ما هو ضبط خلوص صمامات المحرك (ضبط البلوف)؟ لماذا ومتى يكون ضروريًا؟
ما هو ضبط صمامات المحرك، ولماذا ومتى يلزم؟ قياس خلوص الصمامات، وخطوات الضبط، وأعراض الأعطال في محركات الديزل للمركبات التجارية الثقيلة.
يجري تشغيل رأس قاطرة في الساعات الأولى من الصباح، فتصدر من تحت الغطاء طقطقة منتظمة، وكثيرًا ما يعد هذا الصوت «صوت محرك بارد» فيجري تجاهله. وبعد بضعة أشهر تعجز المركبة نفسها عن إعطاء العزم المطلوب على المنحدرات. ويظهر ضغط الانضغاط في إحدى الأسطوانات منخفضًا بشكل واضح، وعند فك رأس الأسطوانة تظهر آثار احتراق على سطح ارتكاز صمام العادم. والشيء الوحيد الذي تغير خلال هذه المدة هو فجوة صغيرة تقاس بأعشار المليمتر. ونتناول في هذا الدليل ضبط الصمامات لا بوصفه بندًا من بنود الصيانة، بل بوصفه عملية قياس تتحكم في السلوك الحراري للسلسلة الميكانيكية الممتدة من عمود الكامات إلى رأس الصمام.
ما هو خلوص صمام المحرك ولماذا يترك؟
خلوص صمام المحرك هو الفجوة الحرة التي تترك عمدًا بين عناصر السلسلة الميكانيكية التي تتحكم في الصمام عندما يكون مغلقًا. أما ضبط الصمامات فهو إعادة هذه الفجوة إلى القيمة التي حددتها الشركة المصنعة. ولا يعد هذا الخلوص عيبًا، ولا هو تفاوت تصنيعي، بل جزء من التصميم. وله غرض واحد: ألا ترفع الأجزاء التي تتمدد عند وصول المحرك إلى درجة حرارة التشغيل الصمام عن مقعده، أي أن يتمكن الصمام من الانغلاق التام.
ويعود سبب هذا الخلوص إلى التمدد الحراري. فعندما ترتفع حرارة المحرك البارد إلى درجة حرارة التشغيل، لا تصل ساق الصمام والذراع المتأرجح وقضيب الدفع ورأس الأسطوانة إلى درجة الحرارة نفسها في الوقت نفسه، ولا تتمدد بالنسبة نفسها. وأصعب هذه العناصر مهمة هو صمام العادم، إذ تمر عليه كل الغازات الساخنة الخارجة من غرفة الاحتراق، فهو أشد أجزاء السلسلة حرارة وأكثرها تمددًا. فإذا لم يترك أي خلوص والمحرك بارد، فإن الساق التي تتمدد عند السخونة ترتكز على الذراع المتأرجح وتبقي الصمام مفتوحًا عن مقعده بفجوة تبلغ بضعة أجزاء من مئة من المليمتر. وحتى هذه الفجوة الضئيلة تكفي لإلحاق الضرر بالمحرك خلال مدة قصيرة.
وللخلوص وظيفة ثانية أقل شهرة. فالصمام يتخلص من الحرارة الواقعة عليه عبر مسارين: يمر أحدهما عبر الساق إلى دليل الصمام، ويمتد الآخر من رأس الصمام إلى سطح الارتكاز، ومنه إلى رأس الأسطوانة المبرد. ولا يعمل هذا المسار الثاني إلا عندما يرتكز الصمام على مقعده ارتكازًا تامًا. وكلما ضاق الخلوص قصرت مدة التلامس وقل ضغطه، فيعجز الصمام عن تصريف حرارته. ومع ارتفاع درجة الحرارة تلين المادة، ويتلف سطح الارتكاز، وتتسارع العملية من تلقاء نفسها.
صمام أم بلف؟ أي التسميتين أصح؟
التسميتان تدلان على القطعة نفسها، ولا فرق بينهما في المعنى. فالتسمية المعتمدة في المعاجم الحديثة وفي المصطلح الفني الفصيح هي الصمام، أما في لغة السوق والورش وفي كثير من وثائق الصيانة القديمة فقد رسخت تسمية البلف. ويستخدم هذا الدليل في الغالب تسمية «صمام المحرك»، كما تعرف العملية نفسها بأسماء «ضبط البلوف» و«ضبط التاكيت» و«ضبط خلوص الصمامات».
كيف تعمل آلية صمامات المحرك، وأين يقع الخلوص في السلسلة؟
تستخدم معظم محركات الديزل في المركبات التجارية الثقيلة ترتيبًا تنتقل فيه القوة عبر سلسلة ميكانيكية طويلة. وتعمل هذه السلسلة بالترتيب التالي: يدور نتوء الكامة على عمود الكامات فيرفع الغماز، وينقل الغماز الحركة إلى قضيب الدفع، ويدفع قضيب الدفع أحد طرفي الذراع المتأرجح، فيتأرجح الذراع على عموده ويدفع بطرفه الآخر الصمام، أو الجسر الذي يضغط على صمامين معًا، إلى الأسفل، ثم يعيد نابض الصمام الصمام إلى مقعده بعد مرور نتوء الكامة.
ويقاس الخلوص في الحلقة الأخيرة من هذه السلسلة: بين طرف الذراع المتأرجح المواجه للصمام والسطح العلوي لساق الصمام، أو بين الذراع المتأرجح والجسر في التصاميم المزودة بجسر. ولصحة القياس شرط واحد، وتنشأ معظم الأخطاء الميدانية من إغفاله: يجب أن يكون غماز الصمام المعني عند القياس مرتكزًا على الدائرة الأساسية لعمود الكامات. والدائرة الأساسية هي الجزء الدائري من الكامة الذي لا يحدث رفعًا، وعندما يكون الغماز عليها تكون السلسلة كلها حرة ويمكن قراءة الخلوص الحقيقي. أما إذا دخل الغماز بضع درجات في منحدر الرفع على الكامة، فتظهر القيمة المقيسة أصغر من حقيقتها، وعند الضبط يترك في الواقع خلوص زائد.
