التصنيف: العلوم الميكانيكية

العلوم الميكانيكية

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

الكاربرتير أو المغذي

الكاربرتير أو المغذي

تعريف المغذي
تحدث عملية خلط وتذرية الوقود بالهواء لتكوين مخلوط قابل للأحتراق في جهاز يعرف بالمغذي أو الكاربرتير.
حيث يتم سحب البنزين من الطلمبة خلال دوائر مختلفة في المغذي .
ويغذي البنزين خلال تيار الهواء المناسب الداخل الي الاسطوانات والذي يعمل علي تبخير البنزين بسرعة كبيرة منتجا مخلوطا من البنزين والهواء قابل للأحتراق بالاسطوانة. ويجب أن تتغير نسب مخلوط الهواء والوقود لكي تتناسب مع ظروف التشغيل للمحرك. وتتراوح نسبة المخلوط بين (1:13) شحنة غنية و(1:18) شحنة فقيرة.

وظيفة المغذي
* أمداد المحرك بمخلوط البنزين والهواء في صورة تمكن احتراقه كليا.
* أمداد المحرك بالنسب المطلوبة من البنزين والهواء عند كل سرعات المحرك وتحت الاحمال المختلفة التي يعمل عندها .

اجزاء المغذي
يتكون المغذي من الأجزاء الرئيسية الاتية
* غرفة العوامة وتحتوي علي العوامة والصمام ذو الابرة.
* غرفة الخلط وتحتوي علي الفنشوري والنافورة الرئيسية .
* صمام الخانق وصمام الهواء(البيكات).
نظرية عمل المغذي
* يخرج البنزين من غرفة العوامة خلال الفونية المعايرة الي النافورة التيلها فوهة عند الجزء الضيق من الفنشوري .ولمنع الوقود من الخروج من فوهة النافورة والمحرك ساكن يجب أن تكون النافورة في مستوي اعلي من مستوي الوقود في غرفة العوامة بمقدار 1:2مم.
* وفي شوط السحب للمحرك وعندما يكون صمام الدخول للمغذي مفتوحا يؤدي التفريغ أوالتخلخل الناتج في الاسطوانات الي حدوث سحب عند مدخل الهواء الهواء الي المغذي وينساب الهواء خلال انبوبة الخلط.ويتحكم في تأثيرالسحب الي المحرك صمام الخانق وصمام الهواء.
* يدخل الهواء الي المغذي من مرشح الهواء والمدخل مارا خلال البوق (الفنشوري)الذي يقل مقطعه عند الجزء المخنوق لكي تزيد سرعه الهواء كثيرا عند هذا الجزء ومن ثم يحدث ضغط منخفض في الفنشوري وحيث أن هذا الضغط أقل بكثيرجدا من الضغط الجوي في غرفة العوامة فأن الوقود يسحب من النافورة ويختلط مع الهواء المناسب بسرعة عالية تؤدي الي تذرير الوقود.ومن ثم يكون المخلوط قابل للأشتعال.

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

فولكسفاجن وقصة الكفاح

VOLKSWAGENStruggle Story

مقـدمـة
عندما نتحدث عن شركة فولكسفاجن فإننا بالطبع نتحدث عنأكبر مُصنـّع للسيّارات في أوروبّا، وكل منا يعلم معني كلمة – Volkswagen – بالألمانيّة وهو سيّارةالشعب ولم تكن فولكسفاجن هي أولى المحاولات الألمانيّة لإنتاج سيّارة بسيطة تخدم كل فئات الشعب خاصة المتوسّطة، ففي ذلك العصر في أوروبّا لم تكن السيّارت سوى ضرب من الرفاهيّة لا يمتلكها إلا أغنيائها، ولكن كان هناك من يؤمن بأن السيّارات ضرورة للحياة المستقبليّة خصوصا بعد هذه الثورة الصناعيّة وتسارع عجلة التقدّم لذا كان من الضروري أن تتمكن الطبقة المتوسّطة من امتلاك السيّارات، فقبل عام 1930 كان هناك العديد من المحاولات التي بائت بالفشل أبرزها محاولات فيرديناند بورشه بعرض فكرة إنتاج سيارة شعبية عام 1929 علي مسؤلي شركة دايملر (مرسيدس حالياً) إلا أنهم قابلوها بفتور ولم يتشجعوا لها مما دفعه حينها لإمتلاك شركته الخاصة عام 1930 إلا أنه بدأها بتصميم السيارات فقط.

البداية
عام 1930
أسس فيرديناند بورشه للتو شركة لتصميم السيارت والتي كانت حجر الأساس لشركة بورش الحالية وبعدها بعام اشترك مع شركة زونداب وهي شركة لإنتاج الدرجات الناريّة لانتاج سيّارة فوضعت شركة بورش تصميم لسيّارة سيدان بسيطة ذات بابين إلا أن خلافا نشأ بينهما حول محرك السيارة وطريقة التبريد مما دفع شركة زونداب للانسحاب من المشروع، لذا كان على بورشه أن يبحث عن شريك جديد. وهو ما حدث، وتكرر المشروع ثانية ولكن هذه المرة بمشاركة شركة إن إس يو – NSU – وهي شركة لإنتاج الدرجات الناريّة أيضاً، وتم الإتفاق على التصميم والمحرك وكان المحرك ذو 4 إسطوانات وبنظام تبريد هوائي ولكن هذه المرة أيضا لم تنجح في إخراج السيارة إلي النور وذلك بسبب مشاكل مالية أدّت إلى انسحاب شركة إن إس يو من المشروع ليكون على بورش البحث عن شريك له من جديد.
و في تلك الأثناء يصل الزعيم النازي أودْلف هتلر إلي السلطة وكان قد أطلق الوعود أثناء الحملة الانتخابية لتوفير السيارات لعامة الشعب وقد اتضح صدق نواياه بعد تمكنه من الحكم فعمل فيرديناند بورشه لترتيب لقاء معه لايجاد شريك تجاري وليكون شريك أحلامه.
عام 1933
يلتقي فيرديناند بورشه مع الزعيم النازي أودْلف هتلر لمناقشة الفكرة الخاصة بإنشاء شركة فولكسفاجن، وكان اقتراح هتلر ينص على :
·إنتاج سيارة شعبية تحمل 5 أفراد ( 3أطفال وبالغين أثنين) .
·تسير بسرعة 62 ميل ( 100 كم ) علي الساعة على الـأوتوباين (طريق سريع) .
·سعة 1.7 لتر للوقود. ·تحمل 3 جنود ومدفع رشاش.
·بتكلفة أقل من 1000 مارك ألماني فقط.
وتلك كانت فرصة حقيقية لـفيرديناند بورشه لاقتحام عالم صناعة السيارة وتحقيق أحلامه خاصة أنه يحصل على دعم من الزعيم النازي أودلف هتلر،إلا أن الطلب الأخير من هتلر كان هو العقبة التي قد تهدد المشروع بالفشل فقد كانت أوبل بي فور – Opel P 4 – صاحبة السعر الأدني لللسيارات الألمانية حينها، إذ بلغت تكلفتها 1500 مارك، وكان هذا هو التحدي لـفيرديناند بورشه والذي استطاع تخطيه ولكنه لم يسلم من (جمعية مصنعي السيارات الالمانية) حيث أدركوا ان تلك الفكرة والتي عارضوها من قبلها قد تنجح الآن مما يهدد مصالحهم فعملوا على تأخير إنتاج السيارة لتفويت الوقت المحدد على بورشهليتم إلغاء المشروع وهو ما تخطاه أيضا فيرديناند بورشه وبدأ في تصنيع السيارة بالفعل وفي الفترة بين 1935 و 1937 تم تصميم 50 نموذج وكانت التجربة الأولى من نصيب الموديل SS وذلك عام 1937 وبعدها دخلت السيارة مرحلة التطوير حتى عام 1938 حيث ظهرت السيارة SS في شكلها النهائي، وتم إنتاج 50 سيارة من هذا الموديل كدفعة أولى للترويج عن السيارة وعن الشركة التي سيتم تأسيسها لذاك الحلم، حُلم سيّارة لكل مواطن.

تعليم_الجزائر

عام 1938
يضع هتلر حجر أساس الشركة وتحديدا في يوم 26 / 5 / 1938 ، وحُدِّد شهر سبتمبر عام 1939 كموعد لبَدأ الإنتاج ولكن الحرب العالمية الثانية لم تهمهلهم الفترة الكافية لذلك، إذ اندلعت في شهر مارس من نفس العام.

تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

إذا كنت أحد هؤلاء الألمان الحالمين بإمتلاك سيارة آنذاك فلابد من دفع 5 مارك رايخي كلاسبوع على سبيل المقدم، وهذا بالفعل مافعله 337 ألف مواطن ألماني لتكوين ثروة بلغت 280 مليون مارك لتمويل عملية الإنتاج، ولكن مع اندلاع الحرب العالمية لم يتمكن المصنع من إنتاج السيارات المطلوبة مما دفع الكثير للاعتقاد بأن أموالهم قد ذهبت لتمويل الجيش، و بعد نهاية حرب الجيش الروسي كان عليهم الانتظار حتى عام 1961 ليتمكن كل منهم من الحصول على ما دفعه كمقدم للسيارة.

تعليم_الجزائر

خلال الحرب
تم توجيه طاقة المصنع بالكامل للخدمة العسكرية لما تحتاجه الحرب من مركبات لنقل الجنود، ولأن الخنفساء بتصميمها شبه الدائري كان من الصعب استخدامها كمركبة عسكرية، فقد توقف إنتاجها ليتم إنتاج المركبات العسكرية وقامت الشركة بتصنيع موديلين أحدهما هو كوبيلفاجن تم تصنيع 50 ألف سيارة منه، والثاني شفايمفاجن وتم إنتاج 15 ألف سيارة أخرى منه وكانت شفايمفاجن سيارات مضادة للماء (برمائية). ولكن مع تداعيات الحرب بدأت الشركة بتصنيع موديل ثالث عرف باسم كوماندرفاجن وتم تصنيع حوالي 600 مركبة منه بالإضافة إلى الصواريخ الجويةV1 ، وبجانب تصنيع المركبات الحربية كان المصنع يقوم أيضًا بإصلاح الطائرات الألمانية.

تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

بعد الحرب
قـُسِّمت ألمانيا إلى أربع قطاعات كل منها تحت سيطرة أحد الحلفاء وكانت فولكسفاجن تحت السيطرة الإنجليزية إلا أن إنجلترا لم توقف المصنع بخلاف ما فعلته فرنسا وروسيا في المصانع الواقعة تحت سيطرتهما وتم تعين إيفان هيرست مديرا لشركة فولكسفاجن وكان هو المهندس الملكي للكهرباء والميكانيكا آنذاك.
عام 1948
تم إعادة الشركة إلى الحكومة الألمانية وكان على هيرست أن يبحث عن مدير كفء للمصنع، وبالفعل تم تعين هنريتش نوردوف لإدارة المصنع وكان مهندساً في شركة أوبل قبل الحرب، وكان هناك تاجر سيارات هولندي يسمى بن بون وكان شغوف للإتجار في البيتلز قبل اندلاع الحرب العالمية الثانية، وبعد انتهاء الحرب ذهب بون إلى ألمانيا عام 1946 واشترى 10 سيارات من الجيش الألماني كما اشترى ثاني خنفساء تم إنتاجها وكان تستخدم كموديل للعرض فقط، وبعد عودة من تلك الرحلة يوم 8 أغسطس 1647 أصبح هو أول مستورد لسيارات فولكسفاجن، وبعدها طلب 200 سيارة أخرى من الشركة نتيجة للطلب المتزايد عليها ولكن إنتاج المصنع آنذاك لم يكن بالقدرة الكافية لتصدير 200 سيارة دفعة واحدة فتم إرسال 6 سيارات خنفساء في يوم 6 أكتوبر 1947 وبنهاية عام 1947 كان هناك 67 خنفساء في هولندا، وفي العام التالي زادت كفاءة المصنع الإنتاجية واستورد بون فقط 1820 سيارة في هذا العام. وفي تلك السنوات المبكرة اكتفت فولكسفاجن بتصدير سيارتها إلى عدد من الدول المجاورة ولكن مع تغيير العملة الألمانية من المارك الرايخي إلى المارك الألماني في 20 يونيو 1948 حدثت الطفرة الإقتصادية الألمانية وزادت الصادرات بشكل كبير، وبالرغم من ذلك لم تبدأ إنجلترا باستيراد السيارات الألمانية إلا في أواخر الخمسينيات وهو ما خلق شعور لدى الألمان بمناهضة إنجلترا لهم!!. وفي الولايات المتحدة الأمركية ظهرت أول خنفساء في يناير 1949 في نيويورك وبيعت وقتها بسعر 800$ وفي هذا العام تم بيع سيارتين بيتل، ولكن مع بداية العام 1960 كان هناك 500 ألف خنفساء في الولايات المتحدة!!.
عام 1950
بدأت شركة أيرلندية بتجميع سيارات فولكسفاجن محليا بدلا من استيرادها وهو ما فتح الباب أمام شركة فولكسفاجن للانطلاق عالميًا حيث تم إنشاء مصنع في جنوب أفريقيا عام 1951 وآخر في البرازيل عام 1953 وثالث بأستراليا عام 1955، وزاد التوسع بالمصانع الخارجية ليشمل مصنعًا جديدًا بالمكسيك والبرازيل بالإضافة إلى توسيع المصانع الألمانية.

أحداث سريعة
خلال السيتينات وبعد فترة غير قصيرة بالمرة قضتها الخفنساء في حالة ازدهار بدأت مبيعاتها في الإنخفاض مما دفع الشركة لإضفاء العديد من التحسينات عليها لتناسب بيئاتها المختلفة، فمثلا تم رفع سرعة السيارات المصدرة إلى الولايات المتحدة نظرا لاتساع الطرق الأمريكية وتباعد المسافات آنذاك.
في السبعينات أنتجت الشركة سيارة جديدة أطلقت عليها اسم سوبر بيتل لتدارك ما يمكن تداركه بعد إنخفاض مبيعاتها وكانت أسرع سياراتها وقتها وفي يوم 17 فبراير 1973 كسرت البيتل الرقم القياسي لعدد السيارات المنتجة والذي كان مسجلا باسم السيارة الأسطورة فورد تي في الفترة 1908 -1927 والمعروفة وقتها باسم تين ليزي حيث أنتجت شركة فولكسفاجن وقتها عدد 15.007.034 سيارةبيتل ولكن في عام 1977 تم وقف إنتاج البيتل السيدان مؤقتا وفي 1979 تم وقف إنتاج الكابريوليه وذلك في جميع مصانعها بخلاف المصنع المكسيكي الذي لم يقطع إنتاجه لها.
ومع بداية الثمانينات وتحديدا يوم 10 / 1 / 1980 تم إنتاج أول سيارة بيتل كونفيرتبل والتي لاقت رواجا كبيرا في الولايات المتحدة الأمريكية.
وهذه قائمة بالاسماء المشهورة بها البيتل في بعض البلاد :
Volkswagen Beetle
Fusca
Kabutomushi
Carocha
Bogár(Hungary)
Volky
Coccinelle
Volkswagen Bug
Käfer
Vocho
Pulga
Hrošč (Slovenia)
Bubbla (Sweden)
Garbus (Poland)
Maggiolino (Italy)
Maggiolone (unofficial name, Italian)
Punchbug
Popoy
Buba (Serbia)
Kobe(Tanzania)
Kifuu(Kenya)
Vosvos(Turkey)
منقول

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

المحرك تاريخ وطريقة عمل ومبادئ


المحرك Engine ، هو جهاز يقوم بتحويل أشكال الطاقة المتنوعة إلى طاقة حركة.

أنواع المحركات

من أشهر محركات الإ حتراق:
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

و عادة ما نجدها في ميدان تحريك الآلات و خاصة النقل كالسيارات والسفن. و توجد محركات أخرى لا تولد الحركة عن طريق إحراق الوقود مثل المحرك كهربائي

تاريخ المحركات

طريقة عمل محرك الاحتراق الداخلى الرباعى الاشواط. المحرك طرق عملة تتكون من اربع اشواط 1- الشوط الاول وهو(شوط السحب)ويكون البستون في وضع النزول لاسفل. 2- الشوط الثانى وهو(شوط الضغط )ويكون البستون في وضع الصعود. 3- الشوط الثالث وهو(شوط الطاقة)ويكون البستون وضع النزول لاسفل. 4- الشوط الرابع وهو(شوط الطرد)ويكون البستون في وضع الصعود.
1-شوط السحب؛يقوم البستون بسحب المخلوط الذى يتكون من الهواء والبنزين. 2-شوط الضغط؛يقوم البستون بضغط المخلوط لاعلى لاقصى درجة.د 3-شوط الطاقة؛تقوم شمعة الشرر باشعال المخلوط ينتج عن ذلك انفجار المخلوط ويقوم بدفع البستون لاسفل بقوة. 4-شوط الطرد؛يقوم البستون بطرد نواتج الاحتراق خارج الاسطوانة. وتتكرر هذة العملية بترتيب معين للاسطوانات وعلى حسب عددالاسطوانات وشكل المحرك كذلك تكون طريقة عمل المحرك الرباعى الاشواط بأختصار.

محرك و طريقة الديزل برؤية التحريك الحراري
يعتبر محرك الديزل من محركات الاحتراق الداخلي حيث يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية الكامنة في وقود (زيت الغاز)الى طاقة حركية. أول من اخترع المحرك الديزل هو رودولف ديزل في عام 1892 و الهدف من وراء هذا الإختراع هو إيجاد محرك ذو كفاءة أعلى من كفاءة محرك البنزين. وتأتي الزيادة في الكفاءة من إرتفاع نسبة االضغط (compresses ratio) في محركات الديزل حيث تتراوح ما بين 1:14 إلى 1:25 أما البنزين فيتراوح ما بين 1:8 إلى 1:12 و كما هو معروف أن كفاءة المحرك تتناسب طرديا مع نسبة االضغط.
يمكن تفسير كيفية عمل محرك الديزل إستناداً إلى الترموديناميكا التي تصف عملية الديزل (Diesel Process) على النحو التالي:تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

  1. يتم ضغط الغاز تحت ظروف إيزونتروبية أي أن الغاز يضغط دون تبادل للحرارة مع المحيط الخارجي للآلة الضاغطة(النظام).
  2. إضافة حرارة للمنظومة مع الإحتفاظ بنفس الضغط (isobaric).
  3. تمدد الغاز إيزونتروبيا.
  4. إخراج الحرارة من الآلة الضاغطة مع المحافظة على نفس الحجم.

البنية الميكانيكية لمحرك الديزل

يتكون المحرك من مجموعه من المكابس تتناوب في حركة إزاحة ذهابا وإيابا من أجل إدارة عمود ( الكرنك ) وبذلك تتولُّد حركة دورانية من حركه ترددية منتظمة.

  • شرح كيفية عمل الكباس الواحد
  1. يهبط الكباس في الاسطوانه المحكمة الغلق علية ليسحب الهواء ويملاء به الفراغ داخل الأسطوانة.
  2. حين صعود الكباس يقوم بضغط الهواء كلما اقترب من أعلى الأسطوانة.
  3. وعند مكان معين من صعوده يتم حقن الديزل اللازم للإشتعال.
  4. تحت الضغط العالي والحرارة الكافية مع وجود وقود يحدث احتراق قوي كاف لدفع الكباس إلى أسفل الأسطوانة.
  5. يتصل الكباس بوصلات وأجزاء ميكانيكية، تساعد ميكانيكيتها على دوران عمود الكرنك المطلوب دورانه في تحريك القطع الأخرى.
  1. دورة المحرك:

تتكون دورة المحرك من أربع مراحل هي: 1/ السحب. 2/ الانضغاط. 3/ الإشتعال أو الإحتراق. 4/ العادم.

ميزات و مساوئ محرك ديزل

  1. ذو كفاءة عالية مقارنة بمحرك البنزين. لنفس حجم المحرك يكون محرك الديزل ذو قدرة و عزم دوران أعلى من محرك البنزين..
  2. يعتبر وقود الديزل ذو تكلفة منخفضة مقارنة بباقي أنواع الوقود كما أن الطاقة الكامنة فيه أعلى من الطاقة الكامنة في وقود البنزين.
  3. إن نسبة الضغط العالية في محركات الديزل والتي تصل إلى 1:25 يجبر المصمم على زيادة حجم ووزن المحرك مما يؤدي إلى غلاء محركات الديزل نسبيا.
  4. تستخدم محركات الديزل بكثرة في المعدات التي تحتاج قدرة وعزماً عاليين، على سبيل المثال مولدات الكهرباء الضخمة والآليات الكبيرة، لأن الكتلة الكبيرة لمحركات الديزل تجعل تعجيل التسارعي للمحرك قليلا مقارنة بمحرك البنزين مما يقلل من رغبة في استخدامها في السيارات الصغيرة.

محرك أوتو

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
محرك أوتو

محرك أوتو هو مصطلح يستعمل للدلالة على محرك احتراق داخلي الذي يتم فيه إشعال خليط الوقود والهواء بواسطة شرارة. يختلف هذا المحرك عن محرك الديزلالذي تتم عملية الإشعال فيه نتيجة للضغط. قد يكون المحرك ذو مشواران (شوطان) أو ذو أربعة مشاوير (أشواط).

الشوط الأول: ( مشوار السحب )
حيث يتحرك المكبس من الأعلى إلى الأسفل, ويكون صمام السحب مفتوحاً حيث يسمح بدخول الخليط المكون من البترول والهواء, إلى حجرة المحرك, – وهناك إختلاف في طرق التي يتم فيها تكوين الخليط, وأما الطريقة الحديثة ففيها يقوم المكبس بسحب الهواء فقط من النطاق الخارجي ماراً بمنقيات ومصافي ( فلاتر ) بينما تقوم البخاخات بنثر الهواء بشكل جزيئات في انبوب السحب, وبذلك يتكون الخليط.
وينتهي شوط السحب بوصول المكبس إلى النقطة الميتة السفلى, أي نهاية الشوط الذي يتحرك المكبس فيه ضمن الاسطوانة.
الشوط الثاني: ( شوط الضغط )
وبهذا المشوار, يتحرك المكبس من النقطة الميتة السفلى ( التي كان قد وصلها في نهاية شوط السحب ) إلى النقطة الميتة العليا, وهي أعلى نقطة ممكن أن يصلها المكبس ضمن الاسطوانة, ضاغطا بذلك الخليط ورافعاً درجة حراراته نتيجة الضغط, مع الملاحظة بأن الصبابان في حالة الضغط يكونا مغلقين.
وفي نهاية شوط الضغط أي عند وصول المكبس إلى النقطة الميتة العليا, تنطلق الشرارة من شمعة الاشعال, المبينة صورتها بين الصبابين. ليبداً بذلك شوط القدرة.
– الشوط الثالث: ( شوط القدرة )
– عند وصول المكبس إلى النقطة الميتة العليا تقوم شمعة الاشعال بإرسال الشرارة, بتوقيت وقوة معينتين مفجرة بذلك الخليط المكون من البترول والهواء, والذي قد ضغط ورفعت درجة حرارته نتيجة لحركة المكبس في مشوار الضغط كما أسلفنا سابقا. ونتيجة للضغط وتوفر العوامل التالية ( هواء + بترول + ضغط وفي النهاية شرارة ) فيحدث الاشعال الذي ينتقل بسرعة بين جزيئات الخليط مولداً قوة ضغط كبيرة مؤثرة على سطح المكبس فتقوم بدفعه إلى الأسفل أي من النقطة الميتة العليا إلى النقطة الميتة السلفلى, وهذا الشوط يسمى بالشوط الفعال, أو شوط القدرة لأن المجرك يعتمد في عمله على القوة التي يولدها شوط القدرة,
– الشوط الرابع: ( شوط العادم )
يبدأ هذا الشوط بإنتهاء شوط القدرة, حيث يرتفع المكبس من النقطة الميتة السفلى إلى النقطة الميتة العليا, مع فتح صباب العادم سامحاً بخروج العادم المتولد عن احتراق الخليط, طارحاً إياه إلى الهواء الخارجي.
وبذلك نكون قد اتتمنا عملة الاحتراق كاملة في المحرك.
ربما سيطرح السؤال نفسه: من أين اتت حركة المكابس في الأشواط الثلاثة غير شوط القدرة, والجواب هو أن المحرك الذي قد أسلفت في شرحه هو من أربعة اسطوانات. أي انه دائماً تكون احد المكابس في حالة قدرة والثلاثة الأخرى, في سحب وآخر في عادم وآخر في ضغط.
– وهذه الدورة تكون في المحركات رباعية الأشواط, وهناك محركات مزدوجة الأشواط سنقوم بإستعراضها لاحقاً.

الأسس الترمودينامكية

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
الأشواط الأربعة في محرك إحتراق داخلي

الأسس الترموديناميكية في محركات الإحتراق الداخلي تنقسم ترتكز على ثلاث قيم حرارية متغيرة و هي: الحجم و الضغط و الحرارة. كل من هذا المتغيرات لها تأثير على القيمتين الأخريتين،و بهذا يتبع التأثير على الطاقة الحرارية المتوفرة في المحرك. بشكل عام، يمكن القول أنه عندما يصغر حجم الغاز المكبوس يزيد ضغطه، فترتفع حرارته. إذن يتم استخدام الطاقة الحرارية لتوليد طاقة حركية بأن يتم تغيير الحالة الطاقية للغاز الموجود في أنبوب المحرك، و ذلك من خلال التحكم بالتغيرات التالية:

  • الإرتفاع أو الهبوط بحرارة الخليط
  • الإرتفاع أو الهبوط بحجم الخليط
  • الإرتفاع أو الهبوط بضغط هذا الخليط

من خلال الأشواط الأربعة الحاصلة، تحدث أربع تغيرات ترموديناميكية بفعل العمليات التالية:
1. عملية الضغط
المكبس يتحرك إلى فوق في حين أن الصمامات مغلقة. و بهذا:

  • ينخفض حجم الخليط المكبوس
  • ترتفع حرارة الخليط
  • و يزيد ضغطه

مما يجعل من الخليط، مادة قابلة للإنفجار. هنا يحصل النظام الحراري على “”الشغل”” الناتج عن الضغط.
2. عملية الإنفجار و زيادة الحرارة

  • هنا تقوم شمعة الإشتعال بحرق الخليط المضغوط، مما يؤدي إلى إنفجاره. و بهذا:
  • يبقى الحجم ثابتا خلال لحظة الإشتعال، كون الإنفجار يحصل بسرعة كبيرة تقرب المالانهاية.
  • تزيد الحرارة بشكل مرتفع جدا. هنا يحصل النظام على الطاقة الحرارية التي ستتحول فيما بعد إلى طاقة حركية

3. عملية التمدد
هنا يندفع المكبس إلى الأسفل بفعل الإنفجار، و يهذا:

  • يرتفع حجم الغاز الناتج عن إحتراق الخليط.
  • يهبط الضغط مع فتح صمام العادم عند وصول المكبس إلى النقطة السفلى

هنا يحصل النظام الحراري على الشغل الناتج عن دفع الإنفجار للمكبس إلى الأسفل.
4. عملية التخلّص الحراري
مع فتح صمام العادم:

  • تنفذ الحرارة إلى الخارج
  • يتم إخراج الغاز العادم من الأنبوب و بهذا يقل حجم الأنبوب و تنخفض حرارته.

محرك إحتراق داخلي ذو شوطين

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
صورة محركة تبين طريقة عمل المحرك ذو شوطين

يأتي اسم هذا النوع من المحركات لكون طريقة حركتها تتألف من مشوارين للمكبس لأجل إتمام الأشواط الأربعة مقارنة مع محركات الأوتو ذو الأربع مشاوير حيث يتم كل شوط بمشوار. و يسمى هذا النوع من المحركات أيضا بالمحرك بلا صمام، لعدم استخدام الصمامات فيه.
الميزات

  • صغر الحجم لبساطة التصميم
  • الوزن الخفيف بفضل الإستغناء عن الصمامات و توابعها. هنا يقوم المكبس بتنظيم دخول و خروج الخليط.
  • يحصل الإشتعال عند كل مشوار للمكبس. مما يسرع حركة دوران المحرك.
  • طريقة عمله تؤمن له مجالات استخدام أوسع حيث تكون الوضعية الأفقية أو المائلة لازمة. (منشار كهربائي، دراجة نارية جبلية)
  • كلفة تصنيع منخفضة.
  • يتم مزج الزيت بمادة الإحتراق، مما يزيد من إرتفاع نسبة الغازات السامة المنبعثة من المحرك.

تطبيقات لمحرك ذو شوطين
منشار كهربائي، دراجات نارية، سيارات صغيرة، سيارات سكارت، سكووتر..

محرك ستيرلينغ

محرك ستيرلينغ، يعرف أيضا بمحرك الهواء الساخن ، إخترعه روبرت ستيرلنغ عام 1816 بتحسينه من تصميمات سابقة واخرج أول براءة إختراع به.

الأسس النظرية الترمودينامكية

يمكن تفسير كيفية عمل محرك ستيرلينغ إستنادا إلى الترموديناميكا التي تصف عملية الستيرلينغ (Stirling Process) على النحو التالي:

  1. يقع ضغط الغاز مع المحافظة على نفس درجة الحرارة (isotherm) و في نفس الوقت هناك تبادل حراري مع المحيط حيث يتم إخراج كمية حرارية من النظام(هنا يجب الإنتباه إلى عدم الخلط بين مفهوم الحرارة temperature التي هي متغير حالي و ما سميناه الكمية الحرارية التي هي متغير عملياتي أي لا يتمظهر إلا عند عملية التحول من حالة لأخرى)
  2. مع المحافظة على حجم الغاز يقع إدخال كمية حرارية إلى الغاز
  3. يقع تمدد الغاز مع المحافظة على درجة الحرارة و إضافة كمية حرارية للنظام
  4. المحافظة على حجم الغاز مع إخرج كمية حرارية

تعليم_الجزائر
محرك الاحتراق الداخلي

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

إنّ محرّكَ الإحتراقِ الداخليِ هو محرك حراري يحصل فيه إحتراق الوقود للحصول على شغل يَحْدثُ الاحتراق في حيز يسمّى بغرفة الإحتراقِ و بعبارة اخرى محرك الاحتراق الداخلي يحول الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود إلى شغل. يولد هذاالاحتراق ردِّ فعل الحراريِ ناتج من تمدد خليط الوقود مع الهواء داخل غرفة الاحتراق هذا التمدد ناتج عن احتراق خليط الوقود مع الهواء مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الخليط و زيادة هائلة في ضغط الغازات الموجودة في غرفة الاحتراق .هناك عدة انواع من محركات الاحتراق الداخلي مثل المحرك التردديِ، محرك دوّار، محرك النفاث (Jet engine ).
الفرق بين محرك الاحتراق الداخلي و الإحتراقِ الخارجي هو ان محرك الاحتراق الخارجي يحدث فيه احتراق الوقود في غرف خاصة تدعى(Combution chambers) و يتم نقل الطاقة المتولدة من الاحتراق بواسطة مائع إلى الحيز الذي يحدث فيه التمدد و انتاج الشغل، وغالبا ما يستخدم الماء كمائع لنقل الطاقة.
يعبر عن محرّك الإحتراقَِ الداخليَ (ICE). تصنف مكائن الاحتراق الداخلي إلى: -مكائن الاحتراق المتقطع و المثال على ذلك محركات الحركة الترددية التي غالبا ما تستخدم في السيارات
-محرّكات إحتراقِ مستمرةِ مثل المحركات النفّاثةِ التي تستخدم في طائرات و الصواريخِ.
تــاريـخ
1-غير – مضغوط
ليوناردودافينسي في 1509، وكرستيان هايغنس في 1673، وَصفَ محرّكاتَ الضغطِ الثابتةِ.
2-مضغوط
إنّ الإمتيازَ الأهمَّ بين محرّكاتِ الإحتراقِ الداخليةِ الحديثةِ والتصاميمِ المبكّرةِ إستعمالُ الضغطِ وبشكل خاص في ضغطِ الإسطوانةِ. نظرية الثرموداينميك للمحركات الحرارية المِثاليةِ أُسّسَ مِن قِبل سادي كارنوت في فرنسا في 1824. هذه المبرهنة العلمية هي الحاجةِ للضغطِ لزيَاْدَة الإختلافِ بين درجاتِ الحرارة العاملةِ العلياِ والأوطأِ، لَكنَّ ذلك لَيسَ واضحَاً لمصممي المحرّكِ ،كَانوا مدركون لهذا قبل استعمال الضغطِ عموماً. في الحقيقة هو لَرُبَما ضلّلَ المصممين الذين حاولوا مُحَاكاة دورةِ كارنوت في حين دورة كارنو كانت دورة مثالية ولا يمكن محاكاتها على أرض الواقع, فأصبحت مقياسا لجودة الدورة حيث تحسب نسبة مردود أي دورة إلى مردود دورة كارنو لمعرفة مدى فعاليتها .

المحرك البخاري

المحرك البخاري هومحرك يتستفيد خارجي حرارة الاحتراق التيمن الطاقة الحراريه الموجودة في الابخره تحويله إلى عمل ميكانيكي.
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
طريقة عمل المحرك البخاري الثلاثي

مصطلح المحرك البخاري قد يشير ايضا إلى كامل القاطره البخاريه والسكك الحديديه. بمحرك بخاري
محركات البخار استخدمت المحرك في محطات الضخ ، والقاطرات البخاريه سفن الجر المحركات البخاريه الشاحنات والسيارات الاخرى. انها اساسية إلى الثورة الصناعية ، وشاهد على نطاق واسع الاستخدام التجاري قيادة الآلات في المصانع والمطاحن ، على الرغم من ان منذ ذلك الحين حل محركات الاحتراق الداخلي والمحركات الكهرباءيه محل محركات البخار
التوربينات البخاريه تقنيا نوع المحرك البخاري ، لا تزال تستخدم على نطاق واسع لتوليد الكهرباء حوالي 86 ٪ من مجمل الطاقة الكهرباءيه في العالم تولدها استخدام التوربينات البخاريه.
المحرك البخاري يتطلب المرجل لتسخين الماء إلى بخار. توسع او انكماش يمارس قوة البخار على التوربينات المكبس او شفره ، الاقتراح الذي يمكن تسخيرها للعمل الذي انتقل العجلات الدافعه او غيرها من الآلات.
من مميزات المحرك البخاري ان اي مصدر الحراره يمكن أن تستخدم لزيادة البخار في المرجل ؛ ولكن الاكثر شيوعا هو سعير النار الحطب والفحم او النفط او الطاقة الحراريه المتولده في المفاعلات النووية.
جيمس واطتعليم_الجزائر

“جيمس وات” مخترع المحرك البخاري
الميلاد19 يناير 1736
جرينوك، أسكتلنداالوفاة19 اغسطس 1819
هيت فيلد، أسكتلندامخترع المحرك البخاري هو جيمس واط (1736 – 1819م) كان مهندس اسكتلندي ، ولد في غرينوك من أب كان يعمل في بالتجارة دون أن يحقق نجاحا . تلقى وات تدريبه عن صانع للأدوات في لندن ، ثم عاد إلى جلاسجو ليعمل في مهنته . وقد كان وات على علاقة صداقة قوية مع الفيزيائي جوزيف بلاك مكتشف الحرارة الكامنة ، وكان لهذه الصداقة الأثر الهام في توجيه وات إلى الاهتمام بالطاقة التي يمكن الاستفادة منها من البخار كقوة محركة وقد أجرى عدة تجارب للاستفادة من ضغط البخار . ثم وقع في يده محرك بخاري من طراز نيوكومن فاخترع له مكثفا وأجرى عليه بعض التعديلات والتحسينات مثل المضخة الهوائية وغلاف لاسطوانة البخار ومؤشر للبخار مما جعل المحرك البخاري آلة تجارية ناجحة . وقد أدعى وات اكتشاف تركيب المتاء قبل كافندش أو في نفس الوقت . وقد سميت وحدة القدرة الكهربية باسم واتتخليدا له . أسس وات بالاشتراك مع بولتون شركة هندسية هي شركة سوهو للأعمال الهندسية وقد أدهل الشريكان مصطلح وحدة القدرة الحصانية H.P)Horse Power) حيث كيلو وات1H.P = 0.746 .

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

أنواع المحركات

أنواع المحركات
أولا: المحرك الطولي

ونظام هذا المحرك ان البساتم تكون بجانب بعضها البعض بشكل طولي يعني البستم يصعد وينزل بصورة عامودية ويكون كل بستم جنب الاخر يعلوه رأس واحد بعكس المحركات الاخرى ويأتي هذا المحرك اما ستة سلندر مثل محركات المرسيدس والبي ام دبليوا ( ستة سلندر ) وغيرها من السيارات. او اربعة وهو اغلب السيارات ذات الاربعة سلندر مثل الهونداي والهوندا وغيرها . او حتى يأتي بخمسة سلندرات مثل الفولفو .او الهوندا القديم .

تعليم_الجزائر
ميزاته
1- انه اكثر المحركات تحمل واطولها عمرا ( عملي جدا جدا ) . لاسباب سوف نذكرها لاحقا ولا تكاد تجد محرك موضوع للاعمال الشاقة ( مثل مواطير الكهرباء … او التراكتورات الا ووضع المحرك بهذا النظام )
2- سهل الصيانة والتوضيب ونظامه سهل وغير معقد ويأتي برأس واحد للمحرك .

عيوبه
1- اكبر عيب لهذا المحرك هو حجمه فبدل من ان تكون السلندرات بجانب بعضها البعض بحيث تقلل من مساحة المحرك يكون نظام هذا المحرك طوليا . وللمعلومية انه في اغلب سيارات الدفع الامامي تأتي المحركات عرضية ( يعني بسلندرات طوليه ولكنه موضوع بالعرض ) وذلك من اجل العكوس. ويستحيل ان ترى سيارة دفع امامي ستة سلندر بنظام طولي .

2- من عيوب هذا المحرك ضعف عزمه مقارنة بالمحركات الاخرى ( اضعفها ) والسبب الرئيسي لذلك هو الجاذبية فالعمود كما هو موضح بالصورة يرتفع الى فوق وتحت وكلما يصعد الى فوق يبدأ يقاوم الجاذبية بشكل رئيسي بعكس المحركات المائلة التي تقلل من عامل الجاذبية او حتى المحركات العرضية والسبب الاخر لضعف العزم طول عمود ( الكرنك) كلما يقصر هذا العمود تكون القوة الدافعة مركزة اكثر ولكن بالمحركات الافقية نجد حجم العمود في الاربعة سلندر مثل حجم العمود في الv6 .

ثانيا: محركات بالنظام V

وهو ايضا محرك معروف جدا وقديم ودائما ما ترى خلف السيارات علامة 6V 8v والمقصود بهذا المحرك ان السلندرات تأتي على شكل في , نصفها من طرف ويقابلها النصف الاخر وكل طرف يعلوه رأس ( رأسين ) وتعمل هذه الاسطوانات في هذه المحركات بدرجة ميلان معينة من كلا الجانبين وتختلف درجة الميلان هذه من شركة الى اخرى
وهذا المحرك يأتي على اغلب السيارات الثمانية سلندر اذا لم تكن كلها الامريكي كله والالماني بي ام مرسيدس واللاندر كروزر واغيرها وبعض السيارات الستة السلندر وبعض المحركات للسيارات الامريكية والكامري ونادر ما يأتي على الاربعة .


تعليم_الجزائر
ميزاته
1- انه يوفر مساحة كبيرة في حجرة المحرك مما يسهل تقليل حجم السيارة حتى وان كان المحرك ضخما ويقلل من وزنها ……

2- اسرع وانشط وخاصة على” ار بي ام “منخفض لانه بعكس المحرك السابق متى ما مالت السلندرات قَلت مقاومة الجاذبية بعكس الطولي بالاضافة الى السبب الاخر وهو قصر عمود الكرنك

عيوبه
1- اعطاله اكثر من المحرك الطولي فالمحرك في ميلانه هذا صحيح انه يقلل الجاذبية ولكن يتم الضغط اكثر واكثر على رؤوس المكينة وهذه ( ليست مشكلة بحد ذاتها ) ولكن بالطبع المحرك الطولي يعيش اطول وغالبا ما سمعنا ان الرووس تحتاج الى تغيير ولكن نادر نادر ما ترى هذا في المحرك الطولي . واضف الى هذا ان الاحتكاك بالسلندر يكون اكبر من المحرك الطولي .

2- صعوبة صيانته فهذا المحرك يحتاج الى صيانة اكثر تعقيدا من المحركات الطولية وخاصة انه يحتوي على رأسين . ومعنى ذلك كأن المكينة تعمل على قسمين يجب ان يكونا متفقين

ثالثا: المحرك الافقي
وهو محرك يأتي نادرا في السيارات ويكون نظام السلندرات بنظامين اما ان تكون كل السلندرات من جهه واحدة او محرك يتكون السلندرات متقابلة يعني نصف من جهة والنصف الاخر من جهة اخرى وهذه في اغلب محركات ” السوبارو” .

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

ميكانيك السوائل بالفرنسية

السلام عليكم و رحمة الله
يعتبر ميكانيك السوائل من اهم العلوم التي تهتم بجميع السوائيل و هي مادة من مواد الفزياء و تستعمل في الهيدروليك و الميكانيك
و تعتبر كذلك من بين اصعب العلوم لخاصياتها.
وهذا رابط يثحدث عن هذا الموضوع باللغة الفرنسية
http://www.4shared.com/document/urI3…uides.html?s=1

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

كيف تطيل عمر الفرامل؟


كيف تطيل عمر الفرامل؟

تعليم_الجزائر

لا تتهاون اذا ضغطت علي دواسة الفرامل وشعرت بأي خلل أو اهتزاز في السيارة واضطررت لمواصلة السير دون أن تتوقف السيارة مباشرة حتي لو كان ذلك لمسافة صغيرة فهذا يعني أنه حدث خلل في الفرامل وكل ما عليك أن تأخذ جانب الطريق وتقوم بتزويد زيت الباكم بدلا من الزيت الذي تسرب وعليك أن تلاحظ لون الزيت المتبقي في السيارة.. فاذا تغير لونه من الابيض المعتاد الي الرمادي الفاتح أو الاسود فمعني ذلك انه حدث تأكل في تيل الفرامل ووقعت الكمية المتآكلة في الزيت وأدت الي تغيير لونه.

ويقول المهندس علاء ابراهيم أن صاحب السيارة يجب الا يقوم الا بتزويد الزيت فقط وبعدها يتوجه الي الميكانيكي المختص لفحص دائرة الفرامل وفي الغالب تكون معظم أعطال الفرامل نتيجة تآكل تيل الفرامل أما الحالة الثانية من الاعطال فهي نتيجة لقطع أو شرخ الخرطوم الواصل بين علبة الزيت وعجل السيارة أو جلد ماستر تآكل ويجب تغييره.
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

وينصح المهندس علاء ب 4 نصائح عند اختيار تيل جديد للفرامل:
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

البحث عن تيل جيد ولا داعي للتيل رخيص الثمن المنتج في مصانع بير السلم.
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

يوجد نوعان من التيل النوع الجيد هو الاكلاريك ولونه غامق وسعره يبلغ 25 جنيها والنوع الاقل جودة هو الاسبستون ولونه فاتح وسعره 12 جنيها ويجب استخدام الاكلاريك لمتانته وزيادة عمره الافتراضي.
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

بعد تبديل التيل القديم بالجديد اختبر السيارة اذا وجدتها بحالتها المعتادة التي تعودت عليها قبل عطل الفرامل فأنت في أمان أما اذا حدث تغيير في طبيعة السيارة فننصح بالعودة سريعا للميكانيكي.

إطالة عمرالفرامل

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

ويكمل المهندس علاء حديثه بأن الوقاية خير من العلاج ولكي نطيل عمر الفرامل من التآكل يجب اتباع الآتي:
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

الكشف عليها كل 3 شهور للسيارة الملاكي وكل شهر للتاكسي أما بالنسبة للشاحنات فيجب أن يتم ذلك كل 40 يوما وبذلك يمكن اتقاء المخاطر قبل وقوعها.
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

وينصح المهندس علاء أصحاب السيارات القديمة والموديلات ما قبل عام 70 الي ضرورة تركيب مبين لقياس درجة الزيت في تابلوه السيارة لان غالبية الموديلات القديمة لا يوجد بها مبين لقياس الزيت في التابلوه كالموديلات الحديثة التي يوجد بها هذا النظام.. واذا اراد صاحب السيارة القديمة أن يزودها بمبين لدرجة الزيت في تابلوه السيارة فالامر بسيط.. ويجب اتباع الآتي:
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

استبدال ماستر السيارة القديم بماستر ذي مخرجين وذلك لتوزيع حمل الفرامل علي الاربع عجلات بدلا من تحميلها علي العجل الامامي فقط أو الخلفي فقط في حالة الماستر القديم ذات المخرج الواحد.
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

تغيير خزان الزيت واستبداله بخزان بعوامة ومقسم الي حجرتين أو قسمين ويوصل خرطوم بفرعين عن الحجرة الاولي الي العجلتين الاماميتين وخرطوم بفرعين الي العجلتين الخلفيتين وذلك لتقويم الفرامل وفي حالة الضغط عليها تمسك عجلات السيارة الاربع في الارض ولا تتحرك السيارة.
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

تزويد خزان الزيت بخرطوم قوي وربطه باحكام في مكانه الموجود بالخزان وتوصيله لتابلوه السيارة حيث المؤشر الموجود بالتابلوه لتحديد حجم الزيت

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

المحركات التاثيرية ذات الوجه الواحد

المحركات التاثيرية ذات الوجه الواحد
التركيب
يتركب المحرك التاثيري ذو الوجه الواحد مما يلي
1- العضو الساكن
ويتركب من اسطوانة مجوفة مكونة من صفائح على شكل اقراص من الصلب المعزول لمنع توليد التيارات الاعصارية يكبس بعضها على بعض وتثبت داخل جسم المحرك وتحتوي الصفائح على مجار من الداخل لحفظ ملفات العضو الساكن التي تتكون عادة من مجموعتين مزاحتين بعضهما عن بعض بمثدار نصف خطوة قدبية (90 درجة كهربائية ) احدهما تسمى ملفات التقويم والثانية تسمى ملفات الشغل .
وتعزل سطوح المجرى عادة بورق عازل ويغلق باسفين من الخشب لحفظ الملفات وتشبع الملفات بالقرنيش لزيادة العزل ولتعطيها ثباتا ومتانة .
2- العضو الدائر
ويتركب من اسطوانة من صفائح الصلب المعزولة بعضها عن بعض والمركبة على عمود الالة ويوجد تحت السطح الخارجي لهذه الاسطوانة مجار تحتوي على قضبان من الالمنيوم تنفذ اطرافها من الجانبين وتلحم مع حلقتي القصر مشكلة ملف على شكل قفص دائري ويسمى هذا النوع من المحركات المحرك القفصي
( المحرك ذو القفص السنجابي )
ويحتوي جانبا العضو الدائر على زعلنف مسبوكة من حلقتي القصر لغرض التبريد كما تركب مروحة على محور الالة لهذا الغرض ايضا ويحمل العضو الدائر على كراسي محور مثبته في الغطاء الخارجي
3- الاطار والغطاءان
يشتمل الاطار على جسم المحرك الخارجي والمثبت فيه العضو الساكن ويثبت الجانبان مركزيا مع الاطار لضمان فجوة هوائية منتظمة بين العضو الساكن والدائر ويحتوي الغطاءان على فتحات مناسبة لتسهيل عملية التهوية ويثبت على احد الغطائين من الداخل مفتاح الطرد المركزي والذي يعمل على فصل ملفات التقويم عن منبع التيار بعد ان تصل سرعة المحرك الى نحو 75% من سرعة المقررة .

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

شرح علمي مبسط لأبراج التبريد Cooling Tower

ن المفيد للمهندس الميكانيكي معرفة كيفية عمل وتصميم أبراج التبريد وما الفائدة التي تكمن وراء هذا التصميم وهنا سوف أتطرق بشكل علمي مبسط عن تصميم هذه الأبراج سواء كان من الداخل أو من الخارج بداية أبدء من الجسم الخارجي للبرج ، أنظر بتمعن إلى الصورة
تعليم_الجزائر
نلاحظ في هذه الصورة أن جسم البرج يضيق قبل فتحة الخروج ثم يتسع من جديد ولكن ما السبب العلمي لهذا التصميم ؟
السبب هو أننا نريد زيادة سرعة البخار عند منطقة الخنق Throat بما أن المساحة المقطعية في هذه المنطقة قلت نستطيع زيادة السرعة ونستطيع رؤية ذلك من خلال المعادلة التالية :
المساحة = معدل التدفق / السرعة
بعد منطقة الخنق تتسع الحلقة لنقلل من سرعة خروج البخار خارج البرج
وهذا الشكل هو ما يسمى ب Converging diverging passage ومن فوائده أيضا أننا نقلل من عملية Exit losses فكلما نقصت سرعة خروج البخار كلما استطعنا تقليل الفقد في طاقة البخار
أما عن شكل تصميم البرج من الداخل فتمعن في هذه الصورة
تعليم_الجزائر
نلاحظ أن الهواء الجاف يدخل الى البرج من الأسفل ويرتفع ليتلاقى مع قطرات الماء التي تبخ spray عبر الفتحات وهذا الماء يأتي من المكثف أو على حسب التطبيق في الدائرة ، يحصل الالتقاء بين الهواء وقطرات الماء في المنطقة المتوسطة التي تتكون من مواد خاصة تستطيع احتمال درجة الحرارة والرطوبة والبخار الناشئ من عملية الالتقاء وهذه المنطقة تسمى ب Fill Packing وتسمى المواد في هذه المنطقة ب Packing material
وفي نهاية البرج توجد مروحة Fan لدفع البخار خارج منطقة البرج .
يمكن استخدام أبراج التبريد في عمليات التحلية Desalination plant أو في محطات توليد القوى Power plants ويكون فيها برج التبريد متصل بالمكثف Condenser ومن العوامل المهمة المؤثرة في كفاءة هذه الأبراج ما يلي :
1- كمية الوقت الذي يلتقي فيه الهواء مع رشات الماء contact time
2- كمية الحرارة المنتقلة Amount of heat transfer
3- كمية الرطوبة Amount of moisture
4- نسبة وزن الماء الى الهواء water to air weight ratio

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

أنظمة النقل الذكية Its


أنظمة النقل الذكية Its

تعليم_الجزائر

مع ازدياد حركة المرور في المدن الكبيرة وعلى الطرقات السريعة، فقد بات من شبه المألوف يومياً حين حصول أي حادث مروري أن تظهر الاختناقات المرورية ويصبح السائق رهين وصول رجال المرور أو الطوارئ وما يتطلبه ذلك من وقت قد يطول أو يقصر لإعادة ضبط وتيسيير حركة المرور.

ولحل هذه المشكلة وتقليص آثارها السلبية، فقد اعتمدت الدول المتقدمة نظاماً مرورياً حديثاً يعتمد على التنسيق بين تقنيات متقدمة ومرتبطة مباشرة مع أنظمة معلومات عن حركة المرور، ومع أجهزة مراقبة وتحكم مرورية، وأنظمة اتصالات وحواسيب، وقاعدة معلومات يديرها جهاز فني متخصص.
تسمى هذه التقنية : أنظمة النقل الذكية (Intelligent Transportation Systems ( ITS

خدمات أنظمة النقل الذكية
يمكن أن تؤدي أنظمة النقل الذكية خدمات جلىَ في المجالات التالية :
1- إدارة حركة المرور والنقل عند وعلى مداخل الطرق السريعة
2- إدارة حوادث المرور وحالات الطوارئ المختلفة عل الطرقات
3- التحكم في الإشارات المرورية
4- توجيه رسائل مختلفة عبر لوحات مرورية الكترونية عن حالة المرور، الحوادث، الازدحام، توجيه مسارات المرور، حالة الطقس… وعموم المعلومات المرورية المفيدة لمستخدم الطريق
5- إمكانية بث معلومات عن حركة المرور عبر الإذاعة، الانترنيت وحتى الجوال.

بعض الأمثلة عن تطبيقات أنظمة النقل الذكية

مما لاشك فيه أن الاختناقات المرورية والتأخر في إسعاف المصابين أو وصول رجال الطوارئ لمكان الحادث سوف يؤدي إلى خسائر كبيرة في الأنفس والممتلكات. وقد تمكنت أنظمة النقل الذكية من تقليص هذه الخسائر وذلك وفق ما تبينه الأمثلة التطبيقية التالية :
1- تسجيل حادث على إحدى الطرقات السريعة وبثه إلى مركز المراقبة خلال 20 ثانية من حصوله.

2- تسجيل موقع حادث وبثه إلى لوحات التحكم المرورية لأخذ الحيطة وتوجيه السير.

3- تسجيل اختناقات مرورية على مسافة محددة من إحدى الطرقات السريعة وتوجيه حركة المرور إلى طرق بديلة.

4- سرعة توجيه رجال الطوارئ والدفاع المدني إلى مكان الحادث (تذكر الإحصائيات أن حجم النيران المشتعلة تتضاعف كل 17 ثانية. وأن إمكانية إنقاذ حياة المصابين بحادث تنخفض من 42% في حال وصول رجال الإسعاف خلال 4 دقائق من حصول الحادث إلى 7% في الدقيقة الخامسة أو السادسة من حصول الحادث) .

5- إعطاء أولويات المرور لسيارات الطوارئ والنقل العام داخل المدن.

هذا وبالإضافة إلى الكثير من التطبيقات الأخرى المفيدة

أخيراً …هل نحن بحاجة إلى تطبيق أنظمة النقل الذكية في مدننا وعلى طرقاتنا السريعة ؟؟ سؤال نأمل الإجابة عليه خلال الأشهر القليلة القادمة

التصنيفات
العلوم الميكانيكية

ميكانيك السيارات


ميكانيك السيارات

1. مقدمة عن السيارات

يمكن تصنيف السيارات من حيث الغرض منها إلى ثلاث مجموعات :
المجموعة الأولى : يدخل فيها كل السيارات المخصصة لنقل الركاب , بما فيها الأوتوبيسات ..
المجموعة الثانية : ويدخل فيها عربات النقل واللوارى التى قد تجهز وفقاً لاستخدماتها .
المجموعة الثالثة : ويدخل فيها المركبات الخاصة , مثل العربات ذات الأوناش , التى تستخدم على نطاق واسع فى مجالات الصناعة والتشييد والبناء .
وبالرغم من تعدد الأغراض التى تستخدم من أجلها السيارات , إلا أن هذه السيارات جميعها تعمل بنظرية واحدة .

و الوحدة المختصة بتوليد القوى فى السيارة هي محرك الإحتراق الداخلى الذى يغذى بالوقود السائل (البنزيت أو زيت الديزل) , فيمده بالقدرة اللازمة للمحرك , وتنتقل الحركة من المحرك , عن طريق مجموعات نقل الحركة (الدبرياج , صندوق التروس , عمود الكردان , الكرونة , مجموعة إدارة المحاور) إلى العجلات المديرة – إما من العجلتين الأماميتين , أو إلى العجلتين الخلفيتين .

ويتكون هيكل السيارة( الشاسيه) أومجموعات الحركة (الإطار المعدنى , المحاور , ومجموعة التعليق , والعجلات , وجهاز القيادة والتوجيه , والفرامل , ومجموعة العادم , ) .

. مقدمة عن كيفية عمل المحرك

عند إحتراق الوقود داخل المحرك تتحول الطاقة الكيميائية المختزنة بالوقود مباشرة إلى طاقة حركية . ففى أثناء عملية الإحتراق تتكون الغازات التى تأخذ فى التمدد فى كل إتجاه مسببة نشوء ضغط عالى . ويستفاد من هذا الضغط العالى ميكانيكياً فى تحريك الأجزاء والمكونات المختلفة للمحرك .

والشكل التالى يوضح المكونات الرئيسية لمحرك بنزين ( رباعى الأشواط ) :

تعليم_الجزائر

يختلط الوقود السائل بالهواء ويذرى جزئياً فى المغذى (الكاربوراتير ) , فى جميع محركات البنزين , ثم يسحب ( يشفط ) هذا الخليط إلى الأسطوانات – نتيجة لتحرك الكباسات إلى أسفل – حيث يشتعل داخلها بواسطة شموع الشرر (البوجيهات).

حيث ينزلق كل كباس (بيستون) داخل أسطوانة نتيجة دفع الغازات الممتدة له , فيضغط هو بالتالى على العمود المرفقى (الكرنك) ناقلاً إليه الحركة عن طريق ذراع التوصيل (البيل) . وبذلك تتحول الحركة الترددية للكباس إلى حركة دورانية فى العمود المرفقى .

وتزود الكباسات بحلقات ( شنابر) لزيادة الإحكام بين الكباسات وبين جدران الأسطوانات ، ومنع إلتصاقها ( زرجنتها ) ببعضها البعض .

وتتصل النهاية الصغرى لذراع التوصيل (البيل) بالكباس بواسطة بنز الكباس الذى يمكنها من الحركة الدائرية كذلك .

وتركب الحدافة (الفولان) فى مؤخرة العمود المرفقى , وهى تعمل على تنظيم وسلامة دوران المحرك , كما أنها تجهز بإطار مسنن (ترس) للتعشيق بالترس الصغير ( البنيون ) الخاص بمبدئ الحركة (المارش) . ويطلق على مجموعة الكباس وبنز الكباس وذراع التوصيل والعمود المرفقى والحدافة , اسم مجموعة العمود المرفقى .

ويتم التحكم بوساطة الصمامات فى دخول خليط الوقود والهواء إلى الأسطوانات وخروج الغازات المحترقة منها , وتتحرك الصمامات عن طريق عمود الكامات (الحدبات) الموجود عادة فى علبة المرفق . وتكوّن الصمامات وعمود الكامات ووسيلة إدارته ما يعرف باسم مجموعة التحكم فى المحرك .

ويغلق قاع علبة المرفق بحوض الزيت ( الكارتير) الذى يعمل فى الوقت نفسه على الاحتفاظ بالزيت اللازم للتزييت . ويتصل هذا الحوض بعلبة المرفق إتصالاً محكماً يكفل عدم تسرب الزيت من سطح الاتصال .

أما المولد (الدينامو) فيوجد خارج جسم المحرك ويستمد منه حركته . وعندما يدور المحرك بسرعته الكافية يعمل المولد على الإمداد بتيار الإشعال , وتغذية بقية مستهلكات التيار , وشحن البطارية الإختزانية .

وأما مبدئ الحركة (المارش) فعبارة عن متور كهربائى صغير يبرز منه – عند تشغيله – ترس صغير( بنيون) يعشق بالإطار المسنن المركب بالحدافة ويديره , فتدور بالتالى مجموعة العمود المرفقى كلها .

ويطلق على أعلى موضع للكباس فى الأسطوانة اسم النقطة الميتة العليا , بينما يعرف أدنى موضع له باسم النقطة الميتة السفلى , والمسافة المقطوعة بين هذين الموضعين هو شوط الكباس (المشوار) . ويسمى الحجم المزاح فى هذا الشوط باسم إزاحة الكباس (الإزاحة).

تعليم_الجزائر
والشوط هو حركة الكباس مرة واحدة من إحدى النقطتين الميتتين إلى النقطة الميتة الأخرى . أما حيز الإنضغاط فهو الحيز المحصور بين الكباس وهو فى النقطة الميتة العليا وبين رأس الأسطوانة .

وفى حيز الإنضغاط ينضغط خليط الوقود والهواء عندما يتحرك الكباس إلى أعلى , ثم يشتعل بالشرارة الكهربية .

والشوط فى المحرك الرباعى (ذى الدورة الرباعية الأشواط) هو المسافة المقطوعة بين النقطة الميتة العليا والنقطة الميتة السفلى (أو العكس) .
وفى كل شوط يدور العمود المرفقى بمقدار نصف لفة . وتقطع فى الدورة التامة الأشواط الأربعة التالية :

شوط السحب (الشفط) :

يسحب الكباس معه – فى أثناء تحركه إلى أسفل – خليط الوقود والهواء عن طريق صمام السحب المفتوح . فى حين يكون صمام العادم مغلقاً , ويغلق صمام السحب بمجرد وصول الكباس إلى النقطة الميتة السفلى , وبذلك ينتهى الشوط الأول . وفى هذه الحالة يكون العمود المرفقى قد أتم نصف لفة .

تعليم_الجزائر

شوط الإنضغاط :

ينضغط خليط الوقود والهواء عندما يتحرك الكباس إلى أعلى للوصول إلى النقطة الميتة العليا , فى حين يكون الصمامان مغلقين , وعندئذ يكون العمود المرفقى قد أتم لفة كاملة .

تعليم_الجزائر

شوط القدرة (الاحتراق) :

يتم الإشعال بعد لحظات من وصول الكباس إلى النقطة الميتة العليا , فيحترق الخليط المنضغط , وتتمدد الغازات بفعل الحرارة الناتجة من الاحتراق , فتدفع الكباس إلى أسفل , بينما يظل الصمامان مغلقين . وحينئذ يكون العمود المرفقى قد دار بمقدار لفة ونصف اللفة .

تعليم_الجزائر

شوط العادم :

يتحرك الكباس – بعد إنجاز عمله – إلى أعلى , اتجاه النقطة الميتة العليا , دافعاً أمامه الغازات المحترقة لكسحها خارج الأسطوانة عن طريق صمام العادم المفتوح .

تعليم_الجزائر

وبمجرد وصول الكباس إلى النقطة الميتة العليا يغلق صمام العادم , ويفتح فى الوقت نفسه صمام السحب , وفى هذه الحالة يكون العمود المرفقى قد أتم لفتين كاملتين .

ولتحقيق أقصى إستفادة ممكنة من الوقود , وللحصول على أحسن أداء , ينبغى عدم فتح أو غلق الصمامات , أو أو إجراء عملية الإشعال عندما يكون الكباس فى أى من النقطتين الميتتين , العليا والسفلى . ولكفالة الأداء الجيد للمحرك – حتى السرعات العالية – ينبغى , فى شوط السحب أن يكون صمام السحب مفتوحاً جزئياً قبل أن يبدأ الكباس فى التحرك إلى أسفل .

ومن الضرورى إجراء ذلك لضمان ملء الأسطوانة بالكامل من الخليط الجديد دون أن تعترض طريقه أى عوائق أو إختناقات – حتى عند أقصى سرعة للكباس .

كما أن للوصول إلى أداء جيد للمحرك عند السرعات العالية , يلزم إدخال أكبر شحنة من الخليط فى الأسطوانة , ولذلك يظل صمام السحب مفتوحاً عدة لحظات بعد وصول الكباس إلى النقطة الميتة السفلى , أى حتى عند بداية حركة الكباس إلى أعلى , لكفالة ملء الأسطوانة بأقصى شحنة ممكنة من خليط الوقود والهواء الذى يتجه دائماً إلى أعلى نتيجة طاقته الحركية .

ويحدث المثل فى نهاية شوط العادم , فيفتح صمام العادم جزئياً قبل نهاية شوط القدرة , أى قبل وصول الكباس إلى النقطة الميتة السفلى , ليسمح للغازات التى ما زالت تحت ضغط , بالتحرر بسرعة والهرب من العادم . ونتيجة لذلك يدفع الكباس الغازات المحترقة بأدنى ضغط مضاد (الذى يعتبر فقداً فى القدرة ) .

وللتخلص من الغازات المتبقية بعد إتمام شوط العادم يظل صمام العادم مفتوحاُ بعد أن يترك الكباس موضع النقطة الميتة العليا , أى فى الوقت نفسه الذى يكون فيه صمام السحب مفتوحاً .

وبذلك يتم كسح فراغ الإحتراق بأقل فقد ممكن فى خليط الوقود والهواء الجديد المعد للإحتراق .