Web
	Analytics
عرض العناصر حسب علامة : المحركات http://www.isnaha.com Fri, 20 Sep 2019 13:56:59 +0000 Joomla! - Open Source Content Management ar-aa بطاقة متحكمة بسرعة محركات التيار المستمر http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/1193-بطاقة-متحكمة-بسرعة-محركات-التيار-المستمر http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/1193-بطاقة-متحكمة-بسرعة-محركات-التيار-المستمر

بطاقة متحكمة بسرعة محركات التيار المستمر

نقدم لك نموذجين لصنع بطاقة متحكمة بسرعة المحركات العادية DC.

تقديم

يمكنك بطبيعة الحال إضافتها لمشروع آخر يعتمد على محركات التيار المستمر كالروبوتات مثلا وغيرها. هذين النموذجين في هذا المقال يحتويان على مركبات إليكترونية بسيطة ومتوفرة جدا. ويمكنك صنعها بنفسك واستخدامها وتطويرها كنا يحلوا لك بطبيعة الحال.

الأجزاء الرئيسية

العربية
إنجليزية
فرنسية

الكمية

القيمة أو الصيغة

مقحل (ترانزستور)

Transistor

1

BC557, PNP

1

BC338, NPN

مكثف
Capacitor
Condensateur

1

100 uF,
Polarity

مقاومة
Resistor
Resistance

1

47 Ohm

1

220 Ohm

1

22 KOhm

مقاومة متغيرة
Rheostat
Potentiometer

1

10 KOhm

محرك
Motor
Moteur

1

3 Volt

بطارية
Battery

1

3 Volt

الدارة الكهربائية 1

تعمل هذه الدارة على التحكم بسرعة دوران المحرك عن طريق مبدأ النبضات. تعتبر هذه الدارة جد فعالة لطريقة تحكمها بالمحرك عن طريق المقاومة الكهربائية.

تدعى هذه الدارة بالدارة النبضية (Pulse circuit)

الأجزاء الرئيسية

العربية
إنجليزية
فرنسية

الكمية

القيمة أو الصيغة

مقحل (ترانزستور)

Transistor

1

BC557, PNP

2

BC547, NPN

1

BC338, NPN

مكثف
Capacitor
Condensateur

1

47 nF

مقاومة

Resistor

Resistance

2

330 Ohm

1

680 Ohm

1

1 KOhm

1

2.2 KOhm

مقاومة متغيرة
Rheostat
Potentiometer

1

500 Ohm

محرك
Motor
Moteur

1

6 Volt

بطارية
Battery

1

6-12 Volt

الدارة الكهربائية 2

تقوم هذه الدارة أيضا بالتحكم بسرعة المحرك عن طريقة سلسلة من المقاومات الكهربائية. يقلل هذا من عزم المحرك وإذا توقف فلن يشتغل مرة أخرى.

تعمل هذه الدارة على تحديد نبضات التشوشيات المنتجة من المحرك ذاته لتقوم هي بإيقاف الدارة ببطئ.

لا بد من قراءته

من فضلك اضطلع على المقالات الثلاث التالية ولو بنظرة خاطفة إذ أنها مهمة في تحويل الدارات الكهربائية إلى بطاقات إلكترونية بمهنية عالية وبصنع يدك فقط:
اصنعها إليكترونيا – تحويل الدارات إلى بطاقات إليكترونية
اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية1
اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية2

من التصميم إلى التركيب

هذا نموذج لصنع البطاقة المتحكمة بسرعة المحرك العادي للدارة الكهربائية الثانية.

توجد أمثلة تجارية لهذا الجهاز، ولك في المثال جانبه نموذجا عليها إذا كنت حقا تريد أن تتاجر بها أنت أيضا.

تأليف

تأليف: Colin Mitchell

البريد الإليكتروني: talking@tpg.com.au

ترجمة بتصرف: محمد عبد الرحمان (الدار البيضاء - المغرب)

المراجع

http://www.talkingelectronics.com/te_interactive_index.html
]]>
ass.sahli@gmail.com (محمد عبد الرحمان) محركات التيار المستمر Thu, 02 Jul 2015 00:00:00 +0000
فاحص ومتحكم بالمحركات سيرفو http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/1171-فاحص-ومتحكم-بالمحركات-سيرفو http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/1171-فاحص-ومتحكم-بالمحركات-سيرفو

فاحص ومتحكم بالمحركات سيرفو

يمكنك استعمال هذا الجهاز لفحص عمل المحركات من نوع سيرفو والتحقق من سلامة دورانها. يمكنك صنعه ببساطة كبيرة اعتمادا على مركبات إليكترونية قليلة.

الأجزاء الرئيسية للفاحص

العربية
إنجليزية
فرنسية

الكمية

القيمة أو الصيغة

مؤقت
Timer

1

555 Timer

مقحل (ترنزستور)
Transistor

1

BC547

زر ضغطي
Pushbutton
Bouton Poussoire

2

Forward, Reverse

مكثف
Capacitor
Condensateur

1

10 nF

1

100 nF

مقاومة

Resistor

Resistance

1

68 KOhm

1

10 KOhm

1

33 KOhm

1

1 KOhm

1

4.7 KOhm

الأجزاء الرئيسية للمتحكم

العربية
إنجليزية
فرنسية

الكمية

القيمة أو الصيغة

مؤقت
Timer

1

555 Timer

صمام ثنائي
Diode

1

1N4148

مكثف
Capacitor
Condensateur

1

22 nF

مقاومة متغيرة
Potentiometer

1

100 KOhm

مقاومة
Resistor
Resistance

1

56 KOhm

1

3.3 MOhm

الدارة الكهربائية للفاحص

تعتمد هذه الدارة على المؤقت 555 كقلب لها. ويمكن التحكم بمهامها عن طريق الزرين forward و reverse اللذين يتحكمان في مسار دوران المحرك.

للمحرك سيرفو 3 أقطاب يجب وصلها مع هذه الدارة وهي positive و negative و signal.

الدارة الكهربائية للمتحكم

وقد يكون من الأحسن تعديل الدارة السابقة وضم مقاومة متغيرة لها من أجل التحكم بمواضع المحرك سيرفو. تقوم هذه الدارة بتوليد نبضة موجبة بحوالي 0.9 ميليثانية و2.1 ميليثانية. مرحلة الخمول بين النبضات هي حوالي 40 ميليثانية. ويمكن تقليص هذه المدة عن طريق التقليل من قيمة المقاومة 3.3M.

لا بد من قراءته

من فضلك اضطلع على المقالات الثلاث التالية ولو بنظرة خاطفة إذ أنها مهمة في تحويل الدارات الكهربائية إلى بطاقات إليكترونية بمهنية عالية وبصنع يدك فقط:
اصنعها إليكترونيا – تحويل الدارات إلى بطاقات إليكترونية
اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية1
اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية2

من التصميم إلى التركيب

يمكنك أن تنفذ الدارة على لوحة مثقبة مباشرة كما هو مشروح في المقال الأول في لا بد من قراءته. وإذا أردت أن تنجزها باحترافية أكبر فاستعن بالمعلومات الواردة في المقال الثالث ثم الأول لتخرجها على شكل لوحة مطبوعة وجميلة.

ملاحظة: الصورة الجانبية شبيهة وليست الأصلية.

مصطلحات المقال

العربية

English

Francais

المؤقت

Timer

Timer

متذبذب

Oscillator

Oscillateur

فاحص السيرفو

Servo tester

مربط

Pin

Pin

الأرضية

Ground

Masse

الإشارة

Signal

Signale

تأليف

تأليف: Colin Mitchell

البريد الإليكتروني: talking@tpg.com.au

ترجمة بتصرف: محمد السهلي

المراجع

http://www.talkingelectronics.com/te_interactive_index.html 
]]>
nihon.sahli@gmail.com (محمد السهلي) محركات السيرفو Sun, 31 May 2015 00:00:00 +0000
محرك السيارة - الجزء 2 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/802-محرك-السيارة-الجزء-2 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/802-محرك-السيارة-الجزء-2

محرك السيارة (الجزء 2)

00

نقدم لك خلال هذه الأجزاء مقدمة عامة عن المحركات من أجل أن تكون لنا سندا في مقالاتنا الأخرى حول صناعة الأنواع المتعددة للمحركات. توجد بعض المصطلحات المهمة والمعارف التي يجب أن تعرفها عند تقريرك لصنع المحركات.


ملاحظة

سيكون المقال كاملا بالمصطلحات العربية، وعلى الذين يجدون مشكلة في فهمها خصوصا لمن يعرفوها إلا بالإنجليزية أو الفرنسية فليرجع إلى جدول المصطلحات في آخر المقال الذي يلخص مجمل المصطلحات التقنية.

 


مكونات المحرك

 

1– مجموعة العمود المرفقي

01

تتكون مجموعة العمود المرفقي أساساً من التالي:

العمود المرفقي

يعمل العمود المرفقي على تحويل الحركة الترددية للمكابس – إلى أعلى وأسفل – إلى حركة دورانية.

الحذافة

توضع الحذافة على مؤخرة العمود المرفقي، والغرض منها موازنة الصدمات الناتجة عن الإنعكاسات المستمرة لحركة المكابس، متيحة للمحرك سلامة وانتظام دورانهوإلى جانب ذلك فهي تعمل على التغلب على النقط الميتة للمكابس، كما يركب عليها الطوق المسنن (ترس الفولان) المستخدم للتعشيق مع الترس الصغير (البنيون) الخاص بمبدأ الحركة (المارش).

02
03
04

ذراع التوصيل

تستند النهاية الكبرى لذراع التوصيل على محور المرفق، بينما تتصل نهايته الصغرى (رأس بتمان) بوتد المكبسأما النهاية الكبرى لذراع التوصيل فمقسمة إلى جزئين متصلين ببعضها البعض بمسمارين، حتى يمكن تركيبها وربطها حول نصفي سبيكة المحمل (كرسي التحميل) الموجودين على محور المرفق.

ملاحظة: عند إجراء الإصلاحات ينبغي بذل عناية خاصة لضبط استقامة أذرع التوصيل حتى تكون محاور أوتاد المكابس موازية تماماً لمحاور المرفق، وإلا انزلقت المكابس بميل في أسطوانتها مؤدية إلى التآكل الشديد والإلتصاق بها (القفش). ويمكن إدراك هذا العطل بوضوح عندما يصدر المحرك أصواتاً شديدة.

05

06

المكبس

تستخدم المكابس المصنوعة من المعادن الخفيفة على نطاق واسع في مجال هندسة السيارات. وتتميز هذه المكابس بحسن أدائها في درجات الحرارة العليا. يتكون الجزء العلوي للمكبس من رأس المكبس ومنطقة الحلقات (حلقات المكبس)، بينما يتكون جزئه السفلي من جذع المكبس وبه الصرتان، وتركب بالمكبس في المعتاد ثلاث حلقات. الغرض منها هو المحافظة على ضغط الغازات المتولد من الاحتراق.

بعد تركيب هذه الحلقات في الأسطوانات، ينبغي التأكد من أن وجه كل حلقة يلامس جدار أسطوانته بانتظام وإحكام، وينبغي الإهتمام بدقة إزواج حلقات المكبس بمجاريها وأنها على استقامة واحدة في الإتجاه المحوري حتى لا يسمح بتسرب خليط الوقود والهواء مباشرة عن طريق جذع المكبس. عند تركيب حلقات المكبس يراعى بصفة خاصة منع حدوث أي تغيير في شكلها الخارجي حتى لا يؤثر ذلك على جودة تلامسها، ولذلك يوصى باستخدام أداة الزردية عند تركيبها.

07

يتم تثبيت حلقات المكبس في مواضعها بالمسامير خشية أن تتمدد الوصلات وتنفرج عند مرورها بفتحات الأسطوانة، مسببة بذلك تلفا كبيراكما يجب التنبيه إلى أنه عند تركيب حلقات المكبس ينبغي تفادي صدمها، أو الطرق عليها أو إفرادها بشدة.

يستخدم كذلك (في المحركات الرباعية الأشواط) حلقات لتنظيم (كسح) الزيت. وهي تشبه حلقات المكبس، غير أنها أثخن منها قليلاً، علاوة على وجود مجاري حلقية ذات ثقوب (فتحات) تتوسط أسطحها الحلقية المنزلقة، وتؤدي إلى فتحات تصريف الزيت الموجودة بجذع المكبس. نتيجة لذلك، يعود الزيت الزائد من جدران الأسطوانة إلى المكبس من الداخل دون الإخلال بطبقة الزيت الرقيقة اللازمة للتزييت

أما الغرض من وتد المكبس فهو نقل الحركة من المكبس إلى ذراع التوصيل. ويتم توصيل المكبس بذراع التوصيل إما بتثبيت الوتد بالنهاية الصغرى لذراع التوصيل (رأس بتمان) ودورانه داخل الصرتين، أو بتثبيته بالصرتين ودوران النهاية الصغرى حوله.

08

 

2– الأسطوانات ورأس الأسطوانات

رأس الأسطوانة

تصنع الأسطوانات ورأس الأسطوانات إما من الحديد الزهر الرمادي أو من سبائك المعادن الخفيفة. وعادة ما يوجد حيز الإنضغاط برأس الأسطوانة لتسهيل التشغيل المكنى للأسطح الفعالة من الأسطوانة.

09

ولما كانت الأسطح الفعالة من الأسطوانات معرضة للتآكل أثناء عملها نتيجة للضغط الجانبي للمكابس، لذلك إنبغى إعادة تخريط كتلة الأسطوانات من الداخل عند إجراء الإصلاح العام (العمرة العمومية) – أي أنه يتم توسعها حسب درجة التآكل الحادث. ويمكن عموماً إعادة خرط الأسطوانة وصقلها ثلاث مرات من الداخل فقط نظراً لتناقص سماكة جدار الأسطوانة بعد كل مرة

البطانة

لتفادي استبدال كتلة الأسطوانة بعد انتهاء الثلاث مرات، تكبس بالأسطوانة بطائن تعمل بمثابة الأسطوانات الأصلية تماماًوقد أخذت التصميمات الحديثة بتركيب بطائن الأسطوانات من البداية، وقد تكون هذه البطائن جافة يحيط بها غلاف (قميص) من الحديد الزهر الرمادي أو المعدن الخفيف ويلامسها بطول محيطها الكلي، أو قد تكون مبتلة محكم رباطها من أعلى ومن أسفل في حين تحيط مياه التبريد بمنطقتها الوسطى مباشرة.

10

يتطلب عند جمع المحرك مراعاة النظافة التامة، فقد تعمل الجذاذات المعدنية (الرايش) أو الأتربة على سرعة إتلاف جدار الأسطوانة أو المكبس. ينبغي كذلك العناية بجودة تركيب الحاشيات (الجوانات)، فقد تؤدي الحاشيات البارزة في حيز الاحتراق إلى تكوين رواسب الزيت الكربونية، وبالتالي زيادة الاحتكاك وتآكل الأسطوانة قبل الأوان.

يؤدي التشغيل السليم لمحرك السيارة إلى التقليل من تآكل الأسطوانات إلى أقل حد ممكن، وللتوصيل إلى ذلك ينبغي الإلمام بكيفية التشغيل والضبط الصحيح للمغذي (المازج) عموماً، علاوة على العناية الخاصة باستخدام أنسب أنواع الزيوت والوقود أيضا.

في أثناء فترة تليين المحرك ينبغي عدم تحميله إجهادات زائدة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن التبريد له تأثير كبير على تآكل المحرك. وحتى يمكن تفادي السخونة الزائدة للمحرك فإنه ينبغي العناية بالمشع وعدم السماح بتكوين رواسب عليه. أما عند ترك السيارة في المرآب فترات طويلة، فينبغي ملء حيزات الاحتراق بالزيت حتى لا تصدأ الأسطوانات.

11

حاشيات رأس الأسطوانة

توضع حاشية (جوان)، مصنوعة من الأسبستوس مع النحاس أو الأسبستوس مع الحديد (الصفيح)، بين سطح كتلة الأسطوانات المجلخ بدقة وبين رأس الأسطوانات لإحكام ربطهما معاً ومنع التسرب من أي فتحة من الفتحات (كفتحات مياه التبريد وفتحات مسامير الرباط مثلا) وعزل حيزات الإنضغاط عن بعضها البعض.

بعد استبدال حاشية (جوان) جديدة بأخرى تالفة، وبعد تركيب رأس الأسطوانة في موضعه بعناية، ينبغي إحكام رباط المسامير مرتين أو ثلاث مرات كلما قطعت السيارة مسافة 200 كلم لتفادي تسرب مياه التبريد من الحاشية من أضيق أجزائها.

