دورة التزييت Lubricating System
الغرض من عملية التزييت :
هو وضع غشاء رقيق من الزيت بين سطحين متلاصقين يتحرك إحداهما بالنسبة للآخر حتى يحول الزيت دون تلامسهما أثناء الحركة وتقل المقاومة الاحتكاكية التي تنشأ بينهما تلافياً للتآكل الذي يحدث حتماً إذا كان هناك تلامس معدني مباشر دون غشاء أو طبقة من الزيت بينهما ويؤدى إلى تلفهما ويفضل الزيت كأداة للتزييت بسبب خاصية تلاصقه مع السطوح وخاصية لزوجته حيث يتكون غشاء الزيت المتواجد بين السطحين من عدة طبقات تلتصق طبقاته الخارجية مع سطح المعدن المجاور لها بخاصية الالتصاق – بينما تتماسك طبقاته الداخلية مع بعضها بخاصية اللزوجة و التي تحول دون انفصال أو قطع أو شرخ هذه الطبقات عن بعضها عند ازلاقها أو تدحرجها فوق بعضها تحت ضغط أثناء حركة الأجزاء المتحركة كما تحول دون هروبه من بين الأسطح كما فى السوائل الأخرى .
اللزوجة:
هي خاصية تعبر عن مقدار تماسك الطبقات الداخلية لسائل ما مع بعضها أو بمعنى آخر مقدار مقاومته للسريان و التدفق و احتكاك طبقاته المتوسطة مع بعضها عندما تميل إلى الانفصال أثناء حركة الأجزاء المتحركة ولا تدل اللزوجة على حسن أداء الزيت لوظائفه ولا على صفاته التزييتية إنما تدل على قوامه فى درجة حرارة معينة و الزيوت العالية اللزوجة هي التي تتحمل حرارة عالية دون أن تتغير درجتها .
وظائف زيت التزييت:
1- التزييت : يحول الزيت دون احتكاك الأسطح المعدنية ببعضها فيمنع تآكل سطوحها أو حدوث خدوش عليها .
2- التبريد : يمتص الزيت الحرارة من الاسطوانات و المكابس وكراسي التحميل (الارتكاز ) وغيرها من أجزاء المحرك وينقلها إلى خزان الزيت بعلبة المرفق وهكذا يحول دون تمددها وتماسكها نتيجة لارتفاع درجة حرارتها .
3- الحبك و الإحكام : يملئ الزيت الفراغ بين الاسطوانات ومكابسها وبين حلقات شنابر المكبس ومجاريها وبذلك يحول دون تسرب غازات الاحتراق إلى الخارج .
4- التنظيف : يختلط الزيت بالكربون و التربة و المواد الصمغية وغيرها من المواد الغريبة التي تتكون داخل المحرك ويحملها معه إلي خزان الزيت بعلبة المرفق حيث تترسب الجزيئات الكبيرة فى قاعه ويتم التخلص من الجزيئات الصغيرة العالقة به بواسطة مرشح الزيت .
5- زيادة القدرة المستفادة : يعمل الزيت على تقليل القدرة المفقودة فى التغلب على الاحتكاك ومن جراء تسرب غازات الاحتراق .
6- ردع الصدمات : يعمل كوسادة تردع الأصوات الناتجة عن حدة الصدمات التي تحدث بين الأجزاء المتحركة من جراء التغير الفجائي فى الضغط عند الاحتراق مما يساعد على الأداء الهادئ للمحرك .
أنواع الاحتكاك:-
1- الاحتكاك الجاف:
هو الاحتكاك الناشئ أثناء الحكة بين سطحين جافيين دون أن يفصلهما غشاء من الزيت أو طبقة من الشحم حيث تتداخل نتؤاتهما وتتماسك مع بعضه وبالتالي يكون الاحتكاك عالياً نسبياً كلما كانت السطوح المتلامسة خشنة يقل نوعا ما كلما كانت ناعمة ملساء .
2- الاحتكاك الدهني:
ويحدث هذا النوع من الاحتكاك فى محرك السيارة عند بدء إدارته حيث يكون الزيت قد تسرب معظمه (طبقاته الداخلية) من طبقات المكابس و الاسطوانات وكذلك سطوح كراسي ارتكاز المحاور .
