ما هو الذراع الهزاز في السيارة؟ أنواعها وكيفية عملها

الذراع المتأرجح في السيارة عبارة عن ذراع متأرجح يتبادل الحركة من عمود الحدبات لفتح وإغلاق الصمام في كل أسطوانة. لنلقِ نظرة على الأنواع المختلفة وكيفية عملها ووظيفتها.

أنواع أذرع الروك

أذرع متأرجحة من الفولاذ المختوم

عادةً ما تكون أذرع التأرجح المصنوعة من الفولاذ المختوم من قطعة واحدة وغالباً ما تكون مصنوعة من الفولاذ. وهي منخفضة التكلفة وشائعة الاستخدام في الكثير من المحركات القياسية. يحتوي مرتكز الدوران على صامولة مثبتة في الطرف المستدير بينما يتم تدوير الذراع لأعلى ولأسفل.

أذرع متأرجحة برأس أسطوانية

وهي مماثلة بشكل أساسي في بنيتها لأذرع التأرجح المصنوعة من الفولاذ المختوم ولكن لديها بكرة إضافية واحدة عند الطرف. يقلل هذا النوع من البناء من منطقة التلامس القبلية وبالتالي يعزز كفاءة وأداء الصمام في كتلة الصمام. ويستخدم الروك ذو الرأس الأسطواني أيضاً كلاً من صامولة محور الارتكاز والمسمار.

أذرع هزازة كاملة الأسطوانة

يتم أحياناً تشكيل أذرع التأرجح البكرات الكاملة من الفولاذ أو مصنوعة من الألومنيوم، مع استبدال محور ارتكاز مرتكز الدوران بمحمل. وهي لا تستخدم صواميل ولكن يتم ذلك باستخدام مسامير ومحور مرتكز الدوران. يوجد عمود قصير، مزود بمحامل في كلا الطرفين، يأتي مع ذراع الروك. لا تدعم المحامل الذراع فحسب، بل يتم تثبيتها أيضاً على العمود.

أذرع هزاز العمود

نرى عناصر بناء مماثلة كما هو الحال في الأذرع الهزازة ذات الأسطوانة الكاملة فقط في حالة الأذرع الهزازة ذات العمود، حيث يمر العمود عبر الأذرع الهزازة. والغرض من العمود هو توفير الصلابة والمرونة المطلوبة، وهو أكثر كفاءة من المسامير البسيطة. ومن مزايا مجموعة الصمامات القوية والصلبة للغاية أنه لا يمكن أن يكون هناك انحراف أو انحراف في أي جزء من القطار حتى في الدورات العالية في الدقيقة.

الأذرع الهزازة القصيرة (الأصابع)

تستلزم بعض محركات عمود الكامات العلوي أيضًا أذرع متأرجحة أحادية، وهي أقصر تسمى أيضًا الأصابع، حيث يدفع شحمة الكامة لأسفل (القطب الشمالي) على ذراع التأرجح لفتح الصمام. وتقع نقطة ارتكاز هذه الأنواع من أذرع الروك في طرفها، وتعمل الكامة في مركز الذراع. الطرف الآخر الذي يبرز فوق الرأس يفتح الصمام. في مثل هذه المحركات، غالباً ما تكون بديلاً رائعاً عن الغمازات الموجودة أسفل عمود الكامات.

كيفية عمل أذرع الروك

أثناء تشغيل المحرك، يدور عمود الكامات مع الفصوص التي تضغط على ذراع الروك. يدور ذراع الروك في هذه العملية جزئياً على محور مسمار وعادةً ما يستخدم العمود كطرف آخر لإنشاء قوة محورية. وفي أحد الطرفين، يتم دفع ذراع الروك لأسفل، ويتم فتح الصمام بينما يعود الطرف الآخر إلى موضعه الأصلي، مما يسمح لنابض الصمام بإغلاق الصمام.