بدلاً من دخول خليط الوقود والهواء فقط – المتكون في المغذي (المازج) – إلى إحدى الأسطوانات أثناء شوط السحب، يؤدي الاستمرار في استخدام الحاشية التالفة إلى دخول الغازات المحترقة في الأسطوانات المجاورة، وبالتالي التأثير إلى حد بعيد على عمل المحرك وعمر استخدامه. وعلاوة على ذلك يعجز الإنضغاط حينئذ عن الوصول إلى القيم المحددة له. ويصبح الموقف أشد سوءاً عندما تتلف الحاشية وتسمح بالتسرب إلى دورة التبريد، حيث تتمكن مياه التبريد من الدخول إلى فراغات الأسطوانات فتتسبب في حدوث أضرار خطيرة أو إتلاف كل المحرك. بالإضافة إلى ذلك، فقد ينخفض ضغط خليط الوقود والهواء بسبب وجود المواضع التالفة بالحاشية أثناء شوط الإنضغاط. ويمكن اكتشاف هذا العطل بظهور فقاعات في الماء الموجود بالمشع المملوء إلى نهايته عندما يكون المحرك في حالة دوران بسرعة منخفضةويجب على أية حال عدم الخلط بين ظهور الفقاعات في مياه التبريد في هذه الحالة وبين ظهورها في حالة التبريد الجوي.

عند تركيب الحاشية الجديدة ينبغي مراعاة عدم بروز أي جزء منها أو إنضغاطه داخل حيزات الإحتراق أو مسارات مياه التبريد نتيجة لإحكام الرباط، فقد يؤدي بروز أي جزء من الحاشية إلى تكون رواسب زيت كربونية تتسبب في حدوث الإشعال المتقدم، وبالتالي ظهور الفرقعة (التصفيق) المعروفة بالمحرك.

أما الأجزاء التي تبرز من الحاشية في مسارات التبريد فتعمل على تضييق الممرات وخنقها، وقد تؤثر تأثيراً بالغاً على تبريد المحرك.

وجدير بالذكر أن جميع تصميمات الحشيات ليست متماثلة وترتب فتحات التزييت الجبري على جانب واحد فقط، وخاصة في المحركات ذوات الصمامات العلوية (الرأسية). وحتى لا تعترض الحشيات سبيل هذه الفتحات فتعوق سريان الزيت، ينبغي فحص كل حاشية بعناية قبل تركيبها.

12

 

3– مجموعة التحكم في المحرك

تشمل مجموعة التحكم في المحرك جميع الأجزاء التي تتحكم في دورة الأشواط، من تزامن حركة الصمامات إلى كيفية التحكم في الفتحات.

13

تتكون مجموعة تزامن حركة الصمامات بالمحرك الرباعي الأشواط ذي الصمامات الرأسية (في حالة وجود الصمامات برأس المحرك) من عمود الحدبات، والروافع (التاكيهات)، والصمامات بزنبركاتها وأقراص الزنبركات (الأطباق) ومخاريط الصمامات، وأذرع دفع الصمامات، والأذرع المترجحة بمحاملها. أما إذا كان عمود الحدبات فوق الصمامات فلا داعي لوجود الروافع أو أذرع دفع الصمامات.

13

وأهم جزء في مجموعة تزامن الحركة هو الصمام، وهو عبارة عن قرص له وجه حلقي (2)، في نهاية القرص (1)، وساق (3). يتخذ وجه القرص شكلاً مخروطياً (زاوية 45 5)، وتجرى له عملية تجليخ وتحضين (روديه) مع سطح مقعده (4) لمنع التسرب عن طريقه.

15
14

ولتسهيل عملية التجليخ والتحضين يفتح شق نافذ بطول رأس الصمام في حالة الصمام الكروي الشكل، أو تفتح في جزء منه مثقبية (مشقبية) بطريق التفريز في حالة الصمام المسطح الشكل.

يتكون السطح الإنتقالي – الواصل بين قرص الصمام وبين ساقه – من منحنى إتصال، للحصول على مقطع انتقال متدرج، وتفادي إنكسار الصمام.

يتم فتح الصمام برفع ساقه عن طريق الرافعة وذراع الدفع والذراع المترجحة التي تتحرك بواسطة الحدبات الموجودة بعمود الحدبات، أما القفل فيتم عن طريق زنبرك الصمام (5).

يتوقف معدل ملء الأسطوانات، وبالتالي أداء المحرك، على تصميم آليات الصمام، وكيفية عملها. للحصول على معدل ملء مناسب يجب تصميم الصمامات بأقراص ومسافات تحرك كبيرة على قدر الإمكان. ويحد من مسافة تحريك الصمام (8) كل من عمود الحدبات، والإشتراطات الخاصة بالحصول على تشغيل هادئ، والقوى الديناميكية التي تتولد عند تشغيل الصمامات. كما يتطلب معدل الملء في المحركات ذوات السرعات العالية مراعاة عدم تعريض خليط الوقود والهواء المسحوب إلا لأقل إختناق ممكن عند مروره من مقطع الصمام المفتوح.

تصمم أبعاد زنبركات الصمامات المستخدمة في القفل بحيث تتبع الصمامات حركة الحدبات بدون تمايل (إرتعاش)، ولو عند السرعات العالية. وبالرغم من تعرض صمامات العادم لدرجات حرارة مرتفعة إلا أنه ينبغي أن تتميز بقدراتها على إحكام الجلوس في مقاعدها، وينتج عن ذلك تمدد سيقان الصمامات حرارياً. ولذلك يجب تثبيت خلوص (برغي للتثبيت) كل آلية تشغيل من مجموعة تزامن الحركة. سيؤدي هذا إلى ضمان إحكام الصمامات ومنع التسرب عن طريقها، ويصل هذا الخلوص في المتوسط إلى 0.3 ملم لصمامات السحب وصمامات العادم وهي ساخنة. ولضبط الخلوص تزود الروافع أو الأذرع المترجحة ضبط او مسامير مركزية.

وإذا كان خلوص صمام السحب زائدا على الحد، فلن يكون معدل ملء الأسطوانات بخليط الوقود والهواء كافياً. كما أن الخلوص الزائد في صمام العادم يؤدي إلى اعتراض سبيل الغازات الساخنة العادمة وإعاقة طردها بالدرجة الكافية. ويمكن الإحساس بالخلوص الزائد في الروافع عن طريق الأصوات الإصطكاكية التي تسمع عند دوران المحرك. أما إذا كان خلوص الروافع أقل من اللازم فإن قفل الصمامات لا يكون كافياً، مما يؤدي إلى إحتراقها بسرعة، وفي هذه الحالة تكثر عمليات الإصلاح. لذلك ينبغي مراجعة خلوص الروافع بواسطة مفك البراغي (المجس).

16ضبط الخلوص

يتسبب النقص الشديد في الخلوص إلى عدم إحكام قفل الصمام. ويتوقف مقدار الخلوص على درجة السخونة وطول ساق الصمام، وعند ضبط الصمامات يجب المحافظة على مستوى الخلوص المحدد في مواصفات المصنع المنتج.

يتطلب أنسب معدل لملء الأسطوانات أن يتم فتح صمام السحب بسرعة – أي أن يتصل الصمام إلى أقصى مسافة لتحركه بأسرع ما يمكن – وأن يظل مفتوحاً فترة طويلة، ثم يقفل بسرعة مرة أخرى.

تختلف كيفية التحكم في الصمامات الرأسية عنها في حالة الصمامات المقلوبة. ويعتبر الشكل الهندسي لحيز الإنضغاط من أهم العوامل التي تحدد أقصى نسبة للإستفادة للوصول لأعلى قيمة للإنضغاط، وبالتالي جودة أداء المحرك. كما أن ترتيب الصمامات من العوامل المهمة.

وقد سبق القول بأن وسيلة التحكم في الصمامات المرتبة في ترتيب رأسي أقل تعقيداً في تصميمها، إلا أنه يعاب عليها تسببها في إنخفاض معدل ملء المحرك نتيجة للتغير في اتجاه سريان الغاز. وقد تلشى هذا العيب عن طريق ترتيب الصمامات بـوضع مقلوب، مما أدى إلى تحسي معدل الملء بشكل ملحوظ. لكن ترتيب الصمامات في هذا الوضع – على أية حال – يستلزم عدداً أكبر من المكونات.

وهناك طرازان متميزان من الصمامات المقلوبة:

  1. يعمل الطراز الأول عن طريق عمود الحدبات الموجود في علبة المرفق.

  2. يعمل الطراز الثاني عن طريق عمود الحدبات العلوي.

في حالة وجود عمود الحدبات بعلبة المرفق، يستبدل الصمام الرأسي بذراع دفع يعمل على تحريك رافعة ترجحية ذات كفتين (رافعة من الدرجة الأولى مركبة برأس الأسطوانات) تؤثر على ساق الصمام. تزود الرافعة، في الجانب الذي يستمد الحركة من ذراع الدفع، ببرغي ضبط مقلوظ مشقوق الرأس وصامولة يسمحان بضبط خلوص الصمام. يتم تحريك الصمام في دليلة ورجوع الزنبرك أساساً بالكيفية نفسها التي يعملان بها في حالة الصمامات الرأسية. وفي حين ترتب الصمامات التي يتحكم فيها بأذرع الدفع في صف واحد جنباً إلى جنب في الإتجاه الطولي لرأس الأسطوانات، ترتب الصمامات التي تعمل عن طريق عمود الحدبات العلوي عادة في وضع مائل إلى الخارج.

17 18

وتؤدي التكاليف الزائدة في حالات كثيرة إلى الأداء الأفضل الذي يتم الوصول إليه بالتحكم بهذه الكيفية، والذي يسمح ببلوغ سرعات أعلى مع تشغيل سلس وهادىء للمحرك وآليات التحكم.

بعد تشغيل المحرك فترات طويلة تتكون رواسب زيت كربونية على فتحات العادم تعمل على تضييق ممرات الغازات المحترقة بشكل ملحوظ، مما يؤثر على تزامن الحركة. لذلك ينبغي تنظيف فتحات العادم بعد كل 10000 إلى 20000 كلم من التشغيل. تتوقف كمية رواسب الزيت الكربونية أساساً على طريقة القيادة، والإجهادات الحادثة بالمحرك، ونوع الزيت الممزوج بالوقود.

زنبرك الصمام هو الجزء الوحيد الذي يحد من إمكان زيادة السرعة على 8000 لفة في الدقيقة. فبالرغم من تصميمه بالشكل اللولبي الذي يتميز بالقوة والقصر النسبي في الطول، إلا أن ذبذباته تصبح غير مناسبة إذا زادت السرعة على ذلك القدر. ونتيجة للإرتعاش الناتج حينئذ، لا يتمكن الصمام من القفل بالشكل الصحيح، ويحتمل – بالإضافة إلى ذلك – إنكسار الزنبرك في هذا النطاق من السرعة.

من أجل التغلب على هذه الصعوبات التي تحدث خاصة في المحركات ذات القدرات العالية، فقد توصل منتجو محركات سيارات السباق إلى وسيلة يمكن بها قفل الصمام عن طريق الحركة المضادة لعمود الحدبات.

يتضح من تصميم عمود الحدبات المبين بالشكل انه عمود عادي يحمل عدداً من الحدبات والحدبة عبارة عن بروز في جانب واحد من العمود، وتمكن من فتح الصمام أو قفله وفقاً لشكلهاويتم قفل الصمام نتيجة لضغط زنبركه. ويزود كل صمام من صمامات السحب أو العادم بحدبة واحدة يتحدد وضعها وفقاً لتوقيت فتحه أو قفله، ويستمد عمود الحدبات حركته من العمود المرفقي بواسطة تروس أو سلسلة (كاتينة) أو عمود رأسي ينقل إليه الحركة من العمود المرفقي بواسطة تروس مخروطية أو تروس ذوات أسنان مائلة.

19

أما نسبة التعشيق فهي تساوي 1:2، أي أنه إذا أتم العمود المرفقي لفتين كاملتين يكون حينها قد أتم عمود الحدبات لفة واحدة وفتح خلالها كلاً من صمام السحب وصمام العادم مرة واحدة.

20

 

4– دورة التزييت

 

تعمل جميع المحركات المزودة بالحامل (كراسي التحميل) العادية بنظام التزييت الجبري، حيث يُدفع الزيت المضغوط عن طريق مضخة الزيت ذات الترسين التي يدور ترساها بإحكام داخل غلافها. وينبغي أن يكفل تعشيق الترسين جودة وإحكام تشابك أسطح أسنانهما المعشقة.

21
22

ويوضع مدخل السحب بالمضخة دائماً في أسفل موضع بحوض الزيت، وهذا الموضع يكفل لمضخة الزيت دائماً سحب الكمية الكافية من زيت التزييت سواء كانت السيارة في طريق صاعد أم كان مستوى الزيت منخفضاً. وتستمد مضخة الزيت حركتها من العمود المرفقي.

توجد في مدخل ماسورة السحب مصفاة للزيت لحجز الشوائب ومنعها من دخول المضخة. وإذا لم تنظف هذه المصفاة دورياً بصفة منتظمة فإن الأوساخ تتكون عليها، ويصبح مرور الزيت غير كاف، وبالتالي ينخفض ضغطه. ويمكن الوصول إلى مصفاة الزيت بسهولة بعد فصل حوض الزيت، أو كشف أي فتحة اخرى خاصة فيه.

23
24

تحدث الإتساخات الشديدة إذا لم يتم تغيير الزيت وفقاً للفترات المحددة. وغالباً ما تشتمل دورة التزييت على مرشح معدني أو ورقي ينبغي تنظيفه كلما غير الزيت. ويجب تغيير عنصر الترشيح (القلب) الورقي دائماً. يخرج الزيت المضغوط من مخرج الزيت المرشح ليصل إلى محامل العمود المرفقي، ومنها إلى جميع المحامل الرئيسية ومحامل (سبائك) أذرع التوصيل عن طريق ممرات الزيت الموجودة بالعمود المرفقي. وعندما يكون المحرك ساخناً ينبغي أن يكون ضغط الزيت من 2 إلى 3 ضغط جوي (حوالي 28–43 رطل/البوصة المربعة).

25

ومن المعلوم أن لزوجة الزيت تقل بارتفاع درجة الحرارة، ولكن ينبغي ألا تقل عندئذ خصائص التزييت أو جودته إطلاقاً. ومن العوامل التي تؤثر على جودة التزييت السعة الحجمية لحوض الزيت، أي المستوى القياسى لزيت التزييت بداخله.

قد يضاف أيضا مبرد للزيت في المحركات ذات القدرات العالية لمنع ارتفاع درجة حرارته. ويكتفي في الاستخدامات العادية بتبريد الزيت في حوض الزيت عن طريق الهواء وتياراته المتولدة عند السير بالسيارة. وقد يزود قاع حوض الزيت بزعانف طويلة لتسريب الحرارة.

وبالرغم من تركيب المحامل على خير وجه، إلا أن بعض الزيت المضغوط قد يتسرب خارج محامل أذرع التوصيل ومحامل العمود الفقري. وبتأثير الطرد المركزي، الناتج عن دوران العمود، يصل هذا الزيت إلى جدران الأسطوانات والمكابس من الداخل مسبباً تزييت محامل النهايات الصغرى لأذرع التوصيل.

وقد سبق القول بأنه توجد بالجزء السفلي من المكبس حلقات لتنظيم الزيت، الغرض منها كسح الزيت الزائد عن الحاجة وإعادته إلى حوض الزيت دون الإخلال بطبقة الزيت الرقيقة التي يستند إليها المكبس وحلقاته.

ويجب كذلك المحافظة على هذه الطبقة الرقيقة من الزيت في جميع مواضع المحمل لمنع أي تشغيل جاف (على الناشف) أو لصق (زرجنة) نتيجة التلامس المعدني المباشر الذي يحدث عند تلف طبقة الزيت. وقد يحدث ذلك عند زيادة الضغط المحامل ونقص الزيت.

يجب تغيير زيت التزييت في فترات بصفة دورية – بعد كل حوالي 1500 كلم عادة – وفي حالة المحركات الجديدة – أو التي أجريت لها عمرة – يلزم تغيير الزيت بعد كل 500 كلم. وقد يسهم التشغيل الزائد للصمام الخانق، والاستخدام الكثير لسرعة التباطؤ (أي وجود قوة زائدة)، في تخفيف الزيت، كما يؤدي إلى تخفيفة كذلك تكثيف أبخرة الماء المتكونة في الأسطوانات في حالة التسخين غير الكافي للمحرك.

26

وعلاوة على ذلك فقد يدخل الوقود إلى علبة المرفق عن طريق مضخة الوقود. ويتسبب عن كل هذه العيوب بمرور الوقت تخفيف شديد للزيت. وتعرف هذه الحالة باسم "إزمان" زيت التزييت، حيث يمكن إدراكها بالنظر عند ظهور الزيت باللون الأسود. لذلك لا يكفي عملياً مراجعة مستوى الزيت باستمرار وإستكماله، ولكن تغيير الزيت كلية بصفة دورية.

وينبغي تصريف الزيت المستهلك عندما يكون المحرك ساخناً. وقبل تفريغ الزيت الجديد يجب إدارة المحرك وبه زيت الغسيل والتنظيف لمدة خمس دقائق للتخلص من بقايا الزيت المستهلك.

في حالة التزييت الجبري كذلك تستهلك محامل (سبائك) أذرع التوصيل والمكابس المحكمة وحلقاتها بعض الزيت الذي قد يصل إلى حوالي 0.1 إلى 0.3 لترا لكل 100 كلم. ويدل الإستهلاك الزائد في الزيت على أن الأسطوانات قد أصبحت مستدقة (مسلوبة) أو أصبحت استدارتها غير منتظمة، كما يدل على تآكل حلقات المكابس.