* لذا يوصي مهندسو السيارات بان يترك المحرك دائراً على سرعة بطيئة لعدة دقائق بعد بدء إدارته وأثناء فترة تسخينه دون تحميل المحرك بمقاومات الحركة على الطريق حتى يعطى الفرصة للمرفق ليعمل اتجاه دورانه على سحب طبقة من الزيت أسفله و التي تتزايد بعدما تعمل دورة التزييت بكفاءة لتدفق المرفق إلى وضعه المركزي بالكرسي حيث ينعدم التلامس المعدني.
3- الاحتكاك اللزج:
وهو الذي ينشا بين سطحي جسمين يفصلها تماماً غشاء وفير من الزيت يحمل الجسم المتحرك وبالتالي ينعدم التلامس المعدني ويصبح الاحتكاك فى هذه الحالة ناشئاً بين طبقات الزيت التي تتحرك بالنسبة لبعضها فقط الذي يسمى بالاحتكاك المائع.
الخصائص الواجب توافرها فى زيوت التزييت :
1- ذو لزوجة مناسبة ثابتة :- أي ذو قوام ثابت يلائم جميع ظروف التشغيل المختلفة (درجات الحرارة العالية و المنخفضة – الطقس الرطب و الجاف –التشغيل لمسافات طويلة وقصيرة وعلى سرعات عالية وبطيئة).
2- ذو مقاومة كبيرة للاحتراق:- إذ يجب أن يكون قادراً على تحمل الحرارة المرتفعة التي يتعرض لها كدرجة حرارة جدران الاسطوانات و المكابس و الشنابر أثناء تشغيل المحرك دون أن يحترق حتى لا تتكون نسبة كبيرة من الكربون تتراكم فى غرف الاحتراق وتترسب على أقطاب شمعة الاشتعال.
3- ذو مقاومة للتأكسد :- حتى لا يؤدى هذا التأكسد إلى تكون طبقة غروية تشبة القطران تسد مجارى ومواسير الزيت وتكون طبقة صمغية تشبة الورنيش تعوق حلقات المكبس و الصمامات وتكون مواد فعالة كيماوية تعمل على تآكل الأجزاء المتحركة .
4- ذو مقاومة للرغوة :- إذ يجب ألا يمثل إلى حدوث رغوة تشبة رغوة بياض البيض عند ضربه بالمضرب من جراء اهتزازه بعلبة المرفق وتلاطم عمود المرفق معه وخلطه بالماء الناتج عن درجات الحرارة المنخفضة كإحدى نواتج الاحتراق أو من تكثف الماء المصاحب لهواء تهوية علبة المرفق وتعمل هذه الرغاوى على زيادة حجم الزيت وبالتالي انسكابه من فتحة تهوية علبة المرفق فتقل كفاءة عملية التزييت. ويمنع تكون المواد الغروية بتغيير الزيت كل فترة زمنية قصيرة أو بالسير بالسيارة مسافات طويلة من حين لآخر للتخلص من الماء الوارد إلى علبة المرفق وتبخره بالإضافة إلى الطرق الحديثة لتهوية علبة المرفق.
§ وتعتبر الزيوت المعدنية وهى التي تستخلص من النفط الخام انسب أنواع الزيوت و أكثرها شيوعاً للإستعمال فى تزييت المحركات إذ أنها تتغير بدرجة بسيطة جداً عند تعرضها للهواء ولا تتفحم إلا نادراً أنها تهيئ سرعة الإدارة للمحركات .
§ وأصبحت الزيوت الآن تعرف بالدرجات التي حددتها جمعية مهندسي السيارات Society Of Automotive Engineers وهى أرقام (10 ، 20 ، 30 ، 40 ،60 ، 90 ،110) يسبق كل من هذه الأرقام الرمز S A E بالإضافة إلى اسم الزيت الذي يحدد نوع الخدمة ويدل الرقم الأصغر على أن الزيوت ذو معامل لزوجة صغير و الرقم الأكبر على أن الزيت ذو معامل لزوجة كبير.
