ال قضيب التوصيل هو عنصر حاسم في محركات الاحتراق الداخلي، ويلعب دورا حاسما في تحويل الحركة الخطية للمكبس إلى الحركة الدورانية للعمود المرفقي. على الرغم من أن وظيفته قد تبدو بسيطة، إلا أن طول قضيب التوصيل له تأثير كبير على أداء المحرك.
أحد العوامل الأساسية التي تتأثر بطول قضيب التوصيل هي نسبة شوط المحرك. نسبة الشوط هي نسبة طول الشوط (المسافة التي يقطعها المكبس) إلى قطر التجويف (قطر الأسطوانة). هذه النسبة لها تأثير مباشر على قوة المحرك وخصائص عزم الدوران.
عند زيادة طول قضيب التوصيل، تقل نسبة الشوط. يقلل قضيب التوصيل الأقصر من مسافة سفر المكبس لقطر التجويف المحدد. وينتج عن ذلك انخفاض سرعات المكبس وتقليل فقد الاحتكاك، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة المحرك. بالإضافة إلى ذلك، يسمح قضيب التوصيل الأقصر بمكبس أخف، مما يقلل من الكتلة الترددية الإجمالية. ونتيجة لذلك، يمكن للمحرك أن يزيد من سرعة دورانه ويستجيب بشكل أسرع لمدخلات الخانق.
على العكس من ذلك، فإن قضيب التوصيل الأطول يزيد من نسبة الشوط. يؤدي ذلك إلى تعزيز سرعات المكبس الأعلى وزيادة وقت البقاء في المركز الميت العلوي (TDC) والمركز الميت السفلي (BDC)، مما يعزز كفاءة الاحتراق. توفر قضبان التوصيل الأطول أيضًا مزايا من حيث تقليل الدفع الجانبي على جدران الأسطوانة، مما يسمح بتحسين متانة المحرك وتقليل تآكل الأسطوانة.
علاوة على ذلك، يؤثر طول قضيب التوصيل على نسبة قضيب المحرك إلى الأشواط، والتي تحدد زاوية القضيب. تشير زاوية القضيب إلى زاوية القضيب بالنسبة إلى خط مركز العمود المرفقي أثناء دوران المحرك. يؤدي قضيب التوصيل الأقصر إلى زاوية أكبر، في حين أن قضيب التوصيل الأطول يقللها. تعد الزاوية المثلى للقضيب أمرًا بالغ الأهمية لتقليل التحميل الجانبي على المكبس وحلقات المكبس وجدران الأسطوانة، مما يضمن أداء موثوقًا للمحرك.
من المهم أن نلاحظ أن تغيير طول قضيب التوصيل له آثار تتجاوز نسبة السكتة الدماغية وزاوية القضيب. يؤثر تغيير طول قضيب التوصيل على زمن بقاء مكبس المحرك عند TDC وBDC، مما يؤثر على توقيت الصمام، ونسبة الضغط، وديناميكيات تدفق السحب والعادم. يمكن أن تؤثر هذه التغييرات بشكل كبير على توصيل طاقة المحرك، وكفاءة استهلاك الوقود، وخصائص الأداء العام.
لذلك، يأخذ المصنعون في الاعتبار طول قضيب التوصيل بعناية عند تصميم المحركات، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مختلفة مثل الاستخدام المقصود، وإخراج الطاقة المطلوب، وإزاحة المحرك، وأهداف كفاءة استهلاك الوقود. في التطبيقات عالية الأداء، يمكن استخدام تصميمات قضبان التوصيل القابلة للتعديل، مما يسمح للمولفين والمتسابقين بضبط أداء المحرك بناءً على متطلبات محددة.
في الختام، فإن طول قضيب التوصيل له تأثير عميق على أداء المحرك. يعد فهم العلاقة بين طول قضيب التوصيل ونسبة الشوط وزاوية القضيب وخصائص المحرك الأخرى أمرًا بالغ الأهمية لتحسين توصيل الطاقة وخصائص عزم الدوران والكفاءة الإجمالية. سواء كان الأمر يتعلق بسيارة رياضية أو شاحنة أو حتى محرك صغير، فإن اختيار طول قضيب التوصيل الأكثر ملاءمة يعد أمرًا ضروريًا لتحقيق أهداف الأداء المطلوبة.