الخلوص الذي تقيسه ليس الخلوص الذي يراه الصمام
الذراع المتأرجح رافعة، وفي معظم المحركات لا يتساوى طول الذراعين على جانبي محور العمود. لذلك ترتبط الحركة في جهة قضيب الدفع بالحركة في جهة الصمام بنسبة ثابتة، فتكون إحداهما مضاعفًا للأخرى. والنتيجة العملية في الميدان: لا يكون لقيمة الخلوص معنى إلا إذا قيست عند النقطة التي حددتها الشركة المصنعة. فبحسب المحرك قد تكون نقطة الضبط طرف الذراع المتأرجح، وقد تكون البرغي الموجود في جهة قضيب الدفع. وإذا تغيرت النقطة تغيرت القيمة، وتطبيق الرقم الوارد في دليل الخدمة على نقطة أخرى يفسد الضبط من أساسه.
جسر الصمامات وآلية فرامل المحرك
في المحركات الحديثة التي تضم صمامي سحب وصمامي عادم لكل أسطوانة، لا يضغط الذراع المتأرجح على الصمامات مباشرة، بل يؤثر فيها عبر جسر يضغط على الصمامين معًا. ويجب أن يرتكز الجسر بشكل متوازن. وفي بعض المحركات يكون للجسر برغي ضبط خاص به، ويضبط توازن الجسر قبل خلوص الصمامات. وفي المركبات المزودة بفرامل محرك تعمل بمبدأ تخفيف الضغط، يكون خلوص تشغيل آلية الفرامل قيمة مستقلة. أما في المحركات المزودة بحاقن الوقود المضخي، فيكون الشد المسبق لحاقن الوقود بندًا ثالثًا يضبط تحت الغطاء نفسه. وعمليات الضبط الثلاث هذه يؤثر بعضها في بعض، ولذلك لا ينبغي تغيير الترتيب الذي تحدده وثائق OE.
وجها اختلال الضبط: الخلوص الضيق والخلوص الواسع
لا يعني اختلال ضبط الصمامات عطلًا واحدًا. فبحسب الاتجاه الذي انحرف إليه الخلوص تعمل آليتان للضرر مختلفتان تمامًا. وأخطر خطأ شائع في الميدان هو اعتبار ضبط المحرك الذي يعمل بهدوء سليمًا. فالخلوص الواسع يحدث ضجيجًا ويلاحظ بسهولة، أما الجانب الذي يقضي على المحرك فهو الخلوص الضيق الذي يتقدم بصمت.
| المعيار | خلوص ضيق أو منعدم | خلوص واسع أكثر من اللازم |
|---|---|---|
| طبيعة الصوت | هادئ في الغالب، ويبدو المحرك كأنه قد هدأ | أصوات طرق منتظمة من تحت الغطاء تزداد مع ارتفاع سرعة الدوران |
| الآلية الأساسية | لا ينغلق الصمام تمامًا عند السخونة، فتتسرب غازات الاحتراق | تتلامس عناصر السلسلة بالصدم، ويجري تخطي منحدر الكامة |
| مسار الحرارة | لا يستطيع الصمام تصريف حرارته عبر سطح الارتكاز | لا يتأثر تصريف الحرارة |
| توقيت صمامات المحرك | يفتح الصمام مبكرًا ويغلق متأخرًا | يفتح الصمام متأخرًا ويغلق مبكرًا، ويقل مقدار الرفع |
| التأثير في الأداء | ينخفض ضغط الانضغاط، وتضعف الأسطوانة، ويصعب تشغيل المحرك | تنخفض كفاءة الملء والتفريغ، مع فقدان القدرة وهدر الوقود |
| المنطقة المعرضة للتآكل | رأس الصمام والمقعد، وجهة العادم أولًا | طرف الذراع المتأرجح، وبرغي الضبط، والجسر، وطرف الساق، وقضيب الدفع |
| سرعة التقدم | سريع ولا رجعة فيه، وينتهي خلال مدة قصيرة بصمام محترق | بطيء، ويزيد التآكل والضجيج |
| اكتشاف المشكلة | متأخر، عند ظهور فقدان القدرة | مبكر، إذ ينبه الصوت السائق |
لماذا يؤدي الخلوص الضيق إلى احتراق الصمام؟
عندما يعجز الصمام عن الانغلاق عند السخونة تبقى فجوة بين رأسه ومقعده، فتبدأ غازات الاحتراق ذات الحرارة العالية بالتسرب منها. ولأن المقطع ضيق تكتسب الغازات سرعة كبيرة، فتنحت سطح الارتكاز كما لو كانت مشعل قطع. وفي الوقت نفسه لا يستطيع الصمام تصريف حرارته، فترتفع حرارة رأسه، وتلين المادة، ويتسع المقطع الذي يمر منه التسرب. وقد تمتد العملية إلى تشقق رأس الصمام، وفي مرحلة متقدمة إلى انكسار حافته. وتخلف القطعة المنكسرة أضرارًا جسيمة بين المكبس وقميص الأسطوانة ورأس الأسطوانة. ونتناول الجانب المتعلق بإصلاح الصمام المحترق وسطح الارتكاز تحت عنوان أعراض أعطال مجموعة صمامات المحرك واستبدالها. أما الانضباط في الضبط فهو الإجراء الوقائي الذي يغني عن ذلك الإصلاح من الأساس.
كيف يسبب الخلوص الواسع تآكل المحرك؟
ليس شكل الكامة ارتفاعًا مرسومًا بشكل اعتباطي. ففي بداية النتوء ونهايته منحدرات تبدأ الحركة بلطف وتنهيها بلطف. وعندما يتسع الخلوص تستهلك السلسلة هذه المنحدرات دون فائدة، فيحدث التلامس بالصدم في المنطقة التي تتسارع فيها الحركة. وهذا الصدم الذي يتكرر في كل دورة يحدث تنقرًا في طرف الذراع المتأرجح، والرأس الكروي لبرغي الضبط، وسطح الجسر، وطرف ساق الصمام. ومع تقدم التآكل يزداد الخلوص اتساعًا، فتغذي العملية نفسها بنفسها. ويضاف إلى ذلك نقص الملء، إذ يفتح الصمام متأخرًا عما صمم له ويغلق مبكرًا ويرتفع بمقدار أقل، فيقل الهواء الداخل إلى الأسطوانة، ولا تفرغ غازات العادم تمامًا. والنتيجة فقدان في القدرة يتضح عند سرعات الدوران العالية، وزيادة في استهلاك الوقود، ولون عادم يزداد قتامة تحت الحمل.