كما أن هناك بعض الشركات المنتجة للزيوت تبعاً للإضافات المضافة للزيت كما يلي :-
- زيت عادى Reguler
وهو زيت ناتج من تقطير النفط الخام دون إضافات كفاءته ضعيفة وتتأثر لزوجته بارتفاع درجة حرارته ويتأكسد فى درجات الحرارة العالية أثناء التشغيل ويستخدم هذا الزيت على المحركات ذات نسب الإنضغاط المنخفضة أو المحركات القديمة المستخدمة لفترة طويلة تسبق العمرة .
- زيت مخصوص Super
وهو زيت أضيفت إليه إضافات كيماوية تمنع التأكسد وتذيب الرواسب نواتج الاحتراق وتحول دون تكون مواد صمغية أو شمعية ويستخدم على المحركات الخفيفة (بنزين ) عند بداية استعمالها .
- زيت التشغيل الشاق (Heavy Duty (H.D
يعد هذا الزيت بإضافات خاصة للاستخدام الخاص على محركات الديزل ذات القدرات العالية .
إضافات الزيوت :
1- إضافات مانعة التأكسد.
2- إضافات مانعة للرغاوى .
3- إضافات مانعة للشمعيات و الصمغيات .
4- إضافات مانعة للتآكل .
5- إضافات تحسين معامل اللزوجة.
6- إضافات التنظيف.
7- إضافات مانعة للصدأ.
الأجزاء المتحركة التي تتطلب التزييت :-
- كراسي محاور المرفق .
- بنز المكبس .
- جدران الاسطوانات.
- كراسي عمود الكامات.
- عمود روافع الصمامات.
- ادلة الصمامات.
- تروس التوقيت.
طريقة التزييت:
تعتبر طريقة التزييت الجبري اكثر الطرق شيوعاً وسوف نتحدث عنها بالتفصيل وفيها تستخدم مضخة تأخذ حركتها عن طريق ترس خاص مشكل على عمود الكامات وتقوم هذه المضخة بسحبالزيت من وعاء الزيت (غطاء علبة المرفق) عبر مصفاة سلكية ثم تدفعه بضغط معين يحدده منظم الضغط ليمر إلى مرشح الزيت ومنه إلي أنبوبة رئيسية تتفرع إلي عدة فروع تصل إلي ممرات الزيت لتزييت الاجزاء المتحركة بالمحرك وهذه الفروع هي :-
- فرع إلي مبين ضغط الزيت فى الدائرة أثناء تشغيل المحرك.
- فرع إلي كراسي ارتكاز عمود المرفق.
- فرع إلي كراسي عمود الكامات.
- فرع إلي عمود روافع الصمامات اعلي غطاء الاسطوانات ومن ثم سيقان دفع الصمامات.
- ممر خاص بالكرسي الأمامي لعمود المرفق أو كرسي عمود الكامات لتزييت تروس التوقيت.
ويتساقط الزيت بعد مروره فى هذه الفروع إلى علبة المرفق (خزان الزيت ) مرة أخرى.
مكونات مجموعة التزييت:
1- وعاء الزيت : Oil pan
وهو الوعاء الذي يتجمع فيه زيت تزييت المحرك والغرض منه ان يعمل كخزان لكمية معينة من الزيت تبعا لمتطلبات المحرك والحفاظ على مستوى الزيت بحيث يكون ثابتا ومناسبا بالنسبة للمضخة اثناء هبوط او صعود المرتفعات لذا تكون قاعدته ذات مستويين مختلفين كما يحتوى على سدادة تفريغ فى ادنى نقطة فيه حتى يمكن تفريغ زيت المحرك بعد رفع او فك هذه السدادة .
2- مصفاة الزيت: Oil Strainer
هي عبارة عن شبكة سلكية معدنية دقيقة الثغرات توضع فى غلاف تربط اسفل مضخة الزيت بحيث تكون على بعد مناسب من قاع وعاء الزيت تفاديا لالتقاط الرواسب المعدنية الناتجة اثناء تشغيل المحرك و التي تتراكم داخل الوعاء وبالتالي تعمل المصفاة على تنقية الزيت من المواد الغريبة الكبيرة نسبيا من الوصول إلى ارجاء المحرك مع تيار الزيت .
