www.facebook.com/TheCarTech
أ- المحرك
A- Engine
المحرك وأنظمة المحرك (التبريد- الوقود), التلوث, المصطلحات
أ- أغسطس/ سبتمبر/ أكتوبر
1- تاريخ 19/أغسطس/2015
المصطلحات
الفنية للسيارات (قدرة
المحرك)
Auto
Glossary (Engine Power)
التعريف بالاختصارات Acronym:
hp = horsepower
القدرة الحصانية
القدرة الحصانية horsepower هي وحدة من وحدة قياس unit of measurement
القدرة power (معدل بذل الشغل). هناك العديد من المعايير والانواع المختلفة للقدرة الحصانية. المصطلح تم اعتماده في أواخر القرن 18 من قبل المهندس الاسكتلندي جيمس وات James Watt لمقارنة خرج المحرك البخاري steam engine مع قدرة جر الحصانdraft horse . والتي تم توسيعها لاحقا لتشمل قدرة الخرج لأنواع اخرى من خرج لمحركات المكبسpiston engines , فضلا عن التوربينات turbines, والموتورات الكهربائية electric motors والآلات الأخرى. معظم البلاد تستخدم الأن وحدة القدرة العالمية SI unit الوات watt لقياس القدرة.
تعريف القدرة:
القدرة [W] = معدل بذل الشغل = شغل/ زمن= [J/s] {W/t} (قوة × مسافة) / زمن [N.m/s] = قوة (مسافة/ زمن) = (قوة × سرعة= [N. (m/s)] {F. v} ( (قوة . مسافة) (1/ زمن) = عزم . سرعة دوران{T w} [N.m (1/s)]
تعريف المصطلح:
- قدرة الحصان الميكانيكيmechanical horsepower hp(M) , والذي يعرف بقدرة الحصان الإمبرياليimperial horsepower , الذي تساوي 550 قدم- رطل في الثانية (حوالي 33,000 قدم/ رطل في الدقيقة), حوالي 745.7 وات. القدرة الهيدروليكية hydraulic horsepower تساوي القدرة الميكانيكية.
- قدرة الحصان المتري metric horsepower التي تساوي 75 كجم قوة- متر ثانية, والذي يساوي بالتقريب 735.5 وات أو 98.6% من قدرة الحصان الميكانيكي (ويطلق عليه PS- Pferdestärke الترجمة الإنجليزية للمصطلح الألماني).
- قدرة الحصان للموتورات الكهربائية hp(E) يساوي 746 وات (واط).
قياس القدرة power measurement:
قدرة المحرك يمكن قياسها أو تقديرها عند عدة نقاط في مسار نقل القدرة من المصدر إلى التطبيق. وهناك عديد من المسميات للقدرة تم استحداثها.
- القدرة البيانيةIndicated horsepower (ihp) (, القدرة النظرية لخرج المحرك) = القدرة الإجمالية للمحرك = قوة (مسافة/ زمن) = ضغط × مساحة (مسافة/ زمن) = ضغط × (مساحة × مسافة) (1/ زمن) = الضغط المتوسط الفعال داخل الاسطوانة × سعة الاسطوانة × السرعة الدورانية × عدد الاسطوانات [W]
- القدرة الفرمليةBrake horsepower (bhp) , قدرة خرج عمود المرفق = تساوي القدرة البيانية – القدرة الضائعة (في الاحتكاك, تقليب الزيت, التبريد .........)
- قدرة العمودShaft horsepower (shp) , القدرة الواصلة إلى عمود الإدارة (المحور) = تساوي القدرة الفرملية للمحرك – القدرة الضائعة (في ناقل الحركة, الوصلات, التروس الفارقية, رلمان بلي المحور,.....). مصطلح غير دارج في السيارات
- قدرة العجلWheel horsepoer (whp) , تساوي قدرة العمود. منها يمكن حساب مقدار قوة الدفع/ الجر للعجلة = قدرة العجلة/ سرعة السيارة, وحساب عزم العجلة = قدرة العجلة/ سرعة دوران العجلة
http://thecartech.com/Autopedia/Encyclopedia/Auto_Acronym/hp.htm
2- تاريخ
20/أغسطس/2015
السيارة
والبيئة (بصمة
القدم/ الأثر
الكربوني-
تشغيل المحرك
والانبعاثات)
Car
and Environment (Carbon footprint)
بصمة القدم/ أثر الكربون Carbon footprint:
هي الكمية الإجمالية لغازات الاحتباس الحراري التي تنتج بطريقة مباشرة أو غير مباشرة للأنشطة البشرية, والتي يعبر عنها بما يكافئها من ثاني أكسيد الكربون.
ففي حالة قيادتك للسيارة, فإن السيارة عندما تحرق الوقود تؤدي إلى تكوين كمية معينة من ثاني أكسيد الكربون, تعتمد كمياتها على معدل استهلاك السيارة للوقود, والمسافة المقطوعة. عندما تدفئ منزلك بالنفط, أو الغاز أو الفحم, فذلك يؤدي أيضا إلى تولد ثاني أكسيد الكربون. حتى في حالة تسخين المنزل بالكهرباء, فعند توليد الطاقة الكهربائية بمحطة الكهرباء فإنها تولد كمية معينة من ثاني أكسيد الكربون. عندما تشتري مواد غذائية, فإن إنتاج هذا المواد قد أدى إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون.
الأثر الكربوني الخاص بك هو مجموع كل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المتولد من نشاطاتك في فترة زمنية معينة. عادة يتم حساب بصمة الكربون لفترة عام.
* ثاني أكسيد الكربون يطلق عليه غاز الصوب الزجاجية الذي يؤدي إلى الانحباس الحراري وارتفاع درجة حرارة الكوكب. غازات الاحتباس الحراري الأخرى, التي يمكن أن تنبعث نتيجة الانشطة الخاصة بك هي على سبيل المثال الميثان والأوزون. وهي في العادة تؤخذ في الحسبان عند اعتبار انبعاثات الكربون, بأن يتم تحويلها إلى الكمية المماثلة من ثاني اكسيد الكربون التي تسبب نفس التأثيرات على ظاهرة الاحتباس الحراري (الكمية المكافئة لثاني أكسيد الكربون).
* قد يتم التعبير عن بصمة الكربون بمقدار كجم كربون بدلا من كجم ثاني أكسيد الكربون. يمكنك دائما التحويل من كجم ثاني أكسيد الكربون إلى كجم من الكربون عن طريق عملية الضرب في معامل 0.27 (1,000 كجم ثاني أكسيد الكربون يساوي 270 كجم كربون).
الاثر الكربوني, مسئولية الجميع من الأشخاص إلى الشركات إلى الحكومات.
شراكات السيارات ووسائل النقل تحاول تقليل الانبعاثات من المركبات, عن طريق تقليل معدل استهلاك الوقود, بتحسين كفاءة الاحتراق, بتقليل وزن السيارة, باسترجاع الطاقة الضائعة اثناء الفرامل, باستخدام الوقود البديل...
ويمكك أنت أيضا تقليل بصمتك الشخصية للكربون عن طريق بعض الأنشطة التي تمارسها:
- الاستخدام الامثل للسيارة, أو استخدام البدائل كالنقل العام, المشي للمسافات القصيرة
- تقليل استهلاكك للطاقة, في المنزل بالنسبة للتدفئة, الإضاءة, التكييف, التقليل من استخدام الماء الدافئ, تقليل وقت وفترة الاستحمام, اللمبات الموفرة......
- تقليل فقد الطاقة, متابعة ضغط نفح الإطار, الصيانة الدورية للسيارة, تقليل استخدام المواد, إعادة الاستخدام, إعادة التدوير Reduce, reuse, recycle, قلل من أكل اللحوم, عدم هدر الطعام برمية الزائد عن الحاجة بالنفايات.
- شراء البضائع والسلع المحلية, قراءة الاخبار عن طريق تصفح الحاسب والاستغناء عن شراء الصحف...
المحافظة
على الكوكب
مسئولية
الجميع!
