הפיכת כיוון סיבוב המנוע : הנושא

‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע‬
‫הנושא‪ :‬הפיכת כיוון סיבוב המנוע‬
‫הסבר בעזרת שרטוט את עיקרון פעולתה של מערכת להיפוך כיוון של מנוע ראשי שני מהלכים‪.‬‬
‫]קיץ ‪[1998‬‬
‫במנועי ‪ MAN B&W‬מודרניים נעשית הפיכת כיוון סיבוב המנוע על ידי עוקב פיקת דלק נייד‪ ,‬המשנה‬
‫את מיקומו ביחס לפיקת הדלק של משאבת ההזרקה‪ .‬בוכנה פנאומטית מעבירה את העוקב מצד‬
‫אחד של הפיקה לצדה השני‪ ,‬והוא מניע את הטובלן בתנועה קווית כשהוא ניצב באלכסון‪ .‬כדי לפשט‬
‫עוד יותר את המנגנון‪ ,‬לא משנים את תזמון שסתום הפליטה המרכזי‪ ,‬ומאחר שפיקת שסתום‬
‫הפליטה אינה סימטרית‪ ,‬פעולת המנוע בתנועה אחורה אינה יעילה; שסתום הפליטה נסגר מאוחר‬
‫מדי‪ ,‬וחלק מהאוויר המיועד לשריפה בורח אל צינור הפליטה‪.‬‬
‫תושבת טובלן‬
‫משאבת ההזרקה‬
‫זרוע ניידת‪,‬‬
‫מופעלת על ידי‬
‫בוכנה פנאומטית‬
‫פיקת דלק‬
‫החלק התתון של משאבת הזרקה עם עוקב פיקת‬
‫דלק נייד‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע ‪ /‬הפיכת כיוון סיבוב )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 1‬מתוך ‪3‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫הסבר בעזרת שרטוטים את העיקרון של שתי שיטות להפיכת כיוון של מנוע דיזל ראשי‪] .‬קיץ‬
‫‪[1996‬‬
‫א‪.‬‬
‫המנגנון המתואר מותקן במנועי זולצר ונקרא מצמד תנועת סרק )‪.(lost motion clutch‬‬
‫עיקרון הפעולה שלו הוא ניתוק גל הפיקות מגלגל השיניים המניע אותו‪ ,‬סיבוב גל הפיקות‬
‫בזווית מסוימת‪ ,‬וחיבור מחדש של גל הפיקות לגלגל השיניים‪ .‬גודל תנועת הסרק של גל‬
‫הפיקות הוא המרחק במעלות סיבוב בין מקום שתי הנקודות המתות העליונות של הבוכנה על‬
‫פיקת הדלק‪.‬‬
‫את שינוי מיקומו היחסי של גל הפיקות מבצע מצמד הידראולי‪ .‬המצמד מורכב אל גלגל‬
‫השיניים המניע של גל הפיקות‪ ,‬והוא כולל תוף ובתוכו כנף ניידת‪ .‬התוף מחובר אל גלגל‬
‫השיניים ונע איתו‪ ,‬בעוד הכנף מחוברת אל גל הפיקות‪ .‬התנועה מועברת מהתוף דרך שני‬
‫זיזים אל הכנף וממנה אל גל הפיקות‪.‬‬
‫הכנף מחלקת את התוף לשני חללים‪ ,‬כשבכל אחד מהם שני קדחים‪ .‬כדי לסובב את הכנף‬
‫ויחד אתה את גל הפיקות‪ ,‬מספקים שמן לזוג קדחים אלכסוניים ומנקזים שמן מזוג הקדחים‬
‫הנותרים‪ .‬אספקת השמן נעשית על פי פקודות של מערכת הפיקוד להתנעה ולהפיכת כיוון‬
‫הסיבוב‪.‬‬
‫ביצוע תנועת הסרק אפשרי רק כאשר המנוע במנוחה‪ .‬כדי להבטיח שהכנף וגל הפיקות‬