ما الأعراض التي تظهر عند اختلال ضبط صمامات المحرك؟
ضبط الصمامات من أكثر بنود الصيانة التي تختلط أعراضها بأعطال أخرى. فليس كل صوت يصدر من تحت الغطاء ناتجًا عن الضبط، وليس كل عطل ناتج عن الضبط يصدر صوتًا. والصواب أن يقرأ العرض مع ظروف التشغيل: هل يظهر الصوت والمحرك بارد أم ساخن؟ وكيف يتغير مع تغير سرعة الدوران، وهل يستمر تحت الحمل؟ فالإجابة عن هذه الأسئلة تضيق دائرة البحث عن المصدر إلى حد كبير.
| العرض | الآلية المحتملة | التحقق / الفحص |
|---|---|---|
| طقطقة منتظمة من تحت الغطاء تزداد مع سرعة الدوران | اتسع الخلوص، فأصبح الذراع المتأرجح يضرب الصمام بالصدم | فك الغطاء وقياس جميع الأسطوانات بمقياس الخلوص |
| طقطقة تظهر والمحرك بارد وتختفي عند سخونته | الخلوص عند الحد الأعلى، ويغلقه التمدد | القياس والمحرك بارد، وفحص دائرة الزيت في الأنظمة الهيدروليكية |
| دوران غير منتظم واهتزاز في السرعة الخاملة | صمام لا ينغلق تمامًا في إحدى الأسطوانات، وضغط الانضغاط منخفض | اختبار فصل الأسطوانات، واختبار ضغط الانضغاط والتسرب |
| صعوبة التشغيل، وطول مدة التدوير بمحرك بدء التشغيل في البرد | ضغط الانضغاط غير كاف بسبب ضيق الخلوص | مقارنة ضغط الانضغاط لكل أسطوانة على حدة |
| فقدان القدرة تحت الحمل، والعجز عن صعود المنحدرات | انخفاض مقدار الرفع، أو أسطوانة لا تسهم في القدرة | قياس فرق ضغط الانضغاط مع قياس الخلوص معًا |
| زيادة غير مبررة في استهلاك الوقود | انخفضت كفاءة الملء، فأصبح المحرك يؤدي العمل نفسه بكمية وقود أكبر | مقارنة اتجاه الاستهلاك بسجل قياسات الخلوص |
| ضعف فرامل المحرك | انحراف خلوص تشغيل آلية الفرامل | قياس آلية الفرامل بشكل مستقل وفق إجراء OE |
وأنجع طريقة للتمييز بين هذه الأعراض هي اختبار التسرب (اختبار إحكام الأسطوانة). إذ يضخ الهواء المضغوط إلى داخل الأسطوانة وهي عند النقطة الميتة العليا في نهاية شوط الانضغاط، ثم يجري الإنصات لمعرفة مصدر التسرب. فإذا جاء التسرب من مشعب السحب دل على صمام السحب، وإذا جاء من أنبوب العادم دل على صمام العادم، وإذا جاء من فتحة تعبئة الزيت دل على حلقات المكبس أو قميص الأسطوانة. وحتى إن أظهر القياس أن الخلوص قد ضاق، فهذا الاختبار هو المصدر العملي الوحيد الذي يبين ما إذا كان الضرر قد امتد إلى سطح الارتكاز أم لا.
متى يلزم ضبط صمامات المحرك؟
هناك ثلاثة دواع مختلفة تستدعي ضبط الصمامات، ولا ينبغي الخلط بينها: الصيانة الدورية، والفحص بناء على ظهور عرض، والضبط الإلزامي بعد أي تدخل في الآلية.
تختلف فترة الصيانة الدورية اختلافًا واضحًا بحسب عائلة المحرك ونمط الاستخدام والشركة المصنعة، فهي تحدد في بعض المحركات بالكيلومترات وفي بعضها بالسنوات. والمرجع الوحيد المعتمد هو جدول الصيانة الخاص بالمركبة نفسها، ولا يصح اعتماد الفترة المقررة لعلامة تجارية أخرى. وفي المحركات الجديدة أو الخارجة من الإصلاح الشامل يلزم أيضًا فحص بعد فترة الترويض وبعد الإصلاح الشامل. إذ تستقر أسطح الارتكاز في ساعات التشغيل الأولى ويضيق الخلوص، وتتوقف سلامة المحرك طوال المرحلة التالية كلها على هذا الفحص في الصيانة الأولى. وفي أنماط الاستخدام الشاق ينبغي إجراء الضبط بوتيرة أعلى. ففي الأعمال التي تتضمن حرارة عادم مرتفعة وعددًا كبيرًا من دورات التشغيل والإيقاف، مثل التوزيع داخل المدن، وجمع النفايات، وحافلات الخطوط المنتظمة، وخلاطات الخرسانة، والمناجم، يتسارع انحسار أسطح الارتكاز. أما في محركات الحافلات العاملة بالغاز الطبيعي فالحمل الحراري على جانب الصمامات أعلى من ذلك.
وإذا ظهر عرض فلا ينتظر موعد الصيانة الدورية. فإذا لوحظ أحد الأعراض الواردة في الجدول، ولا سيما طقطقة منتظمة أو انخفاض غير مبرر في ضغط الانضغاط في إحدى الأسطوانات، يقدم موعد الفحص. أما بعد كل عمل يتطلب فك الغطاء فالضبط إلزامي. إذ يجب إجراء الضبط بعد فك رأس الأسطوانة، واستبدال حشية رأس الأسطوانة، والتدخل في عمود الأذرع المتأرجحة أو قضيب الدفع، وفك حاقن الوقود، وتجليخ الصمامات، لأن إعادة شد مسامير رأس الأسطوانة تغير الشكل الهندسي للسلسلة.
