מדחסי אוויר : הנושא

‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית‪1985-2009 ,‬‬
‫הנושא‪ :‬מדחסי אוויר‬
‫מה הן הדרישות לאיכות האוויר במערכת אוויר דחוס לבקרה ופניאומאטיקה באונייה? באלו‬
‫עזרים משתמשים בכדי לספק אוויר המתאים למערכות אלו? מנה לפחות שני פתרונות המוכרים‬
‫לך‪ .‬האם מדחס כנפיים סיבובי יתאים למטלה זו? נמק‪] .‬קיץ ‪[2009‬‬
‫האוויר המסופק למערכות בקרה צריך להיות נקי לגמרי ממים‪ ,‬שמן סיכה וחלקיקי לכלוך מוצקים‪.‬‬
‫מקור המים הוא בלחות שבאוויר‪ ,‬השמן הוא שמן סיכה המגיע מן המדחס‪ ,‬וחלקיקי הלכלוך המוצקים‬
‫מקורם באוויר הסביבה שיונק המדחס או בצנרת האוויר ואביזריה‪.‬‬
‫בעבר שימש מדחס אוויר ההתנעה גם לאספקת אוויר בקרה‪ .‬האוויר סופק ממכלי האוויר הדחוס דרך‬
‫מפחית לחץ )‪ 35 > 10 bar‬למשל(‪ ,‬מפריד שמן‪ ,‬מייבש להרחקת מים ומסננים עדינים לסילוק‬
‫לכלוכים מוצקים‪.‬‬
‫כיום מקובל להתקין בחדר המכונות מדחס אוויר בקרה ייעודי‪ ,‬בדרך כלל מדחס בורגי‪ ,‬שלחץ הסניקה‬
‫שלו ‪ .7-13 bar‬בהקשר זה קיימות שתי אפשרויות‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫מדחס בורגי ללא שמן סיכה )‪ :(oil free screw compressor‬במדחס מסוג זה הברגים או‬
‫הרוטורים יבשים למעשה‪ ,‬ויש להיפטר רק מן הלחות והאבק שבאוויר הנדחס‪ .‬בסניקת‬
‫המדחס מורכב מייבש )‪ (air dryer‬לסילוק המים‪ .‬הרחקת אבק ולכלוכים מוצקים זעירים‬
‫נעשית באמצעות מסנן בתוך המייבש עצמו‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫מדחס בורגי עם שמן סיכה‪ :‬למדחס מסוג זה נצילות גבוהה יותר‪ .‬שמן הסיכה‪ ,‬המוזרק אל‬
‫המסבים ואל בית המשאבה‪ ,‬אוטם את הרווחים בין הרוטורים לבית המשאבה ובינם לבין‬
‫עצמם‪ .‬בריחת האוויר מצד הלחץ הגבוה לצד הלחץ הנמוך קטנה יותר‪ ,‬ולכן הספיקה ולחץ‬
‫הסניקה גבוהים יותר בהשוואה למדחס נקי משמן סיכה‪ .‬כדי להיפטר מהשמן הנסחף עם‬
‫האוויר מרכיבים מפרידי שמן בין המדחס למייבש‪ ,‬המקטינים את כמות השמן הנסחף עד‬
‫פחות מ‪ 0.1-‬מיליגרם לכל מטר מעוקב אוויר‪.‬‬
‫מדחס כנפיים סיבובי )‪ ,rotary sliding vane compressor‬מדחס שבשבים( מתאים גם כן לאספקת‬
‫אוויר בקרה‪ .‬מאחר שהכנפיים נצמדות על ידי הכוח הצנטריפוגלי לבית המשאבה‪ ,‬יש לספק שמן‬
‫סיכה להקטנת החיכוך והשחיקה‪ .‬במדחס בורגי‪ ,‬לעומת זאת‪ ,‬הרוטורים )הברגים( אינם נוגעים אחד‬
‫בשני או בבית המשאבה‪ .‬כמו במקרה של מדחס בורגי מתקינים מפריד שמן‪ ,‬מייבש ויחידת סינון‬