3- تاريخ 26/أغسطس/2015
المصطلحات
الفنية للسيارة
(التحكم من
بعد بدون
مفتاح
للإشعال)
Auto
Glossary (RKI = Remote Keyless Ignition
system)
التعريف بالاختصارات Acronym:
RKS = Remote Keyless System
نظام التحكم عن بعد بدون مفتاح
الذي يتكون من:
RKE = Remote Keyless Entry system
نظام التحكم عن بعد بدون مفتاح لدخول السيارة
RKI = Remote Keyless Ignition system
نظام التحكم
عن بعد بدون مفتاح
للإشعال
نظام الدخول بدون مفتاح RKS هو قفل إليكتروني يتحكم في دخول السيارة بدون استخدام المفتاح التقليدي. مصطلح نظام بدون مفتاح يعني في الأصل قفل يتحكم فيه عن طريق لوحة أزرار التي تكون موجودة باب السائق أو بالقرب منه, التي تتطلب الضغط على رمز رقمي محدد سلفا (أو مبرمج ذاتيا) للدخول. هذا الأنظمة تحولت إلى لوحة مفاتيح خفية تعمل عن طريق اللمس, وما زالت موجودة في بعض أنواع السيارات.
مصطلح نظام التحكم من بعد بدون مفتاح, يسمى أيضا نظام الغلق المركزي عن بعد. والذي يعني لقفل يستخدم تحكم إليكتروني عن بعد كفتاح الذي يفعل عن طريق جهاز يدوي أو ذاتيا عند الاقتراب.
ينتشر استخدامه في السيارات, ويقوم بوظيفة مفتاح السيارة بدون اتصال فعلي. عندما يكون الشخص على بعد عدة أمتار من السيارة, وبالضغط على زر على جهاز التحكم من بعد يمكن أن يغلق ويفتح الأبواب, ويمكن أن يؤدي وظائف أخرى. نظام التشغيل عن بعد بدون مفتاح قد يشمل كلا من نظام دخول السيارةRKE , الذي يقوم بفتح وغلق أبواب السيارة (النظام قد يوجد منفصل أو متصل بمفتاح الإشعال), ونظام التشغيل عن بعد لإدارة السيارة مفتاح الإشعال RKI (الذي يقوم ببدء تشغيل المحرك), كما قد يقوم بوظائف أخرى.
4- تاريخ 14/ سبتمبر/2015
مصدر الطاقة
بالسيارة ووحدة
القدرة (تحويل
الطاقة)
Vehicle
Source of Energy and Power Unit
تشغيل المركبة يحتاج إلى طاقة. وجهاز لتحويل تلك الطاقة إلى شغل ميكانيكي لإدارة العجلات. الطاقة موجودة في عدة مصادر, والتي يمكن توصيلها للمركبة عن طريق:
- اتصال بين المصدر خارج المركبة والمركبة الذي يكون غالبا طاقة كهربائية عن طريق توصيل كهربائي (سلك, أو قضيب)- الترام, ترولي باص, القطار الكهربائي, أو
- كبل جر (ترام Cable Cars سان فرانسيسكو, مركبات المناجم, المصاعد) أو
- خزان للطاقة (خزان وقود- وقود سائل, غاز, غاز مضغوط) محمول على متن المركبة, أو
- وسيلة بالمركبة لتحويل الطاقة الخارجية (الطاقة الشمسية, الطاقة المسترجعة من الفرامل)- تحويلها إلى كهرباء. التيارات المائية, وطاقة الرياح (للسفن والسفن الشراعية).أو
- وسيلة بالمركبة لتحويل الطاقة الموجودة بمواد طبيعية محملة بالمركبة إلى شكل أخر من أشكال الطاقة التي تكون معدة للاستخدام :(الفحم, الاخشاب- تحويلها إلى بخار) القاطرات والسفن البخارية, (مواد نووية- تحويلها إلى بخار- ثم تحويلها إلى كهرباء) الغواصات النووية, (الهيدروجين- استخدام خلايا الوقود لتحويلها إلى كهرباءFuel Cell Vehicle -FCV ).
الطاقة الموجودة في صورتها النهائية الموصلة بالمركبة تحتاج إلى جهاز إلى تحويل تلك الطاقة إلى شغل ميكانيكي لدفع العجلات.
- موتور كهربائيElectric Motor , و- أو
- محرك احتراق داخلي Internal Combustion Engine (ICE), محرك احتراق خارجي External Combustion Engine (ECE)
معظم السيارات المستخدمة بالطرق تستخدم محرك احتراق داخلي لتحويل الطاقة الموجودة بخزان/ أسطوانات تخزين الوقود, إلي شغل ميكانيكي لدفع العجلات. المحرك قد يختلف من ناحية الوقود المستخدم (بنزين- ديزل- هيدروجين- وقود بديل..) , طريقة العمل (ترددي- دوار), طريقة دخول الهواء والوقود (عادي- مشحن- حقن وقود ...). عدد الأسطوانات, وضعية الأسطوانات..... الخ.
بالإضافة إلى استخدام الموتور الكهربائي بالسيارات الكهربائي المتصل بمصدر خارجيElectric Vehicle- EV , أوPlug-in Electric Vehicle- PEV . أو التي تحتوي على موتور كهربائي مع محرك احتراق داخلي على متن السيارة Hybrid Vehicle – HV.
المقالة التالية تعرض الموضوع, مع التركيز على محرك الاحتراق الداخلي, والتي تتضمن التالي:
- أنواع وحدات مصدر الطاقة بالسيارة
- تصنيف محركات الاحتراق الداخلي
- الوقود المستخدم في محركات الاحتراق الداخلي
- المواصفات الفنية للمحرك
- استهلاك الوقود
- أنواع وتصنيف المحركات
- الأجزاء الرئيسية للمحرك, وأنظمة تشغيل المحرك
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/Automotive_Engnies3.aspx
5- تاريخ 15/ سبتمبر/2015
محركات
الاحتراق الداخلي
Internal
Combustion (IC) Engines
أنواع المحركات
محرك الاحتراق الداخلي هو محرك حراري heat engine حيث يتم احتراق الوقود عن طريق مؤكسد (الهواء في العادة) دخل غرفة الاحتراق. في محرك الاحتراق الداخلي تمدد الغازات ذات دراجات الحرارة والضغوط العالية الناتجة من عملية الاحتراق بالتأثير القوة مباشرة على بعض أجزاء المحرك. القوة تؤثر عادة على المكبس piston , ريش التوربينات turbine blades, أو الفوهةnozzle . هذه القوة تحرك ذلك الجزء لمسافة معينة, وتعمل على تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية. أول محرك احتراق داخلي تجاري ناجح كان من قبل إتيان لينوار Étienne Lenoir حوالي 1859.
محرك الاحتراق الداخلي هو مصطلح يطلق على محرك يتم فيه الاحتراق بشكل متقطع, مثل المحركات التقليدية: محركات رباعية الأشواطfour-stroke , محركات ثنائية الاشواطtwo-stroke , جانب إلى جانب مع الانواع الأخرى مثل محرك سداسي الأشواط للمحركات ذات المكبس, أو محرك فانكل الدوارWankel rotary engine . الفئة الثانية من محركات الاحتراق الداخلي تستخدم الاحتراق المستمر continuous combustion مثل: توربينات الغاز gas turbines, والمحركات النفاثة jet engines ومعظم محركات الصواريخrocket engines , التي تستخدم المبادئ نفسها لمحركات المكبس. الأسلحة النارية firearms هي شكل من أشكل محركات الاحتراق الداخلي.
محركات الاحتراق الداخلي internal combustion engines (ICEs) تختلف عن محركات الاحتراق الخارجيexternal combustion engines (ECEs) , مثل محركات البخارsteam engines , أو محرك سترلينجStirling engines , التي فيها يتم أمداد الطاقة إلى وسيط التشغيل بدون, أن جزء من أو مختلط مع أو ملوث من عملية الاحتراق. وسيط التشغيلworking fluids , يمكن أن يكون هواء, ماء, ماء مضغوط, أو صوديوم سائل, يتم تسخينه في مرجلboiler . محركات الاحتراق الداخلي تعمل بواسطة وقود غني بالطاقة مثل البنزين gasoline أو الديزل diesel أو سوائل أخرى من الوقود الأحفوريfossil fuels . تلك المحركات قد تستخدم في المعدات الثابتة, ولكنها تستخدم في وسائل النقل بشكل مهيمن مثل السيارات, والطائرات, والقوارب.
