كل ما تود معرفته عن صمامات المحرك

ما هي الصمامات في المحرك؟

صمامات المحرك هي صمامات توجد داخل المحرك وهي جزء أساسي من آلية عمل المحرك، إذ تتحكم بتدفق الهواء من وإلى أسطوانات المحرك، أو غرف الاحتراق أثناء تشغيل المحرك، وتعمل بشكل مشابه للعديد من أنواع الصمامات الأخرى من حيث إنها تمنع أو تسمح بالتدفق، لكنها أجزاء ميكانيكية بحتة، وتعمل مع مكونات المحرك الأخرى مثل أذرع الروك للفتح والإغلاق في تسلسل وتوقيت دقيقة ومحدد.^[١]

ولكي تفهم آلية عمل صمامات المحرك يجب أن تتعرف على الأجزاء الآتية المهمة في المحرك:

• أذرع الروكر (Rocker Arms): أذرع الروكر أو أذرع الصمامات هي الأجزاء التي تتحكم في فتح وإغلاق الصمامات داخل رأس الأسطوانة في المحرك، وتعمل هذه الأذرع بتوقيت دقيق للسماح بتدفق الهواء والوقود والعوامل الأخرى إلى الأسطوانات.
• أسطوانة المحرك (Engine Cylinder): أسطوانة المحرك هي الجزء الرئيسي في المحرك الذي يحتوي على مكبس وصمامات، ويتم فيها عملية الاحتراق الداخلي التي تولد القوة اللازمة لتحريك المركبة.
• مكابس المحرك (Engine Pistons): مكابس المحرك هي عبارة عن أسطوانات معدنية تتحرك داخل أسطوانات المحرك، وتتحرك المكابس بفعل الاحتراق وتدفع العمود المرفقي، وبذلك تحول الحركة الخطية إلى حركة دورانية لدفع العجلات.
• العمود المرفقي (Crankshaft): هو عبارة عن قطعة طويلة ومتعرجة من الفولاذ تحتوي على سلسلة من الأذرع المتصلة بها، ووظيفة العمود المرفقي هي تحويل الحركة الخطية للمكابس داخل أسطوانات المحرك إلى حركة دورانية تستخدم لتحريك عجلات السيارة.

ما هي وظيفة الصمامات في المحرك؟

يحتوي رأس الأسطوانة في المحرك على الصمامات، وتتمثل الوظيفة الأساسية لصمام المحرك في السماح للهواء بالدخول والخروج من الأسطوانة، ويستخدم الهواء للمساعدة في اشتعال الوقود، مما يدفع المكابس لأعلى ولأسفل، وبذلك يولد الطاقة التي تحرك السيارة، تصنف صمامات المحرك إلى نوعين:^[١]

• صمامات السحب التي تسمح للهواء بالدخول.
• صمامات العادم التي تسمح للهواء بالخروج.

كلما زاد الهواء الذي يدخل ويخرج من إلى المحرك، زادت فعاليته في توليد المزيد من الطاقة، وهذا هو سبب أهمية صمامات المحرك لأداء المحرك.

يتحرك المكبس الموجود في الأسطوانة لأعلى ولأسفل بفعل الاحتراق، وتوجد الصمامات في الجزء العلوي من المكبس، واعتمادًا على الشركة المصنعة يختلف عدد الصمامات في السيارة، ونظرًا لوجود المكبس في الجزء السفلي من الأسطوانة، يتم فتح صمام السحب للسماح بدخول الهواء إلى الأسطوانة ثم يتم إغلاقه لجعل الأسطوانة محكمة الإغلاق من أجل تحقيق الضغط، وينفتح صمام العادم بعد أن يكمل المكبس حركته بفعل الاشتعال والضغط، ثم تتكرر الدورة من جديد.^[١]

أنواع صمامات المحرك

يوجد 3 أنواع مختلفة من صمامات المحرك وهي كالآتي:

صمام القفاز

يُعرف أيضًا باسم صمام الفطر بسبب شكله، ويستخدم للتحكم في توقيت وكمية تدفق الوقود إلى المحرك، وهذا هو الصمام الأكثر استخدامًا في محركات السيارات، ويتكون من رأس وساق، وعادة ما يكون وجه الصمام بزاوية 30 درجة إلى 45 درجة، وتحتوي الساق على قفل الزنبرك يترك للأعلى والأسفل لفتح ويغلق الصمام، ويساعد فارق الضغط على إغلاق الصمام العادم، وفتح صمام السحب كذلك.^[٢]

الصمام الكمي

الصمام الكمي (من كم القميص) كما يوحي الاسم، هو أنبوب أو كُم يركب بين المكبس وجدار الأسطوانة داخل أسطوانة محرك الاحتراق الداخلي، حيث يدور هذا الصمام في الداخل، إذ يتحرك هذا النوع من الصمامات بشكل دائم، ويسمح بخروج الهواء والغازات باستمرار، وتتميز هذه الصمامات بأنها بسيطة في البناء، ولا تصدر أي ضوضاء.^[٣]

الصمام الدوار

هناك أنواع عديدة من الصمامات الدوارة، ويكون بعض منها على شكل القرص، بحيث يتكون من قرص دوار لديه منفذ، وأثناء الدوران يتصل المنفذ بالتناوب مع مشعبات السحب والعادم، ويتميز هذا النوع من الصمامات الدوارة بأنه أيضًا بسيطة في البناء، ويتم تصنيعه بتكاليف منخفض، كما أنه مناسب للمحركات عالية السرعة، فهذه الصمامات لديها ضغوط واهتزازات أقل، وتقوم بعملها بسلاسة وبأقل قدر من الضوضاء.^[٢]