منتدى السيارات
2

س و ج
Q& A

في مجموعة المقالات التالية, سنتصور حوار بين شخصين احدهم نرمز له بالرمز (س *) والأخر سنرمز له بالرمز (ج #). يدور الحوار حول السيارة, ويتطرق إلى مواضيع شتى.

http://www.spiritpond.com/wp-content/uploads/2014/03/QnA.png

http://www.spiritpond.com/wp-content/uploads/2014/03/QnA.png


في الجزء السابق تم مناقشة الإطار كجزء هام من أجزاء السيارة, وتم التعرف على أهميته ووظيفته بالسيارة, وتعريف العجلات القائدة والمنقادة, والعجلة الاحتياطي, وأهميتها ووظيفتها بالسيارة.

1 (A)- إطارات السيارات

http://thecartech.com/KnowYourCar/wheels_tires/Tire_Forum.htm

المصطلحات التي تم ذكرها بالحديث السابق شملت:
الإِطار والعجلة, وظيفة الإطارات, أنواع الإطارات, الإطارات الاحتياطية, تصنيف العجل من ناحية وظائف: التوجيه- التعليق- الدفع, العجلات المزدوجة, ترحيل الإطار على الجنط.

1- إطارات السيارة

(B1) ضغط نفخ الإطار
Tire inflation pressure

* نستكمل حديثنا اليوم, ونعود مرة أخرى للحديث عن الإطارات, تكلمنا في المرة السابقة عن أهمية الإطار من ناحية الوظائف وارتباطه بالأداء والراحة والتكاليف والسلامة. فما هي العناية والصيانة الضرورية للمحافظة على الإطار وضمان جودة أدائه.

# هناك العديد من إجراءات العناية بالإطار tire care and maintenance التي يجب اتباعها منها:
الاختيار الأمثل للإطار: استخدام مقاس الإطار
tire size المناسب, نوع الإطارات tire types حسب ظروف الاستخدام مثل إطارات الوحل والثلوج Mud And Snow Tires واختيار الإطار ليناسب مدى السرعة speed rating والحملload rating للسيارة.
الاستخدام (أسلوب قيادة السيارة): التسارع والتباطء السلس, عدم التفحيط بالسيارة, عدم الاصطدام بحافة او الصعود على الرصيف, وتجنب المطبات والمرور على العوائق الحادة بالطريق, تجنب الحمل الزائد والسرعة الزائدة.
فحص الإطار: الكشف عن: وجود تلف بجدار الإطار, تأكل بمداس الإطار, ضغط نفخ الإطار, وضبط ضغط الإطار
tire pressure وزوايا العجل wheel alignment. ضبط اتزان العجل wheel balance.
الصيانة الدورية:
قياس ضغط الإطارات وضبط ضغطها حسب القيم الموصي بها والإطارات باردة, تدوير الإطارات tire rotation, استبدال التالف tire replacing بإطار جديد.
اصلاح الإطار: الكشف على الثقوب وإصلاحها
tire repair.
التخلص من الإطارات التالفة:
tire scrape, ومراعاة المحافظة على البيئة.

* فلنبدأ بمناقشة ضبط نفخ الإطار, ما المقصود بضغط نفخ الإطار؟

# الموضوع يحتاج لمعلومات مبدئية؛ وسنبدأ بتعريف ما المقصود بالضغط أولا:

يعرف الضغط pressure, والذي يرمز له بالرمز (ض P), بأنه النسبة بين القوة (ق F) force والمساحة (م A) area التي تتوزع عليها القوة. ويساوي القوة العمودية Fn مقسومة على المساحة A وتكون قيمة الضغط مساوية للقوة العمودية المؤثرة على وحدة المساحة, كما في المعادلة التالية P = Fn/A, وتكون وحدة القوة هي نيوتن/م2 N/m2.

ض = ق/ م

ق = م ض

م = ق/ ض

P = F/A,

F = A x P,

A = F/P

هناك نوعين من قيمة الضغط:
- الضغط المطلق
absolute pressure (pabs)
- الضغط المقاس
gauge (gage) pressure (pg). (الفرق بين الضغط الجوي والضغط المراد قياسه)
الفرق بينهما أن الضغط المطلق يستخدم الصفر المطلق كنقطة البداية (الفراغ, الفضاء الخارجي), أما الضغط المقاس يستخدم الضغط الجوي
atmospheric pressure (patm) كنقطة الصفر. ومن التسمية فإن ضغط الإطار المنصوص عليه هو ضغط مقاس (حيث يتم قياسه). وللحصول على الضغط المطلق تضاف قراءة الضغط المقاس إلى الضغط الجوي pabs = pg + patm . في حالة قياس ضغط الإطار في الفضاء سيعطي القيمة المطلقة للضغط (الفرق بين ضغط هواء الإطار والضغط الخارجي).