‫בסניקת המדחס‪.‬‬
‫הסבר בעזרת שרטוט עקרוני את המבנה ואת עקרון פעולתו של מדחס אוויר דו דרגתי‪ .‬ציין את‬
‫מקום חיבורי אביזרי הבטיחות וההגנה על המדחס ותפקידיהם‪] .‬קיץ ‪[2007‬‬
‫המדחס המוצג בשרטוט המצורף הוא מדחס בוכנאי דו‪-‬דרגתי טורי‪ ,‬המונע על ידי מנוע חשמלי‪.‬‬
‫בוכנת דרגה ראשונה‪ ,‬בעלת הקוטר הגדול יותר‪ ,‬יונקת אוויר מן האטמוספרה ודוחסת אותו ל‪5-6 -‬‬
‫‪ bar‬לערך‪ .‬האוויר נסנק מצילינדר דרגה ראשונה אל מצנן ביניים )‪ (intercooler‬וממנו אל יניקת דרגה‬
‫שניה‪ .‬בדרגה השניה‪ ,‬שנפח הצילינדר שלה קטן יותר‪ ,‬האוויר נדחס ללחץ סופי של כ‪.30 bar-‬‬
‫מדרגה שניה עובר האוויר דרך מצנן קצה )‪ (aftercooler‬ומפריד שמן אל מכלי האוויר הדחוס‪ .‬בכל‬
‫אחד מראשי הצילינדרים שסתומי יניקה ופליטה חד‪-‬כיווניים‪ ,‬הנפתחים ונסגרים על ידי הפרש לחצים‪.‬‬
‫קירור האוויר בין הדרגות מקטין את עבודת הדחיסה המושקעת בדרגה ‪ 2‬ואת טמפרטורות העבודה‬
‫של המדחס‪ .‬קירור האוויר לאחר המדחס מוריד את הטמפרטורה שלו לפני אספקתו למכלים‪.‬‬
‫אביזרי בטיחות והגנה על המדחס‪:‬‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מדחסים )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 1‬מתוך ‪7‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫‪.1‬‬
‫בכל אחד מראשי הצילינדרים מורכב שסתום ביטחון‪ ,‬המגן על הדרגה מפני לחץ יתר כתוצאה‬
‫מתקלה‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫בסניקת האוויר מדרגה ‪ 2‬מורכב מפסק הגנה מפני טמפרטורת יתר של האוויר הנדחס‪.‬‬
‫המפסק מדמים את המדחס‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫שסתום ביטחון או דיסקת פריצה מורכבים לצד המים של שני המצננים‪ ,‬ומגנים עליהם ועל‬
‫חללי הקירור של המדחס מפני לחץ יתר במקרה שאחד מצינורות המצנן נבקע ואוויר בלחץ‬
‫גבוה חודר למערכת הקירור‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫שסתום ניקוז אוטומטי‪ ,‬המופעל על ידי טיימר כל ‪ 15-20‬דקות לערך‪ ,‬מחובר לצד האוויר של‬
‫מצנני הביניים והקצה‪ ,‬ומנקז מים מן האוויר‪ .‬מים אלה מקורם בלחות שבאוויר‪.‬‬
‫‪.5‬‬
‫ביציאת האוויר מן המדחס לעבר המכלים מורכב מפריד שמן‪ ,‬המונע מעבר שמן סיכה‪,‬‬
‫שנסחף עם האוויר‪ ,‬אל המכלים‪.‬‬
‫‪.6‬‬
‫כמו כן מצויד המדחס במפסק הגנה‪ ,‬המדמים את המדחס במקרה של נפילת לחץ שמן סיכה‪.‬‬
‫שסתום ביטחון או דיסקת פריצה‬
‫בצד המים של המצנן‬
‫‪aftercooler‬‬
‫מפריד שמן‬
