مضخة زيت المحرك: أعراض الأعطال والاستبدال والصيانة

تنزيل هذا الدليل بصيغة PDF

يومض مصباح تحذير ضغط الزيت في لوحة العدادات لحظةً ثم ينطفئ. فيقول السائق: «حدث ذلك في سرعة الخمول، واختفى عندما ضغطت على دواسة الوقود»، ويتابع طريقه. وبعض أغلى أعطال المحركات في أساطيل المركبات التجارية الثقيلة يبدأ بهذه الجملة تحديدًا. فمضخة زيت المحرك من أقل أجزاء المركبة لفتًا للانتباه، لكنها في المقابل من الأجزاء التي تبقي المحرك قائمًا، إذ تتولى ضخ الزيت دون انقطاع إلى عشرات النقاط مثل عمود المرفق ومحامل ذراع التوصيل وعمود الكامات ووحدة الشاحن التوربيني ورشاشات تبريد المكابس. وإذا انخفض الضغط ولو لبضع ثوانٍ بقيت الأسطح المتحاكة جافة، وقد يتحول الضرر خلال دقائق إلى عطل في المحامل أو في عمود الكامات لا رجعة فيه. ونشرح في هذا الدليل بلغة الورشة وظيفة مضخات الزيت من النوع الترسي والنوع الدوار (جيروتور) المستخدمة في محركات الديزل للمركبات التجارية الثقيلة، وكيف تتعطل، وكيف يجري تشخيص أعطالها واستبدالها، وكيف يمكن إطالة عمرها.

ما هي مضخة زيت المحرك؟ وظيفتها ومبدأ عملها

مضخة زيت المحرك مضخة ميكانيكية موجبة الإزاحة تسحب الزيت من حوض الزيت عبر أنبوب السحب والمصفاة، ثم ترفع ضغطه وتدفعه عبر فلتر الزيت إلى عمود المرفق ومحامل ذراع التوصيل وعمود الكامات والشاحن التوربيني وسائر نقاط التزييت، بصورة مستمرة وبمعدل تدفق كافٍ.

يشبه مبدأ عملها مبدأ عمل مضخة التغذية (مضخة الوقود)، لكن ثمن أي خلل فيها أفدح بكثير. فعندما تنقطع تغذية الوقود يتوقف المحرك فحسب، أما عندما ينخفض ضغط الزيت فإن المحرك يأكل نفسه باحتكاك المعدن بالمعدن. وفي محركات الديزل للمركبات التجارية الثقيلة يبدأ مسار الزيت النموذجي من حوض الزيت، فيمر الزيت عبر أنبوب السحب والمصفاة ويصل إلى المضخة، ومنها ينتقل إلى مبرد الزيت (إن وجد) وفلتر الزيت، ثم إلى مجرى الزيت الرئيسي. ومن المجرى الرئيسي يتوزع الزيت على محامل عمود المرفق وعمود الكامات ورشاشات تبريد المكابس وخط تغذية الشاحن التوربيني والغمازات الهيدروليكية لصمامات المحرك، ثم يعود الزيت المستخدم بفعل الجاذبية إلى حوض الزيت. والمضخة في قلب هذه الدورة، فهي تزيد معدل التدفق كلما ارتفعت سرعة دوران المحرك، وتحد من الضغط الزائد بواسطة صمام تخفيف الضغط المركب عليها.

لا تعمل مضخة الزيت وحدةً مستقلة، بل تستمد حركتها في معظم الأحوال من المحرك نفسه. ففي محركات الديزل التقليدية للمركبات التجارية الثقيلة توجد المضخة غالبًا داخل حوض الزيت قريبًا من عمود المرفق، وتأخذ حركتها من ترس عمود المرفق مباشرة أو عبر ترس وسيط. أما في بعض عائلات المحركات فتركب المضخة داخل الغطاء الأمامي وتدار عبر عمود الكامات أو عبر مجموعة السلسلة/التروس. ولهذا إذا كانت سرعة دوران المحرك صفرًا فإن المضخة لا تولد ضغطًا أيضًا. كما أن انخفاض معدل التدفق في سرعة الخمول وارتفاعه في السرعات العالية نتيجة طبيعية لهذا التصميم.

