یکی از دقیق‌ترین و حیاتی‌ترین قطعات در قلب موتورهای دیزل مکانیکی کلاسیک اشاره دارد: “المنت” پمپ انژکتور بیل مکانیکی کوماتسو PC350-3.

این بیل مکانیکی، یک مدل قدیمی‌تر اما بسیار قوی و قابل اعتماد است که از موتورهای دیزل با سیستم سوخت‌رسانی مکانیکی (پمپ انژکتور ردیفی) استفاده می‌کند. درک نقش المنت برای تعمیر و نگهداری این ماشین‌ها ضروری است.

در ادامه، یک تحلیل فنی کامل در مورد المنت (پلانجر و بارل) پمپ انژکتور این دستگاه ارائه می‌شود.

تحلیل جامع المنت پمپ انژکتور بیل کوماتسو PC350-3

مقدمه: شناسایی سیستم سوخت‌رسانی

بیل مکانیکی کوماتسو PC350-3 به طور معمول به یکی از دو موتور زیر مجهز است:

1. Komatsu S6D108: یک موتور 6 سیلندر خطی کوماتسو.
2. Cummins NT-855: یک موتور 6 سیلندر کامینز بسیار مشهور.

هر دو این موتورها در آن نسل از سیستم سوخت‌رسانی مکانیکی با پمپ انژکتور ردیفی (In-line Injection Pump) استفاده می‌کنند. در این سیستم، برای هر سیلندر موتور، یک واحد پمپاژ مجزا وجود دارد که به آن “المنت” یا “واحد پمپ” می‌گویند. این المنت‌ها همگی در یک پوسته مشترک (بدنه پمپ انژکتور) قرار دارند.

المنت (Element) چیست؟

“المنت” در واقع اصطلاح بازاری و فنی برای مجموعه فوق‌العاده دقیق پلانجر و بارل (Plunger and Barrel) است. این دو قطعه با چنان دقتی با یکدیگر ساخته و آب‌بندی (Lapping) شده‌اند که بدون نیاز به هیچگونه رینگ یا واشر، می‌توانند فشار سوخت را به مقادیر بسیار بالا (چند صد بار) برسانند.

• بارل (Barrel): قطعه‌ای استوانه‌ای و ثابت است که دارای سوراخ‌های ورودی (Suction Port) و خروجی سوخت است.
• پلانجر (Plunger): یک پیستون بسیار دقیق است که در داخل بارل حرکت بالا و پایین (رفت و برگشتی) دارد. این حرکت توسط بادامک‌های میل‌سوپاپِ پمپ انژکتور (Pump’s Camshaft) تامین می‌شود.

این دو قطعه یک زوج جدانشدنی هستند و هرگز نباید پلانجر یک المنت را با بارل المنت دیگر تعویض کرد.

(تصویر شماتیک از عملکرد پلانجر و بارل)

بخش ۱: نقش و عملکرد المنت در پمپ انژکتور

وظیفه اصلی المنت، زمان‌بندی دقیق و ایجاد فشار بسیار بالا برای تزریق مقدار معینی از سوخت به انژکتور است. این فرآیند در چهار مرحله کلیدی انجام می‌شود:

1. مرحله مکش (Suction Stroke):

• هنگامی که پلانجر در پایین‌ترین نقطه حرکت خود قرار دارد (تحت فشار فنر)، سوراخ ورودی بارل باز است.
• گازوئیل با فشار اولیه (تامین شده توسط پمپ سه گوش یا پمپ اولیه) وارد فضای بالای پلانجر می‌شود.

2. شروع تزریق (Start of Injection):

• با چرخش میل‌سوپاپ پمپ، بادامک، پلانجر را به سمت بالا حرکت می‌دهد.
• به محض اینکه لبه بالایی پلانجر سوراخ ورودی را مسدود می‌کند، گازوئیل در فضای بالای آن حبس می‌شود. از این لحظه به بعد، فشار به سرعت افزایش می‌یابد.
• این فشار بالا بر سوپاپ فشار (Delivery Valve) در بالای المنت غلبه کرده و آن را باز می‌کند. گازوئیل با فشار شدید از طریق لوله‌های فشار قوی به سمت انژکتور مربوطه ارسال می‌شود.

3. تزریق (Injection):

• تا زمانی که پلانجر به سمت بالا حرکت می‌کند و هر دو سوراخ ورودی و سرریز بسته هستند، تزریق ادامه دارد.

4. پایان تزریق (End of Injection):

• روی بدنه پلانجر یک شیار مارپیچ (Helix Groove) یا مورب وجود دارد.
• هنگامی که پلانجر به قدری بالا می‌رود که این شیار مارپیچ در مقابل سوراخ سرریز (Spill Port) بارل قرار می‌گیرد، یک مسیر فرار برای سوخت پرفشار ایجاد می‌شود.
• فشار در بالای پلانجر به شدت افت می‌کند، سوپاپ فشار بسته می‌شود و تزریق فوراً متوقف می‌گردد.

کنترل مقدار سوخت (گاز خوردن موتور):

میزان سوخت تزریقی با چرخاندن پلانجر توسط رک (Rack) کنترل می‌شود.