تغذى محركات الاحتراق الداخلي عن طريق الوقود الأحفوري مثل الغاز الطبيعي natural gas ومشتقات البترول petroleum مثل البنزين, والديزل. بالإضافة إلى الهيدروجين.
http://thecartech.com/subjects/engines_overhaul/engine_types.htm
6- تاريخ 16/ سبتمبر/2015
محرك
الاحتراق الداخلي
Internal
Combustion Engine- ICE
رسوم متحركة Animated Engines
لبيان عمل المحرك. 1- الأنواع المختلفة للمحرك
http://www.animatedengines.com/
7- تاريخ 17/ سبتمبر/2015
محرك الاحتراق الداخلي
Internal Combustion Engine- ICE
رسوم متحركة Animated Engines
لبيان عمل المحرك. 2- كيف يعمل المحرك, وأنظمة تشغيل المحرك.
http://animagraffs.com/how-a-car-engine-works/
8- تاريخ 18/ سبتمبر/2015
تصنيف
المحرك
Engine
Classification
المحرك هو مصدر القدرة لتسيير السيارة وتشغيل بعض الأنظمة بالسيارة. وتختلف المحركات الموجودة بالسيارات عن بعضها البعض من عدة أوجه: النوع والشكل والسعة والقدرة والتصميم والأجزاء وطرق التشغيل والوقود المستخدم ......). هذا الاختلاف يرجع إلى عوامل كثيرة, على سبيل المثال وليس الحصر, إلى اختلاف السيارات المطلوب تشغيلها بالمحرك, ظروف التشغيل ومتطلباته, السعر, الصيانة, متطلبات المحافظة على البيئة.
http://thecartech.com/subjects/engine/The_Engine.htm
9- تاريخ 19/ سبتمبر/2015
أجزاء
المحرك
Engine
Parts
المحرك هو مصدر الطاقة لتحريك السيارة وتشغيل الأنظمة الأخرى. يقوم المحرك بحرق الوقود (غالباً بنزين, أو ديزل) لتوليد حرارة, تؤدي إلى تمدد الغازات, وزيادة الضغط محدثة بذلك حركة للأجزاء.
ومن حيث أن المحرك يحرق الوقود داخل نفسه, لهذا سمي محرك الاحتراق الداخلي. وتساهم الأجزاء ووضعها داخل المحرك في التحكم في الطاقة المنبعثة من حرق الوقود.
يتكون المحرك من العديد من الأجزاء, التي تعمل على تسمح للمحرك للقيام بعمله, مثل: صمامات دخول الشحنة أو الهواء, وصمامات خروج العادم, رأس الأسطوانات التي بها مجاري دخول الشحنة وخروج العادم, وفتحات وقواعد الصمامات. عمود الكامات/ الحدبات لفتح الصمامات. جسم الأسطوانات الذي مجاري التبريد, ومسارات الزيت, ويحتوي على الأسطوانات, التي يتحرك دخلها المكابس للقيام بسحب وضغط الشحنة أو الهواء, وإخراج العادم, وعند تأثير الغازات المحترقة وتمددها يقوم بدفع عمود المرفق المتصل بالمكابس عن طريق أعمدة التوصيل, ومتصل بالحدافة, ومركب على محامل/ كراسي التحميل بجسم المحرك... الخ.
بالإضافة إلى أجزاء المحرك, هناك أنظمة المحرك وتوصيلاتها التي تساعد على تشغيل المحرك, نظام الوقود, نظام التزييت, نظام التبريد, نظام الإشعال, نظام توليد الكهرباء, نظام بدأ الإدارة, نظام دخول الهواء, نظام العادم..... الخ.
الرابط التالي يعدد أجزاء المحرك الرئيسي:
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/engine_file/engine.aspx
10- تاريخ
20/
سبتمبر/2015
أجزاء
المحرك
Engine
Parts
<iframe width="420" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/Lys5NqfKKII" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>
(فيديو)
1 من 2
الفيديو
التالي يظهر علاقة
أجزاء محرك الاحتراق
الداخلي ببعضها
البعض وكيفية تركيبها
معا, وكيفية عمل
المحرك.
11- تاريخ 21/ سبتمبر/2015
أجزاء
المحرك
Engine
Parts
<iframe width="420" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/4W_NRHxekaY" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>
(فيديو)
الفيديو التالي 2 من 2 يظهر علاقة تلك الأجزاء ببعضها البعض وكيفية تركيبها معا, وكيفية عمل المحرك, كما يبين كيفية عمل توقيت الصمامات.
12- تاريخ 22/ سبتمبر/2015
المحرك في أرقام
Engine in
Numbers
هل تعلم؟ Do you know?
أن درجات الحرارة داخل المحرك قد تصل إلى 2000 درجة مئوية
وأن أقصى ضغط قد يصل إلى 60 ضغط جوي
وأن المكبس يتحرك داخل الأسطوانة 200 مرة صعودا وهبوطا كل ثانية
وأن سرعة المكبس تصل إلى 100 كم/ساعة داخل الأسطوانة
والكثير من الأرقام تجدها بالرابط التالي:
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/engine_in_numbers/engine_in_numbers.aspx
13- تاريخ 23/ سبتمبر/2015
مشاكل المحرك
Engine Problems
هناك العديد من المشاكل التي قد تمنع المحرك من العمل, يمكن أن تدرج تحت ثلاث أمور رئيسية:
مزيج سيئ bad fuel mix (عدم وجود وقود, فلتر الهواء مسدود, نسبة الوقود عالية أو منخفضة, عدم نقاوة الوقود "وجود مياة").
عدم وجود ضغط lack of compression (تأكل حلقات المكبس, تآكل الصمامات أو قواعد الصمامات, تسريب الحابك) أو
عدم وجود شرارة lack of spark (تلف شمعة الإشعال أو الأسلاك, فقد في التوصيل, توقيت سيئ للشرارة).
غير ذلك هناك العديد من مئات الأمور البسيطة التي يمكن أن تخلق مشاكل لتشغيل وأداء المحرك (بطارية فارغة, محامل تالفة, انسداد العادم, عدم وجود زيت بالمحرك, سخونة المحرك, تبريد زائد............... ).
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/eng_performance_problems.aspx
14- تاريخ 24/ سبتمبر/2015
اختبارات
المحرك
Engine
Tests
تدهور حالة المحرك قد تكون بسبب تلف أو تآكل في جسم أو أجزاء المحرك أو عطل في الأنظمة المساعدة للمحرك؛ كنظام الإشعال, نظام الوقود, نظام العادم, نظام التبريد, نظام دخول الهواء.
يمكن الحكم على حالة المحرك عن طريق الملاحظة, ولكننا نحتاج إلى إجراء اختبارات المحرك للحكم بدقة على حالة المحرك وتحديد مصدر العطل.
الرابط التالي يحتوي على العديد من تلك الاختبارات, الاحتياطات الواجب اتخاذها, الأجهزة المستعملة, خطوات إجراء الاختبار, النتائج وتحليلها.
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/engine_tests/engine_tests.aspx
15- تاريخ 25/ سبتمبر/2015
الدورات
الحرارية
Thermodynamic
Cycles
|
|
|
|
Ideal Otto Cycle |
Real Otto Cycle |
|
|
|
|
Ideal Diesel Cycle |
Real Diesel Cycle |
تتكون الدورة الحرارية thermodynamic cycle من سلسلة مترابطة من العمليات الحرارية التي تنطوي على نقل الحرارة والشغل من وإلى النظام, مع تغير حالة الضغط, والحرارة, وحالات أخرى, والتي ترجع في نهاية المطاف بالنظام إلى الحالة الأولية. في عملية المرور خلال الدورة, سائل التشغيل (النظام) قد يحول الحرارة من مصدر دافئ إلى شغل مفيد, ويقوم بالتخلص من الحرارة المتبقية في حوض بارد, ليكون بمثابة محرك حراري heat engine. على العكس, الدورة يمكن أن تعكس وتستخدم الشغل لتحريك الحرارة من مصدر بارد ونقلها إلى حوض دافئ, ولتكون بذلك بمثابة مضخة حرارية heat pump.
هناك نوعين أساسيين من الدورات الحرارية وهي دورات القدرة power cycles و دورات المضخة الحرارية heat pump cycles. دورات القدرة تقوم بتحويل بعض مدخلات الحرارة إلى مخرجات شغل ميكانيكي mechanical work, في حين أن دورات مضخات الحرارة تعمل على نقل الحرارة من حرارة منخفضة إلى حرارة عالية عن طريق استخدام شغل ميكانيكي كمدخلات. الدورات تتألف بالكامل من عمليات يمكن تعمل كدورة قدرة أو مضخة حرارية عن طريق اتجاه العملية. في الرسم البياني للضغط- الحجم pressure-volume (PV) diagram أو درجة الحرارة- الانتروبي temperature-entropy diagram فإن الاتجاه مع عقارب الساعة أو ضد عقارب الساعة clockwise and counterclockwise تشير إلى الدورة كدورة قدرة أو مضخة حرارية بالترتيب.
