كيف يحول محرك المكبس الحركة المتبادلة للمكبس إلى حركة دورانية؟

محركات المكبس قم بتحويل الحركة الخطية المتبادلة لمكبس إلى حركة دورانية ، عادة من خلال سلسلة من المكونات والآليات الرئيسية. فيما يلي شرح مفصل لهذه العملية:

1. الحركة المتبادلة للمكبس
قلب محرك المكبس هو المكبس ، الذي يقع في أسطوانة مغلقة. المكبس بالمثل في الأسطوانة من خلال الطاقة الخارجية (عادة من توسيع الغاز أو ضغط الغاز في غرفة الاحتراق). حركة المكبس مدفوعة بالعوامل التالية:

توسيع الغاز: في محرك احتراق داخلي (مثل محرك البنزين أو محرك الديزل) ، يتم إشعال مزيج الوقود والهواء في الأسطوانة ، ويتوسع الغاز ، مما يدفع المكبس لأعلى ولأسفل إلى الأمام والخلف على طول الجدار الداخلي للأسطوانة.

ضغط الغاز: في ضاغط ، يتم ضغط الهواء ، مما يولد ضغطًا ودرجة حرارة عالية ، مما يدفع المكبس إلى التحرك نحو نهاية واحدة من الأسطوانة.

2. آلية تحويل قضيب التوصيل والعمود المرفقي
يتم تحويل الحركة المتبادلة الخطية للمكبس إلى حركة دورانية من خلال مكون يسمى Rod ** Connecting Rod **. يتم توصيل أحد نهايات قضيب التوصيل بالمكبس ويتم توصيل الطرف الآخر بالعمود المرفقي. العمود المرفقي هو مكون رئيسي في محرك المكبس يحول الحركة الخطية للمكبس إلى حركة الدوران.

الاتصال بين قضيب التوصيل والمكبس: يتم توصيل المكبس بقضيب التوصيل من خلال دبوس المكبس ، ويتم توصيل الطرف الآخر من قضيب التوصيل بالعمود المرفقي من خلال فتحة في نهاية قضيب التوصيل. تنتقل حركة المكبس لأعلى ولأسفل للمكبس (على طول اتجاه الأسطوانة) إلى العمود المرفقي بواسطة قضيب التوصيل.

دوران العمود المرفقي: بينما يتحرك المكبس لأعلى ولأسفل ، يحول قضيب التوصيل الحركة الخطية للمكبس إلى الحركة الدورانية للعمود المرفقي. يمكن للحركة الدورانية للعمود المرفقي أن تدفع المعدات الميكانيكية أو توليد إخراج الطاقة.

3. التشغيل وإخراج الطاقة من العمود المرفقي
يتحقق دوران العمود المرفقي من خلال تراكب حركات المكبس المتعددة. في المحرك ، عادة ما يكون هناك أسطوانات متعددة ، يتكون كل منها من مكبس وقضيب متصل. تعمل هذه الأسطوانات بالتناوب ، أي أن كل مكبس يؤدي عملية الضغط والإشعال والعمل والعادم في أوقات مختلفة. من خلال الحركة المتناوبة للمكبس ، يتم دفع العمود المرفقي باستمرار لتشكيل ناتج دوران ناعم.

محرك رباعي الأشواط: في محرك شائع من أربعة أشجار ، يمر كل مكبس من أربع مراحل: المدخول ، والضغط ، والعمل ، والعادم. كل مرحلة تدفع المكبس إلى التحرك لأعلى ولأسفل على طول الاسطوانة ، ويحول نظام التوصيل والعمود المرفقي هذه الحركات إلى دوران العمود المرفقي.

محرك ثنائي السكتة الدماغية: في محرك ثنائي السكتة الدماغية ، تتوافق كل حركة لأعلى ولأسفل للمكبس مع دورة الطاقة ، وبالتالي فإن تردد دورته أعلى. على الرغم من أن دورة العمل لمحرك ثنائي السكتة الدماغية تختلف عن محرك الأربعة أشواك ، إلا أن الحركة الخطية للمكبس لا تزال تتحول إلى حركة دورانية من خلال قضيب التوصيل والعمود المرفقي.

4. تفاعل المكونات الرئيسية
دولاب الموازنة: عادةً ما يتم توصيل دولاب الموازنة بالطرف الآخر من العمود المرفقي لموازنة الاهتزاز والتقلبات عند تشغيل المحرك. يقوم دوران دولاب الموازنة بتخزين بعض الطاقة الدورانية ويساعد على إنتاج الطاقة بسلاسة ، خاصةً عندما لا تكون حركة المكبس ناعمة تمامًا ، تساعد دولاب الموازنة على الحفاظ على استمرارية الدوران.

عمود الحدبات: يتم استخدام عمود الحدبات للتحكم في فتح وإغلاق الصمام. ترتيب عملية السحب والعادم مهم للغاية. يتم توصيله بالعمود المرفقي من خلال التروس أو السلاسل لمزامنة الحركة المتبادلة للمكبس وعمل الصمام.

مع وجود أسطوانات متعددة تعمل معًا ، تكون محركات المكبس قادرة على إنتاج قوة دورانية مستمرة بسلاسة ، وهو أيضًا مبدأ العمل المستخدم في معظم محركات الاحتراق الداخلي (مثل محركات السيارات) والعديد من الآلات الصناعية .