هندسة السيارات

 Automotive Engineering

http://thumb1.shutterstock.com/display_pic_with_logo/109411/307247054/stock-photo-automotive-engineer-representing-jobs-occupation-and-word-307247054.jpg

هندسة سيارات 1- Automotive Engineering I

-          مقدمة

-          الكميات الفيزيائية Physical Quaintly

-          الوحدات العالمية SI units

-          أنظمة السيارة Car Drive System

o       المحرك Engine

o       نظام نقل الحركة/القدرة transmission system (نظام نقل القدرة التقليدي conventional, نظام نقل القدرة المجمع مع المحور (transaxle,  (نظام نقل القدرة اليدوي manual transmission: القابض clutch, صندوق التروس gearbox/transmission, عمود الإدارة propeller shaft, علبة التروس الفرقية deferential, علبة النقل transfer case, المحاور axles, مجموعة نقل الحركة والمحور transaxle, العجل والإطارات wheel and tire)- (نظام نقل القدرة الذاتي Automatic transmission: واصل/ قارن هيدروليكي hydraulic coupling, محول العزم torque converter , صندوق التروس الذاتي automatic transmission).

http://carsintrend.com/wp-content/uploads/2016/01/car-layout-types-1.jpg

http://s.hswstatic.com/gif/transmission-diagram.gif

 

يقوم نظام نقل الحركة بثلاث وظائف رئيسية:

1.     وصل وفصل المحرك عن باقي نظام نقل القدرة drivetr4ain (عمود الإدارة drive shaft, المحاور axles, العجلات  wheels).

2.     يسمح للتروس بجعل مدى التشغيل المحدود للمحرك بأن يكون قادر على دفع السيارة من التوقف حتى السرعة العالية.

3.     يسمح للسائق بتغيير اتجاه حركة السيارة من الامام للخلف from forward to reverse.

بالإضافة إلى أن ناقل الحركة يمكن ان يعمل على تثبيت السيارة في مكانها عند توقفها, سواء في وضع الثبات Park (P) (الناقل الذاتي) أو عن طريق التعشيق في اي من النقلات (الناقل اليدوي).


https://en.wikipedia.org/wiki/Drivetrain Drive train
http://www.aa1car.com/transmission.htm Transmission

§        القابض Clutch (نقل العزم والحركة من المحرك إلى ناقل الحركة).

§         ناقل الحركة / القدرة Transmission (نقل وتكبير العزم)

·         ناقل الحركة اليدوي Manual Transmission / صندوق التروس Gearbox- (نقل العزم والحركة "مباشر, أو تكبير أو تقليل العزم على حساب السرعة" من القابض إلى محور العجل).

·        ناقل الحركة الذاتي Automatic Transmission

§         عمود الإدارة Propeller shaft

§         علبة التروس الفرقية Differential/ الدفرنس

§         صندوق التروس الإضافي/ صندوق الغرز (علبة التحويل) Transfer case

§         المحاور Axles

§         مجموعة ناقل الحركة والمحور Transaxle

§         العجل والإطارات  Wheels and tires (تحويل العزم وسرعة الدوران إلى قوة دفع وسرعة خطية). (ابعاد ومواصفات الإطار, حسابات قوة الجر, السرعة الخطية للسيارة)

http://thecartech.com/KnowYourCar/wheels_tires/tire_code.aspx  Glossary of Wheels and Tires Terminology

 

http://www.autoguide.com/buyers-guide/common-wheel-and-tire-terminology-1061.html Common wheel and tire terminology

http://www.4wheelparts.com/tire-wheel-package-guide/tire-wheel-information-glossary.aspx Tire wheel information glossary

http://www.ebay.com/gds/The-Complete-Wheel-Glossary-of-Terms-/10000000177404796/g.html The complete wheel glossary to terms

https://www.1010tires.com/About/Glossary Tire Glossary

العجلة Wheel:

تتكون عجلة السيارة من الجنط wheel/ rim  والإطار tire.

الجنط Wheel/rim:

Image result for the car wheel

 

يعرف الجنط باللغة الإنجليزية بكلمة rim والتي تترجم كحافة, وكذلك يعرف بكلمة wheel والتي تترجم كعجلة. وهي قد تعطي انطباع مختلف في حالة استخدام الترجمة الحرفية للمصطلح, وسنستخدم بالمقالة هنا مصطلح الجنط للتعبير عن الجزء المركب عليه الإطار ويتصل بصرة العجلة. الجنط في الغالب كلمة غير عربية, وهي تستخدم بمصر ولا أعرف ان كانت تستخدم في بعض البلاد العربية الأخرى. وقد تكون من اصل كلمة فرنسية, إيطالية .....

مصطلح العجلة/ الجنط wheel أو الحافة rim (يشير إلى الحرف الخارجي للعجلة (الجنط/ wheel), والتي يثبت عليها الإطار tire) والذي يستخدم بشكل مترادف, كلمة حافة تستخدم على نطاق واسع أو مجازيا. الحافة تعني الحرف الخارجي لأي جزء دائري. بعض الكتاب يقصروا استخدام الحافة على الجزء الخارجي من الجنط, الذي يركب عليه الإطار. البعض يستخدم مصطلح الحافة لكل الجنط الذي يركب عليه الإطار, حيث أن الحافة والجنط يصنع من جزء واحد خلاف العجل ذو الاسلاك wire wheels. في نفس الوقت تستخدم كلمة العجلة للإشارة إلى التركيبة الكاملة للجنط والإطار.