الدورات الطاقة الحرارية هي أساس تشغيل المحركات الحرارية, التي تزود معظم محطات الطاقة الكهربائية, والغالبية العظمى من السيارات. ويمكن تقسيم دورات القدرة إلى فئتين: الدورات الحقيقية real cycles والدورات المثالية ideal cycles. الدورات الموجودة في الاجهزة الفعلية هي دورات حقيقية وهي صعبة التحليل بسبب وجود تعقيدات تأثير الاحتكاك friction, وعدم وجود الوقت الكافي لتهيئة ظروف الاتزان. بغرض التحليل والتصميم, تم عمل النموذج المثالي للدورات, تلك الدورات المثالية تسمح للمهندسين لدراسة تأثير العوامل الرئيسية التي تسود الدورة بدون الحاجة إلى قضاء وقت كبير للتعامل مع التفاصيل المعقدة الموجودة بنموذج الدورات الحقيقية.
يمكن تقسيم دورات القدرة power cycles وفقا للمحركات الحرارية heat engine التي يتطلب تمثيلها. الدورات الأكثر شيوعا لتمثيل محركات الاحتراق الداخلي internal combustion engines هي دورة أوتو Otto cycle, التي تمثل محركات البنزين gasoline engines, ودورة ديزل Diesel cycle, التي تمثل محركات الديزل diesel engines. الدورات التي تمثل محركات الاحتراق الخارجي external combustion engines التي تتضمن دورة برايتون Brayton cycle التي تمثل تربينات الغاز gas turbines, ودورة رانكين Rankine cycle التي تمثل التربينات البخارية steam turbines, ودورة ستيرلنج Stirling cycle, التي تمثل محركات الهواء الساخن hot air engines, ودورة إريكسون Ericsson cycle, التي تمثل محركات الهواء الساخن hot air engines.
في حالة الممارسة العملية, عادة ما تكون الدورات الحرارية المثالية مكونة من أربع عمليات حرارية thermodynamic processes. أي من العمليات الحرارية يمكن استخدامها. ومع ذلك, عندما تمثيل الدورات, غالبا ما تستخدم واحدة من المتغيرات بحالة ثابتة, مثل عملية ثبات درجة الحرارة isothermal process (ثبات درجة الحرارة), عملية ثبات الضغط isobaric pressure (ضغط ثابت), عملية ثبات الحجم isochoric process (حجم ثابت), عملية ثبات الأنتروبي isentropic process (أنتروبي ثابتة), أو ثبات الإنثالبيا isenthalpic process (ثبات الإنثالبيا). في العادة يستخدم ثبات الحرارة adiabatic processes ايضا (حيث لا يتم تبادل للحرارة).
الرابط التالي به معلومات إضافية للدارسين والمتخصصين بالمجال:
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/Engine_cycles/cycles.aspx
16- تاريخ 26/ سبتمبر/2015
الدورات
الحرارية
Thermodynamic
Cycles
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/K8RzTmeVWfM" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>
(فيديو)
دورة أوتو Otto cycle (دورة ثبوت الحجم)
تستخدم في محركات الاحتراق الداخلي ذات الإشعال بالشرارة مثل محركات سيارات automobile engines البنزين والسيارات المسيرة بالهيدروجين hydrogen fueled. الكفاءة الحرارية النظرية تعتمد على نسبة الانضغاط compression ratio للمحرك ونسبة الحرارة النوعية specific heat ratio للوقود المستخدم في غرفة الاحتراق. الكفاءة الحرارية تزيد مع زيادة نسبة الانضغاط ولكن نسبة الانضغاط محدودة بظاهرة الصفع/ الصفق knocking. المحركات الحديثة لها نسبة إنضغاط 8: 11, مما ترفع الكفاءة النظرية للدورة.
17- تاريخ 27/ سبتمبر/2015
الدورات
الحرارية
Thermodynamic
Cycles
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/fyadfj7NQqI" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>
(فيديو)
دورة ديزل Diesel cycle(دورة ثبوت الضغط)
تستخدم في محركات الديزل بالسيارات, والشاحنات والقاطرات البخارية, يتم حرق الوقود عن طريق الضغط بالأسطوانات. تعتمد الكفاءة كما في دورة أوتو على نسبة الانضغاط ونسبة الحرارة النوعية. دورة الديزل أقل كفاءة من دورة أوتو عند استخدام نسبة الانضغاط. ولكن في الواقع أن محركات الديزل من 30% إلى 35% أكثر كفاءة من محركات البنزين. حيث أن الوقود لا يتم إدخاله إلى الاسطوانة حتى يكون مجهز للإشعال, فإن نسبة الانضغاط ليس محدودة بالحاجة إلى تجنب الصفع/ الصفق, ولذلك تستخدم نسب انضغاط اعلى بكثير من المستخدمة في محركات الإشعال بالشرارة.
18- تاريخ 28/ سبتمبر/2015
محاضرات السيارات
Automotive Lectures
بوربوينت PowerPoint (بالإنجليزية)
معاملات المحرك Engine parameters
- أجزاء وأبعاد المحرك Engine parts and Dimensions, TDC, BDC, Bore, Stroke ………….
- حجم الإزاحة Swept volume (Vs), حجم الخلوص Clearance volume (Vc)
- نسبة الانضغاط Compression ratio (r)
- سعة المحرك Engine displacement /volume engine capacity (Ve)
- الكفاءة الحجمية Volumetric efficiency
- الضغط المتوسط البياني الفعال Indicated mean effective pressure (imep)
- الضغط, القوة, الشغل, والقدرة Pressure, force, work and power
- القدرة البيانية للمحرك Engine indicated power (Pi)
- الاحتكاك بالمحرك Engine friction
- القدرة الفرملية للمحرك Engine brake power (Pb)
- القدرة الميكانيكية للمحرك Engine mechanical efficiency
- القدرة الفرملية الاجمالية والصافية للمحرك Engine gross and net brake power
- عزم المحرك Engine torque (Te)
- استهلاك المحرك للوقود Engine fuel consumption (FC)
- الاستهلاك النوعي للوقود للمحرك Engine specific fuel consumption (SFC)
- الكفاءة الحرارية للمحرك Engine thermal efficiency
- وحدات القدرة Power units (kW, bp, PS)
- منحنيات الأداء للمحرك Engine performance curves
http://www.thecartech.com/AutoScience/Lectures/engine_parameters1.ppsx
19- تاريخ 29/ سبتمبر/2015
المواد
الدراسية
Automotive
Subjects
مادة المحركات Engines
محركات الاحتراق الداخلي Internal Combustion Engines
الجزء الأول
التعريف بالمحرك وأنواعه وأجزائه ووظيفته ووظيفة أجزائه
http://thecartech.com/subjects/engine_I/Engine11.htm
20- تاريخ 1/أكتوبر/2015
اخبار
السيارات
Auto
News
اكتشاف التلاعب في جهاز التحكم في التلوث لسيارات الديزل التابعة لشركة فولكس واجن لإعطاء نتائج مرضية تتماشي مع الحدود المنصوص عليها من قبل وكالة حماية البيئة الأمريكية:
أعلنت (وكالة حماية البيئة الأمريكية) بأنه تم اكتشاف تلاعب بـ (ناظم الحاسب التشغيلي) لسيارات الركوب (الديزل) لشركة (فولكس واجن) بحيث يمكنها إعطاء معدلات أقل من (انبعاثات) (اكاسيد النيتروجين "نوكس") خلال اختبارها بالمعمل, باستخدام جهاز قياس قدرة السيارة (دينامومتر) عن المعدلات الفعلية أثناء سير السيارة على الطريق (اختبار طريق).
تم اكتشاف الاختلاف في المعدلات عندما قام (المجلس الدولي للنقل الثقيل) بأجراء اختبارات على السيارة على الطريق باستخدام أجهزة محمولة. للتأكد من صحة الاكتشاف, قام المجلس بالاستعانة بالباحثين بـ (جامعة ويست فيرجينيا) الذين قاما باختبارات ايدت صحة ما وتوصلت إليه المجلس.
