أنت هنا:إصنعها»المحركات»المحركات البخارية»المحرك التخلخلي

المحرك التخلخلي

كتبه المحركات البخارية 11650 1
آخر تعديل في الأربعاء, 25 تشرين2/نوفمبر 2020 23:03
المحرك التخلخلي
قيم الموضوع
(2 أصوات)

المحركات –

 

نقدم لك في هذا المقال وصف صنع المحرك البخاري التخلخلي وشرح مبدأه ومدى بساطة صنعه.


مبدأ المحرك التخلخلي

عندما يصل المكبس العامل إلى رأس الأسطوانة، يقوم بدفع الصمام الرئيسي الداخلي بواسطة الدافع الصغير، والذي يتحرك أفقياً داخل الجدار الخارجي للأسطوانة. في تلك اللحظة تكون الغازات الملتهبة محصورة داخل الأسطوانة وتبدأ بالتبريد، وهذا يسبب تخلخل جزئي داخل الأسطوانة، مما يسبب قوة تجعل المكبس يعود إلى الخلف، وفي نفس الوقت يبقي الصمام الرئيسي الداخلي في موقعه، وبذلك يبقى الثقب مغلقاً.

 image002

عندما يتحرك المكبس العامل إلى الخلف تكون الغازات مضغوطة في تلك اللحظة، ثم تبدأ بالتناقص، وفي اللحظة التي يصبح فيه الضغط مساوياً للضغط في حالة فتح الثقب، فإن الصمام الرئيسي الداخلي يفتح تلقائيا. والحدبة الصغيرة الموجودة على المكبس تقوم بدفع الصمام ميكانيكياً إلى نهاية شوطه حيث يكون المكبس وقتها مقاداً بالحذافة (الحذّافة). وتنظف داخل الأسطوانة كي تدخل الغازات الملتهبة مرة أخرى إليه. وتتكرر هذه العملية كل مرة.

 

ملاحظة: الحذافة هي ببساطة كتلة اسطوانية ثقيلة وظيفتها الاحتفاظ بالطاقة لإعطائها فيما بعد

 


استعراض

 


الأجزاء الرئيسية

ملاحظة 1: إذ لم تستطع الحصول على الأجزاء فيجب في الغالب أن تصنعها بنفسك بالإعتماد على ملفات التصميم.

ملاحظة 2: عند فتحك لملفات التصميم ستجد الأسماء باللغة الإنجليزية والألمانية فقط، لذلك يمكنك الاستعانة بالجدول التالي من أجل التعرف عليها بالعربية والفرنسية أيضا.

ملاحظة 3: لا تنتبه للأسماء الغريبة بأي لغة، إنما تم إعطاء أسماء لقطع معينة للمحرك، ويمكنك أن تراها في صور التصميم عند تحميله فتفهم عما ندندن عنه.

 

العربية

المادة

الكمية

ألمانية

إنجليزية

فرنسية

الأسطوانة

الفولاذ المقاوم للصدأ

1

Cilinder

Cylinder

Cylindre

سند الأسطوانة

النحاس الأصفر

2

Cilinder steun

Cylinder support

Support de cylindre

ذراع دفع الصمام

الصلب

1

Schuifstoter

Valve push rod

Poussoir de soupape

المضبط

النحاس الأصفر

1

Aanslag

Adjuster

Ajusteur

عشيق محوري

النحاس الأصفر

1

Schuif pen

Pivot stud

Goujon pivot

الصمام  الداخلي

النحاس الأصفر

1

Inwendige schuif

Internal valve

Soupape interne

المكبس

الغرافيت

1

Zuiger

Piston

Piston

الشوكة

النحاس الأصفر

1

Gaffel

Fork

Fourchette

وتد المكبس

الصلب

1

Piston pen

Piston pin

Axe de piston

ذراع التوصيل

النحاس الأصفر

1

Drijfstang

Connecting rod

Bielle

الحذافة

النحاس الأصفر

1

Vliegwiel

Flywheel

Volant

المجوف

 