* إذا الضغط هو القوة مقسومة على المساحة, فماذا يعني الضغط الجوي؟ وضغط الدم؟ ومن أين جاءت القوة؟

# الضغط الجوي atmospheric/air pressure هو وزن الغلاف الجوي على سطح الأرض في منطقة معينة (القوة المؤثرة على وحدة المساحات نتيجة وزن الهواء فوق سطح المنطقة). وهو نتيجة لقوة جذب الأرض لطبقات الهواء. الضغط الجوي يعتمد على كمية الهواء فوق تلك المنطقة التي تأخذ بها القراءة (في المتوسط, كتلة عمود الهواء المؤثرة على مساحة 1 سم مربع من سطح البحر إلى أعلى نقطة في الغلاف الجوي تساوي 1.03 كجم وتزن حوالي 10.1 نيوتن, وبالوحدات الإنجليزية هو الوزن المؤثر على 1 بوصة مربعة لوحدة المساحات يساوي 14.7 رطل(, وعليه فأن الضغط الجوي يقل مع زيادة الارتفاع عن سطح البحر (حيث يقل ارتفاع عمود الهواء), كما يقل مع زيادة الحرارة التي تقلل من كثافة الهواء وبالتالي وزن عمود الهواء. الضغط الجوي يقل بمقدار [1 بوصة لكل 1,000 قدم ارتفاعا (أو حوالي 1 هيكتوبسكال لكل 8 متر ارتفاعا) أو 1 مليبار للتغير في مسافة 9 متر (30 قدم)] فوق سطح البحر. ويعرف الضغط الجوي باسم الضغط البارومتري barometric pressure بسبب استخدام البارومتر barometers لقياسه. يختلف الضغط الجوي باختلاف درجة الحرارة temperature والارتفاع altitude عن مستوى سطح البحر . ويستخدم مقدار الضغط الجوي للدلالة على حالة الجو من أمطار ورياح ودرجات حرارة حسب وجود منخفض أو مرتفع جوي (اختلاف الضغط) بالمنطقة.

يتأثر الضغط الجوي بوزن عمود الهواء على وحدة المساحات, ويختلف وزن عمود الهواء بمقدار الارتفاع عن سطح البحر, وكثافة الهواء (التي تتأثر بدرجة الحرارة)

 

يستخدم ما يعرف بالضغط الجوي القياسي standard atmospheric pressure كضغط مرجعي. وهو يعرف عند سطح البحر عند درجة حرارة 273 كلفن 273 K (0oC) وهو 1.01325 بار (bar), 76 سنتيمتر زئبق, 10.33 متر ماء, وفي الوحدات العالمية يستخدم كوحدة ضغط ويرمز له (atm) ويساوي 101325 بسكال (Pa), والذي يساوي في الوحدات الامبراطورية (امبريال) imperial units يساوي 14.698 رطل/ البوصة المربعة. وقد تستخدم درجة الحرارة 293 كلفن (20 درجة مئوية) لتعريفه.

1 atm = 1.01325 bar = 101.3 kPa = 14.696 psi (lbf/in2)= 760 mmHg =10.33 mH2O = 760 torr = 29.92 inHg = 1013 mbar = 1.0332 kgf/cm2 = 33.90 ftH2O

وهناك أيضا ما يعرف بالضغط المحيط Ambient Pressure وهو قياس لقيمة الضغط المؤثر على الجسم (قد يكون في الهواء أو تحت الماء) وهو مقاس بدون الأخذ في الاعتبار تعديل قيمته. أما الضغط الجوي أو البارومتري فإنه هو الضغط المحيط معدل بالنسبة لسطح البحر.

أما بالنسبة للضغط الدم blood pressure, فهناك قيمتين للضغط ناجمة عن انقباض عضلة القلب لدفع الدم في عروق وشريان الدم ويكتب بشكل نسبة مثلا: 120/80 mm Hg, مقاسة بمليمتر زئبق. الرقم الأعلى ذو القيمة الأعلى هو الرقم الانقباضي Systolic وهو مقياس ضغط الدم في الشرايين نتيجة انقباض عضلة القلب. الرقم السفلي ذو القيمة الأقل Diastolic هو مقياس ضغط الدم في الشرايين عندما تنبسط عضلة القلب (والتي يرتاح فيها القلب بين النبضات). معظم الناس فوق الخمسين يصابون بارتفاع الضغط مع السن نتيجة لتصلب جدران وانسداد الشرايين, أو أسباب أخرى.