كيف يجري القياس؟ مقياس الخلوص (فيلر) والفرق بين المحرك الساخن والبارد
أداة القياس هي طقم مقياس الخلوص: مجموعة من الشرائح الفولاذية الرقيقة كتبت سماكة كل منها عليها. وتمرر الشريحة ذات السماكة المناسبة بين طرف الذراع المتأرجح وساق الصمام. والقراءة الصحيحة ليست «مرت أو لم تمر»، بل إحساس باحتكاك خفيف ومنتظم: يجب أن تدخل الشريحة دون إجبار، لكن دون أن تنزلق بحرية أيضًا. فإدخال الشريحة بالقوة يرفع الذراع المتأرجح ويظهر الخلوص أكبر من حقيقته، أما الشريحة التي تمر بارتخاء فتوحي بأن القيمة المقيسة أقل من حقيقتها.
والطريقة الأكثر موثوقية هي التحقق بشريحتين: يجب أن تدخل الشريحة الأقل من القيمة المستهدفة بدرجة واحدة بسهولة، وألا تدخل الشريحة الأكبر منها بدرجة واحدة. وتزيل هذه الطريقة فرق «الإحساس» الذي يختلف من شخص لآخر، وتحقق اتساق القياس في الورش التي يعمل فيها أكثر من فني. ويشترط أن تكون شرائح مقياس الخلوص مستوية ونظيفة وغير منثنية. أما على طرف ذراع متأرجح متنقر فلا تعطي الشريحة المستوية قراءة صحيحة أبدًا، وعلى مثل هذا السطح يجب تقييم القطعة أولًا.
هل يجري الضبط والمحرك ساخن أم بارد؟
الإجابة الصحيحة الوحيدة عن هذا السؤال هي الحالة التي حددتها الشركة المصنعة. فلأن الخلوص يتغير مع درجة الحرارة، تكون القيمة الواردة في دليل الخدمة صالحة دائمًا لدرجة حرارة محددة للمحرك. والممارسة الشائعة في محركات الديزل الخاصة بالمركبات التجارية الثقيلة هي الضبط والمحرك بارد، والمقصود بالبارد هنا أن يكون المحرك قد ترك بضع ساعات حتى اقتربت حرارته من حرارة الوسط المحيط، لا مجرد أن يصبح ممكنًا لمسه باليد. غير أن بعض عائلات المحركات تشترط القياس والمحرك ساخن وتحدد القيمة على هذا الأساس.
والخلط بين الحالتين يولد خطأ منهجيًا: فتطبيق قيمة المحرك البارد على محرك ساخن يضيق الخلوص، وتطبيق قيمة المحرك الساخن على محرك بارد يتركه أوسع من اللازم، وفي الحالتين يبقى المحرك مختل الضبط رغم إجراء الضبط. وأسهل حل في ممارسة الأساطيل هو إدخال المركبات المقرر ضبطها إلى الورشة في نهاية الوردية السابقة.
قراءات إضافية
للاطلاع على ملخص فني مبسط لهذا الموضوع، راجع المقالة المرجعية على ويكيبيديا. وتحقق دائمًا من القيم والإجراءات المحددة بالرجوع إلى بيانات الخدمة الصادرة عن الشركة المصنعة للمركبة.
تحديد الوضع وفق ترتيب الاشتعال: أي صمام يضبط ومتى؟
لا يمكن قياس خلوص الصمام إلا عندما يكون غمازه على الدائرة الأساسية للكامة، ولهذا يرتبط ترتيب القياس بوضع عمود المرفق. وتستخدم في التطبيق طريقتان تصلان كلتاهما إلى النتيجة نفسها.
الأولى هي الطريقة القائمة على الأسطوانة. إذ يدار عمود المرفق حتى تصل الأسطوانة المراد ضبطها إلى النقطة الميتة العليا في نهاية شوط الانضغاط. وفي هذا الوضع يكون صماما تلك الأسطوانة كلاهما مغلقين، والأذرع المتأرجحة حرة، ويمكن قراءة الخلوص. ويجري التحقق من الوضع بعلامة النقطة الميتة العليا على الحدافة وبمسمار المؤشر، ثم ينتقل إلى الأسطوانة التالية وفق ترتيب الاشتعال.
والثانية هي طريقة التداخل. فعندما تكون صمامات إحدى الأسطوانات في لحظة التداخل، أي عندما يكون صمام العادم في طور الانغلاق وصمام السحب في طور الانفتاح، تكون صمامات الأسطوانة المقابلة لها في ترتيب الاشتعال على الدائرة الأساسية، فتضبط هذه الصمامات. وهذه الطريقة سريعة، لأن متابعة الحركة تغني عن البحث عن العلامات. غير أن أزواج الأسطوانات المتقابلة تختلف باختلاف عائلة المحرك، ويؤخذ جدولها من دليل الخدمة، ولا يجوز تطبيق جدول محرك آخر.
وأيًا كانت الطريقة المستخدمة، تسري قاعدتان من قواعد الانضباط. الأولى أن يدار عمود المرفق دائمًا في اتجاه الدوران الطبيعي للمحرك، فإذا أدير في الاتجاه المعاكس تجمعت الفجوات في السلسلة في الاتجاه المعاكس واختل الوضع. والثانية أن توضع علامة على كل صمام انتهى ضبطه. ففي محرك يضم أربعة وعشرين صمامًا، تكون الطريقة الوحيدة لاكتشاف صمام واحد فات ضبطه هي إعادة القياس من البداية.
كيف يجري ضبط صمامات المحرك خطوة بخطوة؟
يرسم التسلسل التالي إطارًا عامًا. أما الترتيب ونقطة القياس وعزم الربط فتختلف من محرك لآخر، وتؤخذ من وثائق OE.