وتبين من التحريات بان نظام الحاسب التشغيلي لتلك السيارات, يمكنه التعرف أن السيارة في حالة اختبار معملي (حالة اختبار) عن طريق مراقبة بعض عوامل التشغيل للسيارة. وعلية يقوم بأبطال عمل انظمة المحافظة على الاتزان, والتحكم في الجر, وعدم غلق العجلات. ولكنه بالإضافة إلى ذلك يقوم بتشغيل (نظام التحكم في الملوثات) الذي لا يعمل في حالة السير على الطريق (حالة القيادة) مما يضمن معدلات منخفضة للانبعاثات وهذا هو الجزء الخاص بعملية (الخداع المتعمد بالقصة), ومع انتهاء عملية الاختبار يتم ابطال عمل انظمة التحكم وتزداد معدلات التلوث.
معدلات التلوث تزيد (30 ضعف) عن المعدلات المنصوص عليها, الخداع استمر خلال فترة امتدت (لسبع سنوات), لعدد قد يصل إلى (11 مليون سيارة) على مستوى العالم.
الشركة قد تدفع غرامة قد تصل إلى (18 بليون دولار), إلزامها بـ (تعديل اجهزة التحم في الملوثات بالسيارة), (استدعاء السيارات) وتعديل المطلوب. هذا بالإضافة إلى الإضرار بتقنية سيارات الديزل (الاعلى أداء واقتصاديات الوقود). وقد تؤثر سلبا على الشركة وصناعة السيارات الألمانية والاقتصاد الالماني نتيجة تلك الفضيحة الاخلاقية والتقنية.
http://thecartech.com/ArticlesAndParticipation/auto_news/news_analysis/auto_news/VW_Diesel.htm
21- تاريخ 3/ أكتوبر/2015
تبسيط علوم السيارات
Auto E Z
2- التحكم في المحرك Engine Control:
- التحكم الكمي Quantity Control, يطلق على محركات البنزين (محركات التحكم الكمي)- التحكم في كمية الخليط
- التحكم الكيفي Quality Control, يطلق على محركات الديزل (محركات التحكم الكيفي)- التحكم في نسبة الهواء إلى الوقود
http://thecartech.com/AutoScience/auto_e_z/engine_control.aspx
22- تاريخ 5/ أكتوبر/2015
تدريس المواد الدراسية للسيارات
Innovative method in auto teaching
طرق مستحدثة لتدريس مواد السيارات بالكليات التقنية:
خلال فترة تدريسي بالكليات التقنية, قمت باستحداث طرق مختلفة, تمت تجربتها, وأثبتت فاعليتها في معظمها والتي قد تحتاج إلى تطوير في المضمون والشكل, والتي أرغب في مشاركتها مع المتخصصين في مجال التدريس للمتابعين للصفحة, وكذلك طلاب السيارات والعاملين والمهتمين بالمجال.
1- كراسة الطالب النظرية:
الفكرة وراء كراسة الطالب :
يتطلب على الطالب إحضارها معه أثناء المحاضرة النظرية. وهي تحتوي على المحاضرات الخاصة بالمادة النظرية. ومدون بها عناوين المواضيع والعناوين الفرعية, ومرفق معها الصور والرسوم الإيضاحية. وتترك فراغات يقوم الطلاب بملئها مع المدرس أثناء الحصة, ويمكن له أن يضيف أي ملاحظات أخرى يرى إضافتها. ولا تغني كراسة الطالب عن الحقيبة التدريبية النظرية كمصدر للمعلومات للطالب, ولكن تستخدم معها بحيث تعين الطالب على استيعاب الحقيبة (الكتاب المدرسي للمتدرب).
التدريس باستخدام كراسة الطالب يتميز عن التدريس بالطرق التقليدية بالمميزات التالية:
- تحتوي الكراسة على رسومات للأجزاء والمقاطع.
- توفر الوقت المطلوب لرسم الأجزاء والمقاطع على السبورة بالدقة المطلوبة.
- تتلافى الخطأ في نقل الرسومات من المدرس للسبورة ومن السبورة لكراسة الطالب.
- تغني عن جهاز العرض, وبذلك توفر المبالغ اللازمة لتجهيز الغرفة بجهاز عرض بشاشة, وتتميز عن جهاز العرض بأن الطالب يكون معه نسخة بنهاية الحصة.
بالنسبة للطالب:
- يزداد تركيز الطالب بالحصة, لقيامة بعملية التدوين إثناء الحصة.
- مذكرة الطالب المدون بها المحاضرات تكون منظمة وبها رسومات واضحة, يمكن الرجوع إليها كمرجع للطالب.
- سهلة عند مراجعة المعلومات عن الكتاب, حيث أن المذكرة مدونة عن طريق الطالب ومسجل بها ملاحظاته الشخصية.
- كتابة المادة العلمية بالكراسة في نقاط تساعد الطالب على استيعاب المادة بطريقة سهلة.
بالنسبة للمدرس:
- ترتيب الأفكار بالمحاضرة, حيث أن المحاضرة بالكراسة مكتوبة بالتسلسل المطلوب.
- عدم إغفال أي جزء من المحاضرة.
- عند التدريس لعدة مجموعات نضمن توصيل نفس المعلومات لجميع المجموعات.
- توفر الوقت المطلوب لرسم الأجزاء بالدقة المطلوبة, والاستفادة من الوقت في زيادة الشرح.
- يمكن وضع أسئلة بنهاية الدرس يتم حلها بالكراسة ويتم تسليمها بنهاية الحصة للمدرس لتصحيحها ومتابعة طريقة ملئ البيانات وإعطاء درجات على ذلك.
الرابط التالي يحتوي على نموذج لمحاضرة من تلك الكراسة الخاصة بمادة المحركات.
23- تاريخ 6/ أكتوبر/2015
تدريس المواد الدراسية للسيارات
Innovative method in auto teaching
طرق مستحدثة لتدريس مواد السيارات بالكليات التقنية:
خلال فترة تدريسي بالكليات التقنية, قمت باستحداث طرق مختلفة, تمت تجربتها, وأثبتت فاعليتها في معظمها والتي قد تحتاج إلى تطوير في المضمون والشكل, والتي أرغب في مشاركتها مع المتخصصين في مجال التدريس للمتابعين للصفحة, وكذلك طلاب السيارات والعاملين والمهتمين بالمجال.
2- كراسة الطالب العملية:
هي كراسة يتطلب من الطالب إحضارها معه خلال العمل بالورشة, مسجل عليه أسمه ورقمه بالفصل. تكون الكتابة محدودة بالكراسة حيث يقوم الطالب بتسجيل بيانات السيارة. تحديد المعدات والأجهزة المطلوبة للعملية, طريقة أخذ القراءات والملاحظات خلال عملية الصيانة والإصلاح.
بالنسبة للطالب:
- زيادة استيعاب الطالب للناحية العملية, حيث العمليات مدونة
- تدريب الطالب على التعامل مع أمر الشغل في الورش الذي يتطلب تسجيل لبيانات السيارة, وللعملية من ناحية القراءات والملاحظات, وقطع الغيار والمواد المستخدمة في العملية.
- يكون للطالب نسخة بالعملية يمكنه الاطلاع عليها فيما بعد
- ضمان مشاركة جميع الطلاب خلال التدريب بالورشة
- تأهيل الطالب لظروف العمل بالورشة الخارجية
- التدريب على استخدام أمر الشغل واستخدام علامة اجراء الاختبار check mark وغيرها
بالنسبة للمدرس:
- تقييم أداء احسن للطلاب بالورشة
- يمكن تقسيم العمل بين الطلاب بحيث يقوم كل طالب بالعمل بخطوة من الخطوات الموجودة بالصفحة في حالة عدم توفر المجال للقيام الطالب بجميع الخطوات
- تسلسل منطقي وبيان للعمليات والأجهزة المطلوبة.
يمكن إضافة للكراسة لتشمل الوقت المستغرق في العملية, الخامات المستخدمة ومقدارها. تشمل الملاحظات الاحتياطات الواجب اتخاذها أثناء أجراء العملية. ويضاف عليها استخدام دفتر قطع الغيار أو الحاسب في البحث عن رقم قطعة الغيار المطلوبة, والحدود المسموحة للقراءة.
