع الروك ذات الأطراف الأسطوانية الأسطوانية إلى الظهور بسبب الاحتكاك المنخفض مما يوفر كفاءة أكبر ويقلل من السحب. [7]
تخطيطات صمامات النقل
.jpg/440px-Sidevalve_engine_with_forced_oil_lubrication_to_crank_and_oil_mist_to_camshaft_(Autocar_Handbook,_13th_ed,_1935).jpg)
في محرك الصمام الجانبي - وهو تصميم شائع لمحركات السيارات حتى الخمسينيات من القرن العشرين - يتم تثبيت الصمامات على جانبي الأسطوانة وتواجه لأعلى. وهذا يعني أنه يمكن وضع عمود الكامات مباشرة أسفل الصمامات، دون الحاجة إلى ذراع هزاز. مع كتل الأسطوانات المنخفضة، يمكن للصمامات دفع الصمامات مباشرة دون الحاجة حتى إلى قضيب دفع. [4] [13] تتطلب محركات الصمام الجانبي أيضًا تعديلًا منتظمًا لخلوص الصمام، وفي هذه الحالة كانت الصمامات نفسها هي التي يتم تعديلها مباشرة. تم توفير لوحات وصول صغيرة على جانبي كتلة الأسطوانة، مما يتيح الوصول إلى الفجوة بين الصمامات والصمامات. تحتوي بعض الصمامات على منظم ملولب، ولكن يمكن تعديل المحركات الأبسط عن طريق طحن أطراف ساق الصمام مباشرةً. نظرًا لأن تعديل الصمام يتكون دائمًا من توسيع الخلوص (إعادة طحن الصمامات في مقاعد الصمام أثناء إزالة الكوك يجعلها تجلس في مكان أقل، وبالتالي تقليل خلوص الصمام)، كان التعديل عن طريق تقصير سيقان الصمام طريقة قابلة للتطبيق. وفي نهاية المطاف، سيتم استبدال الصمامات بالكامل، وهي عملية شائعة نسبيًا لمحركات هذا العصر.
في محرك قضيب الدفع ، توجد الصمامات في أسفل كتلة المحرك وتعمل على تشغيل قضبان دفع طويلة ورفيعة تنقل الحركة (عبر أذرع الروك) إلى الصمامات الموجودة في الجزء العلوي من المحرك. [14]
في محرك عمود كامات علوي واحد (SOHC)، يتم دمج الصمامات في تصميم أذرع الروك كقطعة واحدة، حيث يتفاعل عمود الكامات مع ذراع الروك بشكل مباشر. أصبح الإنتاج الضخم لمحركات عمود كامات علوي واحد للسيارات الخاصة أكثر شيوعًا في السبعينيات، في شكل رؤوس أسطوانات متقاطعة مع أذرع هزازة علوية تقع مباشرة فوق عمود كامات علوي واحد، كتصميم أكثر كفاءة يمكن تصنيعه بتكلفة فعالة. كان محرك فورد بينتو 1970-2001 أحد أوائل محركات الإنتاج الضخم التي تستخدم تصميم عمود كامات علوي واحد مع حزام كامات مسنن. [15] في هذا التكوين، تجمع الصمامات بين وظيفة الصمام المنزلق والذراع وجهاز الضبط. كان تعديل خلوص الصمام عادةً بواسطة مسمار ملولب في نهاية الصمام للذراع. غالبًا ما كان لجانب الصمام المنزلق الخطي معدل تآكل مرتفع ويتطلب تزييتًا دقيقًا بزيت يحتوي على إضافات الزنك. تم استخدام تصميم غير شائع نسبيًا لعمود كامات SOHC بأربعة صمامات لكل أسطوانة لأول مرة في محرك Triumph Dolomite Sprint رباعي الأسطوانات في الفترة من 1973 إلى 1980، والذي استخدم عمود كامات به 8 فصوص تعمل على تشغيل الصمامات الستة عشر من خلال ترتيب ذكي لأذرع الروك. [16] [17]
.jpg/440px-Overhead_valve_with_bucket_tappet_(Autocar_Handbook,_13th_ed,_1935).jpg)
تم تطوير محركات عمود الحدبات العلوي المزدوج (DOHC) لأول مرة كمحركات عالية الأداء للطائرات والسباقات، مع تركيب أعمدة الحدبات مباشرة فوق الصمامات ودفعها من خلال "صمام دلو" بسيط. تستخدم معظم المحركات رأس أسطوانة متقاطع التدفق مع الصمامات في صفين على خط عمود الحدبات المقابل لها. يتم ضبط تعديل خلوص الصمام عادةً باستخدام شريحة صغيرة ، تقع إما أعلى أو أسفل الصمام. تم تصنيع الشرائح بمجموعة من السماكات القياسية وكان الميكانيكي يبدلها لتغيير فجوة الصمام. في محركات DOHC المبكرة، يتم تجميع المحرك أولاً باستخدام شريحة افتراضية بسماكة معروفة، ثم يتم قياس الفجوة. سيتم استخدام هذا القياس لحساب سمك الشريحة التي ستؤدي إلى الفجوة المطلوبة. بعد تركيب الشريحة الجديدة، سيتم قياس الفجوات مرة أخرى للتحقق