- اجعل المحرك في حالة الحرارة التي حددتها الشركة المصنعة. وإذا اشترط دليل الخدمة الضبط والمحرك بارد، فانتظر حتى تترك المركبة مدة كافية.
- ثبت المركبة بأمان على أرض مستوية، واسحب فرامل اليد وضع مصدات تحت العجلات. اقطع التيار بمفتاح فصل البطارية، وامنع إدارة المحرك عن طريق الخطأ.
- نظف محيط الغطاء، لأن الغبار الذي يسقط أثناء الفك ينزل مباشرة إلى عمود الأذرع المتأرجحة وقنوات الزيت. وعند فك الغطاء والقطع الوسيطة إن وجدت، التزم بقاعدة التجديد التي تنص عليها وثائق OE بالنسبة للحشية ووصلات خط الوقود.
- افحص الآلية بالنظر قبل البدء بالقياس. تحقق من إحكام شد مسامير عمود الأذرع المتأرجحة، واستقامة قضبان الدفع، ومن أن الجسور ترتكز بحرية، ومن حالة براغي الضبط وصواميل القفل، وآثار التزييت.
- أدر عمود المرفق في اتجاه الدوران الطبيعي حتى تصل الأسطوانة الأولى إلى وضع النقطة الميتة العليا في نهاية شوط الانضغاط. تحقق من الوضع بالعلامات، وتحسس الأذرع المتأرجحة باليد للتأكد من أنها حرة.
- إذا كان في المحرك ضبط للجسر، فاضبط توازن الجسر أولًا وفق إجراء OE، ثم انتقل بعد ذلك إلى خلوص الصمامات.
- أدخل شريحة مقياس الخلوص المناسبة بين طرف الذراع المتأرجح وساق الصمام أو الجسر، والإحساس المطلوب هو احتكاك خفيف. وتحقق من النتيجة بالشريحتين الأقل والأكبر من القيمة المستهدفة بدرجة واحدة.
- إذا انحرفت القيمة، فأرخ صامولة القفل وأدر برغي الضبط حتى تمر شريحة مقياس الخلوص بالإحساس الصحيح.
- أمسك برغي الضبط بحيث لا يدور، واشدد صامولة القفل بعزم الربط المحدد في وثائق OE. فإذا دار البرغي حول محوره أثناء الشد اختل الضبط، لذلك أعد القياس دون تخطيه.
- قيم السحب والعادم مختلفة. تحقق في كل مرة من الجهة التي ينتمي إليها كل صمام، وضع علامة على الصمام الذي انتهى ضبطه.
- انتقل إلى الأسطوانة التالية وفق ترتيب الاشتعال. وفي المحركات المزودة بضبط لفرامل المحرك أو لحاقن الوقود المضخي، نفذ هذه البنود بالترتيب الذي تحدده وثائق OE.
- بعد الانتهاء من جميع الأسطوانات، أدر عمود المرفق وأعد قياس الصمامات القليلة الأولى التي ضبطتها. فإذا ظهر انحراف، فهذا يعني أن خطأ قد وقع في مرحلة القفل.
- نظف أسطح الغطاء، وجدد الحشية، وركب الغطاء وفق ترتيب الشد والعزم المحددين في وثائق OE. وأعد توصيل الخطوط والموصلات المفكوكة كاملة إلى أماكنها.
- شغل المحرك، واستمع إلى الصوت في السرعة الخاملة وعند سرعة دوران متوسطة، وتحقق من عدم وجود تسرب زيت حول الغطاء. وكرر الفحص بعد قيادة تجريبية قصيرة.
- سجل القيم المقيسة والمضبوطة والتاريخ وعدد الكيلومترات في سجل المركبة. فهذا السجل هو الأساس الوحيد لإجراء المقارنة في الضبط التالي.
أثر تآكل الذراع المتأرجح والغماز في ضبط الصمامات
ضبط الصمامات ليس إصلاحًا، بل تعويض عن التآكل. فانحراف الخلوص مع الزمن هو محصلة عمليتين متعاكستين، وقد تخفي إحداهما الأخرى. الأولى هي انحسار سطح الارتكاز: فكلما انغرس رأس الصمام ومقعده أحدهما في الآخر تقدم الصمام إلى الأعلى وضاق الخلوص. والثانية هي التآكل في السلسلة: فكلما تآكل طرف الذراع المتأرجح، والرأس الكروي لبرغي الضبط، والتجاويف الكروية لقضيب الدفع، وأسطح الجسر، وطرف ساق الصمام، اتسع الخلوص. وفي المحرك الذي يلغي فيه هذان الأثران أحدهما الآخر، قد تخفي القيمة التي تظهر «طبيعية» عند القياس حقيقة الوضع. لذلك فإن الفحص البصري للآلية ضروري بقدر القياس نفسه.
والسطح التلامسي المتآكل يفسد القياس نفسه أيضًا. فإذا كان في طرف الذراع المتأرجح تجويف، فلن ترتكز شريحة مقياس الخلوص المستوية على السطح تمامًا، وتكون القيمة المقروءة رقمًا مختلطًا بعمق التجويف لا الخلوص الحقيقي. وإذا نشأ تآكل بيضاوي في الوصلة الكروية بين برغي الضبط وقضيب الدفع، فإن الضبط هذه المرة ينحرف خلال مدة قصيرة، فيعود المحرك إلى الطقطقة بعد بضعة آلاف من الكيلومترات، وهذا هو السبب الأكثر شيوعًا لشكوى «الضبط لا يثبت». ونتناول معايير فحص هذه المكونات وقرار استبدالها بالتفصيل تحت عنوان أعراض أعطال طقم الذراع المتأرجح والعمود واستبداله.
العلاقة بين التزييت والضبط
يغذى عمود الأذرع المتأرجحة وجلبه بالزيت المضغوط. فإذا انسدت القناة أو جرى تجاوز فترة تغيير الزيت باستمرار، تتآكل الجلب بسرعة وتعطي عند القياس خلوصًا متذبذبًا لا يمكن تكرار قراءته. وفي مثل هذا المحرك يؤخر الضبط المشكلة فقط ولا يحلها. فإذا ظهرت عند فتح الغطاء مناطق جافة على العمود أو طبقة ورنيش داكنة، وجب تقييم جانب التزييت قبل الانتقال إلى الضبط.