الرابط التالي يبين نموذج لكراسة الطالب العملي لمادة المحركات
http://thecartech.com/subjects/engine_I/Workshop_operations/Workshop_operations.htm
24- تاريخ 19/ أكتوبر/2015
المحرك
Engine
محرك الاحتراق الداخلي (ICE) Internal combustion engine
المحركات الترددية Reciprocating engines
المحرك رباعي الأشواط Four-stroke engine
المحرك رباعي الأشواط هو محرك احتراق داخلي الذي فيه يتم المكبس أربعة أشواط منفصلة خلال دوران عمود المرفق crankshaft. الشوط يعرف بحركة المكبس داخل الاسطوانة في أي من الاتجاهين, من النقطة الميتة العليا top dead center (TDC) إلى bottom dead center (BDC) أو العكس. الأشواط الأربعة هي:
1- شوط السحب Induction (Intake) stroke
في هذ الشوط يبدأ المكبس من النقطة الميتة العليا وتنتهي عند النقطة الميتة السفلى. في هذا الشوط يفتح صمام السحب intake valve ويتم اندفاع خليط الهواء والوقود (محرك البنزين) أو الهواء (محرك الديزل) نتيجة حركة المكبس لأسفل الذي يولد تخلخل داخل الاسطوانة.
2- شوط الضغط Compression stroke
هذا الشوط يبدأ من النقطة الميتة السفلى, مع نهاية شوط السحب, وينتهي عند النقطة الميتة العليا. في هذا الشوط يقوم المكبس بضغط شحنة الهواء والوقود أو الهواء استعداد لعملية الاحتراق. خلال هذا الشوط كلا صمامي السحب والعادم يكونا مغلقين.
3- شوط القدرة Power (combustion/ignition) stroke
وهي بداية الدورة الثانية لعمود المرفق. في هذه النقطة يكون عمود المرفق قد أكمل 360 درجة بالكامل. عندما يكون المكبس عند النقطة الميتة العليا (نهاية شوط الضغط) عندها يتم إشعال الخليط بواسطة شمعة الإشعال spark plug (لمحركات البنزين gasoline engine) أو عن طريق الحرارة العالية للهواء المضغوط التي تشعل الوقود المحقون (محركات الديزل), يندفع المكبس بقوة إلى النقطة الميتة السفلي. هذا الشوط يولد شغل ميكانيكي يدير عمود المرفق. خلال هذا الشوط يستمر كلا من صمامي السحب والعادم مغلقين.
4- شوط العادم Exhaust stroke
المكبس يتحرك مرة ثانية من النقطة الميتة السفلى إلى النقطة الميتة العليا والتي يكون فيها صمام العادم مفتوح. حركة المكبس لأعلى تؤدي إلى طرد مخلفات العادم من خلال صمام العادم.
- يتحكم في حركة المكبس وفتح وغلق الصمامات نظام التوقيت الذي يحدد العلاقة بين عمود المرفق وعمود الكامة cam shaft. ويتصل عمود المرفق وعمود الكامة مباشرة عن طريق تروس أو غير مباشر عن طريق سير أو جنزير. وتكون نسبة التخفيض في الوصلة 1:2 لفتين لعمود المرفق مقابل لفة واحدة لعمود الكامة. يعرف تلك بمنظومة الصمامات valve train (valvetrain).
- يفتح صمام السحب قبل وصول المكبس إلى النقطة الميتة العليا وقبل نهاية شوط العادم وبداية شوط السحب, للمساعدة في كسح غازات العادم (يكون هناك تراكب للصمامات "كلا صمامي العادم والسحب مفتوحين بنهاية شوط العادم"). ويغلق بعد النقطة الميتة السفلى أثناء صعود المكبس للاستفادة من اندفاع الشحنة/ الهواء وزيادة امتلاء الاسطوانة. كما يفتح صمام العادم بنهاية شوط القدرة لسرعة التخلص من غازات العادم, ويغلق بعد بداية شوط السحب. تعرف هذه العملية بتوقيت الصمامات valve timing.
- يتصل بعمود المرفق الحدافة flywheel تخزن طاقة الحركة بها خلال شوط القدرة وعن طريق الطاقة المخزنة بها يتم دوران عمود المرفق وعمود الكامة و حركة المكابس الترددية خلال الأشواط الأخرى. ووجود الحدافة تجعل الحركة الدورانية سلسلة دون تغيير.
- تختلف محركات رباعية الأشواط عن محركات ثنائية الأشواط two stroke engine, التي يتم فيها دورة القدرة خلال شوطين أثنين. تتم الاربع عمليات السحب والضغط والقدرة والعادم خلال شوطين فقط للمكبس ولفة واحدة من عمود المرفق. في معظم تلك المحركات لا يتم استخدام صمامات, ويتم دخول الهواء والشحنة وخروج العادم عند طريق ثغور في جدار الاسطوانة يتحكم المكبس في فتحها وغلقها.
الرابط التالي يبين حركة المكبس والصمامات لمحرك بنزين رباعي الاشواط, خلال الأشواط الأربعة.
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/engine.aspx
25- تاريخ
20/
أكتوبر/2015
معادلات
المحرك
Engine
Formulas
لعمل حسابات المحرك, أو الرغبة في القيام بحساب إداء المحرك, الرابط التالي يحتوي على العديد من المعادلات المستخدمة في ذلك السياق, والذي يربط بين المعاملات المختلفة لأبعاد وقياسات المحرك:
- سعة المحرك Engine Swept Volume
- نسبة الانضغاط Compression Ratio
- القدرة البيانية للمحرك Engine Indicated Power
- القدرة الفرملية للمحرك Engine Brake Power
- القدرة الاحتكاكية للمحرك Engine Friction Power
- الكفاءة الميكانيكية للمحرك Engine Mechanical Efficiency
- الاستهلاك النوعي للوقود Specific Fuel Consumption SFC
- الكفاءة الحرارية للمحرك Engine Brake Thermal Efficiency
- الكفاءة
الحجمية للمحرك Engine Volumetric
Efficiency
26- تاريخ 21/ أكتوبر/2015
قدرة
المحرك
Engine
Power
العوامل المؤثرة على قدرة المحرك The factor affecting engine power
قدرة المحرك هي القدرة الخارجة من عمود الخرج للمحرك (عمود المرفق). وتحدد قيمة قدرة المحرك عن طريق قياسها بواسطة فرملة عند فتحة خانق كاملة (حمل كامل) وتسمى القدرة الفرملية للمحرك, وهناك العديد من الوحدات المستخدمة لقياس قدرة المحرك مثل الكيلو وات kilowatt أو الحصان horsepower.
الرابط
التالي يبين المعادلات
الحاكمة للعوامل
المختلفة المؤثرة
على المحرك, والمتغيرات
المؤثرة عليها.
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/The_factors_affecting_engine_power.htm
27- تاريخ 22/ أكتوبر/2015
المحركات متغيرة نسبة الانضغاط
Variable
compression ratio (VCR) engines
اطلق أسم محركات
الاحتراق الداخلي internal combustion engines على المحركات
التي يتم فيها
عملية الاحتراق
داخل المحرك, ذلك
بخلاف المحركات
التي تستخدم البخار
كطاقة محركة حيث
تتم عملية الاحتراق
خارج المحرك external combustion engines. وتتم عملية
الاحتراق داخل
المحرك في وقت
قصير يصل إلى 0,003 من
الثانية, ولإتمام
عملية الاحتراق
خلال تلك الفترة
الزمنية القصيرة
نحتاج إلى ضغط
الشحنة لتقريب
جزئيات الخليط
حتى يتم إتمام
عملية الاحتراق
وحرق كافة الوقود
بالخليط خلال تلك
الفترة الوجيزة.
ووجد إنه كلما
زاد انضغاط الشحنة
كلما زادت كفاءة
الاحتراق, بالإضافة
إلى تقليل مقدار
الوقود غير المحترق
(هيدروكربون) بغازات
العادم. ويقاس
مقدار انضغاط الشحنة
عن طريق ما يسمى
نسبة الانضغاط compression ratio, وهي النسبة
بين حجم الخليط
بالغرفة قبل الانضغاط
(المكبس في أسفل
وضع له, عند النقطة
الميتة السفلى-
النقطة التي عندها
السرعة بصفر) إلى
حجم الخليط بالغرفة
بعد الانضغاط
(المكبس في أعلى
وضع له, النقطة
الميتة العليا),
حجم الاسطوانة
وحجم غرفة الاحتراق
(حيزالخلوص) إلى
حجم غرفة الاحتراق,
وكلما زادت النسبة
كلما زاد انضغاط
الشحنة أكثر قبل
عملية الاحتراق.