‫שסתום‬
‫סניקה‬
‫למכלים‬
‫‪Intercooler‬‬
‫שסתום‬
‫ניקוז‬
‫אוטומטי‬
‫שסתום‬
‫ניקוז‬
‫אוטומטי‬
‫שסתום‬
‫ביטחון‬
‫שסתום‬
‫ביטחון‬
‫מפסק טמפ' יתר‬
‫)‪ (cut out‬או פקק נתיך‬
‫מסנן יניקת אוויר‬
‫דרגה ‪1‬‬
‫דרגה ‪2‬‬
‫שרטוט סכמתי של מדחס אוויר דו‪-‬דרגתי מקורר במים‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מדחסים )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 2‬מתוך ‪7‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫באיזה סוג מדחס משתמשים בדרך כלל כמדחס לאוויר התנעה במנוע ראשי ומדוע? ענה גם על‬
‫השאלות הבאות‪) :‬א( מהם היתרונות שבהתקנת קירור ביניים בין הדרגות? )ב( פרט את אביזרי‬
‫הבטיחות המותקנים במדחס – מכניים וחשמליים‪) .‬ג( לאיזו תוצאה עלולה לגרום פריצה במקרר‬
‫הביניים בין צד האוויר למי הקירור? איזה אמצעי בטיחות מותקן בכדי למזער נזק נוסף? ]קיץ‬
‫‪[2006‬‬
‫סוגי מדחסים‬
‫מדחסי אוויר להתנעה הם מדחסים בוכנאיים דו‪-‬דרגתיים או תלת‪-‬דרגתיים‪ .‬קיימים בשימוש שלושה‬
‫סוגי מדחסים רב‪-‬דרגתיים שכאלה‪ (1) :‬מדחסים טוריים‪ (2) ,‬מדחסי ‪ V‬או ‪ W‬ו‪ (3)-‬מדחסים עם‬
‫בוכנה דיפרנציאלית )טנדם(‪ .‬על פי רוב המדחסים מקוררים במי‪-‬ים או במים מתוקים קרים‪ ,‬אך‬
‫קיימים גם מדחסים עם קירור אוויר‪.‬‬
‫יחס הדחיסה של דרגה אחת במדחס בוכנאי הוא בסביבות ‪ ,1:6‬ומאחר שלחץ אוויר ההתנעה הוא‬
‫בסביבות ‪ ,30 bar‬נדרשות לפחות שתי דרגות‪ .‬במדחס התנעה בעל ‪ 2‬דרגות לחץ הסניקה של דרגה‬
‫‪ 1‬הוא כ‪ 6 bar-‬ושל הדרגה השנייה כ‪ ;30 bar-‬במדחס של ‪ 3‬דרגות לחץ הסניקה של דרגה ‪ 1‬הוא כ‪-‬‬
‫‪ ,2.5 bar‬של דרגה ‪ 2‬כ‪ 10 bar-‬ושל דרגה ‪ 3‬כ‪ .30 bar-‬הגברת הלחץ המתונה במדחס תלת‪-‬דרגתי‬
‫מאפשרת קירורו באוויר במקום במים‪ ,‬משום שטמפרטורת האוויר בסוף הדחיסה של כל דרגה נמוכה‬
‫יותר‪.‬‬
‫א‪.‬‬
‫היתרונות של קירור ביניים‬
‫האוויר מקורר בין הדרגות במצנן ביניים )‪ (intercooler‬באמצעות מי‪-‬ים או מים מתוקים קרים‪.‬‬
‫לקירור הביניים כמה מטרות‪:‬‬
‫)‪ (1‬הקטנת העבודה המושקעת בדחיסה בדרגות הגבוהות‪ .‬כתוצאה מקירור הביניים בין‬
‫דרגה ‪ 1‬ל‪ ,2-‬קטן נפח האוויר המסופק לדרגה ‪ 2‬ולכן ניתן להקטין את נפחה )את קוטר‬
‫הצילינדר שלה(‪ .‬מאחר שהעבודה המושקעת בדחיסת האוויר שווה למכפלת נפח האוויר‬
‫בלחץ )‪ (pV‬ומבוטאת על ידי שטח הדיאגרמה‪ ,‬נפח קטן יותר של הדרגה השניה משמעו‬
‫חיסכון בעבודת הדחיסה של דרגה זו וגם של דרגה ‪ 3‬במקרה של מדחס תלת‪-‬דרגתי‪.‬‬