يركب الإطار على الجنط ويتصل الجنط بمحور صرة العجل عن طريق مسامير تربيط. ويقوم بنقل أحمال الإطار إلى اجزاء نظام التعليق بالسيارة. ويقوم بنقل العزم من عمود الإدارة إلى الإطار (للعجلات القائدة).

المصطلح

جنط

عجلة

Wheel

المصطلح

جنط

حافة

Rim

 

                      الجنط/ العجلة الخشب Wooden wheel:

                        الجنوط القديمة كانت تصنع من اعمدة مركزية من الخشب, يركب عليها الإطار المركب على طوق معدني, بواسطة مسامير كما هو مبين بالصور التالية لسيارة فورد موديل تي Ford Model T 1926.

 

Image result for model T spare wheelImage result for car wooden wheels

 

الجنط/ العجلة السلك Wire wheel:

الجنوط السلك wire wheels تعرف بعدة مسميات اخرى wire-spoked wheels, tension-spoked wheels, or “suspension” wheels. هي جنوط wheels تتصل حافتها rims بصرتها hubs عن طريق أسلاك spokes wire.

جنوط السلك تستخدم في معظم الدرجات وما زالت تستخدم في العديد من الدرجات النارية. يرجع تاريخها إلى 1808, وتم استخدامها في الدرجات في 1869. ولم تصبح شائعة في الاستخدام بالسيارات حتى 1907. تقوم الاسلاك بتحمل وزن السيارة, قوة التعجيل والفرامل, والقوة الجانبية, وقوة التوجيه. استمر استخدام تلك العجلات حتى تطور تصنيع العجلات الصلب المضغوط pressed steel wheels.

 

Image result for wire wheels

Image result for wire wheels

Image result for pressed steel wheels

العجلة/ الجنط السلك
Wire wheel

جنط من الصلب المضغوط
Pressed steel wheel

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Wire_wheels  Wire wheels

تركيب الجنط بالسيارة:

يثبت الجنط بالسيارة بصرة العجلة wheel hub عن طريق مسامير wheel bolts أو صواميل العجل wheel nuts.

Image result for connecting the rim with hub with nut lugs or bolts

صرة العجلة تتصل بمحور السيارة عن طريق مرواد splines بعمود العجل axle وذلك للعجلات القائدة driving axles. أو تركب على المحور الثابت stub axle بواسطة رمان بلي وذلك للعجلات المنقادة driven axle.

http://thecartech.com/subjects/auto_eng/Auto_Eng19_files/image036.png

Image result for car wheel flange with hub axle

Image result for rear axle half shaft

العجلة/ الجنط ثبت بمسامير أو صواميل مع محور العجلة القائدة وتدور معه.

أو تثبت بمسامير وصواميل بصرة العجلة التي تدور بحرية على محور العجلة الثابت عن طريق رمان بلي.

 

                        مصطلحات الجنط:

Image result for car wheel diameter Image result for car wheel dimensions

قطر الجنط Wheel diameter

هي المسافة المقاسة من حرف الجنط إلى الحرف الاخر عبر مركز الجنط. هذا القطر يجب ان يتساوى مع قطر الإطار المركب عليه.

 

Image result for car wheel diameter

عرض الجنط Wheel width

هي المسافة من داخل شفتي الجنط rim flanges وتقرب إلى أقرب نصف بوصة, والتي تضمن ان عرض الجنط يكون بالتقريب متساوي مع عرض الإطار.

قد يكتب مقاس الجنط في بعض الانماط 17 x 7 , حيث 17 قطر الجنط بالبوصة, 7 عرض الجنط بالبوصة. أو 7 x 17 (عرض الجنط يسبق قطر الجنط)

 

Image result for car wheel diameter

http://tires.about.com/od/understanding_wheels/a/Wheel-Widths-And-Tire-Fitments.htm

مسافة ترحيل الجنط Wheel Offset

هي المسافة بين سطح الاتصال/ تركيب الجنط بالمسامير مع صرة العجل وخط منتصف الجنط. هذا يحدد المسافة بين مسار track السيارة (المسافة بين العجل على نفس المحور).

قد يرمز لمسافة الترحيل بالرمز ET ويكتب بعده مقدار المسافة بالمليمتر (والإشارة السالبة في حالة الترحيل السالب) ET47.

 

Image result for car wheel Wheel Markings 

http://www.autoanything.com/wheels-rims/wheel-offset-vs-wheel-backspacing

المسافة الخلفية Backspace BS

هي المسافة من سطح الاتصال مع صرة العجل الى الحرف الخارجي الشفة الداخلية للجنط.

هي تساوي: (مسافة منتصف الجنط rim width + مسافة الترحيل Offset "بالإشارة")

[مسافة عرض الجنط + (سمك شفتي الجنط حوالي 1 بوصة)] ÷ 2  + مسافة الترحيل "بالإشارة" مقربة لأقرب نصف بوصة

وهي تبين مقدار بروز أو الدخول للداخل للعجلة عند تركيبها بالسيارة.

http://www.trucktrend.com/how-to/chassis-suspension/0706tr-wheel-backspace-and-offset/

دائرة مركز الجنط Center bore

دائرة مركز الجنط هي مقاس الفتحة في منتصف الجنط والتي يتم مركزتها مع دائرة مركز صرة العجل. بعض مصنعي السيارات يتم عمل تطابق الجنط مع مركز صرة العجل عن طريق تطابق فتحة دائرة مركز الجنط مع حافة دائرة مركز صرة العجل.