1

Afstandbus

Spacer

Bague

العمود المرفقي

الصلب

1

Krukas

Crankshaft

Vilebrequin

سند المحمل

النحاس الأصفر

2

Lagersteun

Bearing support

Support de palier

قاعدة خشبية

الخشب

1

Houten voet

Wooden base

Base en bois

حراق كحولي

النحاس الأصفر

1

Spiritus brander

Spirit burner

Réchaud à alcool

غطاء قنينة

النحاس الأصفر

1

Dop

Filler cap

Bouchon de remplissage

فتيل من القطن

القطن

1

katoenen lont

Cotton wick

Mèche en coton

 


التصميم

قم بتحميل صورتي التصميم من خلال الضغط على الرابطين التاليين:

تصميم 1-2

تصميم 2-2

 image003

في الحقيقة يمكنك التوقف هنا والإعتماد على التصميم لصنع جميع أجزاء المحرك. لكن، إذا كنت تريد تفاصيل وملاحظات حوله فيمكنك متابعة المقال.

 


نبذة

لقد قمت بتصميم هذا المحرك التخلخلي قبل عدة سنوات، لكني وجدتُ فيما بعد أنه يحتاج إلى بعض التحسينات، فقد وجدتُ أن التصميم الأصلي يحدث فيه ترسب للصدأ داخل الأسطوانة، أما التصميم الجديد ففيه الكثير من التحسينات أستطيع أن اختصرها في ما يلي:

1.    الاسطوانة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.

2.    المكبس والصمام الداخلي مصنوعان من مادة الغرافيت.

3.    زيادة قطر الأسطوانة، والمكبس، والصمام.

4.    تبسيط البناء الميكانيكي للمحرك.

 image004

 

كما أن تكبير قطر الأسطوانة بنسبة 50% جعل مقدار الطاقة المنتجة تزداد بشكل ملحوظ، كما ساهمت في نوع من الاستقرار للمحرك، وتقليل السلوك الحرج للمحرك، والشكل التالي يوضح أبعاد الأسطوانة.

image005

 image006

 image007

كما تم تخفيض عدد الأجزاء المكونة للمحرك، وتم فصل بعض الأجزاء مثل ماسك الصمام، ودبوس الصدمة أو المربط المسنن الواقع خلف المكبس.

 image008

 image009

الآن بات من الضروري فقط أن نقوم بتثبيت دبوس الصدمة علىقضيب الدفع في المكان الصحيح، لإعطاء تفاوت  صغير جداً عندما يكون المكبس في الموقع الخلفي الأقصى.

 image010

     

المبدأ

في الواقع إن مبدأ عمل المحرك التخلخلي بسيط جداً، ولكن البناء الكلاسيكي الذي يحوي الصمام الرئسي الخارجي المنزلق والذي بدوره يقوم بفتح وإغلاق الثقب الموجود في الأسطوانة في كل دورة معقد نسبياً. لكن، وقبل كل شيء، فإن ضبط هذا الصمام وميكانيكية القيادة الخاصة به مسألة دقيقة جداً، فأي انحراف صغير قد يمنع المحرك من العمل أو قد لا يعمل أبداً، وهذا يتضمن ما يلي:

1.    أي ضغط عالي للنوابض على قرص الحدبات في التصميم السابق، يسبب كبحاً للمحرك، ومن ناحية أخرى إذا كان هذا الضغط منخفضاً فقد يسبب حالة العومان (الطفو للنظام)، وكذلك يصبح توقيت الصمام الرئيسي خاطئاً، لذا فإن ضبط الزنبرك اليميني على قرص الحدبات يعتبر عملية حساسة جدا.

2.    عملية تقاطع ضغط الزنبرك مع حركة الصمام الرئيسي أيضاً عملية حساسة، فإن كان الضغط عالياً فهذا يعني احتكاكاً ضاراً، وإن كان منخفضاً فسيسبب تسرباً بين سطح الصمام والأسطوانة.

3.    عندما ينتقل المكبس العامل (المكبس العامل: هو المكبس نفسه عندما يكون في حالة حركة) تحت الضغط إلى رأس الأسطوانة، تكون الغازات الملتهبة مضغوطة في نفس الوقت.

4.    أحياناً قبل أن يصل المكبس إلى رأس الأسطوانة يصبح الضغط مساوياً للضغط في حالة فتح الثقب، وهذا ما يسبب زيادة في إعاقة الضغط الزائد عندما يتأخر فتح ثقب الأسطوانة عن طريق الصمام الرئيسي، من ناحية أخرى، فتح هذا الثقب مبكراً يؤدي إلى فقدان في طاقة المحرك، لذا يجب علينا أن نحدد عرض الحدبة تجريبياً، لأن هذا يحدد نمط حركة الصمام الرئيسي. إضافة إلى ذلك فإن لحظة تساوي الضغط التي ذكرتها تعتمد أيضاً على درجة حرارة الأسطوانة. ودرجة الحرارة هذه تكون متغيرة لكن حركة الصمام الرئيسي تبقى ثابتة. وللأسباب الثلاثة السابقة قمت باستخدام صمام رئيسي داخلي بدلا من الصمام الرئيسي الخارجي. والمكبس بهذه الحالة اصبح أقل ضجيجاً، بالإضافة إلى إنه يقوم بفتح ثقب الأسطوانة من الداخل وليس من الخارج. هذه التركيبة جعلت المكبس نفسه يقوم بقيادة الصمام الداخلي خلال حركته وبطريقة سهلة.

 image011

مقطع  أفقي للمحرك

 


فوائد الصمام الرئيسي الداخلي

لهذا التصميم فوائد عدة، مقارنة بالتصميم الأول والذي استعملت فيه الصمام الرئيسي الخارجي:

1.    الآلية غير الثابتة لعمود الحدبات، والكأس والزنبركات أزيلت بالكامل. وبالتالي تخلصت من التعديلات الحرجة للحذّافة، وضغط الزنبرك على الحدبة وعلى الصمام الرئيسي وحتى تزامن الآلية.

2.    المانعة المستخدمة مع الصمام الرئيسي الداخلي، بسيطة ولها تفاوت جيد مع الأسطوانة لمنع الهواء من الدخول، تماماً كما في المكبس.

3.    لن تحدث أي إعاقة للضغط الزائد داخل الأسطوانة، لأن الصمام الرئيسي الداخلي يقوم بفتح الثقب في اللحظة التي يتساوى فيها الضغط داخل الأسطوانة مع الضغط عند فتح الثقب.

4.    احتكاك الصمام الداخلي بسطح الأسطوانة الداخلي أقل بكثير من الآلية التي استعملت فيها الصمام الخارجي، ولا حاجة لأي ضغط للزنبرك في هذه الحالة.

5.    إن درجة حرارة الصمام الداخلي أخفض من درجة حرارة الصمام الخارجي، لأن الأخير معرض مباشرة للهب، بالإضافة إلى الزنبرك الذي يقوم بإبقاء الصمام الخارجي مثبتاً بسطح الأسطوانة.

6.    ضبط بارامترات تشغيل المحرك ملازمة للتصميم، فلم أترك شيئاً، كل شيء مدروس.

7.    بسبب التناظر، فإن هذا المحرك يعمل باتجاه اليمين وباتجاه اليسار، وقد لا يكون هناك فائدة من هذه العملية، لكنها رائعة على كل حال.

8.    هذا التصميم بسيط ومتين جدا مع حد أدنى من الملحقات، وهو نموذج جيد للمصممين المبتدئين.

 


بعض المواصفات

 

مادة الغرافيت

الغرافيت هو مادة سوداء ناعمة، وهو نوع من الكربون، يستعمل في أقلام الرصاص وبعض التجهيزات الإلكترونية. كما أن خواص الغرافيت غير القابل للصدأ والذاتي الانزلاق تضمن أداءً موثوقاً بنسبة 100%، مع تقليل الحاجة إلى الصيانة أو عدمها في بعض الأحيان.

 

الصمام والمكبس مصنوعان من الغرافيت، والسبب الرئيسي في استخدام هذه المادة هو أنها مادة ذاتية الانزلاق ولا تحتاج إلى تزييت ولها معامل تمدد منخفض. وهذا يمنع انحصار المكبس و/أو الصمام داخل الأسطوانة. وبالنسبة للأسطوانة فقد استعملتُ الفولاذ المقاوم للصدأ، لمنع أي ترسبات من الصدأ. والفجوة الداخلية في الاسطوانة يجب أن تكون اسطوانية الشكل تماماً وناعمة، بالإضافة إلى أن قطر المكبس يجب أن يكون له تفاوت أقل ما يمكن (0.03ملم أو أقل) وبذلك يستطيع أن يتحرك داخل الأسطوانة بأقل احتكاك وأكثر ممانعة لدخول الهواء الخارجي إلى داخل الأسطوانة.

 

الدافع

الدافع المستعمل في دفع الصمام الرئيسي الداخلي هو عبارة عن قضيب من الفولاذ بقطر 2ملم ينزلق بسهولة داخل فجوة موجودة على جدار الأسطوانة. على احدى الجوانب هناك ما يسمى الماسك الذي يقود الصمام الداخلي في مسافة حرة مما سيمنع أي التواء محتمل. وعلى الجانب المعاكس تماماً للماسك هناك قطعة صغيرة تسمى الصادم، يلامسها المكبس عندما يصل إلى رأس الأسطوانة (على اليمين) محركاً بذلك القضيب الفولاذي والذي يقوم بتحريك الصمام كي يغلق ثقب اللهب.

يثبت هذا الصادم بالقضيب بواسطة برغي قطره 2ملم. وعند فك الصادم تستطيع أن تقوم بفك القضيب والمكبس والصمام الرئيسي كما هو موضح في الشكل. ونقوم بهذا عندما يتطلب الأمر تنظيف هذه الأجزاء والسطح الداخلي للأسطوانة.

 image012

 


ضبط المحرك

كما قلتُ سابقاً، فإن أي ضبط في هذا المحرك يجب أن يكون دقيقاً، والضبط الوحيد الذي يتطلب دقة كبيرة هو تثبيت الصادم على الجانب اليميني من الأسطوانة على قضيب الدفع. وعندما يتم ذلك بشكل صحيح، ستلاحظ ما يلي عند تدويرك للحذافة (الحذافة) ببطيء عن طريق اليد:

·       عندما يكون المكبس في الطرف اليميني الصحيح: يكون الصمام الداخلي مدفوعاً للداخل بالكامل ومغلقاً لثقب اللهب داخل الأسطوانة، بتداخل حوالي 1ملم.

·       عندما يكون المكبس في الطرف اليساري الصحيح: يدفع الصمام الداخلي بواسطة الحدبة الموجودة على المكبس، وبذلك يفتح ثقب اللهب بالكامل ما عدا ميليمتر واحد، ولو زدت ضغط الحدبة على الصمام ولو بمقدار بسيط جداً فذلك سيقوم بفتح الثقب بالكامل، لذا فإن هذا الضبط مهم جداً للحفاظ على المليمتر الواحد.

 


ضبط فتيلة اللهب

كل المحركات التخلخلية حساسة جداً تجاه حجم اللهب وموقعه أمام ثقب الأسطوانة. ومن المهم تفادي دخول الهواء البارد إلى داخل الأسطوانة مع الغازات الملتهبة، وهذا يحدث بسهولة مع الأمواج القوية للهب والداخلة للأسطوانة، وبشكل عام فإن المحرك يتوقف في هذه الحالة. يمكن لهذا أن يحدث أيضاً إذا كان اللهب صغيراً جداً، وحسب تجاربي وجدت أن عرض وارتفاع اللهب يجب أن يكون أكبر بمرتين من ثقب اللهب.

 

إن موقع اللهب أمام ثقب الأسطوانة مهم، ومن الضروري أن يكون موقع اللهب على بعد مليمترات من مركز الثقب ويكون موازياً لمحور الثقب أي عمودياً على المقطع العرضي للثقب، والزاوية المائلة تسبب فقداناً لطاقة اللهب.

 

وأخيراً، فإن المسافة بين اللهب وثقب الأسطوانة أيضاً مهمة. لذا، قبل تثبيت المشعل على المحرك يجب أن تجد المكان المثالي للمشعل وذلك بتحريكه باليد أمام ثقب الأسطوانة وتثبيته عندما يكون أداء المحرك أفضل.

 

يستعمل الإيثانول الصناعي (89% منه عبارة عن كحول) من أجل توليد اللهب، إذا كان متوفراً، حيث يكون درجة حرارة اللهب أعلى ويسبب ترسبات أقل على المكبس، وعلى الصمام الداخلي وعلى السطح الداخلي للأسطوانة.

 


أداء المحرك

يبدأ المحرك بالعمل بموثوقية تصل إلى 100%، فوراً أو ضمن الدقيقة الأولى من تشغيل المشعل. في هذه الدقيقة الأولى، يتكون هناك بخار ماء مكثف مرافق للعملية، لكن هذا البخار يختفي بعد أن ترتفع درجة حرارة الأسطوانة. وكما قلتُ سابقاً فإن المحرك التخلخلي ليس مهماً فيه اتجاه الدوران. وسرعة الدوران القصوى تتراوح من 400إلى 500دورة في الدقيقة إذا كانت كل القطع تعمل بشكل جيد.

 


أخيراً

بسبب بساطة تصميم هذا المحرك، قد يبدو غير مهماً بنظر البعض، لكنني متأكد بأن هذا التصميم الفريد، سيكون مهماً من قبل خبراء المحركات التخلخلية.

 


قائمة حل المشاكل

أحياناً أسأل نفسي ماذا سأفعل إذا حدثت أي مشكلة عند تشغيل المحرك. لتحديد سبب المشكلة، ووضع حل ممكن لها، فقد وضعت القائمة التالية لحل المشاكل ليتم اتباعها. والقيم الموجودة فيه متعلقة بالمحركات التي تعمل بأداة جيد وسرعة قصوى تصل من 400إلى 500دورة في الدقيقة:

 

1.    يجب أن يعمل المحرك بخفة: يجب أن ندرك أن الطاقة الناتجة عن اللهب منخفضة نسبياً. الديناميكية الحاصلة تحت الضغط والتي تحدث داخل الأسطوانة خلال تبريد غازات اللهب لا تزيد عن عُشر الضغط الجوي. وهذا يعني أن الاحتكاك الميكانيكي يجب أن يكون أقل ما يمكن داخل الأسطوانة حتى يتم التغلب عليها، بالإضافة إلى ذلك ولكي نزيد من قوة سحب المكبس أثناء التخلخل تم تركيب الحذافة الذي يقوم بتخزين الطاقة أثناء حركة المكبس لليمين ثم اعطائها للمكبس خلال شوط التخلخل، كي يبقى المحرك في حالة عمل. وبعض اختبارات الاحتكاك التي يمكن أن تجرى للمحرك في الحالة الباردة بدون لهب هي:

·       دفع الحذافة باليد بقوة.

·       إذا تم فصل الحذافة عن المكبس، يجب أن يبقى المكبس في حالة عمل لمدة من 1.5إلى 2دقيقة.

·       بوجود المكبس والصمام الداخلي والدافع، يجب أن يبقى المحرك في عمله لمدة 5إلى 8ثوان.

وإذا لم تتحقق الاختبارات السابقة، فسيكون هناك احتكاك غير مقبول، وفي هذه الحالة نستطيع أن نتبع الاسباب والحلول التالية:

·       هناك بقايا للمواد المحترقة على المكبس أو الصمام الداخلي أو السطح الداخلي للأسطوانة، وهذا يحدث بعد بعض عمليات التشغيل للمحرك بالحالة الطبيعية مع اللهب. والحل أن تقوم بتنظيف المكبس والصمام الداخلي والسطح الداخلي للأسطوانة بقطعة قماشية مناسبة (نسيج كتاني)، ثم العودة إلى اختبارات الاحتكاك المذكورة في الأعلى.

·       الازدواج صغير بين المكبس و/أو الصمام الداخلي مع السطح الداخلي للأسطوانة. والحل أن تقوم بتلميع (صقل أو جلخ) سطح المكبس والصمام الداخلي بورق الجلخ، أو السطح الداخلي للأسطوانة بمعجون التصقيل الناعم جداً، وعند عمل ذلك، قم باختبارات الاحتكاك مرة أخرى.

·       التواء في قضيب الدفع: يجب معرفة أن هناك فراغ بين ماسك الصمام والشق الموجود على المربط المسنن المثبت بالصمام الداخلي، لذا فإن حركة الصمام يجب أن تكون إلتقاطية من ماسك الصمام بسبب الفراغ الموجود.

ملاحظة:  الازدواج هو المسافة بين السطح الخارجي للمكبس والسطح الداخلي للأسطوانة، وتختار بحيث يكون الاحتكاك أقل ما يمكن بين السطحين، ومعروف لدى المهندسين الميكانيكيين أن هناك ثلاثة أنواع للإزدواجات، الازدواج التداخلي والخلوصي والانتقالي.

 image013

2.    قوة المكبس والصمام الداخلي على منع دخول وخروج الهواء إلى/من الاسطوانة: يجب أن تكون حركة المكبس والصمام الداخلي سلسة داخل الأسطوانة. ومن ناحية أخرى يجب أن يمنعا دخول أو خروج أي هواء لداخل الأسطوانة وبدون أي تزييت. ولذا، يجب أن يكون السطح الداخلي للأسطوانة ناعماً وأسطوانياً تماماً. واختلافات القطر الداخلي للأسطوانة على كامل طولها يجب أن لا يزيد عن 0.02ملم. وتستطيع أن تحقق ذلك بسهولة عن طريق توسيع الفجوة الداخلية للأسطوانة يدوياً بواسطة أداة التوسيع (الموسّع) القابلة للتعديل والكثير من مادة التزييت، قم بإمرار الموسّع داخل فجوة الأسطوانة عدة مرات مع الزيت حتى يصبح مروره سهلاً داخل الفجوة. ثم قم بتعديل عرض الموسع مرة أخرى وأعد العملية مرة أخرى حتى تصل إلى مرحلة يصبح بالكاد هناك اختلاف في القطر على طول الاسطوانة، بما لا يتجاوز 0.02ملم. هذا الطريقة مناسبة عند عدم امتلاكك لآلة شحذ (تجليخ). التفاوت بين الأسطوانة والمكبس والصمام الداخلي يجب أن لا يتجاوز 0.03ملم زيادة أو نقصاناً. بعد أن تضبط السطح الداخلي للأسطوانة كما ذكرت سابقاً، ستكون حركة المكبس والصمام الداخلي سلسة بشكل تام داخل الأسطوانة، والآن لفحص حصر الهواء عن طريق المكبس والصمام مع المحرك البارد بدون لهب قم بما يلي:

·       ضع المكبس في الموقع المتطرف الأقصى الصحيح (على اليمين).

·       ضع الصمام الداخلي في الموقع الصحيح أيضاً (على اليسار)، بحيث تغلق فجوة الأسطوانة.

·       قم بتحريك المكبس عن طريق تدوير الحذافة، وكنتيجة للضغط الزائد الحاصل داخل فجوة الاسطوانة فإن المكبس سيقوم بدفع الصمام الداخلي لليسار حتى يُفتح ثقب الاسطوانة، وفي هذه الحالة سيخرج الهواء المحصور داخل فجوة الاسطوانة من الشق الصغير الحاصل في ثقب الأسطوانة نتيجة حركة الصمام لليسار، وإذا تابعت حركة المكبس فإن الصمام الداخلي لن يتحرك لأن الضغط الزائد اختفى بعد فتح شق صغير في ثقب الاسطوانة. وإذا لم يتحرك الصمام في المرحلة الأولى لتحريك المكبس، فهذا يعني أن هناك تسريب كبير للهواء إما من خلال المكبس أو الصمام والحل الوحيد في هذه الحالة هو صنع مكبس أو صمام جديد.

3.    المواد المستخدمة في صناعة الأسطوانة والمكبس والصمام: في هذا التصميم الجديد قمت بصنع الاسطوانة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والصمام والمكبس من مادة الغرافيت لمنع أي ترسبات بالإضافة إلى خاصية التزييت الذاتي لهذه المادة. ولا أستطيع أن أحدد فيما إذا كان صنع الصمام والصمام من الفولاذ المقاوم للصدأ سيأتي بنتائج جيدة ومماثلة، لكن الغرافيت مفضل إذا استطعت الحصول عليه. حيث لن تقوم أبداً بتزييت المكبس أو الصمام، لأنه حتى لو استعملت طبقة رقيقة جداً من الزيت داخل الأسطوانة فإن هذه الطبقة ستحترق وتتحلل نتيجة الحرارة العالية للهب، تاركةً طبقة من الزيت المحروق على السطوح الداخلية.

ملاحظة: التفاوت هو القيمة الدنيا أو العليا المسموح بها لقطر أو بعد معين، وتسمى بالسماحية أحياناً.

 image014

4.    ضبط اللهب: أي مشعل للهب يمكن أن يعمل بشكل صحيح، إذا تم الاحتراق الجيد لغازات اللهب. وجميع المشاعل حساسة من هذه الناحية، لذا من المهم تفادي دخول أي هواء غير مخصص أو بارد مع الغازات الملتهبة. يجب أن يطابق اللهب ثقب الأسطوانة بشكل واضح.

·       يوضح الشكل فتيلة اللهب بالنسبة إلى ثقب الاسطوانة:

·       من المهم جدا أن يوضع مركز اللهب على بعد 5إلى 6ملم على اليسار من مركز الأسطوانة.

·       أي ذبذبة أو ارتجاف للهب قد يكون معطلاً لوظيفته، وفي هذه الحالة يتوقف المشعل عن العمل تماماً بسبب دخول هواء بارد مع الغازات الملتهبة.

·       تموضع موقع اللهب أمام ثقب الأسطوانة له تأثيرات مختلفة، وهذا ما جعلني أقوم بالكثير من التجارب لإيجاد الموقع المثالي في هذه الحالة، وكانت النتيجة كما في الشكل السابق، وفي هذه الحالة عمل المحرك بأداء جيد وبسرعة تتراواح من 400إلى 500دورة في الدقيقة.

والحقيقة المفاجئة هي أن فتيلة الاشتعال يجب أن تكون ملتصقة بالأسطوانة حيث المسافة بينهما تساوي الصفر، في حين أن مركز اللهب يجب أن يوضع على بعد
5ملم من مركز الثقب، وبهذه الأبعاد تم امتصاص اللهب بشكل رائع داخل الأسطوانة بدون دخول أي هواء بارد غير مرغوب به. وهذا ما جعل المحرك يدور بسرعة من 400إلى 500دورة في الدقيقة. لذا فأن الحراق يجب أن يتم ضبطه في الاتجاهين الأفقي والعامودي حتى يتم تحقيق المواقع السابقة.أحياناً عند عمل المحرك تستطيع أن تحدد الموقع المثالي لفتيلة القطن، عن طريق ليّها بملقط معين.

5.    الوقود المستعمل مع الحراق: يتحسن أداء المحرك بشكل ملحوظ عند استعمال الإيثانول الصافي، بدلاً من المحاليل الكحولية. إن درجة الحرارة الناتجة عن الإيثانول أعلى بكثير من المحاليل الكحولية، وأقل تلوثاً، بالإضافة إلى أن الإيثانول يحتوي على حوالي 10% من الماء، و2% من الميثانول، ولا تجب أن تكون كمية الميثانول مساوية 100% لأنه سام جدا.

 

6.    صيانة المحرك: على الرغم من استعمال الفولاذ المقاوم للصدأ والغرافيت، فإن المحرك قد يعاني من بعض الترسبات لسبب أو لآخر. في هذه الحالة قم بإزالة المكبس والصمام الداخلي ثم نظفهما بشكل كامل بواسطة قطعة قماشية أو ورقة مشبعة ببعض المواد المذيبة مثل مادة WD40. ثم قم بتجفيف كل شيء بعد ذلك.

 

القائمة المذكورة في الأعلى يمكن تحقيقها بسهولة ويسر، وعند تحقيقها سترى أن المحرك يعمل بشكل ممتاز.

     

تطوير

 

تقديم

كما جرت العادة أنه عند انطلاق أي فكرة في البداية مهما كانت بسيطة تبدأ بالتبلور والتطور لتمر من نسخة إلى أخرى مطورة من التي سبقتها وهكذا...

 

المحرك التخلخلي AFCF1

هذا الإصدار أحادي الأسطوانة، وهو شبيه بالذي قدمنا شرحه في هذا المقال. إليك تصميم المحرك التخلخلي AFCF1:

 

 

المحرك التخلخلي الثنائي (الملاكم)

يمكنك تطوير هذا العمل عن طريق زيادة عدد الأسطوانات ومضاعفة الأجزاء الأخرى أيضا، والمثال التالي يعطيك نبذة عن المحرك التخلخلي الثنائي (ويسمى الملاكم أيضا):

 

 

 

 

المحرك التخلخلي الرباعي (V4)

نسخة أخرى مطورة أكثر بأربعة أسطوانات مركبة على شكل الرقم العربي المشرقي ۷ حيث زاوية انفراجه تساوي 60درجة.

 

 

 


استعمال

إليك مثالا يظهر لك كيف يمكن دمج محرك تخلخلي أحادي الأسطوانة في شكل سيارة صغيرة:

 image015

 image016

 

 


مصطلحات المقال

 

العربية

إنجليزية

الفرنسية

محرك تخلخلي

(محرك فراغي، محرك الشعلة)

Vacuum Engine

Flame-licker engine

  Avaleur de flame

الحراق

Burner

 

مشعل للهب

Flame-Eater

 

التفاوت

Clearance

 

الموسّع

Reamer

 

الازدواج

Fit

 

الماسك

Catcher

 

ماسك الصمام

Valve catcher

 

الصادم

Striker

 

المانعة

Airtight sealing

 

الكأس

Tumbler

 

الزنبرك

Spring

 

الدافع الصغير

Pusher

 

الصمام الرئيسي

Head valve

 

الصمام الرئسي الخارجي

 External Head Valve

 

قضيب الدفع

 Pusher rod

 

المربط المسنن

 Stroke pin

 

 


تأليف

 

تأليف: Jan Ridders (ألمانيا)

البريد الإليكتروني:عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

الموقع الإليكتروني:http://ridders.nu

تاريخ التصميم الأصلي:14دجنبر 2005

تاريخ التصميم المجدد:17مارس 2011

 

ترجمة بتصرف: المهندس مازن يحيى العقلة (دمشق - سوريا)

البريد الإليكتروني: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

 

{jumi [*3]}  


مراجع

 

http://modelengineeringwebsite.com/vacuum_engine.html

http://modelengineeringwebsite.com/vacuum_pt_2.html

http://modelengineeringwebsite.com/Vacuum_pt_3.html

http://www.japantrendshop.com/gakken-vacuum-engine-car-kit-p-238.html

http://www.projectsinmetal.com/free-metalworking-project-plans-the-flame-eater-vacuum-engine-by-jan-ridders/

http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_engine

 

التعليقات  

ماجد الشمايله
0 # ماجد الشمايله 2015-09-22 06:18
ماشاءالله شي بجنن تصميم المحرك محرك تخلخلي
معلن انك مهندس راع
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير

أضف تعليقا


إصنعها يريد أن يتأكد أنك لست روبوتا، لذلك أحسب ما يلي:

كود امني
تحديث