* ما هي الوحدات المستخدمة لقياس الضغط؟

# في الوحدات العالمية SI unit وحدة الضغط هي p = F (newton)/A(square meter) pascal (Pa) , كما أن هناك العديد من وحدات الضغط المستخدمة والتي يوضحها الجدول التالي وبيان علاقتها مع بعضها البعض:

Pressure units

Pascal

بسكال

Bar

بار

Technical atmosphere

الضغط الجوي الفني

Standard atmosphere

الضغط الجوي القياسي

Torr

تور

Pounds per square inch

رطل على البوصة المربعة

(Pa)

(bar)

(at)

(atm)

(Torr)

(psi)

1 Pa

≡ 1 N/m2

10−5

1.019710−5

9.869210−6

7.500610−3

1.45037710−4

1 bar

105

≡ 106 dyn/cm2

1.0197

0.98692

750.06

14.50377

1 at

0.980665105

0.980665

≡ 1 kp/cm2

0.9678411

735.5592

14.22334

1 atm

1.01325105

1.01325

1.0332

≡ p0

≡ 760

14.69595

1 Torr

133.3224

1.33322410−3

1.35955110−3

1.31578910−3

≈ 1 mmHg

1.93367810−2

1 psi

6.8948103

6.894810−2

7.0306910−2

6.804610−2

51.71493

≡ 1 lbF/in2

 

* هل الإطار هو الجزء الوحيد بالسيارة الذي يتعامل مع الضغط ويتأثر به.

# يدخل الضغط في تشغيل العديد من الأنظمة بالسيارة منها على سبيل المثال:
- المحرك, حيث يؤدي احتراق الوقود داخل المحرك إلى تمدد الهواء نتيجة لحرارة الاحتراق داخل الاسطوانات مما يؤدي إلى زيادة الضغط
p الذي يؤثر على مساحة المكبس Apiston مما يعطي قوة F تدفع المكابس Apiston F = p x , هذه القوة عند ضربها في ذراع عمود المرفق تولد عزم دوران المحرك T الذي يقوم بدفع السيارة.
- المضخات بالسيارة: مضخة الزيت, مضخة البنزين, مضخة الماء, مضخة مؤزر التوجيه والفرامل
- ضغط الوقود: ضغط البخاخات للوقود داخل الاسطوانات أو مجمع دخول الهواء
- ضغط زيت الفرامل, عند الضغط بالقدم على بدال الفرامل تتولد قوة تقوم بزيادة ضغط الزيت, الذي يؤثر على مساحة مكبس اسطوانة فرامل العجل ليتحول إلى قوة تعمل على تقليل سرعة دوران العجلات وإيقافها......
كما يعمل الضغط السالب (التخلخل) في العديد من أنظمة السيارة:

- المغذي ونظام تقديم الشرارة (انظمة قديمة),
- سحب الهواء داخل الاسطوانة عن طريق التخلخل الحادث من حركة المكبس في شوط السحب,
- بعض أنظمة التحكم في الانبعاثات......

* ما أهمية ضبط ضغط إطارات السيارة, وما قيمة الضغط المنسب لإطارات سيارتي, وكيف أجد تلك القيمة, وهل قيمة الضغط واحدة لجميع الإطارات بالسيارة, وما الذي يؤدي إلى اختلاف ضغط نفخ الإطار بعد ضبطه, وما الطريقة المثالية لقياس ونفخ العجل, وما الجديد في موضوع نفخ الإطارات و..........

# نكتفي بهذا القدر ونواصل الحديث في اللقاء القادم.

المصطلحات التي تم ذكرها بالحوار التالي شملت:
- ذكر إجراءات العناية بالإطار tire care and maintenance
- تعريف الضغط
- الضغط الجوي (الضغط المقاس, الضغط المطلق, الضغط المحيط, الضغط القياسي)
- ضغط الدم (الضغط الانقباضي, الضغط الانبساطي لعضلة القلب)
- انظمة السيارة التي تعمل وتتأثر بالضغط (الضغط الموجب, الضغط السالب)
- الوحدات المستخدمة لقياس الضغط والعلاقة بينها.