الجنوط التي لها قطر فتحة مركز الجنط متساوي مع دائرة مركز صرة العجل, تعرف بمركزة الصرة hubcentric. الجنوط التي لا تمركز عن طريق دائرة مركز الجنط تعرف بالمركزة عن طريق صواميل ومسامير العجل باسم lugcentric.

جنوط ما بعد البيع لا يكون قطر دائرة مركز الجنط متطابق مع حافة دائرة صرة العجل (في الغالب), في تلك الحالة يتم الاستعانة بحلقات إضافية hubcentric rings التي يتم تركيبها لتضمن تطابق الدائرتين, والتي تصنع في الغالب من البلاستيك أو الألومنيوم.

 

  Image result for car hubcentric rings

https://en.wikipedia.org/wiki/Wheel_sizing#Centerbore

نمط المسامير Bolt pattern

هي تحدد عدد المسامير التي تثبت الجنط وقطر الدائرة التخيلية التي تمر بمراكز الفتحات/ ثقوب المسامير الموجودة بالجنط ويرمز للنمط بالرمز 4x100 مثلا والتي تعني عدد 4 ثقوب مسامير, والتي تقع على محيط دائرة Pitch circle diameter (PCD) مقدار قطرها 100 مليمتر. في العادة يكون عدد الثقوب (4, 5, 6, أو 8).

ويقاس قطر الدائرة التخيلية عن طريق قياس المسافة بين مراكز الثقوب المتقابلة لأعداد المسامير الزوجية even أما بالنسبة لعدد المسامير الفردية odd "5" فهناك عدة طرق قياس لتحديد قطر دائرة المسامير.

لعدد 5 مسامير يمكن أيجاد قطر دائرة ثقوب المسامير pitch circle diameter PCD عن طريق قياس المسافة بين ثقبين متتالين وضرب القيمة في 1.701

Image result for car wheel Bolt pattern

https://en.wikipedia.org/wiki/Wheel_sizing#Bolt_pattern
http://www.discounttire.com/dtcs/infoBoltPatterns.do

المقاس الزائد Plus size

هي إجراء يقوم بها أصحاب السيارات لتغيير جنوط السيارة بجنوط ما بعد البيع, لجعل السيارة اكثر جاذبية ولأسباب تتعلق بمحاولة تحسين الاداء والتعامل مع السيارة. يتم فيها تغيير جنط السيارة بمقاس أكبر وبالتالي يمكن استخدام إطارات ذات جدار ذو ارتفاع اقل lower  aspect ratio, حيث يظل الإطار الجديد بنفس القطر والمحيط للإطار الأصلي, لمنع أي اختلاف في دقة عداد السرعة speedometer, أو العزم, أو التحكم في الجر, ويتم تقليل مرونة جوانب الإطار مما يزيد من تحسين الاداء والتحكم عند الدخول في المنعطفات .

الرقم الذي يتبع كلمة plus يعبر عن مقدار الزيادة في قطر الجنط بالبوصة. مثال على ذلك مقاس plus 1 يزيد مقدار قطر الجنط من 15 بوصة إلى 16 بوصة.

زائد صفر plus zero يعني استخدام لإطار أعرض wider tire مع استخدام نفس قطر الجنط. 

التحول إلى إطار عريض يتطلب تقليل نسبة الشكل للإطار aspect ratio. التي هي نسبة مئوية بين ارتفاع الجنط وعرضة (أي أن 65 تعني أن ارتفاع جانب الإطار يساوي 65% من عرض الإطار).

التحويل إلى إطار عريض لنفس مقاس الجنط يتطلب استخدام إطار ذو نسبة شكل أقل للمحافظة على القطر الخارجي للإطار بنفس القيمة. ومع زيادة قطر الجنط (مقاس زائد) يتطلب أيضا تقليل نسبة الشكل.

Image result for car Wheel Width

http://www.tyresizecalculator.com/
https://en.wikipedia.org/wiki/Plus_sizing

رموز الجنط Wheel marking

يختم على السطح الخلفي للجنط رموز ابعاد الجنط. والتي قد تكتب بأنماط مختلفة, وقد تكتب بشكل كامل أو على اجزاء.

الرمز التالي هو احدى الانماط المستخدمة

6 ½ J x 15 H2 5/112 ET39

6 1/2 : عرض الجنط wheel width بالبوصة
J : رمز يدل على شكل شفة bead prophile الجنط rim contours
x : تدل على ان الجنط قطعة واحدة
15 : قطر الجنط
wheel diameter بالبوصة
H2
: شكل حافة flange الجنط hump profiles
5/112 : عدد ثقوب المسامير number of bolts, وقطر الدائرة المارة بمركز الثقوب PCD بالمليمتر. وقد تكتب في نمط اخر 5 x 112
ET39
: مسافة ترحيل الجنط Offset (خط التماثل مع سطح تربيط الجنط وصرة العجلة) 39 مليمتر. ET مأخوذة من المصطلح الالماني Einpresstieffe”" الذي يعني مسافة ترحيل الجنط

Image result for car wheel/rim markings

http://www.oponeo.co.uk/tyre-article/how-to-read-the-wheel-markings-the-size-collar-profile-and-cross-sectional-profile-of-the-wheel
http://www.rimsandtiresmag.com/how-to-identify-wheel-markings/

 

تركيب فرامل العجل مع صرة العجل:

صرة العجل قد تتصل بعمود الدفع (للعجلات القائدة), وقد تركب على محور ثابت عن طريق رمان البلي (للعجلات المنقادة). يركب على مسامير صرة العجل قرص الفرامل للفرامل القرصية disc brake, أو دارة الفرامل drum للفرامل الاسطوانية/ الانفراجية drum brake. ثم يركب بالمسامير الجنط ويتم تثبيته عن طريق صواميل العجل.