عندما يكون المحرك ساخناً ينخفض زيت التزييت بشكل ملحوظ. ويشير ذلك في معظم الحالات إلى أن موعد الإصلاح الرئيسي (العمرة العمومية) للمحرك قد حان.

تؤدي حلقات المكابس المتآكلة إلى زيادة استهلاك الزيت نتيجة للخلوص الموجود بمجاريها في المكابس. فعندما يتحرك المكبس إلى أسفل تعمل حلقاته على تهريب الزيت من الطبقة الرقيقة وتجمعه في الحيز الحر الموجود تحتها، والمحصور بينها وبين مجاري المكبس. وعندما يتحرك المكبس إلى أعلى يدفع هذا الزيت فوق حلقات المكبس فيصل إلى حيز الإحتراق ويحترق فيه، وتعمل حلقات المكبس المتآكلة بمثابة مضخة للزيت، فتزيد من استهلاك الوقود بدرجة كبيرة.

وحيث أنه يجب التحكم في ضغط الزيت، لذلك يركب محدد قياس ضغط زيت، يعمل كهربائياً، في لوحة أجهزة البيان (التابلوه). وعندما يقل ضغط الزيت عن القيمة المحددة يضيء مصباح التنبيه.

أما إذا كان هناك زيادة في زيت التزييت، فإن ذلك يؤدي إلى تقليل المقطع المستعرض لفتحات المرور والطرد نتيجة لإحتراق جزء من الزيت الزائد مع الوقود، وتكون الرواسب الكربونية وتراكمها عليها بمرور الوقت. كما يسد خافض الصوت (الشكمان) وماسورة العادم برواسب الزيت الكربونية عند رأس المكبس في حيز الإنضغاط، مؤدية إلى إشعالات وتوهجات بالسطح. ويمكن إدراك وجود زيادة في الزيت بظهور العادم بلون داكن (أزرق فاتح).

 

5– دورة التبريد 

لمنع زيادة سخونة مكونات المحرك نتيجة لارتفاع درجات الحرارة والإنضغاط فانه ينبغي تبريده في مناطق حيزات الإحتراق والأسطوانات، والعمل على تسريب الحرارة الزائدة منه.

أولاً: التبريد الداخلي
تعمل المكابس على تسريب جزء كبير من حرارة الإحتراق التي تمتصها، إلى زيت التزييت وجدران الأسطوانات. وفي هذا المجال يتفوق المكبس المصنوع من المعادن الخفيفة على المكبس المصنوع من الحديد الزهر نتيجة لموصليته العالية للحرارة، كما ينتقل جزء من الحرارة المتراكمة إلى الغازات الجديدة المسحوبة.

27 

ولمقابلة التدفق الحراري إلى جدار الأسطوانة يجب استخدام أسطوانات مصنوعة من المعادن الخفيفة مع طلاء أسطحها الفعالة بمادة الكروم. ويؤدي التسريب الجيد للحرارة بهذه الطريقة إلى زيادة الإنضغاط بحوالي 10% دون أي زيادة في إحتمالات الخبط (الفرقعة)، وفي الوقت نفسه يمكن زيادة قدرة خرج المحرك بحوالي 7% مع التقليل من إستهلاك الوقود. ويعتبر الطلاء الصلد بالكروم خير وسيلة للتقليل إلى حد كبير من تآكل الأسطح الفعالة من الأسطوانات، وحلقات المكبس كذلك. وتتوقف المشاكل الفنية للتبريد الداخلي على مدى الضبط الصحيح للمغذي (المازج). فالإمداد غير الكافي بالوقود (الخليط المفتقر) يتسبب في زيادة سخونة المحرك، ويؤدي في الوقت نفسه إلى زيادة التآكل

ثانياً: التبريد بالمياه

يستخدم الماء كعنصر وسيط لتسريب حرارة المحرك إلى الهواء. وفي هذه الحالة تحاط مكونات الأسطوانات ورأس الأسطوانات – المطلوب تبريدها – بقمصان تدور فيها مياه التبريد فتمتص الحرارة. وبعد ذلك تدفع المياه الساخنة إلى المشع، حيث تنتقل حرارتها إلى الهواء المار خلاله. يمكن إتمام دوران المياه إما تلقائيا (أوتوماتيكياً) أو جبرياً، ولذلك يجب التفريق بين التبريد بالمثعب الحراري (تيارات الحمل) وبين التبريد الجبري. فالتبريد بالمثعب الحراري مبني على أن الوزن النوعي للماء الساخن أقل منه للماء البارد، وبذلك فهو يرتفع دائماً تلقائيا إلى أعلى مسبباً حركة دوران مستمرة

28

لذلك ينبغي أن تكون فتحة خروج الماء في أعلى موضع بالمحرك، أي فوق رأس الأسطوانات، بينما تكون فتحة دخول الماء البارد في أسفل موضع بالدثار المائي.

تصمم مساحة مقطع ممرات المياه بحيث تكون أكبر ما يمكن حتى لا تعوق حركة دوران مياه التبريد. ومن ثم فإن التبريد بالمثعب الحراري يتطلب وجود حيزات مياه ومشعات أكبر نسبياً مما في حالة التبريد الجبري.

وجدير بالذكر أن المشع في حالة التبريد بالمثعب الحراري يكون دائماً مملوء بالماء حتى نهايته، أي أن فتحة الخروج من المحرك إلى المشع يجب أن تكون مغطاة بالماء

29

وينبغي عدم إعاقة حركة مرور مياه التبريد، وإلا أختزنت المياه الساخة فوق الأسطوانات مؤدية إلى زيادة سخونة المحرك وغليان مياه التبريدولكفالة الإنتقال الجيد للحرارة من الأسطح الفعالة للأسطوانات ورأس الأسطوانات إلى الماء، فانه يجب التقليل من سماكة الجدران المعدنية الفاصلة (أي جدران الأسطوانات ورأسها)، وجعلها رقيقة على قدر الإمكان. لكن تحد من هذه السماكة متطلبات السباكة وضرورة الحصول على المعدن الكافي لإعادة خرط (تجويف) الأسطوانات. لذلك تكون سماكة جدران الأسطوانات ورأس الأسطوانات من 6 إلى 8 ملم (حسب حجم الأسطوانات).

يصمم دثار (قميص) المياه حول السطح الفعال للأسطوانة حتى منطقة النقطة الميتة السفلى لكي يسمح للماء بالإحاطة بالأسطوانة من جميع جوانبها. وتتيح دورة التبريد بالمياه سباكة جميع الأسطوانات في كتلة واحدة، ويمكن إحاطة رأس الأسطوانة بالمياه بصفة خاصة عند الجدار الخارجي لفراغ الإحتراق. فهي تتلقى مياه التبريد الواردة إليها من كتلة الأسطوانة عن طريق الفتحات العلوية الموجودة بالسطح الملاصق الكائن بين كتلة الأسطوانة ورأسها. ولذلك يجب قطع فتحات لمرور المياه في الحاشية الموجودة بها والمصنوعة من النحاس والأسبستوس. كما ينبغي إحكام هذه الفتحات تماماً لمنع التسرب عن طريقها، وإلا دخلت مياه التبريد في الأسطوانات مؤدية إلى حدوث الطرق (الدق) المائي، وبالتالي تلف المحرك كلية.

في دورة التبريد الجبري تُدفع مياه التبريد عن طريق مضخة طاردة مركزية موجودة في مسارها وتستمد حركتها من المحرك. ونظراً لأن المضخة تكسب مياه التبريد سرعة في سريانها، لذلك يمكن تقلقل المقاطع المستعرضة لممرات (مجاري) المياه في هذه الحالة عنها في حالة التبريد بالمثعب الحراري. وعلى أي حال فالدورتان متماثلتان من حيث التجهيز والمكونات الأساسية.

وقد تركب المضخة في مسار المياه الباردة أو الساخنة، أي في الجزء العلوي أو السفلي من المحرك. وصندوق الحشو الموجود على عمود المضخة هو الذي يتسبب غالباً في الفقد الذي يحدث لمياه التبريد. لذلك ينبغي بذل عناية خاصة لمراقبة تشغيله، فعند حدوث تسربات منه يجب إحكام رباط الحشو أو إستبداله. وعلاوة على ذلك، يجب تزييت عمود المضخة في فترات دورية منتظمة لتفادي إلتصاقه (زرجنته).

30

تتميز مضخات مياه التبريد الحديثة بعدم حاجتها إلى إجراءات صيانة. بمعنى أنها لا تحتاج إلى تزييت أو ضبط، ولا يستخدم فيها الحشو الرصاصي لمنع التسرب، وإنما تستخدم جلبة من رتبة خاصة من المطاط تتميز بمقاومتها الفائقة للتآكل بالإحتكاك (البلى).

يعمل المشع كمبدل حراري بين مياه التبريد الساخنة والهواء. وهناك فرق – من حيث التصميم – بين المشع الأنبوبي (ذي الأنابيب) وبين المشع المضلع:

فالمشع الأنبوبي – أو المشع ذو الأنابيب الخيشومية – مصنوع من عدد كبير من الأنابيب الرأسية المرتبة جنبا إلى جنب، والتي يتخذ مقطعها الشكل البيضوي. وهي تتخلل عدة ألواح رقيقة تعمل بمثابة ضلوع، وهذه الأنابيب ملحومة بسبيكة قصدير من نهايتها العلوية بالخزان العلوي للمشع، ومن نهايتها السفلية بالخزان السفلي له. تسرى مياه التبريد خلال الأنابيب، بينما يتخلل هواء التبريد الأضلع المرتبة بشكل أفقي. تتميز هذه المشعات بإمكان سريان المياه فيها في خطوط مستقيمة، وخلوها من المنحنيات التي تعترض مرور المياه. لذلك فهي قلما تنسد أو تتكون فيها الرواسب المعتادة كما أنها سهلة التنظيف. يتميز هذا النوع من المشعات بتحملية كبيرة، نظراً لأن عدد الدرزات (الدسرات) الملحومة فيه قليل. وأنسب استخدام له في عربات النقل (اللوارى) والجرارات. بالإضافة إلى ذلك فمقاومته للضغوط الداخلية كبيرة.

أما المشع المضلع فيتكون من عدد كبير من الرقائق المعدنية المموجة والمرتبة دائماً على هيئة أزواج وتتباعد عن بعضها البعض بمسافة محددة. وأسطح هذه الرقائق مقصدرة بأكملها من الأمام والخلف بطريق الغمس. كما أن نهاياتها ملحومة بالقصدير من أعلى بالخزان العلوي ومن أسفل بالخزان السفلي. ويعيب هذا النوع من المشعات ضعف مقاومته للصدمات والضغوط الداخلية. وممرات المياه فيه متعرجة وضيقة، وبالتالي فهي أكثر إحتمالاً للإعاقة والإنسداد بالرواسب المتكونة

لكفالة التوصل إلى التبريد الكلافي والمناسب لجميع ظروف التشغيل، فإن هواء التبريد المار خلال المشع يتوافر جزء منه من الريح المتولدة في أثناء السير، في حين تمد بالجزء الآخر من المروحة الدائرة المركبة خلف المشع. والتي تستمد حركتها من المحرك عن طريق سير على شكل الرمز V. وعند السير بسرعات عالية تمد الريح بكمية كبيرة وكافية من هواء التبريد، أما عندما تكون سرعات القيادة منخفضة – وخاصة عند صعود المرتفعات – فيقع عبء الإمداد بالجزء الأكبر من هذا الهواء على المروحة. وللحصول على أنسب سريان للهواء خلال المشع ينبغي أن تكون المروحة ذات قدرة وحجم مناسبين، وأن تركب بحيث تكون أقرب ما يمكن من المشع.

يتطلب الأمر تدبير وسيلة للتحكم في الإمداد بهواء التبريد نظراً لاختلاف أحمال المحرك في أثناء التشغيل، واختلاف درجات حرارة الهواء الخارجي صيفاً وشتاء. ولا يكون تشغيل أي محرك جيداً واقتصادياً إلا إذا كانت درجة حرارة التشغيل بين 80 و90 درجة مئوية على الأقل. وتتسبب درجات الحرارة التي تقل عن ذلك – أي عندما يكون المحرك مبرداً أكثر من اللازم – في نشوء خلوص كبير بالمكابس عند السير، مما يؤدي إلى إتلاف زيت التزييت نتيجة لتخفيفه، وإلى حدوث تآكل كبير بسبب الإحتكاك. أما إذا سخن المحرك أكثر من اللازم فإنه يتسبب في إلتصاق (قفش) المكابس، وحدوث الإشعالات نتيجة لتوهج سطحها. يمكن إجراء التحكم في درجة حرارة مياه التبريد بإحدى طريقتين:

31
  • إما بإيقاف الإمداد بالهواء – أي بتغطية المشع (شتاء)،

  • أو تلقائيا بوضع صمام في دورة التبريد بحيث يمكن التحكم فيه بواسطة المنظم الحراري (ثرموستات).

يوقف الإمداد بالهواء بواسطة غطاء المشع الذي يزود في منتصفه بهوايات تفتح أو تقفل – حسب الحال – بما يتماشى مع درجة الحرارة الخارجية، كما أنه يمكنها التحكم في مساحة سطح التبريد. يغطى سطح المشع بإحدى طريقتين:

  • إما بستارة يمكن إسدالها أو طيها عن طريق شداد سلكي (حبل)،

  • أو بمصراع (شيش) يتكون من عدد من شرائط معدنية مرتبة وتدور حول مفصلات في وضع رأسي ويمكن تشغيلها عن طريق أذرع لتسمح بتغطية المشع جزئياً أو كلياً.

وفي كلتا طريقتي تغطية المشع ميكانيكياً ينبغي تركيب المنظم الحراري (ثرموستات) يمكنها مراقبة درجة حرارة مياه التبريد والتحكم فيها.

ويجرى التحكم التلقائي بتركيب المنظم الحراري في دورة التبريد عند المدخل – أي عند أكثر أجزائها سخونة، وهو الجزء الموجود بين المحرك وبين فتحة دخول المشع. ويشتمل المنظم الحراري أساساً على صندوق محكم، جدرانه الجانبية الأسطوانية مموجة، وهو مملوء بسائل يسهل تبخره عند تسخينه، ويولد ضغطاً كافياً لتمدد الصندوق نتيجة لزيادة ضغطه الداخلي. ويتصل قاع الصندوق بالصمام بحيث يغلق هذا الصمام عندما يكون الصندوق بارداً، وحينئذ يعود الماء الوارد من المحرك إليه (أي المحرك) مباشرة عن طريق الممر دون الدخول في المشع. وعندما تزداد سخونة المياه ينفتح الصمام تدريجياً ليسمح بمرور مياه التبريد الساخنة إلى المشع عن طريق الممر. ينبغي ضبط المنظم الحراري عند درجة حرارة معينة (80 درجة مئوية) حتى يمكنه العمل بشكل تلقائي.


مع مرور الزمن تتراكم الرواسب التي يحملها الماء الساخن على جدران المشع والمحرك، وبالتالي تضيق الممرات وتتناقص قدرة المشع على التبريد، فتبدأ مياه التبريد في الغليان – عند الأحمال الصغيرة للمحرك. لذلك ينبغي غسل المشع وتنظيفة من وقت لآخر.

يجب أن يكون مستوى مياه التبريد دائماً أعلى من ماسورة الدخول العلوية بالمشع. ويحدث الفقد في مياه التبريد نتيجة التسربات خلال مضخة المياه، وكذلك بسبب التلف الذي يقع للمشع. ينبغي بذل المزيد من العناية بصفة خاصة للتأكد من إحكام محابس التصريف، وإلا انفتحت نتيجة للصدمات التي تحدث للسيارة. وكثيراً ما تكون خراطيم المياه الواصلة بين المشع وبين كتلة المحرك سائبة أو مشروخة. حينئذ، يجب إحكام رباطها أو استبدالها – حسب الحال. وينصح بعدم تثبيت الخراطيم بجسم صلب نظراً لأنه يتسبب في إتلافها وسرعة استبدالها.


بالنسبة لمياه التبريد فقد تغلى نتيجة للأسباب التالية:

  • عدم وجود كمية كافية من مياه التبريد بالمشع.

  • تراكم رواسب بالمشع.

  • إنزلاق سير المروحة.

  • إختلاف التوقيت الصحيح للإشعال أو عمل الصمامات، والضبط غير الصحيح للمغذي، وإنسداد فتحات العادم.

عند إستكمال مستوى المياه بالمشع يحظر صب الماء البارد في المشع وهو ساخن، وإلا تسبب ذلك في نشوء إجهادات بكتلة المحرك قد تؤدي إلى تشرخها. والإجراء الصحيح هو ترك المحرك ليبرد أولاً، أو صب الماء عندما يكون المحرك في حالة اشتغال (دائراً).

تتطلب الأجواء الباردة بذل عناية خاصة بدورة التبريد، فقد يؤدي تجميد مياه التبريد إلى حدوث تلف جسيم بالمحرك والمشع، وأبسط طريقة لتحاشي حدوث مثل هذا التلف – عند ترك السيارة في درجات الحرارة التي تقل عن نقطة التجمد – هى تصريف المياه وتفريغ المشع منها. وينصح – على أية حال – بعدم تغيير المياه بصفة متكررة، نظراً لتكون الرواسب بالمشع. ويفضل من واقع التجربة في مثل هذه الأجواء – إضافة خليط مانع للتجمد (يتكون أساساً من الجليسرين) إلى مياه التبريد.