‫)‪ (2‬הורדת טמפרטורות העבודה של חלקי המדחס הבאים במגע עם האוויר הדחוס והחם‬
‫)בוכנה‪ ,‬ראש צילינדר‪ ,‬צילינדר‪ ,‬שסתומי יניקה וסניקה(‪.‬‬
‫)‪ (3‬קיום שכבת שמן סיכה על דפנות הצילינדרים‪ .‬שכבת השמן נפגמת כאשר דופן הצילינדר‬
‫חמה מדי‪ ,‬והתוצאה היא שחיקה מוגברת והתחממות נוספת של חלקי המדחס‪.‬‬
‫)‪ (4‬הרחקת הלחות מן האוויר; המים שבאוויר מתאדים במהלך הדחיסה ומתעבים שוב‬
‫במהלך הקירור במצנן הביניים‪ .‬ניקוזם מן המצנן מאפשר להרחיקם מן האוויר‪.‬‬
‫העבודה הנחסכת‬
‫הנפח שהוקטן‬
‫עקב קירור‬
‫הביניים‬
‫נפח מהלך דרגה ‪2‬‬
‫נפח מהלך דרגה ‪1‬‬
‫דיאגרמת לחץ‪-‬נפח תאורטית של מדחס בוכנאי דו‪-‬‬
‫דרגתי עם קירור ביניים‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מדחסים )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 3‬מתוך ‪7‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫ב‪.‬‬
‫אביזרי הבטיחות המכאניים והחשמליים של מדחס בוכנאי‪:‬‬
‫)‪ (1‬התראה או מפסק הדממה בשל לחץ שמן סיכה נמוך‪.‬‬
‫)‪ (2‬מפסק הדממה בשל טמפרטורת אוויר גבוהה מדי בין הדרגות‪.‬‬
‫)‪ (3‬מפסק הדממה בשל טמפרטורת אוויר גבוהה מדי בסניקה מהמדחס או פקק נתיך‪.‬‬
‫)‪ (4‬שסתום ביטחון בסניקת כל דרגה‪ ,‬נפתח בלחץ עד ‪ 10%‬מלחץ העבודה ומגן על הדרגה‬
‫והצנרת מפני לחץ יתר‪.‬‬
‫)‪ (5‬שסתום ביטחון או דסקת פריצה במערכת מי הקירור של המדחס‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫שסתום ביטחון במע' מי הקירור‬
‫כתוצאה מהיבקעות צינור במצנן הביניים של המדחס‪ ,‬אוויר בלחץ גבוה ייסנק מן הצילינדר‬
‫הדוחס אל חללי מי הקירור שאינם בנויים לעמוד בלחצים גבוהים ויבקע גם אותם‪ .‬מלבד הנזק‬
‫לגוף המדחס עצמו‪ ,‬עלולים להיפגע אנשים שיימצאו בסמוך לו‪ .‬שסתום ביטחון או דיסקת‬
‫פריצה מורכבים על דופן חלל המים של מצנן הביניים ומצנן הקצה )‪ (after cooler‬או על דופן‬
‫חללי הקירור של המדחס עצמו‪ ,‬ומגנים מפני תוצאות לחץ יתר‪.‬‬
‫במדחס אוויר נפתחים שסתומי היניקה מעל לגובה התקין‪ .‬האם נצילות המדחס תקטן‪ ,‬תגדל או‬
‫לא תשתנה עקב כך? הסבר את קביעתך‪ .‬מה הסכנה שנשקפת לשסתומים במדחס עקב פתיחת‬
‫היתר שלהם? ]קיץ ‪[2003‬‬
‫הנצילות הנפחית של מדחס מוגדרת כיחס בין נפח האוויר הנסנק ממנו כשהוא בתנאים אטמוספריים‬
‫לבין נפח המהלך של בוכנת הדרגה הראשונה‪ .‬אוויר בתנאים אטמוספריים הוא אוויר שניתן לו‬