هل يلزم ضبط صمامات المحرك في المحركات المزودة برافعات صمامات هيدروليكية؟
في الأنظمة المزودة برافعات هيدروليكية، لا يلغي الخلوص برغي ضبط ميكانيكي، بل عنصر تعويض يعمل بضغط الزيت. فالمكبس الموجود داخل الرافع يبقي السلسلة باستمرار عند خلوص صفري بفضل ضغط زيت المحرك، ويستوعب تغيرات درجة الحرارة تلقائيًا. ولا يجري في مثل هذا النظام ضبط دوري للصمامات، إذ لا يترك أصلًا خلوص يحتاج إلى ضبط.
أما جزء كبير من محركات الديزل في المركبات التجارية الثقيلة فيحتفظ بالضبط الميكانيكي، وسبب ذلك ليس خيارًا تصميميًا بل ضرورة. فأنظمة الوقود المزودة بحاقن الوقود المضخي، وفرامل المحرك العاملة بمبدأ تخفيف الضغط، والتصاميم ذات نوابض الصمامات العالية القوة، تولد قوى أعلى مما يستطيع عنصر التعويض الهيدروليكي تحمله. ويصادف التعويض الهيدروليكي أكثر في محركات الديزل الخاصة بالمركبات التجارية الخفيفة وسيارات الركوب.
والطقطقة المسموعة في النظام الهيدروليكي لا تعني الحاجة إلى الضبط، بل تشير إلى وجود مشكلة في دائرة الزيت. وأكثر الأسباب شيوعًا هي انخفاض مستوى الزيت، واستخدام زيت بلزوجة لا يتطلبها المحرك، وتكون الرواسب الطينية داخل الرافع بسبب تجاوز فترة التغيير، وانسداد إحدى قنوات التغذية، وسحب الهواء من أنبوب سحب الزيت. أما الطقطقة التي تستمر بضع ثوان بعد التشغيل البارد فترتبط بامتلاء الرافعات بالزيت، ولا تعد عطلًا بحد ذاتها. فإذا طال الصوت، أو استمر بعد سخونة المحرك، أو كان يأتي من أسطوانة معينة فقط، وجب فحص الرافع ودائرة الزيت. وأنجع صيانة لهذه المحركات ليست البحث عن ضبط، بل الحفاظ على الانضباط في نوع الزيت وفترة تغييره.
القيم الفنية ونقاط الفحص
يعرض الجدول التالي نقاط الفحص ورتب المقادير. لا يجوز استخدام العبارات الواردة في الجدول قيمًا للضبط في أي محرك. والغرض من الجدول هو بيان الدقة التي يجري بها القياس وما يجب تسجيله.
| نقطة الفحص | المرجع العام | سبب الأهمية |
|---|---|---|
| خلوص صمام السحب | في حدود أعشار المليمتر، ويحدد أصغر من خلوص العادم | يسخن صمام السحب أقل، فيحتاج إلى هامش تمدد أقل |
| خلوص صمام العادم | يحدد أكبر بوضوح من خلوص السحب | صمام العادم أشد عناصر السلسلة حرارة، ويتمدد أكثر |
| آلية فرامل المحرك | لها قيمة وإجراء خاصان بها، مستقلان عن خلوص الصمامات | القيمة الخاطئة تضعف قوة الفرملة أو تحدث خطر التلامس |
| ضبط جسر الصمامات | يوجد في بعض المحركات دون غيرها، وإن وجد فإنه يجري قبل ضبط الصمامات | الجسر غير المتوازن يترك أحد الصمامين غير منغلق تمامًا |
| ظروف القياس | بارد أو ساخن، بحسب ما ينص عليه دليل الخدمة | إذا تغيرت الظروف فإن الرقم نفسه يعني خلوصًا حقيقيًا مختلفًا |
| وضع عمود المرفق | يجب أن يكون غماز الصمام المعني على الدائرة الأساسية للكامة | القياس في وضع دخل فيه الغماز منحدر الكامة يعطي خطأ منهجيًا |
| عزم ربط صامولة القفل | يطبق بقيمة OE وباستخدام مفتاح عزم | إذا بقيت مرتخية انحرف الضبط، والشد الزائد يجهد أسنان اللولب |
| مسامير الغطاء | ترتيب الشد والعزم وفق OE، وحشية جديدة عند الحاجة | الترتيب الخاطئ يجهد سطح الغطاء ويسبب تسرب الزيت |
| السجل | القيم المقيسة والمضبوطة، والتاريخ، وعدد الكيلومترات | لا يمكن معرفة اتجاه انحراف الخلوص إلا من خلال السجل |
الصيانة والعمر التشغيلي وممارسات الأساطيل
تكلفة ضبط الصمامات منخفضة، لكنه من بنود الصيانة التي يكون ثمن إغفالها هو الأعلى. فإصلاح الصمام المحترق يتطلب فك رأس الأسطوانة وخراطة مقعد الصمام، أما فحص الضبط فعمل في الورشة يستغرق بضع ساعات. وفي جانب الأساطيل يتحقق المكسب من إدارة العملية على مستوى برنامج شامل لا على مستوى كل مركبة على حدة.
ويبنى البرنامج على أساس عائلة المحرك. فتجمع المركبات التي تحمل المحرك نفسه في نافذة الصيانة نفسها، ويعد ترتيب القياس والقيم مرة واحدة. ولا يكتفى في السجل بملاحظة «تم الضبط»، بل تكتب لكل صمام القيمة المقروءة قبل الضبط، لأنها البيانات الوحيدة التي تبين الاتجاه. ويمكن قراءة هذا الاتجاه أيضًا: فالمحرك الذي يضيق فيه الخلوص باستمرار يعاني من انحسار سطح الارتكاز، والمحرك الذي يتسع فيه الخلوص باستمرار يعاني من تآكل السلسلة، ولكل منهما تدخل مختلف.