وفي السنوات الأخيرة أمكن تصميم سيارات ركوب خاصة لا تحتاج إلى دورات التبريد بها إلى صيانة. إذ تخلط المياه ببعض المواد الكيميائية التي تكفل حسن الأداء، حتى في ظروف جوية قاسية (في حالات التجمد أو في درجات الحرارة العالية). ويتصل بمجموعة المشع خزان تمدد تعويضي يوضع إلى جوارها. فمياه التبريد المخلوطة بالمواد المانعة للتجمد لها معامل تمدد حراري كبير يستلزم وجود هذا الخزان التعويضي، ومن ثم تظل كمية المياه ثابتة في جميع الأحوال الجوية. كما ينبغي ألا يتطلب دورات التبريد من هذا النوع إجراء أي عمليات صيانة لها قبل أن تقطع السيارة مسافة 50000 كلم. وعند حدوث أعطال فيها ينبغي الرجوع إلى ورشة إصلاح متخصصة.

 

6– المغذي (المازج، Carburetor)

يختص المغذي بتحضير الخليط الذي يحرق في الأسطوانة، ويقوم بالإمداد بخليط منتظم من الوقود والهواء بنسبة 1:10 أو 1:16 في كل نطاق سرعات المحرك – أي عندما يكون المحرك مشتغلا بسرعة التباطؤ، وعند تغيير السرعات، وفي حالة الحمل الجزئي أو الحمل الكامل.

32
33

يعمل المغذي أساساً على النحو التالي:

خلال شوط السحب يسحب المحرك الهواء الخارجي ليمر في مدخل المغذي فتزداد سرعته عند موضع الإختناق الموجود به. وإذا ثقبت فتحة صغيرة في منطقة هذا الإختناق لتتصل بالوقود، فإنه يمكن سحب الوقود عن طريقها في الوقت الذي يمر فيه الهواء ليختلط به مكوناً قطرات مذرات دقيقة الحجم، أي مكوناً خليط الوقود والهواء المطلوب. ويمكن التحكم عادة في هذا الخليط الوارد للمحرك وبالتالي كمية الوقود، عن طريق صمام إختناق (مخنق) مركب في مدخل السحب بالمغذي في موضع بينه وبين المحرك. ويوضح الشكل التالي نظرية عمل المغذي.

الجزء الضيق الموجود في مدخل المغذي عرف باسم أنبوبة فنتوري (9)، وتعرف فتحة مرور الوقود باسم المنفث (8). يوصل هذا المنفث بوعاء تخزين يطلق عليه اسم غرفة العوامة (7) وتحتوي على عوامة (6) تعمل على الإحتفاظ بالوقود في مستوى ثابت (حتى لا يفيض من المنفث). عندما يصل مستوى الوقود إلى أقصى حد له تقوم العوامة بإغلاق فتحة الدخول المتصلة بخزان (الوقود) أو بمضخة الوقود، وذلك بواسطة الصمام الأبري (5).

34

ويوضح الشكل التالي تكوين مجموعة الفوهة (الفونية):

35

تحتوى الفوهة على جميع الأجزاء التي تتحكم في تكوين الخليط. فهي تحتوي في قاعها على المنفث الأنبوبي الرئيسي (1) المركب في الحامل (2) والمثبت بالغطاء (3) وعن طريق الفتحات (4) يتصل المنفث الرئيسي بغلاف الوقود الموجود بينه وبين حامل المنفث، ومن ثم فإن مستوى الوقود به يتساوى بمستوى الوقود في كل من المنفث وغرفة العوامة. وهناك فراغ آخر بين الحامل (2) وبين الغطاء (3)، وهو متصل بالهواء الخارجي عن طريق الفتحات (5). عند التعجيل، أي عند فتح صمام الإختناق (المخنق) يسحب الوقود بسرعة من الغلاف، كما يسحب الهواء الإضافي عن طريق المخنق ماراً بالفتحات (5)، ويمكن التحكم في كمية الهواء الإضافي بواسطة المنفث المتعدد الفتحات (4) أو المنفث ذوات الشقوق الطولية. ويمكن المحافظة على ثبات نسبة خلط الوقود بالهواء في مدى واسع من سرعات المحرك وحمله بالإستعانة بهذه المجموعة مع الاختيار المناسب لفتحات المنفث.

حتى يوفي المغذي بجميع المتطلبات يجب تزويده ببعض العناصر التكميلية، وفي مقدمتها العناصر المتعلقة ببدء حركة المحرك، والحصول على بعض سرعات التباطؤ المحددة، والأداء الجيد عند التعجيل. وفيما يلي شرح لبعض هذه العناصر:

صمام الخنق: يوضع في مدخل الهواء أمام المنفث الرئيسي ويغلق عند بدء حركة المحرك إذا كان بارداً، حينئذ يؤثر الضغط الكلي للسحب تقريباً على فوهة الوقود فيتم الحصول على الوقود الزائد.

والمغذي المشروح هنا والذي يعمل بطريقة السحب لأسفل، يعتبر مثالاً من أمثلة التصميمات الهندسية العديدة المبتكرة في مجال الصناعة. وتعمل جميع هذه المغذيات بنظرية واحدة بصرف النظر عن الإختلافات التي قد تحدث في تصميماتها وخصائصها لتتماشى مع خصائص كل طراز من المحركات وظروف تشغيله.

وقد زودت المحركات حديثاً بمغذيات بها وسائل إضافية للتحكم التلقائي في بدء حركة المحرك وهو بارد. فبالإستعانة بإحدى الوحدات الحساسة للحرارة (الثنائية المعدن) يمكن ضبط وسيلة بدء الحركة على البارد تلقائيا على درجة حرارة تشغل المحرك. وبازدياد سخونة المحرك تنفصل وسيلة التحكم هذه من تلقاء نفسها. وهكذا يمكن الإستغناء عن وسائل التحكم اليدوية التي يستخدمها السائق لبدء الحركة على البارد، ومن ثم يمكن التقليل من إحتمالات حدوث البلى.

وإذا لم يتم تشغيل المحرك بالطريقة الصحيحة – وخاصة إذا ترك الصمام الخانق مفتوحاً فترة طويلة بعد بدء دوران المحرك – فقد يفيض المحرك بالوقود إلى درجة يصبح فيها غير قابل للإشتعال، مما سيؤدي إلى مسح طبقة الزيت الرقيقة الموجودة على جدران الأسطوانات، وبالتالي إلى الإتلاف الشديد للمحرك.

وسائل بدء الحركة في المحركات الحديثة عبارة عن مغذيات ثانوية صغيرة توجد ضمن المغذيات الرئيسة، وتزود بفوهات للوقود ومنافث للهواء. ويجري تشغيل هذه المغذيات الثانوية أو إبطالها إما بواسطة صمام منزلق دوار أو بواسطة صمام بدء حركة يمكن تحريكه عن طريق كابل (شداد). وفي هذه الحالة يختلط الوقود الوارد من الفوهة بالهواء الوارد من المنفث ليتكون منهما خليط الهواء والوقود المطلوب. وعندما تكون وسيلة بدء الحركة في وضع تشغيل، ويكون صمام الإختناق (مخنق) مغلقاً، فحينئذ يسحب المحرك خليط بدء الحركة الإضافي عن طريق قناة التغذية التي تصب في مدخل المغذي وراء المخنق، وعندما يسخن المحرك قليلاً توقف وسيلة بدء الحركة عن العمل نظرا لعدم الحاجة إلى الخليط الإضافي بعد ذلك.

ومن الخطأ تسخين المحرك إلى أنسب حرارة لتشغيله – وهي 70 درجة مئوية تقريباً – عندما تكون السيارة ساكنة، إذ أن هذا سيضر به اكثر مما لو أنه حمل عن طريق بدء تسيير السيارة بعد مضي حوالي دقيقتين من تشغيلها وهي ساكنة. ولذلك يجب قيادة السيارة بعناية بدون زيادة حمل المحرك على الحمل المقرر نظراً لأن المحرك يصل إلى درجة السخونة المطلوبة بسرعة أكبر عندما يكون حمله متوسطاً. وينبغي على أية حال، مراعاة أن الزيت – إذا ظل بارداً، وكانت لزوجته مرتفعة – فإنه حينئذ لا يمكن الوصول إلى المحامل (كراسي التحميل) في الوقت المناسب، وخاصة في الأجواء الشديدة البرودة (الصقيع).

يتطلب التشغيل عند سرعة التباطؤ كذلك خليطاً غنياً من الوقود والهواء. نظراً لتكثيف الكثير من الوقود في مجمع السحب – نتيجة لسرعة الهواء المنخفضة – بالرغم من أن الإنخفاض الكبير في الضغط يزيد من سرعة تبخر الوقود. وتوجد فتحة الإمداد بخليط التباطؤ دائماً خلف الشق (البصيص) الضيق الذي يظل مفتوحاً بالرغم من قفل صمام الإختناق. والذي يهيئ أفضل ظروف للسحب نتيجة لسرعة الهواء العالية خلاله. ويتم ضبط كمية الوقود عن طريق فوهة التشغيل البطيء التي تغذى بالوقود إما مباشرة من غرفة العوامة، أو من الفراغ الموجود وراء المنفث الرئيسي. ويجرى ضبط الكمية الصحيحة لخليط الوقود والهواء اللازم للتشغيل بسرعة التباطؤ المنخفضة بواسطة برغي وقود التباطؤ المقلوظ. لضبط دورة التباطؤ ينبغي ضبط مستوى برغي التحديد الموجود بصمام الإختناق بحيث يدور المحرك عند تشغيله بدون حمل (أي والسيارة ساكنة)، ثم يضبط برغي وقود التباطؤ بحيث يدور المحرك بشكل متزن. وبعد ذلك يلف برغي التحديد حتى يصبح دوران المحرك سلساً عند خفض سرعته. وإذا لم يكن تشغيل المحرك عند سرعة التباطؤ مرضياً بالرغم من إجراء عملية الضبط، فحينئذ ينبغي مراجعة دورة الإشعال أو فحص مجموعة السحب للكشف عن وجود أي هواء إضافي متسرب إليه.

في بعض الأحيان يكون مستوى الوقود في المنفث أعلى أو أقل من اللازم، ولمراجعة المستوى الصحيح للوقود تفرغ غرفة العوامة، ويفك أنبوب فنتوري بحيث يمكن الوصول بسهولة إلى المنفث. بعد تنظيف المنفث والغرفة كلية، يتم الملء بوقود جديد، وحينئذ يمكن قياس مستوى الوقود في المنفث من أعلى بسهولة.

لضبط إرتفاع مستوى الوقود يفك صمام العوامة، وتوضع تحته وردة ذات سماكة مناسبة. ويجب تنظيف المنفث بتيار هوائي، ويحظر استخدام الفرشاة أو الشعر إلا في الحالات الضرورة. وينظف المنفث إذا أجريت له أي عملية توسيع (برغلة) باستخدام موسع ثقوب (برغل) أو إبرة.

 

7– جهاز إشعال محرك البنزبن

لإشعال خليط الوقود والهواء المسحوب، والمنضغط داخل المحرك، يلزم توليد شرارة ذات جهد عالي بين قطبي (إلكترودي) شمعة الإشتعال. تنقسم أجهزة الإشعال المستخدمة لإحداث هذا الشرر إلى قسمين:

  • أجهزة إشعال بمغناطيس

  • وأجهزة إشعال ببطارية

كلا القسمين يعتمد على توليد تيار كهربائي لإحداث الشرارة. ويستمد هذا التيار من المصدر الكهربائي المركب فعلاً بالسيارة. يعمل جهاز الإشعال بمغناطيس في التصميمات الحديثة بعضو إنتاج (بوبينة) ومغناطيس دوار نظراً لما سببته قطع التلامس المنزلقة من أعطال في التصميمات القديمة.

وقد أمكن جمع مكونات جهاز الإشعال بمغناطيس كلها في وحدة واحدة قائمة بذاتها – وهي تشمل قاطع التلامس (6)، والمكثف (5)، والمفتاح (4)، والمغناطيس الدائم (3)، والملف الإبتدائي (1)، والملف الثانوي (2)، والموزع (4) الذي لا يلزم إلا للمحركات المتعددة الأسطوانات فقط.

36

إذا كان جهاز الإشعال بمغناطيس متحداً مع المولد (الدينامو) في وحدة واحدة، فيطلق على هذه الوحدة حينئذ اسم المولد المغناطيسي.

أما في جهاز الإشعال ببطارية فيتم الإمداد بتيار الإشعال عن طريق بطارية إختزانية ومولد (دينامو). ويتكون هذا الجهاز من التالي:

37

يقوم قاطع التلامس بقطع الدارة الكهربائية الإبتدائية عند نقطة الإشتعال، فيتولد – بسبب الحث – تيار كهربائي عالي الجهد في اللفائف الثانوية لوشيعة (ملف) الإشعال، مسبباً إنبعاث شرارة في الثغرة (الفتحة) الموجودة بين قطبي شمعة الإشتعال.

يعمل المكثف – الموصل على التوازي بقاطع التلامس – على التقليل إلى أقل حد ممكن من حدوث القوس الكهربائي الذي يسبب تآكل نقط التلامس (الإبلاتين) وإتلافها، كما يعمل على تقوية الشرارة نظراً لأنه يعيد التيار الكهربائي الذي يمتصه إلى الدارة الإبتدائية بعد قطع التلامس. بالإستفادة من هاتين السمتين بالمكثف يمكن إنجاز عملية الوصل والقطع في أقل فترة زمنية ممكنة، ولا يمكن الحصول على شرارة مناسبة للإشعال بدون وجود مكثف، أو بوجود مكثف معيب.

38

نظرا لأن المحركات يمكن إنتاجها بأربع أو ست أو ثماني أسطوانات، لذلك يصمم الموزع بغطاء يركب في أعلى مجموعة العضو الدوار (فوق مبيت قاطع التلامس مباشرة). يستند هذا الأخير على حدبة قاطع التلامس. ووفقاً لعدد أسطوانات المحرك يزود غطاء الموزع بأربع أو ست أو ثمان قطع تلامس معدنية متفرقة على محيطه من الداخل، ويقوم الغطاء بتغطية مبيت قاطع التلامس.

عند رفع ذراع التلامس (الريشة) يسري التيار الكهربائي العالي الجهد من نقطة التلامس بملف الإشعال إلى الفرشاة الكربونية الموجودة في منتصف غطاء الموزع التي تلامس العضو الدوار تلامساً إنزلاقياً. نظراً لأن العضو الدوار يتتبع في حركته حدبة قاطع التلامس، فإنه يوزع شرارة الإشعال – عن طريق قطعة التلامس المغذية به – على القطع الموجودة بغطاء الموزع حسب ترتيب الإشعال بالمحرك.

ينبغي توضيح ترتيب الإشعال عموماً على رأس الأسطوانة، أو غطاء الصمامات، حتى يمكن تفادي الإخلال بترتيب مكابس الإشعال – وخاصة عند إستبدال شمعات الإشتعال.

يمكن اكتشاف الخطأ في وضع كابل الإشعال في الترتيب السليم بحدوث الإشتعال الخلفي (العطس) في كل من مخرج العادم والمغذي، كما أن المحرك يخفق في هذه الحالة في إعطاء القدرة الكافية والأداء الجيد

ولاختبار الموزع يدار المحرك حتى يتم تلامس نقتطي الإتصال (تلامس)، ثم ينزع طرف الكابل الرئيسي من غطاء الموزع ويقرب من الطرف الأرضي حتى تصبح المسافة بينهما 8 ملم (5/16 بوصة)، وعند قطع التلامس حينئذ ينبغي أن تنبعث (تقفز) شرارة قوية.

لاختبار العضو الدوار يقرب الكابل من القطعة المعدنية، ثم تبعد نقطة التلامس بواسطة مفك براغي. فإذا قفزت شرارة كهربائية إلى العضو الدوار حينئذ، دل ذلك على أن عازله الأرضي غير سليم. وإذا لم يكن هذا العزل معيباً فمعنى ذلك وجود عطل في وشيعة الإشعال أو المكثف. أما إذا قفزت الشرارة بدون أن تظهر عند قطب شمعة الإشتعال، فإن ذلك معناه وجود عيب في كابلات الموزع أو شمعات الإشتعال. ومع ذلك فقد يكون العيب في غطاء الموزع أيضاً، حيث يتسبب وجود الشروخ به – التي لا ترى بالعين المجردة بسهولة في معظم الأحيان – في تسرب التيار الكهربائي العالي الجهد إلى الطرف الأرضي. لذلك ينبغي عدم قذف الغطاء في أي مكان أو إتلافة بالدق عليه (بمطرقة مثلاً).