Image result for car wheel hub and disc brakeImage result for car wheel hub and disc brake

 

Image result for car wheel hub and drum brake

http://www.rimsandtiresmag.com/how-to-identify-wheel-markings/  ****

Image result for vehicle hub assembly

Image result for vehicle hub assembly

Image result for vehicle hub

صرة العجلة المنقادة (أعلى)- تدور على المحور عن طريق رمان بلي
صرة العجلة القائدة (أسفل)- تدور بواسطة مراود عمود الدفع

عجلة الدفع الأمامي (توصيلة عمود الدفع والصرة والجنط)

 

                        مواصفات الجنط Wheel specifications:

عند استبدال الجنوط بسياراتك يجب التأكد من استخدام نفس مواصفات الجنوط القياسية أو التابعة للمواصفات المسموح بها. مثل قدرة التحميل capacity, عرض الحافة rim width, نوع الجنط type of wheel, ترحيل محور التحميل offset, منظومة توزيع المسامير bolt pattern, القطر diameter كل هذه يجب اخذها في الاعتبار عند اختيار بديل للجنط أو عند استخدام جنط حسب الطلب custom wheel. للسير بالسيارة على السرعات العالية للطرق السريعة, فإن العجلة تدور 600 مرة في الدقيقة, حوالي 10 مرات في الثانية. النوع أو المقاس الخاطئ للعجلة/ الجنط يمكن ان يتلف الإطار بمعدل سريع.

Image result for car wheel measurement

 

الجنط  wheel مكونة من الحافة rim والجزء المركزي center member, الذي يعرف بالقرص disc أو العنكبوت spider. الحافة تحمل الإطار, والقرص يصل صرة السيارة مع الحافة.

الجنط في الغالب له نوعين نوع له مركز منخفض Drop Center (DC) والنوع الأخر مركز شبه منخفض Semi-Drop Center (SDC). جنط المركز المنخفض يستخدم في جميع السيارات والشاحنات الخفيفة. النوع الأخر يستخدم فقط مع الإطارات متعددة التيلة multi-ply, وإطارات الاداء العالي heavy-duty tires بالشاحنات الثقيلة. النوع شبه المنخفض له حلقة/ فلانجة خارجية يمكن حلهاremovable outer ring  التي تسمح بسهولة تركيب الإطارات, وزيادة ضغطها. اكثر من 6 طبقات تيلة الإطارات تكون قاسية بشدة في حلقة الحرف bead وتكون صعبة التركيب على جنط القطعة واحدة single-piece wheel بدون إتلاف الحلقة.

Image result for semi-drop center wheel

Image result for semi-drop center wheel

 

معظم سيارات الركوب لها نوعين من الجنط: الجنط الصلب بالكامل all-steel wheel والموجود بالعديد من السيارات كقطعة اصلية. هناك النوع المعد شخصيا custom أو يطلق عليه جنط  MAG الذي يشابه جنوط السباق المغانيسوم magnesium racing wheels. الجنوط المصنعة من الماغنسيوم الصافي به مسام واسعة ولا تحتفظ بضغط الهواء بالإطار للإطارات العادية, ولا يجب استخدامها بسيارات الركوب التقليدية. الجنوط المعدة شخصيا مصنوعة من سبائك الالومنيوم, شفة حديد مع قرص من الالومنيوم المصبوب أو مصنوع من جزئين من الصلب.

 

حمولة الجنط wheel or load capacity:

حمولة الجنط هي كمية الوزن التي يحملها الجنط. هذا الرقم يختلف بناء على عدد المسامير, قطر دائرة المسامير PCD, المعدن المستخدم, ونوع المحور الذي يربط به الجنط. الجنط المستخدم على محور المقطورة ويدور بحرية يحمل حمولة اعلى من التي تستخدم في المحور القائد أو محور التوجيه للسيارة. كل الجنوط يكون عليها حمولة الجنط مختومة على خلفية الجنط. الحمولة الكلية لجنوط السيارة يجب ان تتساوي مع الحمل الكلية المحدد للسيارة Gross Vehicle Weight Rating (GVWR). الجنط مثل الإطار الذي له حمولة قصوى maximum load capacity وضغط نفخ inflation pressure, ولذا أي جنط يتم تركيبه بالسيارة يجب أن يكون له تحمل حمولة أعلى من الإطار المركب به.

 

أبعاد الجنط Wheel Dimensions:

مقاس الجنط Wheel sizes:

يتم كتابة مقاس الجنط كالتالي WWWxDDD. على سبيل المثال 7x14 هي أن عرض الجنط rim width 7 بوصة, وقطر الجنط rim diameter  14 بوصة.

Image result for rim and tire width

                                    عدد الثقوب بالجنط Number of bolts or studs

                             عدد الثقوب بالجنط تساوي عدد المسامير بصرة العجل/ او عدد ثقوب المسامير بصرة العجل.

