أول محركات

أنواع المحركات الأولى

تستخدم السيارات الحديثة محركات متنوعة ووفيرة. وتعتمد غالبًا على نوعين رئيسيين من **المحركات الأولى**.

• محرك الاحتراق الداخلي (ICE)

  يحرق محرك الاحتراق الداخلي الوقود لإنتاج الطاقة. من خلال الانفجارات المتحكم بها لخلطات الوقود والهواء، يحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية. تقود هذه العملية المكابس، التي تحرك العمود المرفقي وتُشغل المركبات. يمكن تصنيف محركات الاحتراق الداخلي إلى نوعين شائعين. تعمل محركات البنزين عادةً بدورة أربع شوطات. تستنشق الهواء والوقود، وتضغطهما، ثم تُشعل الخليط، وتُخرج العادم للدورة القادمة. هذا التصميم الفعال يُمكّنها من توليد قدر كبير من الطاقة. تستخدم محركات الديزل أيضًا عملية أربع شوطات، لكنها تعتمد على الحرارة الناتجة عن ضغط الهواء لإشعال وقود الديزل بداخلها. تميل محركات الديزل إلى أن تكون أقوى، تُستخدم في الشاحنات الكبيرة أو الآلات التي تحتاج إلى العمل بشكل مستمر.

• محرك الاحتراق الخارجي

  في محرك الاحتراق الخارجي، يحترق الوقود خارج المحرك. الحرارة الناتجة عن احتراق الوقود تُغلي الماء لإنتاج بخار يدفع الأجزاء الداخلية. يختلف ذلك عن الاحتراق الداخلي حيث يحدث الاحتراق داخله. يدفع البخار آلة تُسمى التوربين أو يحرك المكابس ذهابًا وإيابًا. محركات ستيرلنغ هي نوع آخر يعتمد على الفروق في درجة الحرارة للعمل. محركات الاحتراق الخارجية أقل شيوعًا في السيارات، لكنها تُستخدم في بعض الآلات الأكبر مثل المولدات.

مواصفات وصيانة المحركات الأولى

المواصفات

• الحجم: يمكن أن يختلف حجم المحركات الأولى بشكل كبير حسب نوعها. بالنسبة للمحركات البخارية القديمة، كانت عادةً كبيرة جدًا، بطول يتراوح بين 10 و20 قدمًا من طرف إلى آخر. كانت محركات السيارات التي صنعت منذ وقت طويل أصغر قليلًا، بحجم يتراوح بين 5 و10 أقدام. المحركات الأحدث مثل ستيرلنغ أصغر بكثير، وغالبًا ما تناسب صندوقًا عرضه 3 إلى 4 أقدام فقط.
• الوزن: تميل المحركات الأولى إلى أن تكون ثقيلة إلى حد ما. يمكن أن تزن محركات البخار الكبيرة ما يصل إلى 2 إلى 4 أطنان نظرًا لاستخدامها للحديد المصبوب في الاسطوانة والإطار. محركات السيارات القديمة أخف وزنًا لكنها لا تزال ثقيلة، عادةً بين 200 و400 رطل. محركات ستيرلنغ هي أخف الوزن وتزن حوالي وزن كلب صغير، ما بين 20 و50 رطل.
• المواد: تُصنع المحركات الأولى من مواد مميزة. تُستخدم محركات البخار بشكل أساسي الحديد المصبوب للأجزاء القوية مثل الإطار والاسطوانة. تُستخدم محركات السيارات القديمة أحيانًا الحديد المصبوب أيضًا، لكنها تُستخدم بشكل أساسي الألومنيوم والقصدير. الألومنيوم خفيف الوزن وجيد للأجزاء مثل الإطار وغطاء الاسطوانة. تُستخدم محركات ستيرلنغ غالبًا مواد مقاومة للحرارة مثل النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ. تساعد هذه المواد المحرك على تحمل درجات حرارة أعلى.
• الوقود: يختلف الوقود الذي تستخدمه المحركات الأولى. تُشغل محركات البخار عن طريق غلي الماء باستخدام الحرارة الناتجة عن حرق الفحم أو الخشب أو الغاز. تستخدم محركات البنزين البنزين كوقود، وهو سائل مصنوع من النفط. يمكن لبعض محركات السيارات القديمة أيضًا استخدام وقود الديزل، وهو منتج نفطي آخر. تمتلك محركات ستيرلنغ خيارات أكثر ويمكن أن تستخدم الحرارة من أشعة الشمس أو حرق الوقود أو الحرارة من الآلات الأخرى.