وكلما زادت سرعة المحرك كلما زادت الحاجة إلى تقديم الإشعال (الشرارة) نظراً لما يتطلبه خليط الوقود والهواء المنضغط من وقت محدد لإتمام إحتراقهونظراً لأن أفضل أداء للمحرك يمكن تحقيقة إذا أثر ضغط الغازات المحترقة المتمددة على المكبس بعد النقطة الميتة العليا بشكل مباشر، لذلك يجب تقديم نقطة الإشعال أو تأخيرها قليلاً حسب سرعة المحرك، بحيث تكون أقرب ما يمكن إلى النقطة الميتة العليا، وذلك لكفالة التشغيل السلس عند سرعات المحرك المنخفضة، ومنع حدوث الفرقعة المرتدة (الإشعال الخلفي) عند بدء حركة المحرك. هناك طريقتين للتحكم في إشعال المحركات الكبيرة:

1– بتقديم الشرارة بالطرد المركزي

تؤدي إدارة قرص القاطع أو الموزع في إتجاه دوران الحدبة إلى تأخير الإشعال، أما إدراته في الإتجاه العكسي فتؤدي إلى تقديمه. وفي حالة تقديم الشرارة بطريقة الطرد المركزي لا تكون حدبة قاطع التلامس مثبتة بعمود الموزع، بل تكون مرتكزة عليه بحيث يمكنها الدوران حوله والإحتفاظ بوضعها بواسطة ثقلين طاردين مركزيين محملين بزنبركين.

عند زيادة سرعة المحرك يتباعد الثقلان إلى الخارج نتيجة القوة الطاردة المركزية فيديران حدبة قاطع التلامس في إتجاه دوران العمودأما إذا انخفضت السرعة، فيرتد الثقلان بواسطة الزنبركين وتتحرك الحدبة مرة أخرى لتعود إلى موضعها الأصلي.

39

2– بالتفريغ (الطريقة البنيوماتية)

التحكم في الإشعال بطريقة التفريغ يتم عن طريق المغذي نفسه، فهناك ماسورة تصل بين أنبوب فنتوري بالمغذي وبين رق الضبط، وتنقل حركة السحب التي تعتمد شدتها على سرعة الهواء المسحوب. تتعلق هذه السرعة بدورها على سرعة المحرك ونسبة إتساع فتحة صمام الإختناق. بهذه الكيفية يتحرك الرق وتنتقل حركته إلى قرص قاعدة التلامس عن طريق ذراع (رافعة) في الإتجاه الذي يسبب تقديم الإشتعال، ثم يعود الرق إلى وضعه الأصلي بواسطة الزنبرك.

40

تبين في حالات كثيرة أن الإستعانة بمنظم طارد مركزي لها أثر كبير على تحسين التحكم في التوقيت المضبوط للإشعال. وتتطلب بعض الإعتبارات الخاصة ضرورة التأكد من الجودة التامة لجميع كابلات جهاز الإشعال ووصلاتها، أي التأكد من عدم تقصفها أو وجود عيوب بعوازلها – وخاصة كابلات الجهد العالي بشمعات الإشتعال ووشيعة (ملف) الإشعال. كما ينبغي أن تكون مواضع وصل الكابلات جيدة التلامس. ويجب كذلك وقاية جهاز الإشعال من الرطوبة والبلل، وتشحيم مواضع أعمدة الموزعات بدهن – نقطة انصهاره عالية (بين 150 و180 درجة مئوية) – مع الكشف عليها كل2000 كلم.

ويبلل لباد تزييت حدبة الإشعال بنقطتين أو ثلاث نقط من زيت المحركات، أو يكسى بدهن ( نقطة انصهاره عالية) كلما أجري تغيير للزيت. وإذا لم يكن الموزع مزوداً بلباد عند حدبة الإشعال، فحينئذ تملء المجاري – الموجودة بذراع التلامس عند قطعة الحك المصنوعة من الفبر – بدهن نقطة انصهاره عالية. وعند تركيب أطراف تلامس (أبلاتين) جديدة ينبغي وضع قطرة واحدة من الزيت في محور (بنز) إرتكاز ذراع التلامس الريشة).

نظراً لتعرض القطعة الفبر للتآكل بالإحتكاك في أثناء التشغيل، فإن الثغرة (الفتحة) الموجودة بين طرفي التلامس تبدأ في التناقص تدريجيا مع مرور الزمن. لذلك ينبغي مراجعة هذه الثغرة بصفة دورية وضبطها حسب مستوى الخلوص المحدد لها – وهو 0.4 إلى 0.5 ملم – عندما يكون ذراع التلامس (الريشة) مرفوعاً بالكامل، ويجب ان يكون سطحا التلامس نظيفين تماماً وخاليين من الزيتوإذا حدث بهما نقر (تآكل)، أو إتساخ، أو إحتراق، فيجب تنظيفها باستخدام مبرد خاص ناعم (يحذر استخدام حجر التجليخ). كما يجب ضبط مستوى الخلوص بين طرفي التلامس عندما يكون قاطع التلامس مفتوحاً وفقاً للمواصفات المدونة في كتيب تعليمات التشغيل المسلم مع السيارة.

ينبغي كذلك المحافظة على نظافة أغطية الموزعات من الداخل والخارج. فبعد التشغيل لفترة طويلة يترسب تراب كربوني دقيق على غطاء الموزع من الداخل وعلى سطح العضو الدوار نتيجة للتآكل الحادث في الفرشاة الكربونية الموجودة في المنتصف. وكذلك يجب إزالة هذا التراب الكربوني بصفة دورية، وإلا تفرق شرر الإشعال داخل غطاء الموزع، ولا تتطلب وشيعة الإشعال أي عناية خاصة بها.

تقوم شمعة الإشتعال بالإمداد بتيار الإشعال الكهربائي العالي الجهد داخل فراغ الإحتراق بأسطوانة المحرك. وبدء إحراق خليط الوقود والهواء عن طريق الشرارة المنبعثة بين قطبيها. ولتفهم الإجهادات التي تواجهها شمعة الإشتعال في أثناء عملها، فمن الضروري معرفة أن درجة حرارة الغازات داخل المحرك الرباعي الأشواط ترتفع بعد الإنتقال إلى ما بين 2000 و 3000 درجة مئوية (حسب نسبة الإنضغاط وسرعة المحرك) في حين يرتفع الضغط إلى ما بين 40 و 50 ضغط جوي (أي ما بين 568 و 710 رطل/بوصة مربعة). 

وبدخول الغاز الجديد تنخفض هذه الأرقام إلى ما بين 60 و 150 درجة مئوية، و0.9 ضغط جوي (أي حوالي 13 رطل/بوصة مربعة). لذلك فإن تمدد مكونات شمعة الإشتعال نتيجة للتسخين لا يمثل خطورة على عدم إنفاذية شمعة الإشتعال للغاز فحسب، بل ويشكل خطورة كذلك على العازل الخزفي (السيراميكي)، ومن ثم فإن هذا العازل يتحتم عليه أن يوفي بأقصى المتطلبات. ففي درجة حرارة الإحمرار يجب أن يصمد طرفي العازل للتغير المفاجئ والحاد في درجة الحرارة من 60 إلى 3000 درجة مئوية، في حين يكون الجزء العلوي من شمعة الإشتعال في الوقت نفسه معرضاً لتيار الهواء البارد.

41
42

لذلك لا تحدث الفروق في درجة الحرارة بين طرف العازل وبين جزئه العلوي فحسب، بل وتحدث كذلك بين محيط العازل الخارجي وبين سطحه الداخلي، مما يتطلب توافر إتزان حرارى عالي.

نظراً لتنوع محركات السيارات وإختلافها عن بعضها البعض من حيث الحمل وطريقة التشغيل، ونسبة الإنضغاط والسرعة وظروف التبريد وضبط المغذي والوقود، لذلك فإنه يتعذر إنتاج شمعة شرر قياسية تصلح لكل المحركات. وقد توصل منتجو المحركات والسيارات، بعد إجراء تجارب واسعة النطاق وبمعاونة منتجي شمعات الإشتعال، إلى إختيار شمعة الإشتعال التي تتميز بأفضل خواص حرارية تتناسب مع ظروف التشغيل الخاصة.

في ظروف التشغيل العادية ينبغي أن توفي شمعة الإشتعال – المنتقاه بعناية – بما تتطلبه درجة الحرارة المحددة. وأي زيادة على هذه الدرجة تتسبب في إحداث إشعالات سطحية (موضوعية) وهجية – أي أن خليط الوقود والهواء لا يشتعل حينئذ بواسطة الشرارة، وإنما يشتعل قبل نقطة الإشعال الصحيحة نتيجة لوجود بعض المواضع الزائدة السخونة. يتطلب الأمر – من ناحية أخرى – تسخين شمعة الإشتعال إلى درجة كبيرة تكفي لحرق أي قطرة من الزيت قد تعلق بطرفها، وبذلك يتم تنظيفها ذاتياً. ومن ثم فإنه يجب تسخين شمعة الإشتعال حتى تصل إلى درجة الحرارة التي تعرف بدرجة حرارة التنظيف الذاتي. وبالتالي يصبح نطاق درجات حرارة شمعة الإشتعال محدداً بدرجة حرارة الإشعالات الموضوعية الوهجية التي تقدر بحوالي 880 درجة مئوية، ودرجة حرارة التنظيف الذاتي التي تقدر بحوالي 500 درجة مئوية.

أما إذا نقصت درجة الحرارة عن 500 درجة مئوية خلال فترات التشغيل المتواصل، فقد تترسب قطرات الزيت على أجزاء شمعة الإشتعال وتسقط في فراغ الإحتراق – وخاصة عند طرف العازل – لتمنع إنبعاث ( قفزة) الشرارة، أو لتكون تدريجياً طبقة موصلة. وإذا حدث هذا العيب في إحدى شمعات الإشتعال فإن التيار الكهربائي يواصل سريانه حينئذ عن طريق أضعف مقاومة (يعرف مساره في هذه الحالة باسم مسار التسرب السطحي) ماراً في الطبقة الموصلة بدلاً من القفز بين القطبين، ومن ثم تفشل شمعة الإشتعال في إحداث الشرارة المطلوبة.

ينبغي بذل مزيد من العناية لإزالة رواسب الزيت الكربونية وطبقات الناج (الهباب) المتراكمة داخل شمعة الإشتعال وعند طرف العازل. شمعات الإشتعال التي يعيبها وجود الزيت يمكن تنظيفها بالبنزين، على ان يتم فتحها جيداً بتيار هوائي قبل إعادة تركيبها. ويحذر إستعمال فرش السلك النحاسي، او أي أجزاء مصنوعة من المعادن الرخوة (الطرية) لتنظيف طرف العازل، نظراً لما يسببه إستعمالها من ترك جزيئات معدنية عليه تؤدي إلى إفساد عمل شمعة الإشتعال.

يتراوح عمر استخدام شمعة الإشتعال عادة بين 10000 و15000 كلم. وفي هذه الأثناء يجب مراجعة فتحاتها (ثغراتها) بصفة دورية. وفي حالة الإشعال ببطارية تكون الفتحة بين 0.6 و 0.8 ملم. أما إذا زادت الفتحة على ذلك فيجب تصحيحها عن طريق الحني. ويجب ضبط الفتحة بين القطبين وفقاً للمواصفات المحددة باستخدام مطرقة خفيفة (شاكوش). ومن المهم مراجعة الفتحة بالمجس (الفلر). ويدل مظهر شمعات الإشتعال في حالات كثيرة على حالة المحرك (ما إذا كان يعمل بشكل صحيح أم لا). فبعد التشغيل لفترة طويلة ينبغي أن يكون طرف العازل بنياً بلون الصدأ، وألا يكون مغطى برواسب ناتجة من الإحتراق

43

يجب أن يظهر القطبان باللون الرمادي، على ألا يحمل الغلاف المعدني لشمعة الشرر إلا أقل قدر ممكن من الرواسب الكربونية. وإذا التحمت الرواسب بطرف العازل فتغير لونة من البني الرمادي إلى الأزرق الذي يميل إلى لون الصلب. فإن ذلك يدل على زيادة سخونة شمعات الإشتعال. وفي هذه الحالة تتسبب أقطابها في تكوين القشور بكميات كبير.

غالباً ما يرجع السبب في زيادة سخونة شمعات الإشتعال إلى عدم إحكام تركيبها في مقعدها برأس الأسطوانات، أو إفتقار خليط الوقود والهواء، أو تقديم الإشعال أكثر من اللازم. وإذا غطت العازل والغلاف والقطبان طبقة رقيقة سوداء – لامعة ومبتلة – من الزيت، ففي هذه الحالة يرجع عطل شمعة الإشتعال إلى وجود الزيت.

وقد أمكن حصر معظم الأسباب التي تؤدي إلى تعطيل عمل شمعة الإشتعال في زيادة سخونتها على الحد المقرر، أو عدم كفاية إحكام فراغ الإحتراق نتيجة لتلف حلقات المكبس أو حلقات كسح الزيت. وعلاوة على ذلك فقد تؤدي الأسطوانات غير صحيحة الإستدارة، والصمامات المتآكلة إلى إفساد عمل شمعة الإشتعال نتيجة لتسرب الزيت. وتترسب أحياناً كميات كبيرة من الجزيئات الكربونية – المتكونة أثناء عملية الإحتراق – على طرف العازل والقطبين في شكل طبقة جافة، وفي هذه الحالة تكتسي شمعة الإشتعال بالسناج (الهباب). وينتج ذلك عن بقائها باردة بحيث لا تتمكن من حرق الجزيئات الكربونية أثناء عملية الإحتراق. وقد يكون حد سخونة شمعات الإشتعال في معظم الحالات مرتفعاً. إلى جانب ذلك، فقد يتسبب في تكسية شمعة الإشتعال بالسناج فيضان المغذي بالوقود نتيجة لوجود عيب بمغذي بدء الحركة، أو عدم إنضباط خلوص غماز الصمام.

يدل تكون الخرزات (الحبيبات) على أجزاء شمعة الإشتعال المختلفة – وخاصة القطبين – على شدة سخون الشمعة في أثناء التشغيل. وفي هذه الحالة ينبغي استخدام شمعات شرر ذات مقنن (حد) سخونة عال. ومن المهم الإلتزام بالمقننات المحددة في كتيب تعليمات التشغيل. وبعد التشغيل لفترات طويلة – مع بقاء أداء المحرك جيداً في أثنائها – يصبح العازل بني اللون، ولا يتخلف عليه نواتج إحتراق، في حين يظهر القطبان بلون رمادي فضي.

44

 


مصطلحات المقال

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

المحرك

Engine

Moteur

العمود المرفقي

Crankshaft

Vilebrequin

ذراع التوصيل

Connecting rod

Bielle

الحدبة

Cam

Came

عمود الحدبات

Camshaft

Arbre à cames

المكبس

Piston

Piston

وتد المكبس

Piston pin

Tige de piston

ذراع المكبس

Piston driving rod

Bielle

الحذافة (دولاب الموازنة)

Flywheel

Volant

الصمام

Valve

Soupape

زنبرك الصمام

Valve spring

Ressort de soupape

الأسطوانة

Cylinder

Cylindre

رأس الأسطوانة

Cylinder head

Culasse

شمعة الإشتعال

Spark plug

Bougie

النحاس الأصفر

Brass

Laiton

البرونز

Bronze

Bronze

الصلب

Steel

Acier

الصلب المعتدل

Mild steel

Acier doux

الفضة

Silver

Argent

الحديد الزهر الرمادي

Grey cast iron

Fonte grise

صمولة

Nut

Écrou

شريحة مستديرة

Washer

Rondelle

دولاب مسنن (ترس)

Cog wheel

Roue dentée

البكرة

Pulley

Poulie

محرك رباعي الأشواط

Four-stroke engine

Moteur à 4 temps

المغذي (المازج)

Carburetor

Carburant

النقطة الميتة العليا

Top dead centre

Point mort haut

النقطة الميتة السفلى

Bottom dead centre

Point mort bas

شوط السحب

Intake

Admission 

شوط الإنضغاط

Compression

Compression 

شوط القدرة (الاحتراق)

Power

Combustion-Détente

شوط العادم

Exhaust

Échappement 

المحمل

Bearing

Palier

المشع

Radiator

Radiateur

مضخة الزيت

Oil pump

Pompe à huile

المنظم الحراري

Thermostat

Thermostat

وشيعة (ملف)

Coil

Bobine

مكثف

Capacitor (Condensor)

Condensateur

 


تأليف

 

تأليف: المهندس عبد المنعم

إخراج: محمد السهلي

 


المراجع

 

 

http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page2.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page3.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page4.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page5.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page6.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page7.html
http://forum.arabsbook.com/threads/ميكا–نيكا–السيارات.19865/
http://www.mooregoodink.com/news/how–to–improve–your–ls–at–a–single–stroke–new–lunati–stroker–cranks–for–ls7/
http://www.minisport.com/mini–spare–parts/Mini–Sport–Clutch–and–Flywheels.html

 

http://www.watchhilltackle.com/modules/watch/retreats45.php
http://www.atiracing.com/products/dampers/101/index.htm
http://www.autopartsnetwork.com/shop/–part_Engine_Piston–make_Dodge–model_Dakota.html
http://www.superchevy.com/technical/engines_drivetrain/completebuilds_testing/sucp_0811_chevy_corvette_350_engine/photo_19.html
http://www.autopartsnetwork.com/shop/–brand_Ishino.html
http://www.rtsauto.com/bmw–e90–valve–train–lifter–ticknoise/
http://www.supertechperformance.com/
http://www.superchevy.com/technical/engines_drivetrain/induction_poweradders/sucp_0801_gm_performance_parts_ls_engine/photo_21.html
http://www.carcraft.com/techarticles/ccrp_0802_409_chevy_engine/photo_21.html
http://www.platinumautoservice.com/oil
http://www.masterparts.com/products/filtration–components/oil–filters
http://www.pinkallaautosolutions.com/cs.html
http://mastercams.co.za/checking-fuel-distributions-by-spark-plug-reading.html
http://www.powerperformancenews.com/features–cat/flex–a–lite–jeep–cj–radiator–and–fan–combos–now–shipping/
http://blog.theautopartsshop.com/maintenance–guide–for–gmc–sierra–3500–thermostat/
http://www.holley.com/0–80770.asp
http://classicmechanic.blogspot.jp/2011/05/reading–spark–plugs.html

 

]]>
nihon.sahli@gmail.com (محمد السهلي) المحركات البخارية Wed, 05 Jun 2013 00:00:00 +0000
محرك السيارة - الجزء 1 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/801-محرك-السيارة-الجزء-1 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/801-محرك-السيارة-الجزء-1

محرك السيارة (الجزء 1)

00

نقدم لك خلال هذه الأجزاء مقدمة عامة عن المحركات من أجل أن تكون لنا سندا في مقالاتنا الأخرى حول صناعة الأنواع المتعددة للمحركات. توجد بعض المصطلحات المهمة والمعارف التي يجب أن تعرفها عند تقريرك لصنع المحركات.