3- مضخة الزيت Oil Pump
تستخدم عدة انواع من مضخات الزيت ضمن مجموعة التزييت لاجزاء المحرك مثل المضخة ذات الريش – المضخة الدوارة – المضخة ذات الساق الغاطس – المضخة ذات التروس وهى تستمد حركتها عادة على اختلاف انواعها من عمود كامات المحرك واحيانا من عمود المرفق و الغرض من المضخة هو سحب الزيت من الوعاء ثم دفعه فى موزع دائرة التزييت تحت ضغط معين يناسب الضغط اللازم لوصول الزيت لاجزاء المحركات المختلفة ويتم تزويد المضخة بمنظم للضغط (صمام امن) يركب معها عند فتحة خروج الزيت .
4- مرشح الزيت Oil Filter
يركب فى دوائر تزييت المحرك نوعان رئيسيان لمرشحات (منقيات ) الزيت والغرض منها هو حجز الشوائب الدقيقة العالقة بالزيت وتحول دون مرورها فى دائرة التزييت ليصل نظيفاً إلي اجزاء المحرك المتحركة فيقل تاكلها ويطول عمر تشغيلها.
انواعه:
النوع الاول:-
هو المرشح ذو الغلاف الدائم او العلبة التي توضع فيها مادة الترشيح حيث تستبدل وحدها دون العلبة او الغلاف كل 8000 :10000 كم حتى يبقى المرشح ذو اداء جيد لوظيفته .
النوع الثاني :-
هو المرشح القابل للتبديل للغلاف ومادة الترشيح كوحدة واحدة حيث يبدل بالكامل وليس لمادة الترشيح فقط وتصنع غالبا مادة الترشيح من نسيج اللباد المسامي (نفايات القطن ) تنحصر بين لوحين معدنيين رقيقين مثقوبين او من طبقات ورقية معالجة بالراتيجات او الواح معدنية رقيقة تفصل فيما بينهما قطبان او حواجز لتحيير الزيت وحبيبات الشوائب العالقة به فتنفصل عنه وترسب فى قاع الغلاف .
دوائر ترشيح زيت التزييت :
1- دائرة الترشيح الجزئي للزيت:
وفيها يوجد ممران منفصلان للزيت يتصل احدهما بالمرشح بينما يتصل الاخر بكراسي محاور المحرك المختلفة حيث يمر جزء من الزيت الوراد من المضخة إلى ممر جانبي إلي المرشح ليمر خلال مادة ترشيح دقيقة ثم يعود إلى خزان الزيت بعلبة المرفق بعد ترشيحه وتنقيته حتى يظل نظيفا قبل ان يتجة او يدفع إلى كراسي محاور المحرك .
2- دائرة الترشيح الكلى للزيت:
وفيها يمر الزيت فى ممر واحد حيث يمر الزيت الوارد من المضخة كله عبر المرشح الكلى للزيت لينساب خلال مادة الترشيح ليخرج بعد تنقيته إلى كراسي المحاور ويحتوى المرشح الكلى على صمام تحويل مسار الزيت حتى يسمح بمروره عبر المرشح فى حالة انسداد مادة الترشيح تماما حيث يفتح الصمام عند زيادة ضغط الزيت الوارد ليمر الزيت بالمرشح ويكمل دورته دون ترشيح وهكذا يحول الصمام دون انقطاع الزيت عن كراسي المحاور عند انسداد مادة الترشيح ومن الاهمية تبديل الزيت مع المرشح بصورة دورية منتظمة تفاديا لما يحدث نتيجة سوء الترشيح .
اجهزة الامان فى دوائر التزييت :
تزود دوائر التزييت الجبرية(بالضغط) باجهزة ووسائل امان يمكن بها حماية دورة التزييت من الانقطاع وضمان توافر الزيت و استمراريته لتادية وظيفته فى تزييت الاجزاء المتحركة بالمحرك وهى :
1- منظم ضغط الزيت (صمام الامن بالدائرة ).
2- مبين ضغط الزيت الميكانيكي Oil Pressure Indicator .