                             دائرة المسامير Pitch Circle Diameter (PCD) or Bolt Circle Diameter (BCD)  

هي قطر الدائرة التخيلية التي تمر خلال مركز المسامير bolt circle, أو ثقوب مسامير الجنط.

 

 

عدد المسامير وقطر دائرة المسامير عادة يتم كتابتها في رقمين الرقم الاول يدل على عدد الثقوب holes, والثاني قطر دائرة المسامير بالبوصة 5- 4 1/2 أو بالمليمتر 5x114.2. في هذا المثل يعني الرقم المكتوب 5 مسامير في الدائرة الغير مرئية/ التخيلية ذات قطر 114.42 مليمتر.

 

The spigot and PCD size on a wheelhttp://arrc.ebscohost.com/ebsco_static/repair-tips/chiltonimages/8000/8852ng03L.jpg

                                   

طرق التعرف على قطر دائرة المسامير: يمكن تحديد قطر دائرة المسامير عن طريق القياس بالطرق المبينة بالرسم التالي:

 

Image result for rim bolt circle

Image result for rim bolt circle

http://www.tirerack.com/wheels/tech/techpage.jsp?techid=92 Bolt Pattern

Find out which wheel/rim sizes are appropriate for your tyres with our Wheel/Rim Size Calculator.

Try our Wheel Offset/Backspace Calculator which calculates the offset and the backspace, the important measurements for positioning the wheel/tyre assembly inside the wheel well.

https://en.wikipedia.org/wiki/Wheel_sizing Wheel sizing ***

https://en.wikipedia.org/wiki/Plus_sizing Plus sizing

https://en.wikipedia.org/wiki/Wheel_hub_assembly

https://en.wikipedia.org/wiki/Wheel_speed_sensor wheel speed sensors

أبعاد الجنط Wheel dimensions:

في حالة الرغبة في استبدال/ شراء الجنوط لسيارتك (تعديل مظهر السيارة, او استبدال جنط تالف) هناك بعض الأمور التي يجب ان تأخذ في الحسبان:

§        مركز تثبيت الجنط center spigot size بصرة العجل, هناك نوعان من تصميم المحور axle/wheel design مركزية الصرة hub-centric أو

 

Image result for wheel hub-centric and lug-centricImage result for wheel hub

Image result for Centre spigot size

 

§        مقاس الحلقة المركزية center spigot size, هناك نوعين من التصميم لضمان مركزية الجنط مع المحور يطلق عليهما مركزية الصرة hub-centric, ومركزية التثبيت lug-centric. في الحالة الأولى, الجنط يتم مركزته قبل ان يتم تركيب صواميل العجل wheel nuts أو ربط مسامير التثبيت lug bolts. في هذا التصميم هناك حلقة بارزة من محور السيارة أو صرة العجل ولذا يمكن استخدامها لضمان مركزة الجنط من البداية.

 

 

§        بالنسبة للجنوط ما بعد البيع من السبائك aftermarket alloy wheels, تكون الفتحة المركزية للجنط اكبر من الحلقة المركزية للصرة ولذلك نكون بحاجة إلى حلقة مركزية spigot-locating or hub-centric ring. وهي عبارة عن حلقة بلاستيك أو حلقة معدنية التي يناسب قطرها الخارجي القطر الداخلي للجنط والقطر الداخلي لها يناسب القطر الخارجي لحلقة الصرة, وبذلك يضمن مركزة الجنط مع الصرة.

Image result for spigot-locating or hub-centric ring

Image result for spigot-locating or hub-centric ring

 

في حالة عدم وجود الحلقة الخارجية بالصرة يتم مركزة الجنط عن طريق مسامير وصواميل خاصة.

Image result for connecting the rim with hub with nut lugs or boltsImage result for connecting the rim with hub with nut lugs or bolts

 

ترحيل العجلة/ الجنط للداخل inset أو الخارج outset:

هي بعد/ مقاس هام من ابعاد الجنط. هو البعد بالمليمتر بين خط منتصف حافة العجلة center line of the wheel rim, و الخط المار بسطح التربيط fixing face. يمكن للجنط ان يكون له inset, outset or no offset. أي اختلاف في مقدار الترحيل للخارج أو الداخل قد يشكل مشاكل في التوجيه, أو تداخل العجلة مع جسم السيارة أو اجزاء نظام التعليق suspension. تصميم الجنط للداخل أو الخارج يطلق عليه الترحيل offset: ترحيل موجب positive offset =  ترحيل للداخل inset, ترحيل سالب negative offset = ترحيل للخارج outset, ترحيل صفري zero offset= لا يوجد ترحيل no offset. يمكن التغاضي باختلاف مقداره 5-7 مم عن مقاس الجنط الأصلي قبل أن تواجه المشاكل.

ترحيل قرص الجنط عن مركز الجنط Offset:

واحدة من الابعاد الهامة للجنط للأخذ في الاعتبار هي ترحيل الجنط. الترحيل هو المسافة من وجه التركيب mounting face of the wheel spider إلى محور الجنط rim centerline/center of wheel. يكون الترحيل موجب positive offset عندما يكون سطح التركيب mounting face (دائرة التركيب lug circle) للخارج عن محور الجنط (بعيدا عن ناحية الصرة hub side), ويكون الترحيل سالب negative offset في حالة أن سطح التركيب يكون للداخل عن محور الجنط. الترحيل الصفري zero offset عندما ينطبق محور العجلة مع سطح التركيب. جميع الجنوط تصمم بأي من الترحيلات المذكورة, الترحيل السالب أو الصفري, يستخدم بسبب خلوص الفرامل القرصية أو خواص التعامل handling characteristics.

