‫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