‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע )‪(1985-2009‬‬ ‫הנושא‪ :‬בוכנות‬ ‫שרטט סקיצה כללית של אטם מוט הבוכנה במנוע שתי פעימות ימי‪ .‬הבהר את אופן ביצוע‬ ‫האטימה ביחס למוט הבוכנה וכן לגוף המנוע‪] .‬קיץ ‪[2008‬‬ ‫אטם מוט הבוכנה )‪ (piston gland, stuffing box‬הוא התקן אטימה מכני‪ ,‬המורכב במחיצת הפלדה‬ ‫)הדיאפרגמה( אשר מפרידה בין חלל אוויר השטיפה שמתחת לשרוול הצילינדר לבין בית גל‬ ‫הארכובה‪ .‬לאטם תפקיד כפול‪) :‬א( למנוע מעבר שמן ואוויר מחלל השטיפה אל בית גל הארכובה; )ב(‬ ‫למנוע מעבר שמן מבית גל הארכובה אל חלל השטיפה‪.‬‬ ‫ההתקן כולל מספר טבעות אטימה מתכתיות‪ .‬כל טבעת מורכבת משלוש או ארבע נגזרות‪ ,‬כדי‬ ‫שאפשר יהיה להרכיב את הטבעות סביב מוט הבוכנה מבלי לפרק אותו‪ .‬הנגזרות תפוסות למקומן‬ ‫ולחוצות אל מוט הבוכנה באמצעות קפיצים סליליים‪.‬‬ ‫הטבעות בחלק העליון של האטם משמשות לאטימת מעבר אוויר השטיפה‪ ,‬והן גורפות שאריות שמן‬ ‫ולכלוך תוך כדי תנועת מוט הבוכנה מטה‪ .‬שמן זה מועבר אל מיכל שמן מלוכלך‪.‬‬ ‫טבעות החלק התחתון גורפות ממוט הבוכנה )בשעת תנועתו מעלה( עודפי שמן מבית גל הארכובה‬ ‫שהצטברו עליו‪ .‬השמן מוחזר דרך תעלות אל מערכת הסיכה של בית גל הארכובה‪.‬‬ ‫בין שתי קבוצות הטבעות מותקן חלל ביקורת‪ ,‬המאפשר גילוי תקלות עקב אטימה לקויה‪ .‬דליפת אוויר‬ ‫תראה‪ ,‬כי טבעות האטימה העליונות דולפות‪ ,‬בעוד נוכחות שמן תגלה כי טבעות גרוד השמן דולפות‪.‬‬ ‫הבדיקה נעשית באמצעות ברז ניקוז‪ ,‬הקשור דרך צינורית לחלל הביקורת‪.‬‬ ‫שרטוט סכמתי של אטם מוט בוכנה‬ ‫מוט בוכנה‬ ‫טבעת גרוד עודפי שמן‬ ‫צילינדרים‪ ,‬השמן ניגר אל‬ ‫הדיאפרגמה‬ ‫זוג טבעות לאטימת אוויר שטיפה‬ ‫קפיץ סלילי בגב הטבעת‬ ‫חלל ביקורת‬ ‫טבעות גרוד שמן בית גל ארכובה‬ ‫ניקוז אל מכל שמן‬ ‫מלוכלך‬ ‫ניקוז שמן מנוע אל חלל‬ ‫בית גל הארכובה‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע ‪ /‬בוכנות )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 1‬מתוך ‪5‬‬ ‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫בוכנה במנוע ראשי פורקה לרגל תחזוקה מתוכננת‪ .‬ציין את הבדיקות והמדידות שיש לעשות‬ ‫בבוכנה ובתותב‪ .‬חלק מהבדיקות הן ויזואליות ולא פחות חשובות‪ .‬פרט מה יש לבדוק בראייה ‪-‬‬ ‫ללא כלים ‪ -‬בבוכנה ובתותב )שרוול הצילינדר(‪] .‬קיץ ‪[2006‬‬ ‫בדיקה חזותית של הבוכנה‪:‬‬ ‫א‪.‬‬ ‫בדיקה אם טבעות הבוכנה תקועות או שבורות‪.‬‬ ‫ב‪.‬‬ ‫בדיקת חריצי הטבעות‪ ,‬כדי לגלות אם קיימת ארוזיה )איכול( של המתכת על ידי גזי שריפה‬ ‫או שחיקה לא סימטרית של החריצים‪.‬‬ ‫ג‪.‬‬ ‫בדיקה לגילוי סדקים בין טבעות הדחיסה )שם עובי החומר קטן ביותר(‪ ,‬בין חלקו העליון של‬ ‫הכתר לחלקו הצילינדרי‪ ,‬על חלקו העליון של הכתר ובאזור הברגים המהדקים את המכללים‬ ‫השונים מהם מורכבת הבוכנה‪.