الصيانة

تتطلب المحركات الأولى صيانة منتظمة لضمان عملها بشكل صحيح. فيما يلي بعض النصائح الهامة لصيانة **المحركات الأولى**:

• تأكد من ملء إمدادات المياه لمحرك البخار دائمًا. من المهم دائمًا مراقبة الضغط للتأكد من عدم ارتفاعه بشكل مفرط. يجب فحص صمام الأمان بشكل متكرر لإطلاق الضغط الزائد. يجب فحص الأجزاء بانتظام للتحقق من وجود أي شقوق أو تسريبات.
• تحتوي محركات البنزين/الديزل على أجزاء متحركة يمكن أن تتآكل مع مرور الوقت. فهي تحتاج إلى التزييت لضمان عملها بسلاسة. يجب تغيير الزيت والفلتر بانتظام. يجب شحن البطارية، ويجب فحص الوقود، بما في ذلك خطوط الوقود والفلاتر. يجب دائمًا فحص ضغط الإطارات والفرامل والأحزمة بحثًا عن أي تآكل أو تلف، حيث يتم تغييرها بانتظام أيضًا.
• يجب الحفاظ على نظافة محركات ستيرلنغ دائمًا. يجب إزالة جميع الغبار والحطام باستخدام فرشاة. يجب اتخاذ تدابير السلامة لتجنب تعريضها للمواد القابلة للاشتعال. من المهم تزييت الأجزاء المتحركة بشكل صحيح لتقليل أي تآكل يحدث لها. مثل جميع المحركات الأخرى، يجب فحص محركات ستيرلنغ بانتظام بحثًا عن التسريبات أو الشقوق أو التلف.

سيناريوهات استخدام المحركات الأولى

استُخدمت أول محركات السيارات في نماذج الإنتاج المحدودة وبعض الطائرات التجريبية. كان الاستخدام محدودًا إلى حد ما في مصانع الآلات التي تم فيها تصنيع هذه المحركات. ومع ذلك، منذ ظهور المحركات الأولى، زادت إمكانات استخدامها بشكل كبير.

• صناعة السيارات:

  تتمتع محركات السيارات الأولى بأهمية كبيرة لصناعة السيارات. يساعد فهم هذه التصميمات الأولية المهندسين في تحسين السيارات الموجودة. مستوحاة من نشأة محركات السيارات، تفكر الشركات المصنعة الحديثة في كيفية تحسين وسائل وطرق السيارات.

• الأغراض التعليمية:

  تُستخدم محركات السيارات الأولى لتلبية احتياجات التعليم. تُوجد في مدارس السيارات المتخصصة، مما يُتيح للطلاب فهم المفاهيم الهندسية الأساسية بشكل مباشر. يُفكّك الطلاب هذه المحركات القديمة ويُعيدون تجميعها، مما يُكسبهم فهمًا عمليًا ثمينًا. هذه التجربة تُبني أساسًا قويًا لدراسات المحركات الأكثر تقدمًا في المستقبل، مما يُجهز الطلاب لمهنهم المستقبلية في الهندسة والتكنولوجيا المتعلقة بالسيارات.

• صناعة الطيران:

  توفر محركات السيارات الأولى رؤى حيوية لتطور محركات الطائرات. وضعت التطورات الأولية لمحركات السيارات الأساس للتقدم المستقبلي في تكنولوجيا المحركات، بما في ذلك تلك المستخدمة في الطائرات. ساعد فهم محركات السيارات الأولى في تشكيل تصميم ووظيفة محركات الطائرات، التي تشترك في بعض أوجه التشابه مع نظيراتها في السيارات.

• المتاحف:

  تُعتبر محركات السيارات الأولى معروضات في المتاحف. تُخبر الزوار عن كيفية تطور المركبات. تُظهر المتاحف أهمية المحركات القديمة لتطور النقل. تجذب المحركات المعروضة العديد من الزوار لمشاهدتها. يُساعد ذلك في التاريخ والتعليم على حد سواء. يُساعد الناس على فهم الدور الحيوي الذي لعبته المحركات الأولى في تغيير طريقة تنقلنا يوميًا.

• مشاريع الترميم:

  تعتمد أنشطة الترميم على المحركات الأصلية. خاصة هذه هي محركات السيارات الأولى. تحتاج السيارات الكلاسيكية ذات القيمة الحقيقية إلى ترميم أجزائها الأصلية للحفاظ عليها بشكل صحيح. يُتيح ذلك للسيارات الحفاظ على أهميتها التاريخية الخاصة وقيمتها. من المهم للغاية الحفاظ على جميع القطع الأصلية دون تغيير للسيارات الكلاسيكية القديمة. يُضمن ذلك بقاءها مطابقة تمامًا لكيفية تصنيعها لأول مرة منذ زمن طويل.