‫להתפשט עד לחץ ‪ 1.013 bar‬וקורר לטמפרטורה סטנדרטית של ‪.150C‬‬
‫אם התרוממות שסתום היניקה של דרגה ראשונה עד למצב פתוח לגמרי גדולה מדי‪ ,‬הוא גם ייסגר‬
‫מאוחר מדי ויגרום להקטנת הנצילות הנפחית של המדחס‪ ,‬כלומר להקטנת כמות האוויר שהמדחס‬
‫יספק ביחידת זמן‪ .‬השסתום צריך להיסגר מיד אחרי נמ"ת‪ ,‬בתחילת מהלך הדחיסה‪ .‬אם השסתום‬
‫יעשה דרך ארוכה מדי עד למצב סגירה‪ ,‬האוויר הנדחס יברח דרך השסתום הפתוח עדיין חזרה‬
‫לאטמוספרה‪ ,‬וכמות האוויר שתישאר בצילינדר תקטן‪.‬‬
‫באופן תיאורטי‪ ,‬רק נפח האוויר בתחילת הדחיסה של דרגה ראשונה קובע את הנצילות הנפחית‪,‬‬
‫משום שכל האוויר הנשאב לצילינדר הדרגה הראשונה חייב לעבור לדרגות הבאות‪ .‬השפעת חללי‬
‫הדחיסה של הדרגות הגבוהות היא רק על הלחץ‪ .‬אך אם התרוממות שסתום היניקה של דרגה ‪2‬‬
‫גדולה מדי‪ ,‬אוויר דחוס יחזור לדרגה ‪ 1‬ויעלה בה את הלחץ‪ .‬אם הלחץ החוזר גבוה מדי‪ ,‬ייפתח‬
‫שסתום הביטחון של דרגה ‪ 1‬וחלק מהאוויר ישתחרר לאטמוספרה‪ .‬המשמעות היא‪ ,‬שספיקת המדחס‬
‫תקטן עקב כך‪.‬‬
‫שסתומים בעלי מהלך גדול מדי יגיעו לסוף מהלכם בכוח גדול יותר ולכן יש סיכוי רב יותר שיישברו‪.‬‬
‫הסבר בעזרת תרשים סכמתי את פעולתו של מדחס בעל בוכנה מדורגת )דיפרנציאלית(‪] .‬קיץ‬
‫‪[2002‬‬
‫ראו תשובה לשאלה מקיץ ‪.1989‬‬
‫המדחס המתואר בשרטוט הוא תלת‪-‬דרגתי‪ .‬ההסבר בהפניה מתייחס למדחס דו‪-‬דרגתי‪.‬‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מדחסים )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 4‬מתוך ‪7‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫שסתום ביטחון‬
‫מד לחץ‬
‫למכלים‬
‫שסתום‬
‫חד‪-‬כיווני‬
‫יניקה דרגה ‪3‬‬
‫סניקה דרגה ‪3‬‬
‫יניקה דרגה ‪1‬‬
‫דרך מסנן אוויר‬
‫סניקה דרגה ‪1‬‬
‫מצנן ביניים‬
‫מצנן ביניים‬
‫שסתום‬
‫ניקוז‬
‫בוכנה מדורגת‬
‫יניקה דרגה ‪2‬‬
‫סניקה דרגה ‪2‬‬
‫שרטוט סכמתי של מדחס טנדם תלת‪-‬דרגתי‬
‫ציין מה הן התקלות במקרים הבאים והסבר איך ניתן להתגבר עליהן‪) :‬א( דפיקות במשאבת‬
‫בוכנה; )ב( ספיקה מועטה במשאבה צנטריפוגלית )התקלה אינה במערכת(; )ג( במדחס דו‪-‬‬
‫דרגתי בעל בוכנה אחת נפתח שסתום הבטיחות של הדרגה הראשונה; )ד( בספרטור צנטריפוגלי‬
‫יוצא דלק יחד עם המים בפתח יציאת המים‪] .‬קיץ ‪[1998‬‬
‫ג‪.‬‬
‫שסתום הביטחון של דרגה ‪ 1‬במדחס ממוקם בין שסתום הסניקה של דרגה ‪ 1‬לבין שסתום‬
‫היניקה של דרגה ‪) 2‬על מצנן הביניים עצמו או על ראש הצילינדר של דרגה ‪ .(1‬דליפת שסתום‬