عموما, يجب ان لا يزيد الترحيل (الجنط الجديد والجنط القديم) عن ½ بوصة (12 مم) أو عرض الإطار (القديم والجديد) عن 1 بوصة (25 مم), حتى لا تتعرض للمشاكل. حيث أن ذلك سوف سيرحل العرض الزائد ½ بوصة للإطار للخارج, الذي قد لا يترك مسافة بينه وبين حيز العجلة wheel well. زيادة الترحيل أيضا يؤثر على تحميل رمان البلي الأمامي للعجل عن الحد المصمم عليه مما قد يتلف رمان البلي.

عند شراء بديل للعجل تأكد من انه هناك مسافة كافية لسرج الفرامل القرصية, تأكد من الإطارات على الجنط العريض لها خلوص من حيز العجل خاصة عن الدوران الأقصى full lock يمينا ويسارا, وأن الإطار لا يتداخل مع حركة نظام التعليق suspension travel.

 

Image result for Centre spigot size 

http://arrc.ebscohost.com/ebsco_static/repair-tips/chiltonimages/8000/8852ng05L.jpg

 

Outset wheel

Inset wheel

No offset

Negative offset

Positive offset

Zero offset

[outset]

[inset]

[none]

زيادة الترحيل للخارج قد يتداخل مع جسم السيارة

زيادة الترحيل للداخل قد يتداخل مع اجزاء التعليق

لا يوجد ترحيل

مقاس الجنط Wheel size:

يعبر عن مقاس الجنط بعدة انماط, واحد منها على سبيل المثال: 16x7 4-100 40S

16                                 
قطر الجنط
Wheel Diameter بالبوصة

7
عرض الجنط
Wheel Width بالبوصة

4-100
نمط المسامير
Blot Pattern, (4 عدد المسامير), (100 قطر دائرة المسامير PCD مليمتر)

40
الترحيل
Offset بالمليمتر

S
التشطيب
Finish لسطح الجنط (فضة S= silver)

http://www.discounttire.com/dtcs/infoWheelSize.do

http://www.wheel-size.com/ Rim diameter, Rim width, Offset, Center bore, (Bolt pattern 3x98)

 

المقاس الزائد Plus sizing:

المقاس الزائد هو إجراء يتم فيه استبدال جنط السيارة بجنط أكبر في القطر ويتم تزويده بإطار جديد له نسبة شكل aspect ratio اقل بحيث يكون للعجلة الجديدة له نفس القطر والمحيط مثل العجلة الاصلية لمنع أي اختلاف في دقة عداد سرعة السيارة speedometer.

العدد الذي يتبع كلمة زائد plus يعبر عن عدد البوصات التي تضاف إلى قطر الجنط.

التحول إلى قطر أعرض يتطلب تقليل نسبة الشكل (الرقم الثاني في ترتيب الارقام في رموز الإطار). لضمان الابقاء على نفس قيمة قطر العجلة.

مثال للمقاس الزائد Plus sizing example:

Plus sizing

Tire size

Tire width

Wheel diameter “

Wheel diameter (mm)

Aspect ratio %

Tire side wall height (mm)

Tire diameter (mm)

Error (mm)

المقاس الزائد

مقاس الإطار

(1) عرض الإطار (مم)

(2) قطر الجنط (بوصة)

(3) قطر الجنط (مم) = (2) × 25.4

(4) نسبة الشكل (%)

(5) ارتفاع جدار الإطار (مم)= (1) × (4)/ 100

(6) قطر العجلة (مم) = (3) + 2 × (5)

الاختلاف (مم) = (6) – (1)

الأصلي Original tire

195/65R15

195

15

381.0

65

126.75

634.5

0

زائد صفر Plus zero

205/60R15

205

15

381.0

60

123

627.0

7.5

زائد واحد Plus one

215/55R16

215

16

406.4

55

118.25

642.9

- 8.4

زائد أثنين Plus two

225/45R17

225

17

431.8

45

101.25

634.3

0.2

* قد ينشئ اختلاف بسيط بالمليمتر بين قطر الإطار في الحالات المختلفة وتعتمد على نوع الإطار, والموديل, ... الخ.

مثال (2):

Image result for car wheel rim

مثال (3):

في هذا المثال يعطي قيم يمكن استخدامها كمقاس plus zero للإطار ذو جنط مقاس 16 بوصة, (R16 tire) 205/60R16
225/55R16
, 245/50R16, 275/45R16. التحويل إلى إطار عريض لنفس الجنط يتطلب استخدام إطار ذو نسبة شكل أقل للمحافظة على القطر الخارجي للإطار بنفس القيمة.

مميزات advantages استخدام المقاس الزائد:

§        الإطارات الأكبر larger tires تحسن من المعاملة handling والدخول في المنحنيات cornering, بسبب المداس العريض wider tread وجدران أقوى للجدران tire stiffer sidewalls.

§        الإطارات العريض wider tires قد تقلل من مسافة التوقف braking distance على الطرق الجافة.

§        العجلات الأكبر مع الجدران المنخفضة تعطي انطباع جذاب للسيارة عند العديد من الناس.

عيوب disadvantages استخدام المقاس الزائد:

§        العجلات الأكبر في العادة أغلى سعرا. الإطارات العريضة تكون أعلى سعرا لأنها غير معتادة, وليس هناك تنافس بين الشركات لخفض سعرها.