من صحة الخلوص. نظرًا لأنه كان يجب إزالة عمود الكامات لتغيير الحشوات، كانت هذه عملية تستغرق وقتًا طويلاً للغاية (خاصةً لأن موضع عمود الكامات يمكن أن يختلف قليلاً في كل مرة يتم إعادة تثبيته فيها). استخدمت المحركات اللاحقة تصميمًا محسّنًا حيث توجد الحشوات فوق الصمامات، مما سمح بتغيير كل شريحة دون إزالة الصمام أو عمود الكامات. أحد عيوب هذا التصميم هو أن سطح الاحتكاك للصمام يصبح سطح الشريحة، وهي مشكلة صعبة في علم المعادن للإنتاج الضخم. كان أول محرك للإنتاج الضخم يستخدم هذا النظام هو محرك فيات توين كام 1966-2000 ، تلاه محركات من فولفو وفولكس فاجن المبردة بالماء. [18]
استخدامات أخرى
.jpg/440px-Arc_valve,_tappet_and_valve_chest_(Rankin_Kennedy,_Modern_Engines,_Vol_VI).jpg)
يُستخدم مصطلح "الصمام" أيضًا، بشكل غامض، كمكون لأنظمة الصمامات للآلات الأخرى، وخاصة كجزء من صمام الخفقان في الأسطوانات الهوائية . عندما يتم إنتاج فعل ترددي، مثل المثقاب الهوائي أو المطرقة الهوائية ، يمكن تشغيل الصمام بالقصور الذاتي أو بحركة المكبس العامل. عندما يطرق المكبس ذهابًا وإيابًا، فإنه يصطدم بصمام صغير، والذي بدوره يحرك صمام الهواء وبالتالي يعكس تدفق الهواء إلى المكبس. [19]
في أنوال النسيج، يكون الصمام هو آلية تساعد في تشكيل الفتحة أو السقيفة في خيوط السدى (الاتجاه الطويل) للمادة التي تمر من خلالها خيوط اللحمة (من جانب إلى جانب أو الاتجاه القصير). تشكل الصمامات الأنماط الأساسية في المادة مثل النسيج العادي أو الساتان أو الدنيم أو نسج الساتان. لا يزال يتم نسج تويد هاريس على أنوال لا تزال تستخدم الصمامات فيها. [ بحاجة لمصدر ]
انظر أيضا
مراجع
- ^ محرك نيوكومن التذكاري . دارتموث، إنجلترا: جمعية نيوكومن .
- ^ وودال، فرانك د. (1975). محركات البخار وعجلات المياه . مورلاند. ص 31-34. ISBN 0903485354.
- ^ Setright & Anatomy of the Motor Car، ص 33
- ^ abc Hillier, VAW (1981). Fundamentals of Motor Vehicle Technology (4th ed.). Stanley Thornes. p. 44. ISBN 0-09-143161-1.
- ^ "عملية نظام الصمامات" (PDF) . www.thecarguys.net . تم الاسترجاع في 11 فبراير 2020 .
- ^ "الرافعات الهيدروليكية مقابل الرافعات الصلبة". www.summitracing.com . تم الاسترجاع في 29 سبتمبر 2024 .
- ^ ab "ما هو الفرق بين الصمام المسطح وعمود الكامات الأسطواني؟". www.summitracing.com . تم الاسترجاع في 29 سبتمبر 2024 .
- ^ "حول أولئك المتابعين للأصابع في محركات الدراجات الرياضية". www.cycleworld.com . تم الاسترجاع في 11 فبراير 2020 .
- ^ ألكسندر، روبرت تشارلز (1999). مخترع الاستريو: حياة وأعمال آلان داور بلوملين. دار فوكال للنشر . رقم ISBN 0-240-51628-1.
- ^ "ضبط سيارة أوبل سعة 1.9 لتر (الجزء الأول)" (PDF) . www.opelclub.com . تم الاسترجاع في 21 فبراير 2020 .
- ^ Setright & Anatomy of the Motor Car، ص 33
- ^ هيلير، فيكتور ألبرت والتر (1991). أساسيات تكنولوجيا المركبات الآلية. نيلسون ثورنز. ISBN 978-0-7487-0531-3تم الاسترجاع بتاريخ 11 فبراير 2020 .
- ^ Setright & Anatomy of the Motor Car، ص 34
- ^ Setright, LJK (1976). "Valve gear". في Ian Ward (محرر). Anatomy of the Motor Car . Orbis. ص 29-36. ISBN 0-85613-230-6.
- ^ "دليل ضبط محرك فورد SOHC (بينتو)". www.burtonpower.com . تم الاسترجاع في 20 مارس 2020 .
- ^ "تاريخ الدولوميت". www.triumphclub.co.nz . تم الاسترجاع في 20 مارس 2020 .
- ^ "Triumph Dolomite Sprint". www.classiccars4sale.net . تم الاسترجاع في 20 مارس 2020 .
- ^ Setright & Anatomy of the Motor Car، ص 34
- ^ كينيدي، رانكين. كتاب المحركات الحديثة ومولدات الطاقة . المجلد السادس (طبعة 1912). لندن: كاكستون. ص 162-166.