وإذا فتح الغطاء لعمل آخر، يجري الضبط في الوقت نفسه، ففك الغطاء مرة ثانية تكلفة لا داعي لها. ولجانب الزيت والمعدات انضباطه الخاص أيضًا. فعمر الجلب يتوقف على اللزوجة الصحيحة وفترة التغيير الصحيحة، وتراجع حالة شرائح مقياس الخلوص، وتربط مفاتيح العزم بجدول معايرة. كما أن ملاحظات السائق جزء من البرنامج، فالصوت الجديد، أو طول مدة التدوير بمحرك بدء التشغيل في البرد، أو فقدان القدرة الملحوظ على المنحدرات، كلها تسجل وتستدعي الفحص دون انتظار موعد الصيانة الدورية.
ومتابعة قيم ضغط الانضغاط بشكل دوري طريقة إنذار مبكر منخفضة التكلفة أيضًا. فإذا أخذ الفرق بين الأسطوانات يتسع مع الوقت، فإن ذلك يدل على ضعف جانب الصمامات في إحدى الأسطوانات قبل أن يتفاقم الضرر.
أين يقع ضبط صمامات المحرك في سلسلة ميكانيكا المحرك؟
خلوص الصمام ليس مكونًا قائمًا بذاته، بل هو محصلة سلسلة. تبدأ السلسلة من عمود الكامات، إذ يحدد شكل نتوء الكامة متى يفتح الصمام، وبأي مقدار، وبأي سرعة. فإذا كان في سطح النتوء تآكل ازداد الخلوص المقيس. وسد هذا الخلوص ببرغي الضبط يسكت الصوت، لكنه لا يعيد مقدار رفع الصمام، فيستمر المحرك في التنفس بشكل ناقص. لذلك يجب في الأسطوانة التي يقرأ فيها خلوص كبير على نحو غير متوقع مراجعة معايير الفحص الواردة أيضًا تحت عنوان أعراض أعطال عمود الكامات واستبداله.
وفي وسط السلسلة يقع الغماز، وقضيب الدفع، وعمود الأذرع المتأرجحة، والجسر، ومع تآكلها يتسع الخلوص. وفي نهاية السلسلة يوجد الصمام، ونابضه، ودليله، ومانع تسرب الزيت الخاص بساقه، وسطح ارتكازه، والانحسار هنا يضيق الخلوص. أما الظروف التي تعمل فيها السلسلة فتحددها حشية رأس الأسطوانة ومساميره ودائرة التزييت. والعملية المسماة «ضبط الصمامات» هي في الحقيقة فحص دوري لسلامة المحرك يختزل الحالة الإجمالية لهذه المكونات في قيمة قياس واحدة.
وتنحصر المشكلات الميدانية كلها تقريبًا في ثلاثة عناوين: عدم الالتزام بظروف الحرارة ونقطة القياس التي يحددها دليل الخدمة، وانحراف الضبط في مرحلة القفل، والثقة بالقياس في آلية متآكلة. والورشة التي تهيئ ظروف القياس بشكل صحيح، وتتحقق من القيم بعد القفل، وتسجل ما تقرؤه منها، تكاد تستبعد أضرار المحرك الناتجة عن الصمامات من جدول أعمالها. وفي كل نقطة يساورك فيها الشك، يكون المرجع المعتمد هو أحدث وثائق خدمة OE الخاصة برمز المحرك والشاسيه في المركبة.
والآلية التي يطبق عليها الضبط تتآكل هي الأخرى مع الوقت، وللاطلاع على أعراض الخلوص في مجموعة الذراع المتأرجح والعمود وطريقة استبدالها، يمكنك الرجوع إلى دليل طقم الذراع المتأرجح والعمود.
فئة المنتجات ذات الصلة: صمام المحرك
دليل فني متعمق: لتشخيص أعطال هذا الموضوع، والاستبدال خطوة بخطوة، وفترات الصيانة: مجموعة صمامات المحرك: أعراض الأعطال والاستبدال والصيانة
الدليل الرئيسي: ما هو عمود المرفق (الكرنك)؟ وظيفته وأعراض أعطاله وصيانته
الوسوم
الأسئلة الشائعة
- ما هو ضبط صمامات المحرك؟
- ضبط صمامات المحرك هو إعادة الخلوص الحر الذي يترك عمدًا بين الذراع المتأرجح وساق الصمام عندما يكون الصمام مغلقًا إلى القيمة التي حددتها الشركة المصنعة. ويمنع هذا الخلوص الأجزاء التي تتمدد عند سخونة المحرك من إبقاء الصمام مفتوحًا. وتعرف العملية نفسها في الميدان أيضًا بأسماء ضبط البلوف وضبط التاكيت وضبط خلوص الصمامات.
- لماذا يلزم ضبط صمامات المحرك؟
- عندما ترتفع حرارة المحرك إلى درجة حرارة التشغيل تتمدد ساق الصمام والذراع المتأرجح وقضيب الدفع ورأس الأسطوانة بنسب مختلفة، وأكثر العناصر تمددًا هو صمام العادم لأنه أشد الأجزاء حرارة. فإذا لم يترك خلوص، فإن الساق التي تتمدد عند السخونة تبقي الصمام مفتوحًا بحيث تبقى فجوة بينه وبين مقعده. كما يصرف الصمام جزءًا من حرارته عبر سطح الارتكاز إلى رأس الأسطوانة عندما يرتكز ارتكازًا تامًا، لذلك فإن الخلوص شرط للتبريد أيضًا.
- متى يجري ضبط صمامات المحرك؟
- يجري الضبط في ثلاث حالات: عند الفترة المحددة في جدول الصيانة الخاص بالمركبة، وعند ظهور عرض مثل الطقطقة أو انخفاض ضغط الانضغاط، وبعد كل عمل يتطلب فك رأس الأسطوانة. ويكون الضبط إلزاميًا بعد استبدال حشية رأس الأسطوانة، والتدخل في عمود الأذرع المتأرجحة، وفك حاقن الوقود، وبعد الإصلاح الشامل. ولأن الفترة تختلف بحسب عائلة المحرك ونمط الاستخدام، فإن المرجع الوحيد المعتمد هو جدول الصيانة الخاص بالمركبة.