§        تحسين الأداء performance ولكن بعد التحسين الذي يتم الحصول عليه من زائد واحد Plus One يكون منعدم مع القيم الاعلى للزيادة.

§        الإطارات ذو الجدار المنخفض lower profile tire يكن له جوانب قاسية, والتي قد تزيد من عدم راحة الركوب riding comfort.

§         الإطارات ذو الجدار المنخفض يمكن ان تكبد تلف اكثر للإطارات عند تعرضها إلى اجزاء صلبة وأغطية بلاعات بالطريق.

§        خلال الشتاء, الإطارات العريضة لها إداء سيء. الإطارات الضيقة/ غير عريضة narrower tires تؤثر بضغط اعلى على منطقة التلامس contact patch, وتؤدي إلى تلاصق أحسن مع الطريق في وجود الثلوج.

§        العجلات العريضة والكبيرة تقلل من كفاءة الوقود وتزيد استهلاكه. اجرت شركة فولكس واجن على السيارة جولف 2.5 VW Golf شاهدت نقص مقداره 10% في كفاءة الوقود fuel efficiency من 23.3 ميل/ جالون إلى 21.1 ميل/ جالون مع زيادة المقاس إلى زائد أربعة Plus Four.

§        العجلات العريضة والكبيرة تقلل من التعجيل acceleration للسيارة. أجرت شركة فولكس واجن على السيارة جولف 2.5 VW Golf شاهدت نقص في التعجيل بمقدار 4 ثوان من 0 إلى 60 ميل/ ساعة من 15 ثانية إلى 19 ثانية مع زيادة المقاس إلى زائد أربعة Plus Four.

§        البصمة الكبيرة larger tire-footprint يمكن أن تزيد من الزمن اللازم لرجوع التوجيه steering إلى الأمام return center بعد الدخول في منعطف حاد.

§        قد يؤدي استخدام مقاس زائد إلى خطأ في قراءة عداد السرعة speedometer error.

 

دقة عداد السرعة Speedometer error:

معظم عدادات السرعة بها تفاوت مسموح به بمقدار ±10% وذلك التغيير الذي قد يحصل في اختلاف قطر الإطار. مصادر الاختلاف في قطر الإطار تعود إلى: قطر الإطار المركب بالسيارة, التآكل, التغيير في درجة الحرارة, الضغط, حمل السيارة. في العادة يقوم مصنعي السيارات بمعايرة عداد السرعة ليقرأ قراءة سرعة أعلى بمقدار متوسط الخطأ, بحيث يضمن ان عداد السرعة لا يقرأ بأي حال من الاحوال سرعة أقل من السرعة الفعلية للسيارة, حتى لا يكون مسئول بذلك عن تعدي السائق للسرعة القانونية المحددة.

الخطأ الزائد في قراءة العداد بعد التصنيع قد يحدث نتيجة عدة اسباب ولكن السبب الرئيسي الشائع هو استخدام إطار ذو قطر غير قياسي, وعليه يكون الخطأ الناجم:

نسبة الخطأ = [1- (القطر الجديد/القطر القياسي)]

جميع الإطارات اليوم مدون عليها رموز معلومات الإطار  (T/A..W… 185/70R14) والتي منها نسبة الشكل (A) Aspect ratio التي هي النسبة بين ارتفاع جدار الإطار إلى عرض مداس الإطار T, وقطر الجنط W.

يمكن حساب قطر الإطار الحر بالمليمتر (بدون تحميل للإطار) للإطار الاصلي والإطار العريض كالتالي = 2 × T × A/100 + W  × 25.4

ويبين الجدول التالي امثلة (لعدة عجلات ذات مقاس أصلي ومقاس زائد), يبين قطر العجلة الاصلي, ومقدار الخطأ/التفاوت في القطر الاصلي والمقاس الزائد, ونسبة الاختلاف, واختلاف قراءة العداد عند سرعة 100 كم/ ساعة مع اختلاف الإطارات المستخدمة

اختلاف قراء عداد السرعة

نسبة الاختلاف

تفاوت القطر
عن الأصلي

قطر العجلة
قطر الجنط + 2 ارتفاع الجدار

ارتفاع جدار الإطار
I x II

قطر الجنط
III x 25.4

III

II

I

I/IIRIII

100 km/h

%

Error (mm)

Tire diameter (mm)

Tire sidewall height (mm)

Wheel diameter (mm)

Wheel  diameter (in)