منظم ضغط الزيت صمام الامن بالدائرة :
والغرض منه هو الحفاظ على ضغط الزيت بحث يظل ثابتا ومناسبا للوصول إلى الاجزاء المتحركة بالمحرك بغض النظر عن درجة حرارة الزيت او سرعة دوران المضخة التى تدفع الزيت بضغط عال كلما زادت سرعة دوران المحرك .
مبين ضغط الزيت الميكانيكي :
تزود دوائر التزييت بمبين خاص ببيان ضغط الزيت يثبت على لوحة القيادة حتى يتمكن السائق من رؤيته ويلفت نظره اذا ما حدث عطل او خلل فى الدائرة يحول دون وصول الزيت إلى الاجزاء المتحركة بالمحرك ويتصل هذا المبين باحد فروع الانبوبة الرئيسية الخارجة من مضخة الزيت .
كيف يعمل مبين الزيت الميكانيكي ؟
عند توارد الزيت المدفوع او المضغوط من المضخة إلى الماسورة ينضغط الهواء المحصور بداخل الانبوبة نحو نهايتها المغلقة التى تنفرد بتاثير الهواء الحبوس تبعا لزيادة الضغط وعند انفراد هذه النهاية الحرة إلى الخارج تتحرك معها الرافعة المفصلية لتحرك القطاع المسنن حول محور ارتكازه ليدير الترس ومعه المؤشر ليبين مقدار ضغط الزيت على تدريج المبين .
مقياس مستوى الزيت Oil Stick
هو عبارة عن عمود معدني طويل يستعمل لمعرفة عمق كمية الزيت الموجود داخل وعاء الزيت بالمحرك ويدخل هذا الساق الي المحرك من خلال انبوبة مثبتة على كتلة الاسطوانات حيث تغطس نهاية المقياس داخل الزيت وهي مدرجة بعلامات تظهر مستوى الزيت فى الحوض ، ويجب فحص مستوى الزيت بصورة دورية قبل تشغيل المحرك ويجب ان يكون مستوى الزيت على المقياس بين العلامتين اللتين تشيران إلى اعلى مستوى واقل مستوى للزيت ولا ينصح بتشغيل المحرك اذا كان الزيت اقل او اكثر من المستوى المطلوب .
مبردات الزيت :
يجب ان تكون درجة حرارة الزيت منخفضة عن او اقل من درجة حرارة اجزاء المحرك وحتى تظل دون ذلك تجهز دوائر التزييت لبعض محركات مركبات الخدمة الشاقة بمبردات يحول اليها الزيت الوارد من المضخة لتبريده قبل مروره إلى الدائرة اذا ما تطلب الامر عن طريق صمام تحويل .
تهوية علبة المرفق Crankcase Ventilation :
· للحفاظ على الضغط داخل علبة المرفق وضمان عدم نقص كمية الزيت بها وذلك بالتخلص من الابخرة الضارة .
· الحفاظ على خواص زيت التزييت لضمان تزييت جيد لاجزاء المحرك وذلك بالتخلص من المواد الضارة الناتجة اثناء التشغيل .
· يجب عدم ادارة المحرك على سرعات بطيئة لمدة طويلة الا بعد ان تصل درجة حرارته إلى درجة حرارة التشغيل و التي عندها يتبخر كل من الماء
و الشحنة المتسربة و بالتالي يمكن التخلص منهما عن طريق تهوية علبة المرفق .
وسائل تهوية علبة المرفق :
تحتوى دائرة هواء تهوية علبة المرفق عامة على فتحة لدخول الهواء الي المحرك –فتحة لخروج الهواء من المحرك –وسائل تدوير الهواء بين الفتحتين ويستخدم فى تهوية المحركات الحديثة علبة مرفق محكمة لذا يطلق على نظام تهويتها بنظام التهوية الموجبة للعلبة Positive Crank Case Ventilation وفيه يتم ادخال تيار هواء التهوية من المرشح الرئيسي مباشرة والذى يدفع الابخرة المتجمعة بعلبة المرفق من فتحة الخروج الجانبية بالعلبة الي انبوبة خاصة تتصل بالمغذى او مشعب السحب لاعادتها ثانية إلى غرف الاحتراق مع مخلوط الهواء و الوقود عبر صمام التهوية الموجبة لعلبة المرفق .