يصنع جسم المضخة عادة من الألومنيوم أو الحديد الزهر، ويضم منفذي السحب والضخ ومبيت التروس/الدوارات وشفة التركيب. وتنتقل الحركة إلى المضخة من وسيلة إدارة عمود المرفق أو عمود الكامات عبر ترس الإدارة/عمود الإدارة، فإذا كان في هذا الترس تآكل أو في العمود خلوص زائد انخفض معدل التدفق مباشرة. أما العنصر الرئيسي الذي يولد الضغط فهو زوج التروس أو مجموعة الدوارات (الدوار الداخلي/الخارجي) في الداخل، وكلما زاد الخلوص بين السطح المتآكل والجسم زاد التسرب الداخلي.

صمام تخفيف الضغط الذي يحد من الضغط الزائد في السرعات العالية صمام ذو كرة محملة بنابض أو صمام مكبسي. فإذا لم يستقر في مقعده بقي الضغط منخفضًا أو تعرض النظام لضغط زائد. ويجمع أنبوب السحب والمصفاة الزيت من حوض الزيت، وعندما تنسد المصفاة تسحب المضخة الهواء (التكهف). وتمنع عناصر الإحكام، المكونة من حشية الجسم والحلقة الدائرية (O-ring) ومانع تسرب العمود، التسربات الداخلية والخارجية. أما مجموعة حوض الزيت فهي المرجع في تركيب المضخة وأنبوب السحب، ويجب أن يكون سطح حشية حوض الزيت ومسافة المصفاة صحيحين.

مضخة الزيت من النوع الترسي

في هذا النوع يتعشق ترسان متوازيان أحدهما بالآخر، وينقلان الزيت المحصور بين أسنانهما من جهة السحب إلى جهة الضخ. وبنيته بسيطة ومتينة ويتحمل السرعات العالية جيدًا، وهو النوع المستخدم في الغالبية العظمى من محركات الديزل للمركبات التجارية الثقيلة. ومع تآكل أسطح التروس يكبر الخلوص المحوري (الطرفي) والجانبي بين التروس والجسم، وكلما كبر الخلوص زاد التسرب الداخلي من جهة الضخ إلى جهة السحب، ويظهر ذلك خصوصًا في صورة انخفاض في الضغط عند سرعة الخمول.

مضخة الزيت من النوع الدوار (جيروتور / تروكويد)

في المضخة الدوارة يدور معًا دواران متداخلان يختلف عدد أسنانهما (الدوار الداخلي والدوار الخارجي)، ويعملان بإحداث تغير في الحجم بينهما. ولأنها أصغر حجمًا فهي تفضل في التطبيقات التي تدمج فيها المضخة في الغطاء الأمامي أو على عمود الكامات. وتعمل بهدوء واهتزازها منخفض. وعند حدوث تآكل في رؤوس الدوارات وفي السطح الجانبي يظهر فقد في معدل التدفق كما في النوع الترسي. كما أنها حساسة للجسيمات الكاشطة الموجودة في الوقود/الزيت.

علاقتها بصمام تخفيف الضغط ومجموعة حوض الزيت

نظريًا تستطيع المضخة توليد تدفق غير محدود يتناسب مع سرعة دوران المحرك، والذي يحد من ذلك هو صمام تخفيف الضغط. فإذا ضعف نابض الصمام أو لم تستقر الكرة/المكبس في المقعد استقرارًا تامًا بقي الضغط في السرعات العالية دون المتوقع. أما إذا علق الصمام فقد يتعرض النظام هذه المرة لضغط زائد يجهد الحشيات وجسم الفلتر. ولا يمكن كذلك تقييم أداء المضخة بمعزل عن مجموعة حوض الزيت، فإذا كان مستوى الزيت في الحوض منخفضًا، أو لم تكن المصفاة مغمورة بالزيت تمامًا، أو تكونت رغوة داخل الحوض، فإن المضخة تسحب الهواء ويتذبذب الضغط مهما كانت سليمة. ولهذا يجب عند استبدال مضخة الزيت فحص حوض الزيت والمصفاة وأنبوب السحب معًا في كل مرة.