Aspect ratio

Tire width

Tire Sizing

Tire

100

0

0

634.5

126.75

381

15

65

195

195/65R15

Original

101.18

1.18

7.5

627

123

381

15

60

205

205/60R15

Plus 0

98.68

-1.32

-8.4

642.9

118.25

406.4

16

55

215

215/55R16

Plus 1

100.03

0.03

0.2

634.3

101.25

431.8

17

45

225

225/45R17

Plus 2

100

0

0

774.8

171.5

431.8

17

70

245

245/70R17

Original

101.48

1.48

11.5

763.3

165.75

431.8

17

65

255

255/65R17

Plus 0

99.95

-0.05

-0.4

775.2

159

457.2

18

60

265

265/60R18

Plus 1

100.17

0.17

1.3

773.5

132.75

508

20

45

295

295/45R20

Plus 3

100

0

0

652.4

123

406.4

16

60

205

205/60R16

Original

99.77

-0.23

-1.5

653.9

123.75

406.4

16

55

225

225/55R16

Plus 0

100.15

0.15

1

651.4

122.5

406.4

16

50

245

245/50R16

Plus 0

99.77

-0.23

-1.5

653.9

123.75

406.4

16

45

275

275/45R16

Plus 0

100

0

0

614.6

129.5

355.6

14

70

185

185/70R14

Original

106.28

6.28

608.319

576

97.5

381

15

50

195

195/50R15

Plus 1


في حالة تأكل إطار 185/70R14 (الإطار الجديد يكون له سمك حوالي 8 مم (قطر العجلة = 624.6 مم), والحد المسموح للاستخدام والذي يجب استبداله بعدها يكون حوالي 1.6 مم, أي يكون الفرق في القطر يساوي حوالي 12.8 مم (قطر الإطار المستهلك = 624.6 – 12.8 = 611.8 مم), وتكون نسبة الاختلاف -2.05%, ويكون الاختلاف عند سرعة 100 كم/ ساعة يساوي 97.95 كم/ ساعة.

* صغر قطر العجلة (استخدام قطر اصغر, حالة تآكل لسطح الإطار, التحميل العالي, نفخ أقل) يؤدي إلى تكون قراءة العداد أعلى من السرعة الفعلية للسيارة. المسافة المقطوعة لكل لفة أقل (بسبب نقص قطر العجلة).

* كبر قطر الإطار (استخدام قطر أكبر, نفخ اعلى) يؤدي إلى تكون قراءة العداد أقل من السرعة الفعلية للسيارة. المسافة المقطوعة لكل لفة أعلى (بسبب زيادة قطر العجلة), قد يتعرض لمخالفة تعدي السرعة القانونية.

https://en.wikipedia.org/wiki/Speedometer#Error  **

https://en.wikipedia.org/wiki/Plus_sizing

https://en.wikipedia.org/wiki/Rim_(wheel)

https://en.wikipedia.org/wiki/Wheel_sizing Wheel sizing ***

http://www.carbibles.com/tyre_bible.html *****

Image result for car wheelImage result for car wheel

 

o       مدخلات (طاقة الوقود) ومخرجات المحرك (العزم Torque, والقدرة (Power. الحسابات, والمعادلات

o       قياس اداء المحرك (دينامومتر المحرك Engine Dynamometer/Dino). منحنيات اداء المحرك (العزم, القدرة, استهلاك الوقود, كفاءة المحرك- مع السرعة)

o       إيجاد نسب تخفيض ناقل الحركة, وعلبة التروس الخلفية Finding the Gearbox and Final Drive Ratios and Efficiencies.

o       حسابات قوة الجر Tractive Effort

o       قياس اداء السيارة (دينامومتر السيارة Chassis Dynamometer/Dino, النفق الهوائي Wind Tunnel, اختبار طريق Road Test).

-          ابعاد وأوزان السيارة:

o       كتلة ووزن السيارة Vehicle mass & weight, المساحة الأمامية للسيارة Frontal area

-          مقاومة الحركة للسيارة ومقاومة الطريق Road/motion resistance:

o       مقاومة الهواء(AR)  Air/wind Resistance, مقاومة التدحرج Rolling Resistance (RR), مقاومة صعود المرتفعات Gradient Resistance (GR)

-  الرسم الحر للشكل Free-body diagram

o       معادلات الحركة في خط مستقيم (العلاقة بين القوة والكتلة والعجلة)

-          منحنيات اداء السيارة (تحديد السرعة القصوى للسيارة, تحديد أقصى ميل تصعده السيارة, تحديد أقصى تعجيل للسيارة, تحديد قوة الجر للسرعات المختلفة للسيارة, تحديد سرعة الاستهلاك الامثل للوقود)

 

- - - - - - - - - -

 

هندسة سيارات 2- Automotive Engineering II

-          وضعية المحرك بالسيارة (امامي, وسطي, خلفي)

-          انواع الجر (جر امامي, دفع خلفي, 4×4, رباعي)

-          ابعاد واوزان السيارة (توزيع الاحمال على المحاور والعجل, مركز ثقل السيارة Center of Gravity (CG))

-          انظمة السيارة (نظرية العمل, الاجزاء, الانواع).

o       نظام التعليق Suspension System.

§         معادلات الحركة بعجلة منتظمة

§         توزيع الاحمال على المحاور أثناء الحركة (قوة القصور الذاتي, الوزن المنقول)

-          نظام الفرامل Braking System (أبطاء حركة السيارة, وإيقافها).

o       قوة التلاصق بين الإطارات والطريق (الانزلاق)

o       نظام منع غلق العجلات.

o       التصادم (معادلات الحركة)

-          نظام التوجيه Steering System (توجيه السيارة, السير في طريق دائري).

o       التعامل مع السيارة Handling characteristics (زوايا التوجيه, زوايا العجل).

-          نظام التعليق Suspension System نظرية العمل, الاجزاء, الانواع (النوابض, عمود اللي, المخدمات, قضيب مانع الانقلاب)

-          الحركة في مسار دائري (معادلات الحركة, قوة القصور الذاتي)

o       الانزلاق الجانبي (السرعة, والميل الجانبي للطريق)

o       الانقلاب Rollover

o       التوجيه الزائد Oversteer والتوجيه الناقص Understeer

-          نظام التحكم في الاتزان VSC, النظام الاليكتروني للتحكم في الاتزان ESC. ونظام التحكم في الجر .TCS نظرية العمل, الاجزاء, الانواع