 


مقدمة عن السيارات

يمكن تصنيف السيارات من حيث الغرض منها إلى ثلاث مجموعات:

المجموعة الأولىيدخل فيها كل السيارات المخصصة لنقل الركاب، بما فيها الناقلات (الأوتوبيسات).

المجموعة الثانية: ويدخل فيها عربات النقل وشاحنات النقل التي قد تجهز وفقاً لاستخدماتها.

المجموعة الثالثة: ويدخل فيها المركبات الخاصة، مثل العربات ذات الأوناش، التي تستخدم على نطاق واسع في مجالات الصناعة والتشييد والبناء.

وبالرغم من تعدد الأغراض التي تستخدم من أجلها السيارات، إلا أنها جميعها تعمل بنظرية واحدةوالوحدة المختصة بتوليد القوى في السيارة هي محرك الإحتراق الداخليالذي يغذى بالوقود السائل (البنزين أو زيت الديزل)، فيمده بالقدرة اللازمة للمحرك، وتنتقل الحركة من المحرك، عن طريق مجموعات نقل الحركة (الدبرياج، صندوق التروس، عمود الكردان، الكرونة، مجموعة إدارة المحاورإلى العجلات المديرة – إما من العجلتين الأماميتين، أو إلى العجلتين الخلفيتين.

ويتكون هيكل السيارة (الشاسية) أو مجموعات الحركة (الإطار المعدني، المحاور، ومجموعة التعليق، والعجلات، وجهاز القيادة والتوجيه، والفرامل، ومجموعة العادم).

01

 


ملاحظة

سيكون المقال كاملا بالمصطلحات العربية، وعلى الذين يجدون مشكلة في فهمها خصوصا لمن يعرفوها إلا بالإنجليزية أو الفرنسية فليرجع إلى جدول المصطلحات في آخر المقال الذي يلخص مجمل المصطلحات التقنية.

 


مقدمة عن كيفية عمل المحرك

عند إحتراق الوقود داخل المحرك تتحول الطاقة الكيميائية الكامنة في الوقود مباشرة إلى طاقة حركية. ففي أثناء عملية الإحتراق تتكون الغازات التي تأخذ في التمدد في كل إتجاه مسببة نشوء ضغط عالي. ويستفاد من هذا الضغط العالي ميكانيكياً في تحريك الأجزاء والمكونات المختلفة للمحركوالشكل التالي يوضح المكونات الرئيسية لمحرك بنزين (رباعي الأشواط):

02

يختلط الوقود السائل بالهواء ويذرى جزئياً في المغذي، في جميع محركات البنزين، ثم يسحب (يشفط) هذا الخليط إلى الأسطوانات – نتيجة لتحرك المكابس إلى أسفل – حيث يشتعل داخلها بواسطة شموع الإشتعال.

حيث ينزلق كل مكبس داخل أسطوانة نتيجة دفع الغازات الممتدة له، فيضغط هو بالتالي على العمود المرفقي ناقلاً إليه الحركة عن طريق ذراع التوصيل. وبذلك تتحول الحركة الترددية للمكبس إلى حركة دورانية في العمود المرفقي.

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

وتتصل النهاية الصغرى لذراع التوصيل بالمكبس بواسطة وتد المكبس الذي يمكنها من الحركة الدائرية كذلك.

وتركب الحذافة في مؤخرة العمود المرفقي، وهي تعمل على تنظيم وسلامة دوران المحرك، كما أنها تجهز بإطار مسنن (ترس) للتعشيق بالترس الصغير (البنيون) الخاص بمبدأ الحركة (المارش). ويطلق على مجموعة المكبس ووتد المكبس وذراع التوصيل والعمود المرفقي والحدافة، اسم مجموعة العمود المرفقي.

ويتم التحكم بوساطة الصمامات في دخول خليط الوقود والهواء إلى الأسطوانات وخروج الغازات المحترقة منها، وتتحرك الصمامات عن طريق عمود الحدبات الموجود عادة في علبة المرفقوتكوّن الصمامات وعمود الحدبات ووسيلة إدارته ما يعرف باسم مجموعة التحكم في المحرك.

ويغلق قاع علبة المرفق بحوض الزيت (الكارتير) الذى يعمل في 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 مبدأ الحركة (المارش) فعبارة عن محرك كهربائي صغير يبرز منه – عند تشغيله – ترس صغير (بنيون) يعشق بالإطار المسنن المركب بالحدافة ويديره، فتدور بالتالي مجموعة العمود المرفقي كلها.

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

03

والشوط هو حركة المكبس مرة واحدة من إحدى النقطتين الميتتين إلى النقطة الميتة الأخرى. أما حيز الإنضغاط فهو الحيز المحصور بين المكبس وهو في النقطة الميتة العليا وبين رأس الأسطوانةوفي حيز الإنضغاط ينضغط خليط الوقود والهواء عندما يتحرك المكبس إلى أعلى، ثم يشتعل بالشرارة الكهربائية.

والشوط في المحرك الرباعي (ذي الدورة الرباعية الأشواط) هو المسافة المقطوعة بين النقطة الميتة العليا والنقطة الميتة السفلى (أو العكس). وفي كل شوط يدور العمود المرفقي بمقدار نصف لفة. وتقطع في الدورة التامة الأشواط الأربعة التالية:

شوط السحب (الشفط)

يسحب المكبس معه – في أثناء تحركه إلى أسفل – خليط الوقود والهواء عن طريق صمام السحب المفتوح. في حين يكون صمام العادم مغلقاً، ويغلق صمام السحب بمجرد وصول المكبس إلى النقطة الميتة السفلى، وبذلك ينتهى الشوط الأول. وفي هذه الحالة يكون العمود المرفقي قد أتم نصف لفة

04

شوط الإنضغاط

ينضغط خليط الوقود والهواء عندما يتحرك المكبس إلى أعلى للوصول إلى النقطة الميتة العليا،في حين يكون الصمامان مغلقين، وعندئذ يكون العمود المرفقي قد أتم لفة كاملة.

05

شوط القدرة (الاحتراق)

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

06

شوط العادم

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

وبمجرد وصول المكبس إلى النقطة الميتة العليا يغلق صمام العادم، ويفتح في الوقت نفسه صمام السحب، وفي هذه الحالة يكون العمود المرفقي قد أتم لفتين كاملتين.

07

ولتحقيق أقصى إستفادة ممكنة من الوقود، وللحصول على أحسن أداء، ينبغى عدم فتح أو غلق الصمامات، أو أو إجراء عملية الإشعال عندما يكون المكبس في أي من النقطتين الميتتين، العليا والسفلى. ولكفالة الأداء الجيد للمحرك – حتى السرعات العالية – ينبغي في شوط السحب أن يكون صمام السحب مفتوحاً جزئياً قبل أن يبدأ المكبس في التحرك إلى أسفلومن الضروري إجراء ذلك لضمان ملء الأسطوانة بالكامل من الخليط الجديد دون أن تعترض طريقه أي عوائق أو إختناقات – ولو عند أقصى سرعة للمكبس

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

ويحدث المثل في نهاية شوط العادم، فيفتح صمام العادم جزئياً قبل نهاية شوط القدرة، أي قبل وصول المكبس إلى النقطة الميتة السفلى، ليسمح للغازات التي ما زالت تحت ضغط، بالتحرر بسرعة والهرب من العادم. ونتيجة لذلك يدفع المكبس الغازات المحترقة بأدنى ضغط مضاد (الذي يعتبر فقداً في القدرة).

وللتخلص من الغازات المتبقية بعد إتمام شوط العادم يظل صمام العادم مفتوحاُ بعد أن يترك المكبس موضع النقطة الميتة العليا، أي في الوقت نفسه الذي يكون فيه صمام السحب مفتوحاً.

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


 


مصطلحات المقال

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

المحرك

Engine

Moteur

العمود المرفقي

Crankshaft

Vilebrequin

ذراع التوصيل

Connecting rod

Bielle

الحدبة

Cam

Came

عمود الحدبات

Camshaft

Arbre à cames

المكبس

Piston

Piston

وتد المكبس

Piston pin

Tige de piston

ذراع المكبس

Piston driving rod

Bielle

الحذافة (دولاب الموازنة)

Flywheel

Volant

الصمام

Valve

Soupape

زنبرك الصمام

Valve spring

Ressort de soupape

الأسطوانة

Cylinder

Cylindre

رأس الأسطوانة

Cylinder head

Culasse

شمعة الإشتعال

Spark plug

Bougie

النحاس الأصفر

Brass

Laiton

البرونز

Bronze

Bronze

الصلب

Steel

Acier

الصلب المعتدل

Mild steel

Acier doux

الفضة

Silver

Argent

الحديد الزهر الرمادي

Grey cast iron

Fonte grise

صمولة

Nut

Écrou

شريحة مستديرة

Washer

Rondelle

دولاب مسنن (ترس)

Cog wheel

Roue dentée

البكرة

Pulley

Poulie

محرك رباعي الأشواط

Four-stroke engine

Moteur à 4 temps

المغذي (المازج)

Carburetor

Carburant

النقطة الميتة العليا

Top dead centre

Point mort haut

النقطة الميتة السفلى

Bottom dead centre

Point mort bas

شوط السحب

Intake

Admission 

شوط الإنضغاط

Compression

Compression 

شوط القدرة (الاحتراق)

Power

Combustion-Détente

شوط العادم

Exhaust

Échappement 

المحمل

Bearing

Palier

المشع

Radiator

Radiateur

مضخة الزيت

Oil pump

Pompe à huile

المنظم الحراري

Thermostat

Thermostat

وشيعة (ملف)

Coil

Bobine

مكثف

Capacitor (Condensor)

Condensateur

 


تأليف

 

تأليفالمهندس عبد المنعم

إخراجمحمد السهلي

 


المراجع

 

 

http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page2.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page3.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page4.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page5.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page6.html
http://www.almohandes.org/vb/f23/t1918/page7.html
http://forum.arabsbook.com/threads/ميكا-نيكا-السيارات.19865/
http://my.opera.com/sanalmakina/albums/slideshow/?album=675442&picture=9963181

 

]]>
nihon.sahli@gmail.com (محمد السهلي) المحركات البخارية Tue, 04 Jun 2013 00:00:00 +0000
صناعة محرك نفاث للدراجة النارية http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/800-صناعة-محرك-نفاث-للدراجة-النارية http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/800-صناعة-محرك-نفاث-للدراجة-النارية

صناعة محرك نفاث للدراجة النارية

00-03-11

سنصف في هذا المقال كيفية صنع محرك نفاث لدراجة نارية بشكل إجمالي.

 


تحذير وتنبيه

سنقوم في هذا المقال بوصف صنع محرك نفاث مخصص للدراجات النارية، ولكن يجب الحذر فبناء محرك نفاث بنفسك من الممكن أن يكون خطر جدا. لذلك، نقترح عليك أخذ جميع احتياطات السلامة اللازمة عند التعامل مع الآلات. الإصابات الخطيرة أو الموت يحدث بسبب انفجار الوقود وحركة الآلات حيث تكون طاقة حركية كبيرة مخزنة داخل هذا النوع من المحركات. وعليك أيضا إستخدام مكونات سليمة ومناسبة لعمل المحرك وارتداء واقيات الأذن والعين واليد.

المؤلف والمترجم وموقع اصنعها غير مسؤولين عن تعرضك لأي إصابة كانت.

 


ملاحظات

قد تختلط عليك بعض المسميات في هذا المقال وقد تكن ممن يعرفها باللغة الإنجليزية أو الفرنسية فقط، وربما أيضا تجد لها مسميا في لهجتك العربية الخاصة. لذلك حتى لا يختلط عليك الحابل بالنابل فقد أرفقنا لك قاموس المصطلحات باللغات الثلاث في آخر هذا المقال. عند إيجادك لمصطلح لم تفهمه يمكنك اللجوء إلى القاموس.

 


الخطوة 1: عمل التصميم للمحرك

01

لقد بدأت عمل تصميمي عن طريق برنامج تصميم ثلاثي الأبعاد على الحاسوب وبذلك استطعت أن أقوم بالتعديلات اللازمة على التصميم قبل تنفيذه عمليا وكان هذا أسهل لي، حيث إنه من الصعب القيام بتعديلات على التصميم بعد تنفيذه، ولكن بالطبع يمكنك التخلي عن هذه المرحلة وتنفيذ التصميم مباشرة دون الحاسوب إذا كنت تمتلك موهبة الرسم وتقدير الأبعاد.

وأنصح أيضا بالدخول على منتديات ومجموعات على الإنترنت لسؤال ذوي الخبرات العملية السابقة مما سيساعدك كثيرا.

من البرامج التي تساعدك على رسم الآلات بشكل ثلاثي الأبعاد ستجد AutoCAD و GoogleScatchup وغيرها الكثير.

 


الخطوة 2: الحصول على شاحن عنفة (turbo charger)

02

كن حريصا وأنت تشتري شاحن العنفة حيث أنك تحتاج لـواحد كبير مع مدخل توربين واحد. كلما زاد حجم العنفة كلما زادت قوة الدفع الناتجة وأنا شخصيا أحب العنفة التي تحتوي على محرك ديزل كبير.

كقاعدة عامة، ليس حجم العنفة هو المؤثر الفعلي بل حجم المحفز هو المؤثر، والمحفز هو المنطقة الظاهرة بمنتصف التربو عند رفعك الغطاء عليه، والتي تظهر في الصورة المرافقة لهذه الخطوة. وعند النظر إليها نجد أن مدخل الهواء قطره 5 بوصة تقريبا وقطر المحفز 3 بوصة وهذا مناسب جدا لتحريك دراجة نارية صغيرة أو أي مركبة أخرى صغيرة.

 


الخطوة 3: حساب حجم غرفة الاحتراق للمحرك

00-03-11

هنا تركيب سريع لعرض نظرية عمل المحرك لتستطيع حساب حجم غرفة احتراق المحرك. غرفة الاحتراق تعمل بالسماح للهواء المضغوط القادم من ضاغط الهواء بالاختلاط بالوقود والاحتراق. بعد ذلك تخرج الغازات الساخنة من خلف غرفة الاحتراق لتتحرك خلال التوربين حيث يقوم باستخراج الطاقة من خلال الغازات ويحولها إلى المحاور المتحركة. مما يجعل المحاور تدور ومن ثم تكون متصلة بضاغط الهواء ليخرج المزيد من الهواء وتستمر العملية. أي طاقة إضافية باقية من الغازات الساخنة تمر من التوربين وتصنع دفعا للمحرك. سهلة ولكن عملها بالطريقة الصحيحة صعب.

غرفة الإحتراق تصنع من قطع كبيرة من الفولاذ الأنبوبي ولها أغطية من الجانبين. يوجد بداخلها أنبوب إحتراق وهو مصنوع من أنبوب أصغر حيث يجري داخل غرفة الإحتراق بطولها وبه عدة ثقوب تسمح بمرورالهواء المضغوط بنسب متساوية في ثلاث خطوات:

  1. الأولى تخلط الهواء بالوقود وتبدأ عملية الإحتراق هنا أيضا.

  2. الثانية هي إمداد الهواء اللازم لغرفة الإحتراق.

  3. الثالثة إمداد هواء بارد لتقليل حرارة الهواء المنطلق قبل وصوله إلى مراوح التوربين.

لحساب قطر أنبوب الإحتراق، كل ما عليك هو مضاعفة قطر محفز التربو خاصتك وحينها ستحصل على قطر أنبوب الإحتراق. وبعد ذلك اضرب قطر المحفز في 6 أضعاف وسوف تحصل على طول أنبوب الإحتراق. المحفز الذي أحب أن أستعمله أحد النوعين ST-50 أو VT-50 وقطره 3 بوصة وبالتالي سيكون قطر أنبوب الإحتراق 6 بوصة وطوله 18 بوصة.