أعراض الأعطال والتشخيص

كثيرًا ما تلتبس أعطال مضخة الزيت بأعطال مفتاح ضغط الزيت أو الحساس أو المحامل. والترتيب الصحيح في التشخيص كما يلي: تحقق أولًا من المؤشر والمفتاح، ثم افحص المضخة ومجموعة حوض الزيت بالقياس الميكانيكي، واترك التشخيص المتقدم مثل المحامل/عمود الكامات إلى النهاية. ويلخص الجدول التالي أكثر الأعراض شيوعًا في الميدان والفحوص التي تساعد على التمييز بينها.

القياس الميكانيكي لضغط الزيت: أوثق اختبار منفرد

قد يضيء مصباح التحذير في لوحة العدادات ويتأثر مؤشر الضغط الإلكتروني بسبب عطل في الحساس أو الكابل أيضًا. ولهذا لا بد في كل حالة مشتبه بها من التحقق بمقياس ضغط ميكانيكي يركب على المجرى الرئيسي. قس الضغط وسجله والمحرك ساخن في سرعة الخمول وفي السرعة العالية المحددة، ثم أعد القياس بعد اختبار قيادة قصير. فإذا لم يبلغ الضغط النطاق المتوقع مع ارتفاع السرعة، أو انهار بسرعة مع ارتفاع الحرارة، قوي الشك في المضخة أو في خلوص المحامل. وقارن قيم القياس دائمًا بالنطاق الوارد في دليل الخدمة الخاص بذلك المحرك.

التكهف: آلية العطل الأشد تدميرًا رغم أنها لا ترى بالعين

عندما تنسد المصفاة جزئيًا أو ينخفض مستوى الزيت، ينخفض الضغط الموضعي في جهة السحب للمضخة إلى ما دون نقطة تبخر الزيت، فتتكون فقاعات مجهرية. وعندما تنهار هذه الفقاعات فجأة في جهة الضخ تخلف تآكلًا نقريًا على أسطح التروس/الدوارات. وبعد أن يبدأ التكهف ينخفض تدفق المضخة انخفاضًا دائمًا، ويتفاقم العطل ذاتيًا. وأكثر أسبابه شيوعًا: انخفاض مستوى الزيت، وانسداد المصفاة أو تركيبها في موضع خاطئ، والتشغيل الأول بزيت شديد البرودة/عالي اللزوجة، وتسرب الهواء إلى الداخل من حشية أنبوب السحب. وإذا ظهر على سطح التروس/الدوارات في مضخة مفكوكة تآكل لامع ذو مظهر محفور، فينبغي التفكير في التكهف.

المضخة أم المصفاة أم المحامل؟ منطق التمييز

يجب أن يكون الترتيب كالتالي: (1) مستوى الزيت ونوعه ودرجة اتساخه، (2) حالة فلتر الزيت وتاريخ استبداله، (3) التحقق من الحساس/المفتاح والكابل، (4) القياس بمقياس الضغط الميكانيكي، (5) أنبوب السحب/المصفاة ومجموعة حوض الزيت، (6) الخلوصات الداخلية للمضخة، (7) ولا يفحص خلوص المحامل إلا إذا جاءت كل هذه الفحوص سليمة. فإذا ظل الضغط المقاس منخفضًا رغم صحة مستوى الزيت ونظافة الفلتر انتقل الشك إلى المضخة وجهة السحب؛ أما إذا كان الضغط طبيعيًا لكن المحرك يعمل بصوت مرتفع فيجب تقييم تآكل المحامل عطلًا مستقلًا.

ولمعرفة الإطار العام لأعراض انخفاض ضغط الزيت التي يلاحظها السائق وأسبابها المحتملة، يمكنك أيضًا الرجوع إلى دليل انخفاض ضغط زيت المحرك.

قراءات إضافية

للاطلاع على ملخص فني مبسط لهذا الموضوع، راجع المقالة المرجعية على Wikipedia. وتحقق دائمًا من القيم والإجراءات المحددة من خلال بيانات الخدمة الصادرة عن الشركة المصنعة للمركبة.