• وقتی شما پدال گاز را فشار می‌دهید، رک پمپ انژکتور حرکت می‌کند.
• این رک با دندانه‌های خود، بوش‌های دندانه‌دار متصل به پایین پلانجرها را می‌چرخاند.
• چرخاندن پلانجر باعث تغییر موقعیت شیار مارپیچ نسبت به سوراخ سرریز می‌شود.
• گاز بیشتر: پلانجر طوری می‌چرخد که مسافت بیشتری را قبل از رسیدن شیار به سوراخ سرریز طی کند (تزریق طولانی‌تر).
• گاز کمتر (حالت خلاص): پلانجر طوری می‌چرخد که شیار مارپیچ تقریباً بلافاصله سوراخ سرریز را باز می‌کند (تزریق بسیار کوتاه یا صفر).

بخش ۲: علائم خرابی و فرسودگی المنت

فرسودگی المنت به معنای از بین رفتن آب‌بندی دقیق بین پلانجر و بارل است. این مشکل منجر به “فرار سوخت” یا “نشتی داخلی” می‌شود.

1. بد استارت خوردن موتور (خصوصاً در حالت گرم):

• این شایع‌ترین علامت است. در دور استارت که سرعت حرکت پلانجر پایین است، فرصت کافی برای فرار سوخت از کنار پلانجر وجود دارد و فشار لازم برای باز شدن انژکتورها ایجاد نمی‌شود. وقتی موتور گرم است، به دلیل کاهش ویسکوزیته گازوئیل، این مشکل تشدید می‌شود.

2. کاهش محسوس قدرت موتور زیر بار:

• پمپ نمی‌تواند فشار تزریق را در سطح مطلوب نگه دارد و در نتیجه اتمیزاسیون سوخت ضعیف شده و احتراق ناقص رخ می‌دهد.

3. دود سیاه یا خاکستری غیرعادی از اگزوز:

• به دلیل فشار پایین و زمان‌بندی نادرست تزریق، سوخت به درستی نمی‌سوزد و به صورت دود خارج می‌شود.

4. افزایش مصرف سوخت:

• برای جبران افت قدرت، اپراتور مجبور است گاز بیشتری بدهد که منجر به افزایش مصرف سوخت می‌شود.

5. کارکرد نامنظم و لرزش موتور:

• اگر فرسودگی در المنت‌ها یکسان نباشد، سیلندرها قدرت متفاوتی تولید می‌کنند که باعث لرزش موتور می‌شود.

بخش ۳: نکات مهم برای تهیه و تعویض المنت PC350-3

1. شناسایی دقیق پمپ انژکتور:

• مهم‌ترین قدم، شناسایی مدل دقیق پمپ انژکتور است. روی بدنه پمپ یک پلاک فلزی وجود دارد که اطلاعاتی مانند شماره فنی (Part Number) و سازنده (مثلاً Zexel, Bosch, یا Diesel Kiki) روی آن حک شده است. حتماً این شماره را برای خرید المنت نیاز دارید.

2. کیفیت قطعه:

• المنت یک قطعه فوق‌العاده حساس است. استفاده از المنت‌های بی‌کیفیت یا تقلبی نه تنها مشکل را حل نمی‌کند، بلکه می‌تواند به سرعت خراب شده و به سایر اجزای موتور نیز آسیب برساند. همیشه به دنبال برندهای معتبر اصلی (OEM) یا برندهای افترمارکت باکیفیت و شناخته شده باشید.

3. تعویض به صورت دست کامل:

• به شدت توصیه می‌شود که تمام المنت‌های پمپ به صورت همزمان تعویض شوند. تعویض تنها یک یا دو المنت باعث عدم توازن در عملکرد موتور می‌شود، زیرا المنت‌های نو فشار و دبی متفاوتی نسبت به المنت‌های کارکرده خواهند داشت.

4. نیاز به تخصص و ابزار دقیق (کالیبراسیون):

• تعویض المنت یک کار تخصصی است و صرفاً باز و بست کردن قطعات نیست. پس از نصب المنت‌های جدید، پمپ انژکتور باید روی دستگاه تست و کالیبراسیون (میز تست پمپ) قرار گیرد. در این مرحله، یک متخصص (پمپ‌ساز) موارد زیر را با دقت میکرونی تنظیم می‌کند:
• مقدار دبی هر المنت در دورها و بارهای مختلف.
• نقطه شروع تزریق (Timing) برای هر واحد.
• اطمینان از یکسان بودن پاشش در تمام خروجی‌ها.

هشدار: نصب المنت بدون کالیبراسیون می‌تواند منجر به کارکرد بسیار بد موتور، دود زیاد، افزایش بیش از حد دمای یک سیلندر و حتی آسیب‌های جدی مانند ذوب شدن پیستون شود.

برای خرید المنت پمپ انژکتور بیل کوماتسو PC350-3، با در دست داشتن شماره فنی کامل پمپ انژکتور به فروشندگان معتبر قطعات یدکی ماشین‌آلات سنگین مراجعه کنید.