بحساب أنبوب الإحتراق يمكنك الآن حساب غرفة الإحتراق حيث قطر أنبوب الإحتراق أصغر بقليل من غرفة الإحتراق، وأنصحك بأن يكون الفرق بينهما بوصتين على الأقل. والطول يجب أن يكون متساو. ولقد اخترت غرفة احتراق قطرها 8 بوصة وأنبوب احتراق قطره 5 بوصة واخترت سمك الحائط العازل 1/8 (ثُمن) بوصة. والآن يمكنك تركيب الأجزاء وتكوين غرفة الاحتراق ووضع الأغطية عليها من الجانبين.

 


الخطوة 4: تجميع غرفة الاحتراق وعمل الأغطية

04

لعمل غرفة الاحتراق بطريقة سهلة استخدمت الأغطية ذات الحلقات والتي ستساعد أيضا على حمل أنبوب الاحتراق داخل الغرفة.

ولقد صممت الحلقات حيث يكون القطر الخارجي 8 بوصة والداخلي 5 و1/32 بوصة، وسوف تقوم الزيادة البسيطة 1/32 على تسهيل تركيب الغطاء وأيضا توفير المساحة للأنبوب عندما يتمدد بفعل الحرارة.

الحلقات مصنوعة من صفيحة عرضها 1/4 بوصة ولقد استخدمت قاطعتي الليزر لقطع الأجزاء ويمكنك بالطبع أن تستخدم أي طريقة أخرى. وستكون الصفيحة الـ 1/4 بوصة مناسبة تماما لتلك العملية حيث ستمنع انتقال الحرارة وتوفر غطاء ثابت لغرفة الاحتراق.

هناك 12 ثقبا للمسامير المثبتة للغطاء وعند وضع الغطاء على الغرفة يمكنك ربط المسامير.

 


الخطوة 5: تجميع غرفة الاحتراق باللحام

05

عندما تكون الأغطية جاهزة يمكن لحامها بغرفة الاحتراق.

ابدأ باستخدام لوح كبير من الملصق المطبوع عليه التصميم وقم بتغليف غرفة الاحتراق به والآن اسحب الملصق من ناحية واحدة بحيث تكون نهاية الملصق عند حافة الأنبوب ثم يمكنك قطع الأنبوب بواسطة المنشار الكهربائي الخاص بالحديد.

ثم قم بقياس الطول المحسوب لغرفة الاحتراق وضع في الاعتبار طرح 1/2 بوصة من الطول المطلوب حيث سيتم تعويضها بإضافة الأغطية والتى ستضيف 1/2 بوصة إلى الطول، وبما أن طول غرفة الاحتراق خاصتي سيكون 10 بوصة سأقوم بقطع أنبوب طوله 9.5 بوصة.

بعد قطع الأنبوب وتنظيف الزيادات قم باستخدام القرص الدوار (الصاروخ) لشطف الحواف لتصبح جاهزة للحام.

قم بتثبيت الأغطية على الأنبوب حيث تتطابقان بدقة ومن ثم قم بلحام الأغطية على الأنبوب ويمكنك برد وصنفرة (صقل) بواقي اللحام للحصول على منظر سليم.

06

 


الخطوة 6: تجميع غرفة الاحتراق وعمل الأغطية

07

مع الانتهاء من تجميع غرفة الاحتراق، سنحتاج إلى اثنين من الأغطية:

  • الأول سيكون مكان وضع الوقود.

  • والـثاني سيوصل الغازات الساخنة إلى التوربين.

ناحية وضع الوقود تحتاج إلى ثقبين فقط:

  • واحد لملئ الوقود،

  • والآخر لإدخال شمعة الإشعال،

يمكنك إضافة المزيد من الثقوب لأي إحتياجات أخرى. ويوجد بتصميمي شمعتي إشعال وهذا فقط حتى يكون هناك إحتياطي إذا ما توقفت إحداهما عن العمل.

في الصورة أعلاه تظهر الأنابيب الصغيرة الملتصقة بالغطاء وهي لتثبيت محقن الوقود، ولقد استخدمت 5 أنابيب قطرها 1/2 بوصة مع قطر داخلي 3/8 بوصة وطولها 1.25 بوصة. ثم تضع عليها الوصلة المنحنية كما بالصورة ونلحمها بالغطاء حيث سيكون محقن الوقود داخل الوصلة والناحية الأخرى من الوصلة ستوصل بمورد الوقود، والأفضل دائما أن يكون مورد الوقود داخل الوصلة حتى لا يُلطَخ خارجها بالوقود.

لعمل غطاء العادم سيكون عليك عمل فتحة لتخرج الغازات الساخنة منها. أما في حالتي، فقد جعلت حجمها نفس حجم الوصلة الداخلة في التوربين وهي 2 بوصة في 3 بوصة وموصلة بحافة لتوصيلها بالتوربين ويجب أن تكون تلك الحافة مساوية لفتحة التوربين وبها أربعة مسامير لتثبيتها وفي الصورة التالية يمكنك أن ترى شكل وصلة التوربين وفتحة العادم.

08

 


الخطوة 7: تجميع غرفة الإحتراق وتركيب أجزائها

09

أما الآن فعليك أن تقوم بتجميع الأجزاء سويا وترى إذا كانت متناسبة مع بعضها أم لا. ابدأ بتجميع فتحة التوربين مع غطاء العادم الموجود بالعنفة ثم غرفة الاحتراق بمخرج العادم وفي النهاية قم بتوصيل محقن الوقود ومن المفترض أن تكون كما بالصورة أعلاه.

من المهم أن يكون التوربين مواجها لضاغط الهواء عن طريق إرخاء المشابك وهناك عدة أنواع منها ومن المفترض أن يكون معرفتها شيئا سهلا.

10

والآن بعد أن تم تجميعها ستحتاج إلى أنبوب لتوصيل ضاغط الهواء إلى غرفة الاحتراق ويجب أن يكون للأنبوب نفس قطر مخرج الهواء من الضاغط ويتم توصيله بالمطاط أو السيليكون، والناحية الأخرى تدخل لغرفة الاحتراق من أي مكان، المهم أن يكون دخول الهواء سلِسا مما يعني عدم وجود أى حواف حادة. وابقاء اللحامات بالخارج. ولقد استخدمت أنبوبا قطره 3.5 بوصة.

ويمكنك عمل اختبار تتأكد به من سلامة غرفة الاحتراق عن طريق وضع منفاخ الهواء والذي يستخدم في التنظيف في مدخل ضاغط الهواء ثم رؤية مروحة التوربين وهى تتحرك.

00-03-11

 


الخطوة 8: عمل أنبوب الإشتعال

12

يعتبر تجهيز أنبوب الاشتعال هو أصعب المراحل، وفي الصورة يظهر شكله الكامل وهو يتكون من ثقوب صغيرة تعتبر هي الأساسية والثقوب الكبيرة هي الثانوية. أما الثقوب الأكبر فهى ثقوب التخفيف، ولاحظ في هذا التصميم وجود ثقوب إضافية صغيرة تستخدم لتبريد الغازات.

  • الثقوب الأساسية تدخل الهواء وتخلطه بالوقود وهنا تبدأ عملية الاحتراق.

  • الثقوب الثانوية تدخل الهواء اللازم لاتمام عملية الاحتراق.

  • الثقوب الكبيرة تدخل الهواء لتبريد الغازات الناتجة عن الاحتراق قبل دخولها لمراوح التوربين حتى لا تتلفها.

لعمل حسابات الثقوب وأماكنها وقطرها يمكنك استخدام برنامج شيتغل على نظام التشغيل ويندوز يسمى JetSpecDesigner، ويمكنك تحميله من الرابط التالي:

البرنامج

أو يمكنك أن تقوم بالحسابات يدويا ومن الأجدر لك الدخول لهذا الموقع لمعرفة المزيد عن القيام بهذه الحسابات:

 http://www.badbros.net/jetbike5.html

عليك أن تقوم بقطع أنبوب الإشتعال ليكون طوله يساوي طول غرفة الاحتراق، والأفضل أن يكون أقل بـ3/16 بوصة حتى نعمل حسابا لتمدد المعدن بفرط الحرارة، ويفضل أن يصنع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو أي معدن صلب آخر.

 


الخطوة 9: تركيب نظام الوقود والزيت

13

الآن وبعد أن انتهيت من عمل أنبوب الاشتعال يمكنك وضعه داخل غرفة الاحتراق وتركيب الأغطية عليه.

بعد ذلك، عليك تزويد النظام ببعض من الوقود والزيت. ستحتاج إلى مضخة للوقود عالية الضغط وتضخ على الأقل 20 جالونا بالساعة. وبالنسبة للزيت ستحتاج إلى مضخة بقوة 2 إلى 3 جالونا بالدقيقة، ولكن لحسن الحظ نفس نوع المضخة ممكن أن يستخدم للإثنين. وأقترح عليك استخدام مضخة من نوع Shurflo من صنف 236-643-8000.

ولقد قمت بوضع رسم توضيحي لنظام الوقود، وسيكون نظام الزيت مثله تماما. وسنقوم بعمل ضخ التفافي ودوراني للنظام.

فكرة عمل ضخ دوراني بالمواسير هي ضبط الضغط بواسطة صمام. بذلك تكون المواسير دائما مليئة، واذا كان هناك أي تدفق غير مرغوب فيه، سيعود إلى الخزان الرئيسي وبذلك تتجنب أي ضغط عكسي. والنظام سيعمل جيدا بالنسبة للوقود والزيت، بيْد أنك ستحتاج إلى مرشح ومبرد لنظام الزيت ويمكن أن يركبا بعد المضخة ولكن قبل الصمام.

بالنسبة للمبرد أقترح أن يكون من نوع B&M، واحرص أن تكون جميع التوصيلات للتربو مصنوعة من معادن صلبة كالنحاس. ولا يمكن استخدام المطاط بتاتا حيث من الممكن أن تكون كارثة ويؤدي إلى الانفجار.

عند توصيل مواسير الزيت احرص أن تكون الوصلة الداخلة في التربو من الأعلى، أما فتحة التصريف فمن الأسفل.

حجم خزانات الوقود ممكن أن تكون من أى حجم، أما خزانات الزيت فيجب أن تكون قادرة على حمل جالون واحد على الأقل. ولا تقوم بتغيير فتحات التهوية حتى لا تفقد الضغط الداخلي.

بالنسبة لمحاقن الوقود أفضل نوع هو HAGO.

بالنسبة للزيت استخدم نوع Castrol fully synthetic 5w20 ويجب أن يكون قليل اللزوجة.

بعد ذلك ستحتاج إلى شمعة إشعال وسأترك لك عملية اختيار نوعه.

من ناحية مصدر الطاقة أحب إستخدام بطارية 12 فولط و7 أو 12 أمبير من نوع gel cell والتي تستخدم في الساعات حيث تكون خفيفة وصغيرة.

14

 


الخطوة 10: تمتع وقم بعمل ضجة وأنت ترى أصدقائك وجيرانك إبداعك الجديد

بداية عليك تركيب المحرك بمكانه في الدراجة ثم تقوم بملئه بالوقود المناسب، وأنا أحب استخدام الوقود النفاث حيث يعمل جيدا. واضبط ضغط الزيت على أقل درجة وهي 30، وابدأ بتشغيل المحرك وقم بغلق الصمام وابدأ بزيادة الوقود مرة فمرة، ستسمع صوت حركة المحرك وإن لم تفعل قم بإعادة الخطوات السابقة وقم بزيادة الوقود.

15

هناك روابط للفيديو ولمزيد من الإيضاح:

http://www.isna3ha.com/images/cat_engine/bike-jet-engine/files/FK6WRU2C5BEP27WVTL.swf

http://www.isna3ha.com/images/cat_engine/bike-jet-engine/files/FPBKDDPKYXEP27WVU2.swf

 


قاموس المـصطلحات

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

عنفة

Turbo

 

محرك نفاث

Jet engine

 

شاحن عنفة

Turbo charger

 

المحفز

Inducer

 

غرفة الإحتراق

Combustion chamber

 

ضاغط الهواء

Compressor

 

المحاور المتحركة

Rotating shaft

 

الفولاذ الأنبوبي

Tubular steel

 

أنبوب إحتراق (أو الاشتعال)

   

القرص الدوار (الصاروخ)

 The flap disc

 

شمعة الإشعال

Spark plug

 

العادم

The exhaust

 

 


تأليف

 

تأليف: russwmoore

ترجمة بتصرف: عبد الله سعد عبد الستار فراج (الجيزة – مصر)

البريد الإليكتروني: abdo.farrag@yahoo.com 


المراجع

 

http://www.instructables.com/id/How-to-build-your-own-Jet-Engine/?ALLSTEPS
http://www.badbros.net
 http://www.garysjetjournal.com


 

]]>
abdo.farrag@yahoo.com (عبدالله سعد فراج) المحركات النفاثة Mon, 03 Jun 2013 00:00:00 +0000
التحكم بسرعة واتجاه دوران محركات التيار الثابت http://www.isnaha.com/isnaha_new/مشاريع-التخرج/item/723-التحكم-بسرعة-واتجاه-دوران-محركات-التيار-الثابت http://www.isnaha.com/isnaha_new/مشاريع-التخرج/item/723-التحكم-بسرعة-واتجاه-دوران-محركات-التيار-الثابت

 التحكم بسرعة واتجاه دوران محركات التيار الثابت

00

في هذا المشروع سيتم تصميم دارة للتحكم بالمحرك بشكل كامل من خلال الحاسوب.


تقديم

بسم الله الرحمن الرحيم. نحتاج في العديد من المشاريع و التطبيقات الى استخدام محرك DC، فيتوجب علينا التحكم بسرعته واتجاه دورانه، ونظراً لتوجه التطبيقات نحو الأتمته (Automatic systems) يجب علينا التفكير بطرق غير الطرق اليدوية.


الأجزاء الرئيسية

العربية
إنجليزية
فرنسية

القيمة أو الصيغة

مقاومة
Resistor
Resistance

كيلوأوم

صمام ثنائي 
Diode


 

مقحل (ترنزستورTransistor
TIP121 أو TIP120
 للتحكم بسرعة المحرك
محرك DC
DC Motor
Moteur DC
فولط

متحكم بالمحرك
Motor Controller
Controleur de Moteur

L293D

للتحكم باتجاه الدوران

اردوينو
Arduino

أيا كانت

اسلاك
Wires
Cables

بطاقة التجارب
Breadboard

برنامج لابــڤـيو
Labview Software
​Logiciel de Labview


القنطرة الإليكترونية L293D

هي شريحة متكاملة، عبارة عن قنطرة H (أي H-Bridgeتمكننا من تطبيق جهد وعكسه على حمل ما، وبالتالي ينعكس التيار المار بالحمل (كـما هو الشأن إذا أردنا عكس اتجاه دوران المحرك مثلا).

تتحمل هذه القطعة جهدا كهربائيا يصل الى 36 فولـط وشدة كهربائية تساوي 600 ميليأمبير. صمم هذا المركب الإليكتروني للتحكم في محركين كأقصى حد من خلال اشارات رقمية.

يوضح الشكل جانبه صورة هذا المركب وأسماء مرابطه، وفي ما يلي شرح لوضائف بعضها:

01

  • مصدر فرق الجهد للمحرك (0v إلى 36v) يتم توصيله بالمربط Vs.

  • الطرف Vss مسئول عن تغذية الشريحة، ويجب ان يكون الجهد الداخل على الشريحة منتظماً لتعمل بشكل سليم. كما أننا لن نهتم بمسألة تنظيم الجهد لأننا سوف نصله من خلال بطاقة اردوينو التي تحتوي على منظم جهد داخلي (built-in voltage regulator).

  • يتم وصل جميع اطراف GND ومصدر الجهد لهذا المركب بمثيلاتها على بطاقة اردوينو.

  • يوصل المحرك على الخرجين 6 و3.

  • يتم التحكم باتجاه الدوران من خلال المرابط 1 و2 و7.

سوف نصل هذا المركب الإليكتروني ببطاقة اردوينو من خلالالمرابط 12 و11 و10، وستكون وظائفها حسب الجدول التالي:

المربط 1

المربط 2

المربط 7

حالة المحرك

مرتفع

منخفض

مرتفع

دوران في اتجاه عقارب الساعة

مرتفع

مرتفع

منخفض

دوران عكس اتجاه عقارب الساعة

مرتفع

منخفض

منخفض

يتوقف المحرك

مرتفع

مرتفع

مرتفع

يتوقف المحرك

منخفض

لا يهم

لا يهم

يتوقف المحرك

ملاحظة 1: كلمة مرتفع تعني High و Haut بالإنجليزية والفرنسية على التوالي. وتعني رقميا القيمة 1 وكهربائيا جهدا كهربائيا مختلفا عن 0 فولط.

ملاحظة 2: كلمة منخفض تعني Low و Bas بالإنجليزية والفرنسية على التوالي. وتعني رقميا القيمة 0 وكهربائيا الجهد الكهربائي 0 فولط في الغالب.