خطوات الاستبدال / التركيب

1. قبل اتخاذ قرار الاستبدال سجل نتيجة القياس الميكانيكي لضغط الزيت ومستوى الزيت وأي علامات للتكهف إن وجدت؛ فبفضل سجل الفحص المبدئي والتشخيص هذا يمكنك إجراء المقارنة بعد التركيب.
2. أمن المركبة على أرض مستوية مع شد فرامل اليد ووضع مصدات العجلات في مكانها، وافصل مفتاح البطارية الرئيسي. وإذا لزم رفع المركبة فافعل ذلك بمعدات معتمدة مع الاستناد إلى حوامل الدعم.
3. افتح سدادة التصريف والمحرك دافئ، وصرف الزيت بالكامل. جدد الحشية/الوردة، وركب السدادة يدويًا في الوقت الحالي.
4. لفك حوض الزيت أرخ مسامير الحوض بالتدريج وبترتيب متقاطع. وعند إنزال الحوض سجل ملاحظاتك عن الحشية القديمة وعن حاجز منع الرغوة إن وجد، ثم نظف سطح الحشية دون خدشه.
5. فك أنبوب السحب والمصفاة، وافحص بالعين ما على المصفاة من أوساخ أو برادة معدنية أو انسداد، لأن هذه الملاحظة تفسر عادة سبب تآكل المضخة أيضًا. وجهز ما يلزم لاستبدال الحلقة الدائرية (O-ring)/الحشية.
6. أرخ مسامير التثبيت بالتدريج، وافصل المضخة عن ترس الإدارة بحذر وأخرجها من مكانها. وافحص حالة التآكل في ترس الإدارة/عمود الإدارة، وفي مجموعة السلسلة/التروس إن وجدت.
7. قارن القطعة القديمة بالجديدة مقارنة دقيقة، إذ يجب أن تتطابق أبعاد الجسم وعدد أسنان ترس الإدارة وشكلها وشفة التركيب ومواضع المنافذ. وإن أمكن فقس خلوص التروس/الدوارات في المضخة القديمة ووثق مستوى التآكل.
8. قبل تركيب المضخة الجديدة قم بتزييت مدخلها ومجموعة التروس/الدوارات تزييتًا مسبقًا بغمرها في زيت محرك نظيف، لأن التشغيل على الجاف قد يتلف المضخة في الثواني الأولى. ثبت المضخة في مكانها بحشية جسم/حلقة دائرية (O-ring) جديدة، واربط المسامير يدويًا أولًا، ثم بترتيب متقاطع حتى عزم الربط الوارد في دليل الخدمة.
9. أعد تركيب أنبوب السحب والمصفاة وحوض الزيت باستخدام حلقة دائرية (O-ring)/حشية جديدة. وتأكد من أن المصفاة على المسافة الصحيحة من قاع الحوض وفي موضع تكون فيه مغمورة تمامًا تحت سطح الزيت. ضع حشية الحوض/معجون الإحكام بالطريقة التي تحددها الشركة المصنعة، واربط المسامير بترتيب متقاطع حتى عزم الربط الوارد في دليل الخدمة.
10. ركب سدادة التصريف، واملأ المحرك بالكمية الصحيحة من الزيت بدرجة اللزوجة والمواصفة اللتين تحددهما الشركة المصنعة؛ ثم تحقق من المستوى بعصا القياس.
11. قبل تشغيل المحرك املأ النظام إن أمكن بطريقة تزييت مسبق خارجية. وعند التشغيل الأول تأكد من أن مصباح التحذير ينطفئ سريعًا وأن الضغط يصل إلى النطاق الطبيعي؛ وإذا لاحظت تأخرًا غير طبيعي فأوقف المحرك وابحث عن السبب.
12. افحص محيط حوض الزيت والمصفاة والمضخة بحثًا عن تسربات في سرعة الخمول وفي السرعة المتوسطة. وكاختبار نهائي أجر اختبار قيادة قصيرًا، ثم تحقق مجددًا من مستوى الزيت ومن عدم وجود أي تسرب.