‫השלימו את תנועתם לפני ההתנעה מחדש של המנוע‪ ,‬מצוידת המערכת במנגנוני אבטחה‬
‫)‪ .(interlocks‬מנגנונים אלה אינם מאפשרים התנעת המנוע כל עוד לא הגיע גל הפיקות‬
‫למצבו החדש‪.‬‬
‫כנף ניידת‪ ,‬מחוברת לגל הפיקות‬
‫ונעה איתו‬
‫תוף המצמד וגלגל שיניים‬
‫זווית ההסט‬
‫של גל הפיקות‬
‫מקדימה‬
‫לאחורה‬
‫קדחי אספקה וניקוז‬
‫שמן‬
‫שרטוט סכמתי של מצמד תנועת סרק במנועי ‪Sulzer RND‬‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע ‪ /‬הפיכת כיוון סיבוב )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 2‬מתוך ‪3‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫ב‪.‬‬
‫שיטה אחרת להפיכת כיוון הסיבוב של המנוע הראשי היא באמצעות מערכת פיקות כפולה‪ .‬על‬
‫גל הפיקות מורכבות שתי פיקות לכל משאבת ההזרקה‪ ,‬שתי פיקות לכל שסתום פליטה וכו'‪.‬‬
‫פיקה אחת בכל זוג משמשת לתנועה עם כיוון השעון‪ ,‬והפיקה השניה הצמודה לה משמשת‬
‫לתנועה נגד כיוון השעון‪ .‬סרוו‪-‬מוטור הידראולי או פנאומטי מזיז את גל הפיקות בכיוון אורכי‪,‬‬
‫ועל ידי כך משלב את מערכת הפיקות המתאימה‪ .‬שיטה זו מתאימה לא רק למנועי רצל"ב דו‪-‬‬
‫פעימיים בעלי שסתום פליטה‪ ,‬אלא גם למנועים ‪-4‬פעימיים בעלי מהירות בינונית )כמו מנוע‬
‫‪ MAN‬בביה"ס(‪.‬‬
‫הסרוו‪-‬מוטור מורכב מבוכנה הנעה בתוך צילינדר‪ .‬תנועת הבוכנה מועברת אל גל הפיקות‬
‫בצורה ישירה או באמצעות מנופים‪ .‬הסרוו‪-‬מוטורים ההידראוליים מוזנים בדרך כלל ממערכת‬
‫השמן של המנוע עצמו‪ ,‬ואילו סרוו‪-‬מוטורים פנאומטיים מוזנים בדרך כלל על ידי מערכת‬
‫ההתנעה‪ .‬כיצד נע גל הפיקות בכיוון צירי מבלי להיתקל בעוקבי הפיקות? הדפנות הפנימיות‬
‫של הפיקות הצמודות מעובדות בשיפוע‪ ,‬והן מאפשרות לגלילונים עוקבי הפיקה להחליק‬
‫מפיקה אחת לשניה‪.‬‬
‫בוכנת כוח‬
‫גג"ש רחב‬
‫זוג פיקות‬
‫שיפוע‬
‫אספקה וניקוז שמן‪/‬אוויר‬
‫גג"ש מניע‬
‫מערכת הפיכת כיוון סיבוב המנוע באמצעות פיקות כפולות‬
‫הסבר‪ ,‬בעזרת שרטוט‪ ,‬שני עקרונות שונים של מערכת הפיכת כיוון סיבוב עבור מנועים ימיים‪.‬‬
‫]קיץ ‪[1995‬‬
‫שרטט תרשים של המנגנון הטכני הקיים בחלקי מנוע המבצע שינוי כיוון הסיבוב של מנוע דיזל‬
‫כלשהו‪ .‬הוסף גם הסבר מילולי קצר‪] .‬קיץ ‪[1992‬‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע ‪ /‬הפיכת כיוון סיבוב )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 3‬מתוך ‪3‬‬