ما هي الأسباب الأكثر شيوعًا للتآكل المبكر أو كسر أحزمة التوقيت

ال حزام توقيت السيارات هو عنصر حاسم في صمامات المحرك. غالبًا ما يؤدي فشلها غير المتوقع إلى تلف المحرك بشكل كارثي. إن التآكل أو الكسر المبكر لحزام التوقيت ليس عرضيًا، بل هو نتيجة لمجموعة من المشكلات الفنية المحددة، أو أخطاء التثبيت، أو العوامل البيئية.

أخطاء فنية في التثبيت والتوتر

تعد أخطاء التثبيت السبب الرئيسي للفشل المبكر للأحزمة الجديدة أو الجديدة نسبيًا.

1. التوتر غير الصحيح:

ال life of a timing belt is extremely sensitive to its tension.

الإفراط في الشد: يتم تطبيق ضغط مفرط ومستدام على حبل الشد داخل الحزام. يؤدي ذلك إلى تسريع إجهاد السلك وقد يتسبب في تقليل عرض الحزام وزيادة تآكل الحواف. في الوقت نفسه، يمكن أن يؤدي الإفراط في الشد إلى وضع أحمال شعاعية مفرطة على محامل الموتر والبكرة الوسيطة، مما يؤدي إلى فشل المحمل المبكر.

انخفاض الشد: يمكن أن يؤدي ذلك إلى ارتخاء الحزام أثناء التشغيل، خاصة أثناء التغيرات المفاجئة في سرعة المحرك، مما قد يتسبب في اهتزاز الحزام أو اهتزازه. يمكن أن يؤدي الحزام المفكوك بسهولة إلى تخطي الأسنان، وفي الحالات الشديدة، يمكن أن تنفصل أسنان الحزام عن البكرة، مما يتسبب في فقدان التزامن.

2. التعامل غير السليم:

قد يؤدي التعامل غير الصحيح مع الحزام أثناء التثبيت إلى حدوث تلف داخلي.

العقص/الالتواء: يمكن أن يؤدي ثني الحزام أو لفه بالقوة، خاصة أثناء التعامل مع البكرة أو تثبيته، إلى تشوه دائم لسلك الشد، مما يؤدي إلى إنشاء نقاط تركيز الضغط. ومن الممكن أن تتطور هذه العيوب المخفية بسرعة إلى شقوق وكسور أثناء تشغيل المحرك.

زيادة الضرر: يمكن أن يؤدي استخدام مفك براغي أو قضيب رفع لإجبار الحزام على البكرة إلى إتلاف أسنان الحزام أو حوافه بشكل مباشر، مما قد يؤدي إلى قص الأسنان.

التلوث والهجوم الكيميائي

عادة ما تكون أحزمة التوقيت مصنوعة من المطاط الصناعي أو البوليمرات عالية الأداء، والتي تتمتع بمقاومة محدودة للمواد الكيميائية، وخاصة النفط.

1. تلوث الزيت والسوائل:

تسرب زيت المحرك: يحدث هذا عادةً بسبب تقادم العمود المرفقي أو فشل ختم زيت عمود الكامات. يمكن أن يخترق زيت المحرك المركب المطاطي الموجود في الحزام، مما يسبب التورم والتليين وفقدان القوة. أسنان الحزام الناعمة عرضة للتشوه والتقشير، مما يؤدي إلى تسريع التآكل.

تسرب سائل التبريد: يؤدي سائل التبريد، وخاصة مضاد التجمد المحتوي على إيثيلين جلايكول، إلى تآكل مادة الحزام، مما يؤدي إلى تسريع تقادم الحزام وتكوين الشقوق. تشمل مصادر التسرب الشائعة فشل الختم في مضخة المياه التي يقودها حزام التوقيت.

2. الحطام الخارجي:

يمكن أن يدخل حطام الطريق أو الرمل أو أي حطام خارجي آخر من خلال غطاء التوقيت التالف أو المثبت بشكل غير صحيح ويستقر بين أسنان الحزام وأخاديد البكرة، مما يتسبب في تآكل الحصى والضغط المركز، مما يؤدي في النهاية إلى قص أسنان الحزام.

التفاعل المتسلسل لفشل المكونات المرتبطة

ال reliability of the timing belt system depends on the coordinated operation of all components. Failure of any auxiliary component can immediately compromise the belt.

1. فشل الموتر أو البكرة الوسيطة:

الاستيلاء على المحمل: يمكن أن يؤدي استنفاد الشحم أو تلف الختم الموجود في المحمل إلى توقف المحمل. يؤدي هذا إلى انزلاق الحزام على سطح البكرة بدلاً من التدحرج، مما يولد حرارة احتكاك كبيرة يمكن أن تحرق الحزام أو يتآكل بسرعة، أو حتى تتسبب في كسره.

فقدان التخميد: يؤدي فشل آلية التخميد الهيدروليكي أو الميكانيكي في الموتر الأوتوماتيكي إلى منع الموتر من امتصاص اهتزازات المحرك العابرة وتغيرات الحمل بشكل فعال، مما يؤدي إلى تقلبات شديدة في شد الحزام وتسارع التعب.

2. اختلال البكرة:

إذا كانت المحاذاة المحورية للعمود المرفقي أو عمود الحدبات أو البكرة الوسيطة غير محاذاة، فسوف يحتك الحزام باستمرار بحافة البكرة أو غطاء التوقيت أثناء التشغيل، مما يتسبب في تآكل الحافة وتآكل حواف الحزام، مما يؤدي في النهاية إلى تقليل عرض الحزام وقوته.

3. فشل مضخة المياه:

بالنسبة لمضخات المياه التي يتم تشغيلها بواسطة حزام التوقيت، يمكن أن يؤدي فشل محمل العمود أو تعطل المكره إلى توليد مقاومة كبيرة، مما يتسبب في تعرض الحزام على الفور لأحمال عزم دوران تتجاوز بكثير قدرته التصميمية، مما يؤدي إلى فشل شد الحزام.

تدهور المواد والشيخوخة الحرارية

حتى بدون وجود عطل ميكانيكي أو تلوث واضح، فإن مادة الحزام نفسها لها عمر خدمة محدود.

تشقق الأوزون: أثناء التشغيل، تتفاعل المادة المطاطية مع الأوزون الموجود في الهواء، خاصة في المناطق التي يتعرض فيها الحزام للضغط والانحناء، مما يسبب تشققات دقيقة (شقوق شعرية) على السطح. وتتعمق هذه الشقوق وتتوسع مع مرور الوقت.

الrmal Degradation: The constant high temperatures in the engine compartment, even at normal operating temperatures, can accelerate the chemical aging of the belt polymer, causing the belt to become hard and brittle, and degrading the elastomer properties. This hardening can make the belt more susceptible to breaking when subjected to shock loads.