نقاط يجب الانتباه إليها (الأخطاء الشائعة)

لا تركب مضخة جديدة دون تنظيف حوض الزيت والمصفاة، فإذا بقيت جسيمات التآكل المتساقطة من المضخة القديمة في الحوض أنهكت المضخة الجديدة أيضًا في وقت قصير. والأمر نفسه ينطبق على الزيت، ففي نظام يعمل بزيت متسخ أو خارج المواصفة تتآكل المضخة الجديدة سريعًا أيضًا، لذا لا تستبدل المضخة دون استبدال الزيت غير المناسب؛ ويجب دائمًا تجديد الزيت والفلتر معًا. ومن الأخطاء الشائعة كذلك إعادة استخدام الحشية والحلقة الدائرية (O-ring)، فالحشية المضغوطة تبدأ بالتسريب في أول دورة إحماء، ولذلك جدد هذه القطع على هيئة طقم.

لا تطبق عزم ربط زائدًا أثناء التركيب، فهذا هو السبب الأكثر شيوعًا لتلف أسنان اللولب وتشقق الجسم المصنوع من الألومنيوم؛ استخدم مفتاح عزم والتزم بترتيب الربط المتقاطع. ولا تترك المصفاة في موضع خاطئ، فالمصفاة المركبة قريبة جدًا من قاع الحوض أو بعيدة جدًا عنه تتسبب في الانسداد وفي سحب الهواء معًا؛ لذا تحقق من المسافة التي تحددها الشركة المصنعة. ولا تبدأ التركيب قبل فحص ترس الإدارة وعموده، لأن ترس الإدارة المتآكل أو العمود ذا الخلوص الزائد يخل بمحاذاة المضخة الجديدة ويؤدي إلى عطل مبكر.

إذا استمرت شكوى الضغط وجاءت فحوص المضخة/المحامل سليمة فلا تغفل صمام تخفيف الضغط، إذ يجب فحص نابض الصمام وسطح مقعده أيضًا. وأخيرًا لا تطل مدة تشغيل محرك بدء التشغيل، فإبقاؤه يدور طويلًا لأن الضغط لا يرتفع يرهق محرك بدء التشغيل ويزيد مدة الدوران على الجاف في آن واحد. أجر محاولات مدة كل منها بضع ثوانٍ مع فترات توقف بينها، وابحث عن السبب.

القيم الفنية ونقاط الفحص

القيم التالية نطاقات مرجعية نموذجية / عامة في أنظمة تزييت محركات الديزل للمركبات التجارية الثقيلة، وهي تختلف حسب عائلة المحرك ونوع المضخة والشركة المصنعة؛ والمرجع في القيمة الدقيقة هو دليل الخدمة.

افحص مستوى الزيت بعصا القياس عند كل تزود بالوقود، فالانخفاض المفاجئ في المستوى قد يشير إلى تسرب خارجي أو إلى احتراق الزيت داخل المحرك. وإذا رأيت بللًا مستمرًا أو قطرات حول المضخة وحوض الزيت فتحقق من إحكام الحشية أو الحلقة الدائرية (O-ring). وراقب لون الزيت ورائحته بصفة دورية أيضًا، فظهور الرغوة أو المظهر الحليبي يستدعي فحصًا عاجلًا.

اجعل من عادتك تدوين عدد الثواني التي ينطفئ فيها مصباح التحذير وسرعة الدوران التي يومض عندها، فالتأخر الذي يطول مع الوقت إنذار مبكر. وسجل أيضًا المدة التي يستغرقها الضغط للوصول إلى النطاق الطبيعي عند التشغيل الأول بعد تركيب مضخة جديدة. أما المصفاة وحوض الزيت فراجعهما في الفترة التي تحددها الشركة المصنعة، لا بالتقدير الشخصي عند تغيير الزيت.