مع زيادة نسبة الانضغاط يتحسن أداء المحرك وكفاءته, ولكن لا يمكن زيادة نسبة الانضغاط عن حد معين حيث أن زيادة نسبة الانضغاط بمحركات البنزين تؤدى إلى حدوث ظاهرة الصفع (احتراق الخليط ذاتيا, نتيجة شدة ضغط وارتفاع حرارة الخليط), ولذلك مع وجود الحاجة إلى زيادة نسبة الانضغاط أكثر فإنه لا يمكن زيادة نسبة الانضغاط عن 8 : 1 إلى 12 : 1 لمحركات البنزين (محركات الإشعال بالشرارة), لخطر حدوث الصفع (الإشعال الذاتي للخليط).
فكرة المحركات متغيرة نسبة الانضغاط ستؤدي إلى تحسين أداء المحرك, وزيادة كفاءته, وتقليل إنبعاثات العادم. مع زيادة نسبة الانضغاط يزداد الضغط داخل الاسطوانة وتزداد درجة الحرارة في بداية فترة الاحتراق مما يؤدي إلى قلة نسبة بواقي الغازات المحترقة بالاسطوانة وإلى زيادة سرعة جبهة اللهب. وعليه تقل عطلة فترة الاحتراق, وبالتالي يقل زمن الاحتراق. هذا الفقد في الزمن نتيجة زيادة نسبة الانضغاط عند الأحمال الجزئية يؤدي إلى تقليل استهلاك الوقود. كما يؤدي إلى زيادة ملحوظة في الكفاءة الحرارية.
الصفة المميزة لتلك المحركات هو العمل عند نسب انضغاط مختلفة حسب حاجة أداء المحرك. المحركات المتغيرة نسبة الانضغاط يمكن تغيير نسبة الانضغاط بها بشكل مستمر عن طريق تغيير حجم غرفة الاحتراق, فعند القدرات المتدنية تعمل تلك المحركات عند نسبة انضغاط عالية لتحصل على كفاءة عالية لاستهلاك الوقود, وعند القدرات العالية تعمل عند نسبة انضغاط منخفضة لتفادي مشكلة الصفع بالمحرك.
الرابط التالي يعدد الأنواع المختلفة للمحركات متغيرة نسبة الانضغاط
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/variable_compression_ratio_enignes.aspx
28- تاريخ 24/ أكتوبر/2015
محركات السيارات
Automotive Engines
أنواع المحركات Engine types/configuration
- محرك مستقيم Inline engine
- محرك حرف "في" V engine
- محرك حرف "دابليو" W engine
- محرك فانكل Wankel engine
اتجاه وضعية المحرك Engine orientation
- محرك طولي Longitudinal engine
- محرك عرضي Transverse engine
مكان وضعية المحرك بالسيارة Engine position
- محرك أمامي Front engine
- محرك خلفي Rear engine
- محرك وسطي Central and
mid-engine
أنواع دفع السيارة Drive arrangements
- دفع امامي Front wheel drive (FWD)
- دفع خلفي Rear wheel drive (RWD)
- دفع رباعي 4x4 or four wheel drive
- دفع
بجميع العجلات All
wheel drive (AWD)
الرابط التالي باللغة الإنجليزية يستعرض ما سبق, وبيه وصف لهذه الأنواع والتعليق عليها مع وجود الصور والرسومات التوضيحية.
http://thecartech.com/subjects/engine/Engine_position2.htm
29- تاريخ 25/ أكتوبر/2015
عزم
المحرك
Engine
Torque
عزم الدوران
هو جزء من المواصفات
الأساسية للمحرك:
خرج قدرة power المحرك
يتم التعبير عنه
بحاصل ضرب العزم
في سرعة الدوران
للمحور P = T x w. محركات
الاحتراق الداخلي
تنتج عزم دوران
مفيد في نطاق ضيق
لسرعات الدوران
(في العادة من 1000-
1600 لفة/ دقيقة للسيارات
الصغيرة). يمكن
قياس خرج عزم المحرك
عن طريق جهاز قياس
قدرة المحرك engine
dynamometer, ويظهر النتائج
في منحنى العزم
وسرعة الدوران,
الذي تأخذ قراءاته
عند فتحة خانق
كاملة. عزم المحرك
يتولد نتيجة حاصل
ضرب قوة دفع الغازات
(ضغط في مساحة- F = p x A على
سطح المكبس وذراع
العزم المتكون
من توصيلة المكبس
بعمود الإدارةcrank
shaft ).
خرج العزم لمحركات البخار steam engines والموتورات الكهربائية electric motors يمكنها انتاج أقصى عزم عند سرعات قريبة من بداية الدوران (صفر لفة/دقيقة), ويقل العزم مع زيادة السرعة (بسبب الاحتكاك ......). ولذلك لا تحتاج تلك المحركات إلى صندوق للسرعات gearbox/transmission أو للقابض clutch في معظم الأحوال. وعلى العكس في محركات الاحتراق الداخلي فهي تحتاج إلى قابض وصندوق تروس لعملية تكبير العزم (في صندوق التروس يتم زيادة العزم وتقليل السرعة أو تقليل العزم وزيادة السرعة حسب النقلات) لتوفير متطلبات السير.
يعرف
العزم ميل القوة
إلى عمل حركة دورانية
لجسم حول محور,
أو نقطة ارتكاز.
رياضيا يعرف العزم
بأنه حاصل ضرب cross product لمتجه
ذراع العزم distance vector مع
متجه القوة force vector, ميكانيكا
يعرف العزم بأنه
حاصل ضرب القوة
في ذراع العزم.
وهو مقياس لقوة
الدوران المؤثرة
على جسم مثل المسمار,
او الحذافة, أو
محور العجل. كما
يبين جذب أو دفع
ذراع مفتاح العزم
يمكن أن يحل أو
يشد تربيط المسمار.
كما يؤدي عزم العجلة
إلى تولد قوة مع
الأرض تعمل على
دفع السيارة للأمام,
كما تقوم قوة الفرامل
بعمل عزم على قرص
الفرامل يعمل على
إيقاف دوران العجل
عند تفعيل الفرامل.
معادلة العزم (T = r x F), ووحدات
قياس العزم للوحدات
العالمية تعرف
(نيوتن متر- N.m أو N m) وليس
متر نيوتن- mN حتى لا
تفهم خطأ بملي
نيوتن millinewton, أو (جول
لكل زاوية رادين- Joule/radian). وبالوحدات
الإمبريالية (رطل
قدم – pound-force-feet (lb.ft)).
الرابط التالي يبين العوامل التي تؤثر على زيادة عزم المحرك زيادة عزم المحركIncreasing Engine Torque) ):
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/increase_power/engine_torque2.aspx
30- تاريخ 26/ أكتوبر/2015
أجزاء
المحرك
Engine
design and components
يتكون المحرك من عدة مكونات:
- الجزء السفلي Bottom (Lower) End Construction
- الجزء العلوي Top (Upper) End Construction
- الجزء الأمامي Front End Construction
- وعاء الزيت Oil pan and sump
وكل مكون له الأجزاء الخاصة به.
الرابط التالي باللغة الإنجليزية يوصف تصميم المحرك ومكوناته وأجزائه.
http://thecartech.com/subjects/engine/engine_design_and_components2.htm
31- تاريخ 27/ أكتوبر/2015
قدرة
المحرك
Engine
Power
قدرة المحرك التي يتم ذكرها في مواصفات السيارة هي عبارة عن القيمة القصوى لقدرة المحرك (مثلا: القدرة القصوى للمحرك 120 كيلووات عند سرعة 4500 لفة/ دقيقة (max engine power 120 kW @ 4500 rpm) . تعرف القدرة بوحدات كيلووات kilowatt أو الحصانhorsepower . تعتمد قدرة المحرك على حجم وتصميم المحرك, وأيضا على السرعة والحمل أو العزم التي تعمل عنده. القدرة القصوى يصل إليها المحرك عند السرعات والأحمال العالية. قدرة المحرك تساوي حاصل ضرب العزم في السرعة الزاوية لعمود الخرج. القدرة المشاركة في تحريك السيارة هي حاصل ضرب قوة الجر للعجلات في سرعة السيارة (P = Fw x v “N m/s = J/s = W”) .