‬‬ ‫ד‪.‬‬ ‫בדיקה להימצאות משקעי פיח בחללי הקירור‪ .‬המשקעים גורמים להאטת קצב הולכת החום‬ ‫מפני הבוכנה אל נוזל הקירור‪ .‬משקעי פיח נוצרים בבוכנה מקוררת בשמן כאשר כמות השמן‬ ‫המגיעה לקירור אינה מספיקה‪.‬‬ ‫ה‪.‬‬ ‫בדיקה להימצאות שריטות וחריצים אורכיים על דופן הבוכנה‪ .‬הדבר מצביע על חוסר קוויות‬ ‫בין הבוכנה והשרוול‪ .‬במצב זה יש לבדוק את המסבים הראשיים‪ ,‬הזחלנים ומסבי הטלטל‬ ‫של אותו צילינדר‪.‬‬ ‫בדיקה חזותית של שרוול הצילינדר‪:‬‬ ‫א‪.‬‬ ‫בדיקה לגילוי סדקים אורכיים או היקפיים‪ ,‬העלולים להיווצר כתוצאה ממאמצים מכניים או‬ ‫תרמיים גדולים מדי‪.‬‬ ‫ב‪.‬‬ ‫בדיקה לגילוי צורת הבלייה של השרוול‪ :‬עקב שפשוף מתכת במתכת )‪(scuffing wear‬‬ ‫כתוצאה מסיכה לא נאותה; נוכחות חומר שוחק )‪ (abrasive wear‬שמקורו במוצרי השריפה‬ ‫או בלכלוך באוויר השטיפה; או שחיקה קורוזיבית )‪ ,(corrosive wear‬הנגרמת על ידי פעולה‬ ‫כימית של תחמוצות הגופרית הנוצרות בשריפה‪.‬‬ ‫ג‪.‬‬ ‫בדיקת לגילוי כתמים שחורים על דופן השרוול‪ ,‬הנוצרים כתוצאה מדליפה של גזי שריפה‬ ‫לוהטים דרך טבעות בוכנה פגומות או שבורות‪.‬‬ ‫ד‪.‬‬ ‫בדיקה להימצאות שפות חדות בפתחי השטיפה ותעלות השימון של הלובריקטורים כתוצאה‬ ‫משחיקת השרוול‪ .‬את השפות החדות יש להשחיז באבן שמן‪.‬‬ ‫מדידות בוכנה‪:‬‬ ‫א‪.‬‬ ‫מדידת הארוזיה של כתר הבוכנה באמצעות שבלונה המסופקת על ידי היצרן‪.‬‬ ‫ב‪.‬‬ ‫מדידת טבעות הבוכנה )מרווח בתקרת החריץ‪ ,‬מרווח בגב החריץ‪ ,‬מרווח בין הקצוות(‪.‬‬ ‫מדידות שרוול הצילינדר‪:‬‬ ‫א‪.‬‬ ‫מדידת הקוטר הפנימי של השרוול בממד הרוחב ובממד האורך ובכמה מפלסים באמצעות‬ ‫שבלונה המסופקת על ידי היצרן‪ .‬רישום והשוואה למדידות הקודמות‪.‬‬ ‫ב‪.‬‬ ‫חישוב גודל השחיקה )‪ 0.1‬מ"מ בערך לכל ‪ 1000‬שעות עבודה(‪ ,‬הקוטר המקסימלי‬ ‫והאובאליות והשוואתם לערכים המותרים של היצרן‪.‬‬ ‫ג‪.‬‬ ‫מדידת עומק חריצי השימון של הלובריקטורים‪ ,‬אשר קטן ככל שהשרוול נשחק יותר‪.‬‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע ‪ /‬בוכנות )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 2‬מתוך ‪5‬‬ ‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫)א( מנה שלושה יתרונות וחסרונות של מנוע דיזל מסוג ראש צלב )‪ (crosshead‬לעומת מנוע‬ ‫דיזל מסוג בוכנת חדק )‪) .(trunk piston‬ב( הצג תיאור סכמתי של חיבור בין בוכנה לטלטל לכל‬ ‫אחד משני סוגי המנועים‪] .‬קיץ ‪[2003‬‬ ‫ב‪.