الصيانة وعمر الخدمة

يمكن لمضخة زيت المحرك التي تعمل في ظروف صحيحة أن تعمر عمرًا يضاهي عمر المحرك نفسه. والذي يقصر عمرها في معظم الأحوال هو جودة الزيت والانضباط في تغييره ولحظات التشغيل على الجاف. فالجسيمات الكاشطة ونواتج الأكسدة في الزيت واللزوجة غير الكافية تنهك في وقت قصير الأسطح الدقيقة داخل المضخة ومقعد صمام تخفيف الضغط. أي إن ما ينبغي الاهتمام به في الصيانة ليس المضخة نفسها، بل نظافة الزيت الواصل إليها واستمرارية وصوله.

لا تؤخر تغيير الزيت والفلتر، واستبدلهما في الفترة التي تحددها الشركة المصنعة، وقصر الفترة إذا كانت المركبة تعمل في بيئة مغبرة أو لمسافات قصيرة أو في أعمال تتطلب التشغيل المتكرر بسرعة الخمول. ويجب أن تكون لزوجة الزيت ومواصفته صحيحتين أيضًا، لأن الزيت غير المعتمد للمحرك يخل بالتزييت الهيدروديناميكي في المضخة وبسلوك الضغط معًا. ولا تترك المستوى منخفضًا أبدًا، فالمصفاة غير المغمورة تمامًا في الزيت تسحب الهواء عند أدنى ميل؛ لذا حافظ على المستوى بين الحدين الأعلى والأدنى. وأجر تحليل الزيت بصفة دورية أيضًا، فازدياد الجسيمات المعدنية مؤشر مبكر على تآكل المضخة أو المحامل، وينذر قبل وقوع العطل الكبير.

تنعكس عادات الاستخدام على المضخة أيضًا. تجنب التشغيل الطويل بسرعة الخمول، ففي بعض عائلات المحركات يؤدي الخمول المنخفض جدًا والطويل، مع انخفاض الضغط، إلى العمل عند الحد الأدنى للتزييت. وانتبه إلى مدة الإحماء في الطقس البارد، فرفع السرعة فجأة والزيت بارد/شديد اللزوجة يزيد خطر التكهف ولو لمدة قصيرة؛ لذا سخن المحرك تدريجيًا. وشغل المحرك بحذر بعد التوقف الطويل، وافحص مستوى الزيت وآثار التسرب إن وجدت قبل التشغيل الأول لمركبة ظلت متوقفة لأسابيع.

اعتمد منطق الطقم الكامل عند الاستبدال. فعند تجديد المضخة يجب تجديد حشية/حلقة أنبوب السحب الدائرية (O-ring) وحشية حوض الزيت وفلتر الزيت معًا، لأن تجديد قطعة واحدة وترك الباقي يعيد العطل.

عمليًا تعمر مضخة الزيت في مركبة أسطول تحظى بصيانة جيدة عمرًا يقترب من فترات الإصلاح الشامل الكبير للمحرك. أما في محرك يعمل بمستوى زيت منخفض، أو تؤجل فيه مواعيد تغيير الزيت، أو يشغل كثيرًا على الجاف، فإن القطعة نفسها يصيبها الكلال في وقت أبكر بكثير، وغالبًا ما تظهر فاتورتها أولًا في صورة تلف في المحامل. ولهذا فإن جواب سؤال «كم كيلومترًا تعمر المضخة؟» يكمن في ظروف الاستخدام أكثر مما يكمن في عدد الكيلومترات.

كثيرًا ما يكون التشخيص الصحيح لمشكلة ضغط الزيت هو الفارق بين استبدال مخطط لقطعة غيار وبين تلف كبير في المحامل/عمود الكامات يستلزم الإصلاح الشامل للمحرك. وتتوفر مجموعة منتجات مضخة زيت المحرك من VADEN ORIGINAL في الكتالوج ومن المخزون، مطابقة لمراجع OE لتطبيقات المركبات التجارية الثقيلة. ويعد تحديد المرجع الصحيح وفق بيانات محرك مركبتك وشاسيهها، وتخطيط قطعة الغيار الاحتياطية في الوقت المناسب، أكثر استعداد يؤتي ثماره في الميدان.

فئات ذات صلة: مضخة الزيت · مضخة الزيت