تاريخ السيارات- Automotive History

حدث في مثل هذا اليوم This Day In History
1887 - مولد رجل تقييم البنزين
- Birth of a Ratings Man
1932 - سباق 24 ساعة
- 24-Hour Racing

- مولد رجل تقييم البنزين (1887):

إنه في مثل هذا اليوم من سنة 1887, ولد د/ جراهام إدجار Dr. Graham Edgar, الذي قام بتطوير مقياس الأوكتين (الأوكتان) octane rating system, في فايتفيل, اركنساس Fayetteville, Arkansas. نظام التقييم خاصته يقيس قدرة الوقود على مقاومة أي شكل من أشكال الاحتراق الغير طبيعي abnormal combustion, بعبارة أخرى, قدرة الوقود على حريق نظيف. 88 و 90 هي أرقام الوقود الخالي من الرصاص المستخدم في العادة لمعظم السيارات التي تسير على الطرق العامة, أما بنزين سيارات السباق فإنه يقيم بمقدار أعلى من 110. رقم الأوكتين أصبح مسجل على مضخات البنزين بمحطات تموين الوقود, حيث يوجد العديد من أنواع البنزين المستخدم بالسيارات.

في الأيام الاولى لصناعة السيارات, لم يكن هناك وسيلة لمعرفة ما إذا كان البنزين سوف يحدث منه ظاهرة الصفع/ الصفق/ الطرق/ الدق,knocking, pinging في أي من المحركات الجديدة, أو ما إذا كان البنزين الجديد سوف يحدث منه صفع في أي من المحركات المستخدمة. الطريقة الوحيدة لمعرفة ذلك هو ملئ خزان البنزين ثم تشغيل المحرك. هذه المشكلة تم حلها في عام 1926 من قبل الدكتور/ جراهام إدجار من مؤسسة إثيل جازولين Ethyl Gasoline Corporation, التي كانت وقتها قسم من شركة جنرال موتورز واستاندرد أويل General Motors and Standard Oil. ابتكر د/ جراهام مقياس الأوكتان عن طريق اختبار الميل إلى الصفع لكل مركب مشابه للبنزين. واكتشف أن الأيزوأوكتين isooctane لن يحدث له أي من ظاهرة الصفع في أي محرك تحت أي ظرف, في حين أن الهيبتان n-heptane يحدث له صفع في أي محرك. عن طريق خلط الأيزوأوكتين والهبتان بنسب مختلفة, توصل إلى أنواع من الوقود لها جميع الخواص المتعلق بالصفع, نسبة الايزوأوكتين في الخليط هي ما يسمى رقم الاوكتين octane number. البنزين التجاري يتم مقارنته من ناحية الأداء مع هذه الخلائط في محركات اختبار لتحديد رقم الأوكتين للبنزين التجاري. رقم الأوكتين للبنزين التجاري هو نسبة الأيزوأوكتين في خليط الأيزوأوكتين والهبتان المماثل لخواص الاحتراق (المشابه له في الاداء "مقاومة الصفع").

في وقت بداية عمل المقياس , كان رقم الأوكتين للبنزين التجاري ما بين 40 و75, والصنف الجيد كان يصل إلى 87 وذلك عن طريق إضافات رابع إيثيل الرصاص tetraethyl lead, الذي هو ما كان يطلق عليه البنزين المحتوي على الرصاص leaded gasoline. اليوم, لأسباب تتعلق بالبيئة, فقد تم حظر استخدام البنزين المحتوي على الرصاص في الولايات المتحدة والعديد من البلدان الأخرى في العالم. في الحقيقة, لم يعد هناك حاجة إلى إضافة الرصاص لتحسين ظاهرة الصفع لرفع رقم الأوكتين, فإن تطور تقنية عمليات تكرير الوقود مكنت شركات البترول من انتاج بنزين للسيارات له أرقام أوكتان أعلى من 94. أقتصر استخدام وقود الرصاص في بعض من وقود الطائرات. يمكن للبنزين أن يكون له رقم أوكتين بحثي Research Octane Number (RON) أكثر من 100, حيث أن أيزوأوكتين ليس هو المادة المتاحة المقاومة للصفع التي تؤخذ في المقارنة, بل هناك مواد أخرى, مثل غاز البترول المسال liquefied petroleum gas (LPG), وأنواع من وقود الكحول مثل الميثانول methanol والإيثانول ethanol التي أن يكون لها رقم أوكتين أعلى من 110. وقد يستخدم تمديد الخط البياني لاختبار مقاومة الميل للصفع (لخليط الأيزوأوكتين والهبتان) لتحديد قيم رقم الأوكتين الأعلى من 100.