تعرف القدرة في الفيزياء بأنها معدل بذل الشغل work. وحدة القدرة تقدر بوحدة الطاقة energy المبذولة في وحدة الزمن. بالوحدات العالمية تكون وحدة القدرة 1 وات = 1 جول/ ثانية watt = joule/second (1 W = 1 J/s). الوحدات الأخرى المستخدمة في القدرة الحصان horsepower (hp) , الحصان المتري metric horsepower (PS) (75 كيلوجرام قوة لمسافة متر خلال 1 ثانية), وقدم- رطل في الدقيقةfoot-pounds/minute . الحصان يساوي 33,000 قدم – رطل في الدقيقة, أو القدرة المطلوبة لرفع 550 رطل لمسافة 1 قدم خلال 1 ثانية, ويساوي حوالي 746 وات. بالإضافة إلى الوحدات المستخدمة الأخرى كيلوكالري في الساعة kilocalories per hour, بي تي يو في الساعة Btuh .
القدرة P (1وات = 1 نيوتن متر/ ثانية) في الانظمة الميكانيكية تتضمن القوة والحركة:
- لأنظمة الحركة في خط مستقيم تساوي حاصل ضرب القوة المؤثرة F "نيوتن" على الجسم في سرعة الجسم “v” متر/ثانية, (P = F . v) أو
- لأنظمة الدوارة تساوي حاصل ضرب العزم T " نيوتن متر" في السرعة الزاوية “w” راديان/ثانية, (P = T. w) أو
- لأنظمة دفع السوائل تساوي حاصل ضرب الضغط p "باسكال= نيوتن/ متر مربع" في كمية التدفق للسائل “Q” متر مكعب/ ثانية, (P = p Q)
- للأنظمة الكهربائية, القدرة الكهربائية تساوي حاصل ضرب شدة التيار I "أمبير" في جهد التيار “V”فولت (P = I . V) .
كميات متعلقة بالقدرة:
كثافة القدرة power density
- قدرة بالنسبة للمساحة surface power density (power per unit area “W/square meter" , وحدتها "وات/ متر مربع"
- قدرة بالنسبة للحجم volume power density, أو القدرة الحجمية النوعية volume specific power) وهي مقدار القدرة (معدل نقل القدرة) لوحدة الحجم تخص البطاريات وخلايا الوقود ..... ووحداتها "وات/ متر مكعب". في محركات الاحتراق الداخلي تساوي القدرة بالنسبة لسعة المحرك.
القدرة للوزن- القدرة النوعية Power-to-weight (specific power)
هي عملية حسابية تطبق عادة على المحركات ومصادر الطاقة المتنقلة لتمكين المقارنة بين الأنواع المختلفة للتصميمات (مثال فعلي: محرك يعطي قدرة 250 كيلووات "340 حصان" وكتلته 380 كيلوجرام "840 رطل", تكون له نسبة قدرة/ الوزن تساوي 0.65 kW/kg (0.40 hp/lb). كما إنها تستخدم كمقياس لأداء السيارة ككل, خرج قدرة المحرك مقسوم على وزن السيارة (أو الكتلة), لإعطاء مقياس مستقل لأداء السيارة عن حجم السيارة (ك وات/ كجم), في العادة يستخدم وزن التشغيل/ التوقف للسيارات curb weight للسيارة أو wet weight للدراجات النارية (بدون وزن السائق أو الركاب والبضائع).
قدرة التحميل power loading التي هي الوزن للقدرة weight-to-power مقلوب نسبة القدرة للقدرة وهي عملية حسابية تستخدم في العادة للطائرات والسيارات والمركبات بوجه عام, لمقارنة اداء المركبة لأخرى. وحداتها تكون W/kg .
الرابط التالي يبين العوامل المؤثرة على قدرة المحرك, مبادئ زيادة قدرة المحرك (الجزء النظري):
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/increase_engine_power.aspx
32- تاريخ 28/ أكتوبر/2015
قدرة
المحرك
Engine
Power
زيادة قدرة المحرك (الجانب العملي)
سهولة دخول الهواء وسهولة خروج الهواء هو العامل الأساسي. المحرك يعمل كمضخة كلما حصلت على طريقة أكثر كفاءة تقوم بسرعة عالية بتحريك كمية كبيرة من الهواء داخل وخارج المحرك ستؤدي إلى زيادة القدرة والعزم. وبعبارة مبسطة, العزم هو ما يجعل السيارة تتحرك والقدرة هو تجعلها تستمر في ذلك. العزم والقدرة يعملان معا لدفع السيارة. من الأمور البسيطة هو ضمان دخول هواء بارد للمحرك, كلما انخفضت درجة حرارة الهواء كلما زادت كثافته, وبالتالي دخول كمية هواء أكبر داخل الاسطوانات للخلط مع الوقود. زيادة الهواء تعني زيادة الحريق, وزيادة الحريق تعني قدرة أعلى, وهو ما قد يزيد قدرة السيارة من 5-7 حصان في العادة. استخدام المشحن مع مبرد بيني intercooler (حيث الشحن يزيد من حرارة الهواء الداخل ويؤدي إلى تمدده وقلة الهواء الداخل للمحرك).
يمكن زيادة القدرة عن طريق معالجة التأثير بالإضافة إلى معالجة الاسباب. زيادة قدرة المحرك يعني سرعة وتسارع أعلى بالنسبة للسيارة فتقليل وزن السيارة: مثلا استخدام عجلات أخف (كربون فيبر), واستخدام إطارات لها مقاومة تدحرج قليلة فسوف يقلل هذا من مقاومة التدحرج, وتقليل مقاومة الهواء بإضافة لوح سفلي بالسيارة, وغيرها فإن هذا سوف يقلل من مقاومة الحركة ومن اهدار جزء من قدرة السيارة التي نحاول زيادتها, ففي حالة القيام بعمل تلك التعديلات كأنك قمت بزيادة قدرة المحرك في المقام الأول.
قد يكون القيام بعمل العديد من التغييرات يجعلك تفكر في أنه من الناحية العملية والاقتصادية فإن شراء محرك جديد ذو أداء وسعة وقدرة أعلى ووضعة بالسيارة قد يكون أسهل وأرخص! أو شراء سيارة رياضية جديدة بديلا عن سيارتك.
الرابط التالي يحتوي على حلول عملية يمكن إجرائها لتحقيق زيادة قدرة المحرك
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/increase_power/increase_hp.aspx
33- تاريخ 29/ أكتوبر/2015
زيادة قدرة المحرك
Increasing
Engine Power
استخدام النيتروز (Nitrous oxide N2O)
النيتروز هو غاز عدم الرائحة وغير قابل للاشتعال. ويستخدمه البعض بالسيارة لزيادة القدرة عن طريق إدخاله مع الهواء داخل المحرك. يعمل النيتروز بزيادة كمية الاكسجين عن الموجودة بالجو (مما يؤدي إلى زيادة الاحتراق وبالتالي زيادة الضغط والحرارة داخل الأسطوانة وزيادة القدرة). يجب في تلك الحالة المحافظة على درجة حرارة المحرك لتجنب مشاكل الصفع والمشاكل الأخرى. وزيادة كمية الوقود ليتمكن النيتروز من التفاعل معها.
الرابط التالي يلقي بضع الضوء على النيتروز واستخدامه بالسيارة:
http://thecartech.com/KnowYourCar/Engine/increase_power/n2o.aspx
34- تاريخ 30/ أكتوبر/2015
أنظمة
المحرك
Engine
Systems
أنظمة المحرك:
- النظم الأساسية Primary systems
للقيام بإجراء عملية الضغط والاحتراق, وتحويل طاقة الاحتراق إلى طاقة ميكانيكية, والتي تشمل أجزاء المحرك ومكوناته
- انظمة تشغيل المحرك Operating systems
للقيام بالأعمال الاخرى للمحرك مثل: نظام الكهرباء, الاشعال, الوقود, التبريد, التزييت, نظام دخول الشحنة, نظام العادم, نظام بدأ الحركة
- الانظمة الإضافية Accessory systems
الانظمة التي يديرها المحرك مثل: نظام التوجيه المؤازر
الرابط التالي عرض بوربوينت باللغة الإنجليزي يستعرض أجزاء وأنظمة المحرك المختلفة: