التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

نبذة تعريفية عن أنواع محركات الاحتراق الداخلي

2015 عصرا البخار والكهرباء

براون بير

KFAS

محركات الاحتراق الداخل أنواع محركات الاحتراق الداخلي التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

المحرك ذو الشوطين

اخترع المهندس الميكانيكي الأسكتلندي دوغال كليرك (1854 – 1932) المحرك ذا الشوطين عام 1878.

في المحرك ذي الشوطين يتم تفادي الحاجة إلى أشواط منفصلة لإدخال الوقود وإخراج العادم .  والسبب ذي ذلك يعود إلى أن المكبس يعمل أيضاً عمل الصمام بحيث يسمح بدخول خليط الوقود والهواء وخروج العادم من الأسطوانة . 

في شوط الصعود بضغط المكبس خليط الوقود والهواء الذي يشعله شرارة تتولد عن طريق شمعة الإشعال ، وف ينفس الوقت يغلق المكبس فتحة العادم . 

 

يتمدد الخليط المتفجر بحيث يدفع المكبس إلى الأسفل (شوط الهبوط) ، فتخرج غازات العادم عبر فتحة العادم الذي لا يغطيه المكبس الآن .

وحين يرتفع المكبس يمتص المحرك المزيد من الوقود والهوواء عبر فتحة الدخول .  ثم يحول عمود المرفق حركة المكبس من الأعلى إلى أسفل إلى حركة دوارة .

كان أول مهندس يطبق هذه الفكرة عملياً الإنجليزي هيربرت ستيوارت (1854 – 1927) الذي قام في عام 1890 بتسجيل براءة اختراع لأول مثال عن ما يسمى محرك الإشعال عن طريق الضغط . 

 

وبعدها بسنتين سجل مخترع ألماني براءة اختراع لمحرك مشابه وعرضه عام 1897 .  كان اسمه رودلف ديزل (1858 – 1913) ومنذ ذلك الحين صار المحرك يعرف باسم محرك ديزل .

لمحرك الديزل فوائد في العديد من التطبيقات ، فهو يستهلك وقوداً مكرر أقل مما يستهلكه محرك البنزين ، ووقود الديزل أكثر كثافة وأقل قابلية للاشتعال من البنزين . 

كما أن المحرك لا يحتاج إلى شمعات إشعال أو نظام إشعال مرتبط به .  وتبلغ فاعلية اسهلاكه للوقود 35 في المائة بالمقارنة مع محرك البنزين الذي تبلغ فاعلية استهلاكه 25 في المائة .

 

المحركات الدوارة

لم يكتمل بعد تطور محركات الاحتراق الداخلي ، فمثل المحركات البخارية التي سبقتها كانت محركات البنزين الأولى (وجميع محركات الديزل) محركات ترددية . 

فقد كانت المكابس المتأرجحة تنتج حركة من الأعلى إلى الأسفل (أو من جانب إلى آخر) ، ولهذا كان يجب تحويلها إلى محركات ترددية لكي تقوم بكل التطبيقات بشكل عملي

غير أنه كان هناك بعض محركات بعض محركات البنزين الترددية التي طورت بشكل ناجح كمصانع طاقة للطيارات التي تدفعها المراوح .

 

في عام 1929 سجل المهندس الألماني فيلكس وانكل (1902 – 88 ) براءة اختراع لمحرك احتراق داخلي يعد الأول من نوعه ، إذ على الأغلب أن هذا المحرك كان محركاً دواراً بالفعل . 

وقد صنع أول نمذج منه عام 1956 .  محرك وانكل له دوار (بمقطع عرضي يشبه مثلثاً له حواف مقوسة قليلاً) يدور داخل إسطوانة لها شكل رقم ثماني سمين المظهر . 

 

وهذا الشكل الهندسي يخلق ثلاث مناطق منفصلة يمكن أن تعتبر حجرات احتراق . 

وللمحرك دورة رباعية الأشواط ويستخدم شمعة واحدة أو شمعتي احتراق وله فتحتان (إحداما من أجل إدخال الوقود والهواء الأخرى من أجل إخراج العادم) .

 

المحرك رباعي الأشواط

تستخدم محركات البنزين في معظم المركبات دورة الأشواط الأربعة . 

على عكس محرك اشوطين فإن محرك الأربعة أشواط له صمام يعمل على فتح وإغلاق التفحتين اللتين تسمحان بدخول خليط الوقود والهواء وخروج غازات العادم من الإسطوانة .  في شرط السحب يفتح صمام الدخول مع حركة المكبس إلى الأسفل . 

وهذا الحركة تؤدي إلى امتصاص الخليط داخل الإسطوانة .  في شوط الضغط يغلق صمام الدخول ومع حركة المكبس إلى أعلى يتم ضغط خليط الوقود والهواء . 

 

واثناء شوط الطاقة تشعل شمعة الإشعال الوقود الذي ينفجر وتدفع الغازات المتمددة والساخنة المكبس إلى الأسفل . 

في الشوط الرابع ، وهو شوط العادم يفتح صمام العادم ويطرد غازات العادم ينما يرتفع المكبس إلى الأعلى .  ويحول عمود مرفق حركة المكبس من الإعلى إلى الأسفل إلى حركة دوارة .

مجلة العلوم
‫‪الهرمونات الجنسية  تفسر سبب إصابة الرجال أكثر بالفيروس
قلم:       ميريديث وادمان
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
في يناير ذكرت إحدى أولى النشرات العلمية عن المصابين بفيروس كورونا المستجد  Novel coronavirus في ووهان بالصين، أن ثلاثة من كل أربعة أدخلوا المستشفى كانوا ذكورًا. ومنذ ذلك الوقت أكدت بيانات من مختلف أنحاء العالم أن الرجال يواجهون خطرًا أكبر للإصابة بمرض شديد أو الوفاة، وأن الأطفال مستَثْنَوْن بشكل كبير. مؤخرًا، توصل العلماء الذين يبحثون في الكيفية التي يؤدي  الفيروس بها إلى الوفاة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪دراسات كبيرة تذوي آمال عقار الهيدروكسي كلوروكوين
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر Pulitzer Center.
عبر ضباب مزاعم الاستغلال، والأمل، والمبالغة في الدعاية، والتسييس الذي يكتنف الدواء هيدروكسي كلوروكوين Hydroxychloroquine، دواء لعلاج الملاريا Malaria الذي أعلن عنه كعلاج لمرض كوفيد-19 COVID-19، تبدأ حاليا الصورة العلمية بالتجلي.
الهيدروكسي كلوروكوين الذي أثنى عليه رؤساء كمعجزة شفائية محتملة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
‫‪مجرة درب التبانة و جيرانها
لسلام عليكم .. في كثير من حلقات البرنامج السابقة تكلمنا عن اهم عناصر المجموعة الشمسية التي نعيش فيها من كواكب و أقمار و كيوكبات و احزمة .. و انتهينا بشرح عن بلوتو و حدود المجموعة الشمسية .. ولكن هذه المجموعة تقع و تدور ضمن كيان و محيط اكبر .. و هي المجرة التي نعيش فيها و تحوي الملايين و الملايين من النجوم المشابهة لشمسنا و غيرها من الشموس و نطلق عليها درب التبانة .. في هذه الحلقة سنسافر في رحلة كونية بعيدة نتعرف فيها على بنية المجرة و مكوناتها ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪التعديل الوراثي التخلّقي يصل إلى الحمض النووي الريبي
قلم: كين غاربر، في شيكاغو بولاية إلينوي
ترجمة: صفاء كنج
انتقلت فكرة تأثير الواسمات الكيميائية في الجينات على تعبيرها الخارجي دون تغيير تسلسل الحمض النووي اختصاراً: الحمض DNA من كونها مسألة مفاجئة في الماضي إلى أن صارت مادة مقبولة تُدرس في الكتب.
ظاهرة التعديل الوراثي التخلقي Epigenetics، وصلت إلى الحمض النووي الريبي المرسال اختصاراً: الجزيء mRNA، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات الوراثية من الحمض النووي إلى مصانع تصنيع البروتين في ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪هل تنجح هيئة الخدمات الصحية في مشروع تتبع الاتصالات الذي تعده؟
جرّب الفرع الرقمي لهيئة الخدمات الصحية الوطنية اختصاراً: الفرع NHSX تطبيقا App سيخبرك ما إذا خالطت أي شخص ظهرت عليه أعراض كوفيد -19. ولكن ما هي التكلفة المترتبة على خصوصيتك جراء ذلك؟
إن أحد التحديات الكبيرة التي تطرحها مكافحة فيروس كوفيد-19 COVID-19 هو أنه معدٍ قبل ظهور أي أعراض على الأشخاص المصابين به. ويمكن أن يساعد تتبع الأشخاص الذين اختلطوا بالمصاب على الحد من انتشار الفيروس، من خلال معرفة عدد الأشخاص الذين ربما نقل إليهم المريض ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪من خارج هذا العالم
وب بانينو Rob Banino @robertbanino صحفي مستقل يعمل في بريستول
الحياة على المريخ أعالي البحار، الجزيرة الكبيرة، هاواي، الولايات المتحدة الأمريكية
بذلة الفضاء ليست أول ما يخطر في ذهن أي شخص يزور هاواي. هذا إلا إذا كان سيقضي ثمانية أشهر في موئل هاواي لاستكشاف الفضاء بالتناظر والمحاكاة Hawaii Space Exploration Analog and Simulation اختصاراً: الموئل HI-SEAS على بركان ماونا لوا. ويتيح الموئل HI-SEAS للباحثين دراسة كيفية تعامل الناس مع ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪أبرز ما احتواه أكبر معرض تكنولوجي في العالم
نذ إطلاقه أول مرة في عام 1967، قدم المعرض CES لمحة عن المستقبل. ففي عام 2001 كشف بيل غيتس Bill Gates النقابَ عن نظام تشغيل ألعاب الفيديو الجديد إكس بوكس Xbox من مايكروسوفت Microsoft وفي عام 2003 كانت أقراص Blu-ray DVD هي الاختراع الثاني المهم، على الرغم من أنها لم تنتشر لاحقاً. وفي عام 2013، كُشِفَ عن Oculus Rift لأول مرة للصحافيين في زاوية صغيرة من قاعات العرض المترامية الأطراف.
وهذه المرة هيمنت أجهزة التلفاز على أحدث الإلكترونيات في ... (قراءة المقال)