يعرف رقم الاوكتين بأنه مقياس كفاءة الاحتراق للبنزين, كلما زاد الرقم, يكون الوقود أقل عرضة للصفع, والعكس صحيح. رقم الأوكتين يدل على نسبة (نسبة بالحجم) الأيزوأوكتين في خليط الأيزوأوكتين والهيبتان. مثال, البنزين الذي له نفس خواص الصفع للخليط المكون من 90% أيزوأكتين و10% هيبتان عند اختباره على محرك الاختبار, يكون له رقم أوكتين 90. هذا لا يعني أن البنزين يحتوي فقط على أيزوأكتين وهبتان بهذه النسب, ولكنه يعني أن البنزين التجاري له نفس خواص مقاومة الصفع كالوقود المحتوي على تلك النسبة. رقم الاوكتين ليس له علاقة بمقدار الطاقة الموجودة بالبنزين (غير صحيح إنه كلما زاد رقم الأوكتين كلما زادت الطاقة الموجودة بالبنزين). إنه مقياس فقط لقابلية البنزين للاحتراق بطريقة متحكم فيها. أي أنه كلما زاد رقم الأوكتين كلما قل ميل الوقود إلى الصفع (زيادة زمن عطلة الإشعال, قلة سرعة الحريق). تستخدم طريقتين لأجراء اختبار المقارنة واحدة تسمى طريق المحرك Motor Method (ASTM d 357) عند سرعات وأحمال عالية, وطريقة البحث Research Method (ASTM d 908) عند السرعات المنخفضة. حيث تعطي كلا منهما رقم مختلف عن الأخر. محطات البنزين في أمريكا تستخدم متوسط القراءتين لتحديد رقم الأوكتين المكتوب على مضخة الوقود والذي يطلق عليه مقياس الحد من الصفع anti-knock index. في أوربا تستخدم محطات الوقود رقم الأوكتين للطريقة البحثية.

ظاهرة الصفع (سماع صوت كخبط أو صفع/صفق من داخل المحرك أثناء تشغيله) هي حدوث انفجار (زمن حدوثه 1/50,000 من الثانية), احتراق الطبيعي للوقود (زمن حدوثه 3/1000 من الثانية) عن طريق جبهة اللهب. ينتج الصفع نتيجة مشاكل في الاحتراق بمحرك البنزين مثل سبق إشعال للخليط pre-ignition أو انفجار الخليط detonation . مشكلة الصفع قد يتسبب فيها استخدام وقود ذو رقم أوكتين منخفض بالإضافة إلى أسباب أخرى مثل: نسبة الخليط "الوقود/الهواء", درجة حرارة وشكل غرفة الاحتراق, جودة الخلط, توقيت الإشعال, وجود مناطق متوهجة بالأسطوانات, وجود رواسب كربونية تزيد من نسبة الانضغاط. يؤدي الصفع إلى نقص قدرة المحرك, وارتفاع درجة حرارة المحرك, وإجهادات تؤدي إلى تلف الاجزاء. السيارات الحديثة تستخدم حساس للصفع knock sensor لاكتشاف وجود صفع بالمحرك, وتأخير الشرارة لتفادي تلك الظاهرة.

ظاهرة الصفع تختلف عن ظاهرة الدق بمحركات الديزل, والتي تحدث نتيجة تأخر إشعال الوقود المحقون داخل الاسطوانة لمحرك الديزل, لا يشتعل وقود الديزل حال حقنه داخل الاسطوانة بل يتأخر, ومع استمرار حقن الوقود تشتعل الكمية الكبيرة المتكونة مرة واحدة مؤدية إلى انفجار, مما يعرف بالدق. بالمثل هناك رقم يدل على سرعة إشعال وقود الديزل, هذا الرقم يسمى السيتان, كلما قل رقم السيتان كلما زادت كفاءة وقود الديزل, وقل الميل إلى الدق (قل زمن عطلة الإشعال, زادت سرعة الحريق). رقم السيتان cetane number للديزل في حدود 40-55 لمعظم درجات الديزل التجاري للسيارات.

لاختيار البنزين الملائم للسيارة (رقم الأوكتين): يجب أتباع تعليمات الشركة المصنعة للسيارة لتحديد رقم الأوكتين للبنزين المناسب للسيارة. استخدام وقود برقم أقل سيؤدي إلى مشاكل في الإشعال والصفع وزيادة معدل استخدام الوقود, ومشاكل بالمحرك, استخدام بنزين ذو رقم أوكتين أعلى سيكون له تكلفة أعلى (سعر), بدون فائدة تذكر من ناحية زيادة القدرة او تحسين الأداء, وقد يزيد من معدل استهلاك الوقود.

لمزيد من المعلومات:
http://en.wikipedia.org/wiki/Octane_rating

- سباق 24 ساعة (1932):

إنه في مثل هذا اليوم من سنة 1932, قام أب جينكينز Ab Jenkins (1883- 1956) بتسجيل رقم جديد من نوعه في بونفيل سالت فلاتس Bonneville Sat Flats في ولاية يوتا Utah, التي هي موقع لتحقيق عشرات من سجلات السرعات العالمية. أصبح جينكينز أول من يقوم بقيادة منفردة لمدة 24 ساعة, لمسافة 2,710 ميل (4361.32 كيلومتر) بدون توقف في يوم واحد (24 ساعة). بسيارته بيرس أرو في 12, Pierce Arrow V-12 بسرعة متوسطة 112.91 ميل/ساعة (181.71 كم/ساعة).

لمزيد من المعلومات:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ab_Jenkins
http://en.wikipedia.org/wiki/Pierce-Arrow_Motor_Car_Company