‫היניקה של דרגה ‪ ,2‬בעלת הלחץ הגבוה יותר‪ ,‬תגרום לחלק מהאוויר הנדחס בה לחזור אל‬
‫מצנן הביניים‪ .‬כתוצאה מכך תצטרך בוכנת דרגה ‪ 1‬לדחוס כנגד לחץ גבוה יותר מכפי‬
‫שתוכננה‪ ,‬ושסתום הביטחון ייפתח כדי להגן עליה מפני לחץ יתר‪ .‬תיקון התקלה נעשה על ידי‬
‫פירוק השסתום הדולף‪ ,‬ניקויו וליטושו‪ .‬יש לוודא שדסקת השסתום נעה בחופשיות‪ ,‬אוטמת על‬
‫תושבתה וקפיצי השסתום שלמים ותקינים‪.‬‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מדחסים )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 5‬מתוך ‪7‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫הסבר מהי המטרה המשותפת של שלושת הרכיבים הבאים‪ ,‬וכיצד היא מושגת בכל אחד מהם‪:‬‬
‫)א( מצמד צנטריפוגלי של ספרטור; )ב( משנק אוויר בכניסה למדחס; )ג( שסתום סניקה של‬
‫משאבה צנטריפוגלית‪] .‬קיץ ‪[1997‬‬
‫המטרה המשותפת של שלושת הרכיבים הנ"ל היא מניעת העמסת יתר של המנוע החשמלי בהתנעה‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫שסתום הפגת לחץ במדחס אוויר )‪ (unloader‬משמש לביטול הדחיסה של דרגה ראשונה‬
‫בשעת התנעת המדחס וכתוצאה מכך להפעלתו במצב סרק‪ .‬המטרה היא למנוע העמסת יתר‬
‫של המנוע החשמלי בשעת ההתנעה‪ .‬לאחר שהמנוע הגיע למהירותו הרגילה ונבנה לחץ שמן‬
‫סיכה‪ ,‬נסגר השסתום )בצורה אוטומטית או ידנית( ודחיסת האוויר מתחדשת‪.‬‬
‫הסבר בעזרת סרטוט חתך את המבנה של‪) :‬א( מדחס אוויר דו‪-‬דרגתי; )ב( מדחס גז במערכת‬
‫קירור‪] .‬קיץ ‪[1996‬‬
‫ראו תשובה לשאלה מקיץ ‪.1989‬‬
‫בשרטוט שלפניך מוצגים שני סוגי מדחסים‪ .‬במדחס אחד ‪ -‬היניקה מהצד והסניקה למעלה‪,‬‬
‫ובמדחס השני ‪ -‬היניקה מלמעלה והסניקה מהצד‪ .‬אחד המדחסים הוא מדחס לאוויר והשני ‪-‬‬
‫מדחס לפריאון‪ .‬קבע איזה מהמדחסים הוא מדחס לאוויר ואיזה מהמדחסים הוא המדחס‬
‫לפריאון‪ .‬הראה בשרטוט את המבנה הפנימי של כל אחד מהם‪] .‬קיץ ‪[1995‬‬
‫ראו תשובה לשאלה מקיץ ‪.1989‬‬
‫מבט חיצוני על שני מדחסים מראה‪ ,‬שבאחד מהם היניקה מהצד והסניקה מלמעלה‪ ,‬ובשני ‪-‬‬
‫היניקה מלמעלה והסניקה מהצד‪ .‬הסבר את מהות המדחסים ושרטט חתך‪ ,‬המתאר את מבנם‬
‫ופעולתם‪] .‬קיץ ‪[1989‬‬
‫במדחס אוויר דו‪-‬דרגתי בעל בוכנה דיפרנציאלית האוויר נשאב מלמעלה‪ ,‬אל חלל הצילינדר של דרגה‬
‫ראשונה‪ ,‬ונסנק מהצד‪ ,‬מחלל הצילינדר של הדרגה השניה‪ .‬צורת המבנה של בוכנה בעלת שני‬
‫קטרים שונים מאפשרת דחיסה דו‪-‬דרגתית בצילינדר אחד‪ ,‬כשהמשמעות היא חיסכון במקום ואיזון‬
‫כוחות‪ .‬כאשר הבוכנה יורדת‪ ,‬אוויר נשאב אל חלל הצילינדר של דרגה ראשונה דרך מסנן אוויר‪ .‬בו‪-‬‬
‫זמנית מתבצעת סניקה מחלל הצילינדר של דרגה שניה אל המכלים‪ .‬כאשר הבוכנה עולה‪ ,‬נסנק‬
‫האוויר מהדרגה הראשונה דרך מצנן ביניים )‪ (intercooler‬אל חלל הצילינדר של דרגה שניה‪ .‬לחץ‬
‫הסניקה של דרגה ראשונה הוא ‪ 5-6 bar‬ושל הדרגה השניה ‪ .25-30 bar‬קיימים מדחסים מסוג זה‬
‫בעלי שתיים ושלוש בוכנות דיפרנציאליות המחוברות לגל ארכובה אחד‪ .‬שסתומי היניקה והסניקה‬
‫נפתחים ונסגרים כתוצאה מהפרש הלחצים הפועלים משני צדדיהם‪.‬‬
‫במדחס קירור נשאב גז הקירור מן המאדה ישירות אל בית גל הארכובה ונסנק מחלל הצילינדר‬
‫בחלקו העליון אל המעבה‪ .‬הבוכנה שואבת את גז הקירור מבית גל הארכובה דרך שסתומי יניקה‪.‬‬
‫הסיבה לצורת מבנה זו היא חוסר האפשרות למנוע דליפת גז מחלל הצילינדר דרך טבעות הבוכנה אל‬
‫בית גל הארכובה‪ .‬בית גל הארכובה במנועי שריפה בוכנאיים מצוייד בנשם‪ ,‬דרכו נפלטים גזי שריפה‬
‫שדלפו מן הצילינדרים ואוויר אל האטמוספרה כשהבוכנה יורדת ואוויר אטמוספרי נשאב כשהבוכנה‬
‫עולה‪ .‬בית גל הארכובה במדחסי קירור‪ ,‬לעומת זאת‪ ,‬חייב להיות אטום לחלוטין‪ ,‬כדי למנוע דליפת גז‬
‫קירור מן המערכת‪ .‬מאחר שגז הקירור מתערבב עם שמן הסיכה‪ ,‬מותקן בסניקת המדחס מפריד‬
‫שמן‪ ,‬המחזיר את השמן שנסחף עם הגז חזרה אל אגן המדחס‪.‬‬
‫שסתומי היניקה והסניקה הם שסתומי עלים או דיסקה‪ ,‬הנפתחים ונסגרים כתוצאה מהפרש הלחצים‬
‫השוררים משני צדדיהם‪ .‬פלטת שסתומי הסניקה משמשת כשסתום ביטחון; כאשר נבנה בחלל‬
‫הצילינדר לחץ יתר‪ ,‬מתרוממת הפלטה כנגד לחץ קפיץ‪ ,‬ומגדילה בשיעור ניכר את גודל פתח הסניקה‪.‬‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מדחסים )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 6‬מתוך ‪7‬‬
‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬
‫מצב של לחץ יתר עלול לקרות אם חומר הקירור לא התאדה במאדה‪ ,‬והוא חוזר במצב נוזלי אל‬
‫המדחס‪.‬‬
‫שסתום יניקה דרגה ‪1‬‬
‫שסתום סניקה‬
‫דרגה ‪1‬‬
‫חלל הצילינדר‬
‫של דרגה ‪2‬‬
‫מצנן ביניים‬
‫יניקה דרגה ‪2‬‬
‫סניקה דרגה ‪2‬‬
‫שרטוט סכמתי של מדחס טנדם דו‪-‬דרגתי‬
‫סניקה‬
‫פלטת שסתומי סניקה‬
‫שסתום יניקה‬
‫שסתום סניקה‬
‫יניקה‬
‫שרטוט סכמתי של מדחס קירור‬
‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות כללית ‪ /‬מדחסים )‪(1985-2009‬‬
‫עמוד ‪ 7‬מתוך ‪7‬‬