‬‬ ‫שרטוט סכמתי של חיבור הבוכנה והטלטל במנוע רצל"ב ובמנוע בוכנאי פשוט‪:‬‬ ‫מוט בוכנה‬ ‫ראש הצלב‬ ‫וזחלנים‬ ‫טלטל‬ ‫שרטוט סכמתי של צורת חיבור הטלטל‬ ‫והבוכנה במנוע בוכנאי פשוט‬ ‫שרטוט סכמתי של צורת חיבור הטלטל‬ ‫והבוכנה במנוע ראש‪-‬צלב‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע ‪ /‬בוכנות )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 3‬מתוך ‪5‬‬ ‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫הסבר בעזרת מתווה כל אחת מהפעולות הבאות‪) :‬א( סיכת צילינדרים במנוע בלי משמני צילינדר‬ ‫)‪) .(lubricators‬ב( סיכת פין הבוכנה‪) .‬ג( סיכת מסבי הנדנדים‪] .‬קיץ ‪[1997‬‬ ‫פין הבוכנה במנועים בינוניים הוא צף מלא‪ .‬מסב פין הבוכנה הוא מסב החלקה‪ ,‬המקבל אספקת שמן‬ ‫בלחץ מהמסב התחתון של הטלטל דרך קדח בטלטל עצמו‪ .‬מאחר שהפין אינו מסתובב‪ ,‬אלא נע‬ ‫בתנועת קשת‪ ,‬לא נוצרת בו סיכה הידרודינמית ויש צורך לספק שמן בלחץ לכל שטחי המיסוב‬ ‫ובמיוחד לצד התחתון של המסב‪ .‬הפין חלול ומצויד במספר קדחים‪ ,‬דרכם מתפלג השמן למסב פין‬ ‫הבוכנה ולשטחי המיסוב בבוכנה‪ .‬קיימים פינים המצויידים בתותב פנימי‪ ,‬המחלק את השמן לנקודות‬ ‫הסיכה‪.‬‬ ‫שרטוט סכמתי של סיכת פין הבוכנה במנוע בינוני‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע ‪ /‬בוכנות )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 4‬מתוך ‪5‬‬ ‫כ"ג יורדי הסירה – ביה"ס לקציני‪-‬ים עכו ‪ /‬מגמת מכונאות ימית‬ ‫הסבר‪ ,‬בעזרת שרטוט‪ ,‬את המבנה והפעולה של חלקי המנוע האלה‪) :‬א( טבעת השמן של‬ ‫הבוכנה; )ב( שסתום שחרור הלחץ של אגן הארכובה‪] .‬קיץ ‪[1993‬‬ ‫טבעות שמן מורכבות על חצאית הבוכנה מתחת טבעות הדחיסה‪ .‬תפקידן לגרוף עודף שמן הניתז על‬ ‫שרוול הצילינדר תוך כדי תנועתן מטה‪ ,‬ולמרוח שכבה דקה של שמן על דופן השרוול תוך כדי תנועתן‬ ‫מעלה‪ .‬הטבעת המוצגת בתרשים היא בעלת שתי שפות דמויות יתד‪ .‬כאשר הטבעת נעה מעלה‪ ,‬שמן‬ ‫הנלכד על השפות האלכסוניות נמרח על שרוול הצילינדר‪ .‬כאשר הטבעת נעה מטה‪ ,‬השפות הישרות‬ ‫מגרדות את עודף השמן‪ ,‬והוא מתנקז דרך חריצים בטבעת וקדחי ניקוז בחצאית אל החלק הפנימי של‬ ‫הבוכנה‪ .‬משם השמן ניגר לבית גל הארכובה ואגן השמן‪ .‬עוצמת הגירוד של הטבעת מוכתבת על ידי‬ ‫הקפיציות שלה‪ .‬קיימות טבעות שמן המצוידות בקפיץ סלילי פנימי‪ ,‬באמצעותו ניתן לשלוט על עוצמת‬ ‫הגירוד של הטבעת ועל ידי כך על תצרוכת השמן של סיכת שרוול הצילינדר‪.‬‬ ‫חתך סכמתי של טבעת שמן בעלת שתי שפות‬ ‫שרטט חתך דרך בוכנת טלטל בעלת פין בוכנה‪ ,‬כאשר ציר הפין מקביל למישור הנייר‪ .‬הסבר‬ ‫כיצד מחובר הפין לבוכנה‪] .‬קיץ ‪[1993‬‬ ‫פין הבוכנה צף מלא‪ ,‬כלומר מסתובב הן במסב הן בבוכנה עצמה‪ .‬הפין מושחל לתוך הקדח בבוכנה‪,‬‬ ‫ומאובטח מפני תנועה לצדדים על ידי טבעות סגר קפיציות או פחיות אבטחה המחוברות בברגים‬ ‫לחצאית‪.‬‬ ‫פתרון מבחני הבגרות במכונאות מנוע ‪ /‬בוכנות )‪(1985-2009‬‬ ‫עמוד ‪ 5‬מתוך ‪5‬‬