- ماذا يحدث إذا اختل ضبط صمامات المحرك؟
- إذا ضاق الخلوص فلا ينغلق الصمام تمامًا عند السخونة، فتتسرب غازات الاحتراق عبر سطح الارتكاز، ولا يستطيع الصمام تصريف حرارته، وسرعان ما يظهر صمام محترق مع فقدان ضغط الانضغاط. وإذا اتسع الخلوص تعمل السلسلة بالصدم، ويتآكل طرف الذراع المتأرجح والجسر، وتنخفض القدرة ويزداد استهلاك الوقود لأن الصمام يرتفع بمقدار أقل. والخلوص الضيق الصامت هو الأخطر، لأنه يتقدم دون أن يصدر صوتًا.
- هل تنتج الطقطقة في المحرك عن اختلال ضبط الصمامات؟
- الطقطقة المنتظمة الصادرة من تحت الغطاء والتي تزداد مع سرعة الدوران تشير في الغالب إلى اتساع خلوص الصمامات. لكن الصوت نفسه قد ينتج أيضًا عن تآكل جلبة عمود الأذرع المتأرجحة، أو عن وصلة مرتخية، أو عن مشكلة في دائرة الزيت في المحركات المزودة برافعات هيدروليكية. لذلك يجب اتخاذ القرار بعد فك الغطاء وقياس جميع الأسطوانات بمقياس الخلوص.
- هل يجري ضبط الصمامات والمحرك ساخن أم بارد؟
- يجري الضبط في الحالة التي ينص عليها دليل الخدمة، والممارسة الشائعة في محركات الديزل الخاصة بالمركبات التجارية الثقيلة هي الضبط والمحرك بارد. والمقصود بالبارد هنا أن يكون المحرك قد ترك بضع ساعات حتى اقتربت حرارته من حرارة الوسط المحيط. وحتى الرقم الصحيح إذا استخدم في حالة خاطئة يولد خطأ منهجيًا: فتطبيق قيمة المحرك البارد على محرك ساخن يضيق الخلوص، والعكس يتركه أوسع من اللازم.
- كم يجب أن يكون خلوص صمام المحرك بالمليمتر؟
- لا يمكن إعطاء قيمة واحدة، فالخلوص يختلف بين جهة السحب وجهة العادم، ويتغير بين عائلات المحركات المختلفة لدى الشركة المصنعة نفسها، بل وبين مستويات القدرة المختلفة ضمن العائلة نفسها. والقيم في حدود أعشار المليمتر، وخلوص العادم أكبر دائمًا من خلوص السحب. ويجب أخذ الرقم الصحيح من أحدث دليل خدمة OE الخاص برمز المحرك والشاسيه في المركبة، والتحقق منه بلوحة المعلومات الموجودة على المحرك إن وجدت.
- هل يؤثر ضبط الصمامات في استهلاك الوقود؟
- نعم. فعندما يتسع الخلوص يفتح الصمام متأخرًا عما صمم له ويغلق مبكرًا ويرتفع بمقدار أقل، فيقل الهواء الداخل إلى الأسطوانة، ولا تفرغ غازات العادم تمامًا. فيضطر المحرك إلى أداء العمل نفسه بكمية وقود أكبر، ويزداد لون العادم قتامة تحت الحمل. لذلك يجب مراجعة سجل خلوص الصمامات أيضًا عند حدوث زيادة غير مبررة في الاستهلاك.
- هل يجري ضبط الصمامات في المحركات المزودة برافعات صمامات هيدروليكية؟
- لا. ففي الأنظمة المزودة برافعات هيدروليكية يتولى عنصر تعويض يعمل بضغط الزيت إلغاء الخلوص باستمرار، لذلك لا يوجد خلوص يحتاج إلى ضبط. وسماع طقطقة في هذه المحركات لا يعني الحاجة إلى الضبط، بل يعني وجود مشكلة في دائرة الزيت، فيجري فحص انخفاض مستوى الزيت، واللزوجة الخاطئة، وتجاوز فترة التغيير، وانسداد قناة التغذية. أما جزء كبير من محركات الديزل في المركبات التجارية الثقيلة فيحتفظ بالضبط الميكانيكي.
- هل يمكن إجراء ضبط الصمامات بنفسك دون ورشة؟
- تنفذ العملية باستخدام طقم مقياس الخلوص ومفتاح عزم وبيانات الخدمة الخاصة بالمحرك نفسه، فنقطة القياس وظروف الحرارة وترتيب الاشتعال وعزم ربط صامولة القفل كلها خاصة بكل محرك. وخطأ واحد، مثل دوران برغي الضبط أثناء شد صامولة القفل، يكفي لترك المحرك مختل الضبط. لذلك يجب إجراء العملية في ورشة تملك الوثائق والمعدات الصحيحة، وتسجيل القيم المقيسة في سجل المركبة.
مقالات ذات صلة
ما هو صمام EGR؟ أعراض الأعطال وطرق التنظيف (في المركبات التجارية الثقيلة)
صمام EGR في محركات الديزل للمركبات التجارية الثقيلة: كيف يخفض انبعاثات NOx، والفرق بين EGR المبرد وغير المبرد، وأعراض الانسداد وطرق التنظيف.
احتراق حشية رأس الأسطوانة: الأعراض والأسباب
أعراض احتراق حشية رأس الأسطوانة في المركبات التجارية الثقيلة ومسارات التسرب وأسبابه، مع اختبار الضغط واختبار تسرب الغاز وخطوات الاستبدال.
ما هو الشاحن التوربيني (تيربو)؟ أعراض أعطال الشاحن التوربيني في محركات الديزل والمركبات الثقيلة
ما هو الشاحن التوربيني وكيف يعمل؟ أعراض أعطاله في المركبات التجارية الثقيلة، وانحشار ريش VGT، وانضباط التزييت، وعلاقته بالمبرد البيني.