يتأثر أداء المعالجة بتصميم ذراع التأرجح، وخاصة نسبة التأرجح. نسبة الروك هي الطول الذي يتحرك به ذراع الدفع مقسومًا على طول تحرك الصمام. على سبيل المثال، يتم إنشاء ذراع متأرجح بنسبة 1.5:1 إلى الصمام المتحرك لكل بوصة يتحرك فيها عمود الدفع، ولكن يتم استخدام 1.5 بوصة في الصمام. تسمح هذه الميزة الميكانيكية بزيادة رفع الصمام دون تغيير عمود الكامات في نفس الوقت.

ما هي وظيفة ذراع الروك؟

تعتبر أذرع الروك من المكونات الأساسية في نظام مجموعة الصمامات في السيارة، حيث تلعب دوراً حيوياً في أداء المحرك وكفاءته بشكل عام. إليك نظرة شاملة على وظائفها:

تشغيل الصمامات

تتمثل الوظيفة الأساسية لأذرع الروك في تشغيل صمامات المحرك. فهي تنقل الحركة الدورانية لعمود الكامات إلى الحركة الخطية المطلوبة لفتح وإغلاق صمامات السحب والعادم. ويعد هذا التحكم الدقيق في توقيت الصمامات أمراً بالغ الأهمية لدورة المحرك رباعية الأشواط (السحب، والضغط، والطاقة، والعادم).

تضخيم الحركة

تعمل أذرع الروك كرافعات، حيث تقوم بتضخيم الحركة من عمود الكامات. توفر فصوص عمود الكامات مقدارًا معينًا من الرفع، لكن تصميم ذراع الروك يمكن أن يزيد من هذا الرفع عند الصمام. يسمح هذا التضخيم بزيادة فتح الصمام، مما يحسن من تنفس المحرك والأداء العام.

الميزة الميكانيكية

من خلال العمل كرافعة، يوفر ذراع الروك ميزة ميكانيكية. وهذا يعني أنه يمكن أن يطبق قوة أكبر لفتح الصمام مما يطبقه عمود الكامات عليه، مما يجعل نظام مجموعة الصمامات أكثر كفاءة.

دقة توقيت الصمامات

تضمن أذرع الروك فتح الصمامات وإغلاقها في اللحظات المناسبة تماماً في دورة المحرك. يعد هذا التوقيت الدقيق أمراً بالغ الأهمية لتحقيق الأداء الأمثل للمحرك وكفاءة استهلاك الوقود والتحكم في الانبعاثات.

تعديل التخليص

ضبط الخلوص في العديد من المحركات، تشتمل أذرع التأرجح على آليات ضبط للحفاظ على خلوص الصمامات المناسب. يمكن أن يكون ذلك على شكل برغي ضبط أو رافع هيدروليكي، مما يسمح بتشغيل الصمام بشكل متناسق مع تآكل المحرك بمرور الوقت.

توزيع الأحمال

تساعد أذرع الروك في توزيع الحمل من عمود الكامات على مساحة أكبر من جذع الصمام، مما يقلل من التآكل ويطيل عمر كل من الصمامات ومقاعد الصمامات.

تقليل الضوضاء

تساهم أذرع التأرجح المصممة بشكل جيد والمضبوطة بشكل صحيح في تشغيل المحرك بشكل أكثر هدوءاً من خلال ضمان التشغيل السلس للصمامات وتقليل التلامس بين المعادن.

ضبط الأداء

في تطبيقات الأداء، يمكن استخدام تصميمات أذرع التأرجح المختلفة (مثل تغيير نسبة التأرجح) لتغيير رفع الصمام ومدته، مما يسمح بضبط المحرك دون تغيير عمود الكامات.

توزيع النفط

تلعب أذرع الروك في العديد من المحركات دوراً في توزيع الزيت. غالباً ما يتدفق الزيت عبر أذرع الروك أو حولها، مما يساعد على تشحيم مكونات مجموعة الصمامات.

الخاتمة

يقوم الذراع المتأرجح بتحويل دوران عمود الكامات إلى حركة صمامات المحرك لأعلى ولأسفل، مما يضمن توقيتاً دقيقاً في عملية الاحتراق. تختلف الأنواع المختلفة لأذرع الروك من حيث الكفاءة والعمر الافتراضي، مما يؤثر على أداء المحرك. يعد الفهم الصحيح لأذرع الروك وصيانتها أمرًا ضروريًا لتشغيل المحرك على النحو الأمثل.