• أغراض العرض:

  تُستخدم محركات السيارات الأولى للعرض التوضيحي. تُظهر للمتخصصين والميكانيكيين عمل محركات السيارات الأصلية. تُساعد العروض الناس على فهم وظيفة المحرك الأساسية. ينطبق ذلك بشكل خاص على أولئك الذين يُصلحون ويُصّمون السيارات كجزء من عملهم. يحصل الميكانيكيون على فهم أعمق لتطور المحرك ويمكنهم رؤية كيف وضعت التصميمات المبكرة الأساس للتطورات المستقبلية في هندسة السيارات.

كيفية اختيار المحركات الأولى

اختيار محرك السيارة المناسب أمر بالغ الأهمية للأداء على الحلبة. هناك بعض الأمور الأساسية التي يجب مراعاتها قبل شراء وتطوير محرك عالي الأداء.

• قوة حصان وعزم الدوران:

  قوة الحصان وعزم الدوران هما من الأمور الحاسمة التي يجب مراعاتها عند اختيار محرك سيارة السباق. يمكن أن يُحدد كيفية أداء السيارة وقدرتها على التسارع. ضع في اعتبارك نوع السباق الذي تحتاج إليه متطلبات المحرك. بالنسبة لسباقات السحب، من الضروري اختيار محرك ذو عزم دوران مرتفع للتسارع بسرعة والوصول إلى سرعات عالية في وقت قصير. يتطلب سباق التحمل محركات ذات توصيل قوة متسق.

• التكوين:

  يمكن أن يُؤثر تكوين المحرك على تعامل السيارة وتوزيع الوزن. يمكن أن يُوفر محرك V8 قوة أكبر، لكنه أثقل من محرك توربو مكون من أربع أسطوانات. يمكن أن يُؤثر هذا الفرق في الوزن على تعامل السيارة بشكل جيد. سيعتمد اختيار التكوين على نوع السباق والسيارة المستخدمة.

• توفر الأجزاء:

  شيء أساسي يجب مراعاته عند اختيار محرك سباق هو أجزاء استبدال المحرك وترقيته. يمكن أن تُعيق الموردون الذين لديهم عدد محدود من الخيارات قدرة الفريق على تحقيق أداء مثالي وقد لا يكونوا قادرين على تحمل اختبارات السباق القاسية. اختر موردًا لديه مجموعة واسعة من الأجزاء لضمان إمكانية ضبط المحرك وصيانته بشكل فعال.

• قيود الميزانية:

  يمكن أن تكون محركات السباق عالية الأداء باهظة الثمن، ويجب على الفرق العمل ضمن ميزانياتها عند اختيار محرك يلبي احتياجاتهم. سيكون البديل الميسور هو اختيار محرك سيارة سباق مستعمل. تأكد من إجراء بحث شامل واختيار بائع موثوق به بحيث يكون الاختيار ضمن الميزانية دون المساومة على الجودة.

الأسئلة الشائعة

س1: ما هو الوقود الذي تعمل عليه معظم محركات محركات خارجية 4 شوطات؟

ج1: صُممت معظم محركات خارجية 4 شوطات للعمل على وقود البنزين (البنزين). ومع ذلك، من المهم التحقق من دليل المالك لمعرفة نوع الوقود الموصى به، حيث قد تتطلب بعض المحركات بنزين عالي الأوكتان أو بدون رصاص.

س2: ما هي أحدث التطورات في تكنولوجيا المحركات؟

ج2: كانت هناك العديد من التطورات في تكنولوجيا المحركات مؤخرًا. تشمل هذه الحقن المباشر للوقود، وتوقيت الصمامات المتغير، والطاقة الهجينة، والشحن التوربيني، والمحركات العالمية التي يمكن أن تعمل على بنزين أو وقود مرن للإيثانول.

س3: ما هي مدة خدمة محرك بحري؟

ج3: يمكن أن تستمر مدة خدمة محرك خارجي مُعتنى به جيدًا لمدة 15 إلى 25 عامًا أو حتى أكثر. مفتاح إطالة مدة خدمة المحرك هو الصيانة المنتظمة، مثل طلائه بطلاء مضاد للالتصاق، والصيانة، والتخزين الشتوي، واستخدام وقود عالي الجودة.