الدارة الكهربائية

بما أننا سنستخدم محركا صغيرا يتطلب جهدا كهربائيا بقيمة 5 فولط، فـسيكون مصدر فرق الجهد من بطاقة أردوينو نفسه (مخرج 5 فولط)، وتكون الـدارة الكهربائية النهائية كما في الخطاطة التالية:

02

اصبحت دارة التحكم باتجاه الدوران جاهزة. لكن سيبقى السؤال هو كيف سنتحكم بسرعة المحرك؟

للتحكم بسرعة المحرك سوف نتحكم بمقدار التيار الكهربائي المار فيه (المار في الدراة كاملة) من خلال المقحل (الترانزستور). يجب وصل قاعدة هذا الأخير بالمربطPWM لبطاقة اردوينو.

03

وسيبقى السؤال في لم لا يتم وصل المحرك مباشرة مع المربط PWM الموجود في بطاقة اردوينو؟

الجواب هو أنه في حال تغيير المحرك بـمحرك آخر اكبر، فإنه قد لا يمكن التحكم به من خلال بطاقة اردوينو مباشرة لأن الجهد الكهربائي محدود بالقيمة5 فولط. لكن، مع اضافة المقحل (الترانزستوريمكننا اضافة محرك (او اي جهاز آخر) بجهد حتى 60 فولط وتيار يصل الى 5 امبير. ويتم توصيله (كما في الشكل) مع اضافة مقاومة بين قاعدته (Baseوالمربط PWM لبطاقة اردوينو. وسيكون الشكــل النهـائــي للدارة كما يلي:

04


التركيب

بالإعتماد على الدارة الكهربائية الأخيرة يمكن إنجاز المشروع كما يلي:

05


استخدام

سوف نستخدم برنامج لابــڤيو (Labviewلعملية التحكم بالمحرك. لكن في حالة اذا لم ترغب باستخدام البرنامج،فيمكنك حينئذ استخدام ازرار كهربائية ومقاومة متغيرة للتحكم ببطاقة اردوينو او أي طريقة اخرى (كـاستخدام اجهزة التحكم عن بعد مثلاً). سنحتاج مع البرنامج ما يلي: 

  • زر كهربائي لإيقاف وتشغيل المحرك: سيتم هذا من خلال المربط 12 لبطاقة أردوينو المتصل مع المربط 1 للـقنطرة الإليكترونية L293D. 

  • زر كهربائي لعكس اتجاه دوران المحرك: سيتم هذا من خلال المربطين11و10لـبطاقة أردوينو المتصلينبالمربطين 2 و7 في للـقنطرة الإليكترونية L293D. 

  • مقاومة متغيرة لتحديد سرعة المحرك: سيتم هذا من خلال المربط 9 لبطاقة أردوينو المتصل مع قاعدة المقحل (الترانزستور). 

  • مؤشر لقياس سرعة المحرك (ليس ضروريا):لم نستخدم اي مجسات لقياس سرعة المحرك في المشروع، لكن يمكن اضافته بسهولة.

بعد تحويل الـشيفرة البرمجية (الكود،Firmwareلـبطاقة أردوينو، نكتب البرنامج كما في المخطط التالي:

06

وتكون واجهة البرنامج كالتالي:

07

 


تحميل Firmware

لتحميل Firmware الخاص باللابفيو على بطاقة اردوينو من خلال تتبع المسار التالي :


C:\Program Files►National Instruments►LabVIEW 2010►vi.lib►LabVIEW Interface for Arduino►Firmware►LVIFA_Base

08

 


معلومات عن المشروع

 

الجامعة

الجامعة الهاشمية،

قسم هندسة الميكاترونيكس،

مادة الآلات الكهربائية،

الفصل الأول 2012/2013

09

المؤلف

علي الهضابين (البلقاء - الاردن)

البريد

ali.hadabeen@yahoo.com

المشرف

الدكتور محمد صلاح

نوع البحث

مشروع نهاية المادة

الملفات

النسخة الأصلية بصيغة docx


المراجع

http://bildr.org/2011/03/high-power-control-with-arduino-and-tip120/
http://luckylarry.co.uk/arduino-projects/control-a-dc-motor-with-arduino-and-l293d-chip/
http://www.arduino.cc/
https://decibel.ni.com
http://www.alldatasheet.com

 
]]>
ali.hadabeen@yahoo.com (علـي حلمـي الهضابين) مشاريع التخرج Tue, 05 Mar 2013 00:00:00 +0000
برمجة المحرك الخطوي - الجزء 1 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/581-برمجة-المحرك-الخطوي-الجزء-1 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/581-برمجة-المحرك-الخطوي-الجزء-1

برمجة المحرك الخطوي (الجزء 1)

image001

يستعمل المحرك الخطوي (أو خطوة خطوة) في صناعة الكثير من الآلات كالطابعات وقارئ الأقراص المرنة وآلات التقطيع CNC والأذرع والأيادي الآلية وما إلى ذلك... ونظرا لأهمية سنسرد لكم في هذا المقال كيف تتعاملون معه بسهولة.


المحرك الخطوي

 

المحرك الخطوي (stepper motor, moteur pas à pas) هو من أدق المحركات الكهربائية حيث يمكنه أن يدور بزاوية محددة في اتجاه عقارب الساعة أو العكس. التحكم بزاوية الدوارن له أهمية كبيرة في صناعة الآلات التي تعتمد على الدقة في الأداء كالطابعات واللأذرع الآلية وما إلى ذلك. إذا استعطت أن تفهم كيفية برمجته سيكون من السهل عليك إنجاز آلات دقيقة متعددة.

 

سندرج لك في هذا المقال الطريقة الأولى للتحكم بهذا المحرك. وهي صناعة كنترولور المحرك (المتحكم بالمحرك أوMotor controller ) باستعمال مركبات اليكترونية بسيطة. أما الجزء الثاني فسنتناول فيه، إن شاء الله، استعمال كنترولورات مصنعة مخصصة لهذا العمل دون الحاجة إلى صنعها.

 

تعني كلمة خطوة أصغر زاوية يمكن للمحرك أن يدور بها.

يوجد نوعين من المحركات الخطوية: أحادية القطب (unipolar) وثنائية القطب(bipolar).

image002

  


أين تجد المحرك الخطوي؟

 

تجده في العديد من الأجهزة. ويمكنك الحصول عليه بسهولة من الأجهزة القديمة كقارئ الأقراص المرنة (floppy reader, lecteur disquettes) و الطابعات.

 


كنترولور المحرك الخطوي

 

الكنترولور هو المتحكم بسرعة دوران المحرك ويكون الواسطة بين المحرك والميكروكنترولور. يقوم الميكروكنترولور بإرسال الأوامر إلى المحرك (كزاوية الدوران و الاتجاه)، لكنه لا يستطيع تزويد المحرك بالشحنة الكهربائية الضرورية له. أما الكنترولور فيتولى هذه المهمة.

 

ويمكنك إما صناعتها بنفسك أو شرائها. سندرج لك في الجزء الأول من هذا المقال كيفية صناعتها بنفسك حتى إذا لم تستطع شراءها تكن قادرا على صناعتها وفي الجزء الثاني سنتطرق إلى استعمال بعض الكنترولورات المجهزة.

 


استعمالات 

{vsig}cat_robot/robot_Lessons/motor1/00{/vsig} 

 


مكونات المحرك الخطوي

 

image003

يتكون المحرك الخطوي في حالاته المبسطة من 4 وشيعات.

تنشيط هذه الوشيعات يمكن المحرك من الدوران بخطوات في الاتجاه المرغوب.

image004

  


التحكم بواسطة الترنزستور (طريقة 4 أسلاك كهربائية)

 

تقديم

ربما من بين أسهل الطرق لصناعة كنترولور المحرك الخطوي هو الاعتماد على الترنزستورات. وهذا ما نريد أن نريه اليوم لك.

ستحتاج بطبيعة الحال إلى بعض المقاومات الكهربائية والصمامات الثنائية.

 

{youtube}i25vLKLwJEE{/youtube}

 

الدارة الكهربائية

 image005

قبل أن تضطع على الدارة الكهربائية الكاملة للكنترولور دعني أشير لك للمكون الأساسي لهذه الدارة حتى نكون متفاهمين في البداية.

 

الصورة جانبه توضح الجزء الأساسي المكون لدارة كنترولور المحرك الخطوي. ويوقم هذا الجزء بالتحكم بوشيعة واحدة من الوشيعات الأربع داخل المحرك الخطوي.

 

رغم بساطة تركيبها إلا منفعتها كبيرة. يمكن استعماله كعاكس كهربائي أي: (انظر إلى طريقة السلكين الكهربائيين أسفله)

  • عندما يكون المدخل في حالة خمول (low) يصبح المخرج في حالة نشاط (high)
  • عندما يكون المدخل في حالة نشاط (low) يصبح المخرج في حالة خمول (high)

 

من الأفضل أيضا إضافة صمام ثنائي من صنف (snubber diode) لإيقاف أي تيار قد ينتج بسبب الوشيعة داخل المحرك الخطوي.

 image006

بما أن للمحرك الخطوي أربع وشيعات سنحتاج إذن لأربع ترنزسيتورات. وبالتالي بناء على هذه الدارة البسيطة ستكون الدارة الكهربائية لكنترولور المحرك الخطوي كما يلي:

image007 

image008 

وبالتالي بالنسبة لهذه الدارة الكهربائية سنحتاج للمركبات التالية:

  •         بطاقة Arduino
  •         المحرك الخطوي (unipolar)مؤخود من أحد الأجهزة التابعة للحاسوب.
  •          4 ترنزستورات من فئة 2n3904 NPN
  •          8 مقاومات كهربائية 2.2kohm
  •          4 صمامات ثنائية عادية 1n4000 
  •          أسلاك كهربائية

 

برمجة

للمحرك أربع وشيعات وبالتالي فإن تنشيط هذه الوشيعات يسبب دوران المحرك بخطوات ثابتة.

 

والجدول جانبه يبين متتالية بسيطة المسببة لدوران المحرك.

 

image009

 

أما بالنسبة لتحقيق دورة كاملة للمحرك الخطوي الذي أملكه فهو يتطلب 200 متتالية.

 image010

#include <Stepper.h>  //استدعاء مكتبة دوال المحركات الخطوية
/* قم بتغيير القيمة التالية حسب عدد الخطوات التي يتطلبها محركك*/
#define STEPS 200 
/* قم بتعريف متغير للمحرك مصحوبا بعدد الخطوات وأرقام المرابط المتصل بها*/
Stepper stepper(STEPS, 2, 3, 4, 5); 
void setup()
{
/* تهيئة مولد الأعداد العشوائية*/ 
  randomSeed(analogRead(5));
void loop() {
/* لنأخذ عدد عشوائي من أجل الاتجاه والمسافة للتحرك*/ 
  int rand = random(-200, 200);  
   /* خذ سرعة عشواءية أيضا*/ 
  int spd = random(25, 100);  
 /*تنفيذ*/ 
  stepper.setSpeed(spd);
  stepper.step(rand);  
  delay(1000); 
}

  


التحكم بواسطة الترنزستور (طريقة السلكين الكهربائيين)

 

تقديم

للبطاقة Arduino عدد محدد من المرابط. وبالتالي فاستعمال الطريقة السابقة سيكلفك استغلال 4 مرابط من البطاقة Arduino. وهذا قد لا يناسبك عندما تريد بناء مشروع كبير يعني! فهل يمكننا استعمال سلكين فقط عوض أربع؟

قلنا مسبقا أن الجزء الرئيسي للدارة الكهربائية أعلاه يمكن أن يلعب دور العاكس الكهربائي. بمعنى أنه إذا أدخلت القيمة 0 فسيكون الخارج هو 1 والعكس بالعكس. باستعمال هذه الخاصية يمكننا الاعتماد على مربطين فقط عوض أربع.

 

إذا تمعنت في المتتالية جانبه للمحرك الخطوي، ستجد أن قيمتي 1aو 1bمختلفتين دائما (أي عندما تكون الواحدة منهما هي 1 تكون الأخرى 0 والعكس بالعكس).

image011

ونفس الشيء بالنسبة لقيمتي 2a و 2b.

 image012

 

الدارة الكهربائية

وبالتالي، اعتمادا على التحليل أعلاه يمكننا أن نجعل مخرج الترنزستور الأول هو مدخل الترنستور الثاني. أي أننا لن نحتاج لمربط البطاقة حتى يتصل بمدخل الترنزستور الثاني. ونفس الشيء بالنسبة لمل تبقى. ومجملا نكون قد حذفنا مدخلين واستغنينا بذلك عن مربطين للبطاقة Arduino.

 image013

بالاعتماد على هذه التعديلات ستصبح دارة كنترولور المحرك كالتالي:

image014 

image015 

 

برمجة

اذهب إلى السطر في في الشيفرة الذي يبدوا كالتالي: 

Stepper stepper(STEPS, 2, 3, 4, 5); 

قم بتعديله كما يلي: 

Stepper stepper(STEPS, 2, 3); 

أما باقي الشيفرة فأبقه كما هو. 

 


تأليف

 

تأليف وترجمة بتصرف: محمد السهلي. 


المراجع

 

http://www.azega.com/controlling-a-stepper-motor-with-an-arduino/

http://www.azega.com/controlling-a-stepper-motor-with-an-arduino-part-2/

http://ar.wikipedia.org/wiki/D9%88%D9%8A

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

]]>
nihon.sahli@gmail.com (محمد السهلي) المحركات الخطوية Sat, 21 Jan 2012 00:00:00 +0000
إزالة الدارة المتحكمة بالمحرك سيرفو http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/580-إزالة-الدارة-المتحكمة-بالمحرك-سيرفو http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/580-إزالة-الدارة-المتحكمة-بالمحرك-سيرفو

إزالة الدارة المتحكمة بالمحرك سيرفو

00

هذا النوع من المحراكات مميز جدا في عالم الروبوتيك من ناحية قدرته على استقبال أوامر محددة من العقل الإليكتروني كالدوران بزاوية معينة وسرعة الدوران إلخ. ومن أجل هذا يتضمن المحرك servo دارة أليكترونية مركبة متحكمة بعمل المحرك ذاته. تكون هذه الدارة الواسطة بين المحرك وأي عقل إليكتروني في الآلة أو الروبوت. لكن أحيانا لا نكون في حاجة إلى هذه الدارة التابعة للمحرك servo وبالتالي يكون من الأحسن إزالتها. فكيف يمكننا فعل ذلك؟ هذا ما سنتعرف عليه في هذا المقال.


 

افتحه

{vsig}cat_robot/robot3/01{/vsig}

بكل بساطة انزع البراغي ثم افتحه كما هو مبين في الصورة.


فكك دارته 

{vsig}cat_robot/robot3/02{/vsig}

 

يكون المحرك ملتصقا بالدارة عن طريق داعمتين أساسيتن في الغالب. قم بِكَيْ  مكاني الداعمتين باستعمال الكاوية (أداة التلحيم) لفصل المحرك عن الدارة. إذا فعلت هذا قم بإزالة الدارة بلطف من مكانها كما هو مبين في الصورة. يمكنك الاحتفاظ بالدارة لأشياء مستقبلية.


أوصله بأسلاك جديدة

{vsig}cat_robot/robot3/03{/vsig}

 

ما عليك الآن إلا أن تربط داعمتي المحرك بسلك أحمر وآخر أسود.

إذا وجدت علامة تشير إلى (power) وأخرى إلى (ground) قم بإيصال السلك الأحمر بـ (power).

وأخيرا قم بإعادة غلق المحرك وها أنت انتهيت من العمل بسهولة.


مصطلحات المقال

العربية

الانجليزية

الفرنسية

محرك كهربائي

Motor

Moteur

التلحيم

Soldering

Brasage

الكاوية (لحام الحديد)

Soldering iron

Fer à souder


 تأليف

المؤلفRandy Sarafan
ترجمة بتصرف: محمد السهلي
مدة الترجمة: 30 دقيقة 

 


المراجع 

http://www.instructables.com/id/Remove-a-Servo-Controller/?ALLSTEPS

]]>
nihon.sahli@gmail.com (محمد السهلي) محركات السيرفو Tue, 20 Sep 2011 06:33:36 +0000
برمجة المحرك الخطوي - الجزء 2 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/579-برمجة-المحرك-الخطوي-الجزء-2 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/579-برمجة-المحرك-الخطوي-الجزء-2

برمجة المحرك الخطوي (الجزء 2)

image001

في هذا المقال سنسرد لك كيفية التحكم بالمحرك الخطوي عن طريق ما يسمى كنترولور المحرك.


كنترولور المحرك الخطوي

 

الكنترولور هو المتحكم بسرعة دوران المحرك ويكون الواسطة بين المحرك والميكروكنترولور. يقوم الميكروكنترولور بإرسال الأوامر إلى المحرك (كزاوية الدوران و الاتجاه)، لكنه لا يستطيع تزويد المحرك بالشحنة الكهربائية الضرورية له. أما الكنترولور فيتولى هذه المهمة.

 

سنقوم اليوم بالتكلم عن طريقتين للتحكم بالمحرك الخطوي:

l         الطريقة الأولى تعتمد على دارة تسمى H-Bridge

l         والطريقة الثانية تعتمد على دارة إليكترومية تسمى مصفوفة الترنزستورات ULN2003A.

 

هذه الدارتين عبارة عن مركبين اليكترونيين يمكنك شراءها في محلات بيع الاجزاء الاليكترونية.

أما إذا أردت أن تنجز كنترولور المحرك الخطوي بنفسك فغليك الرجوع إلى المقال الأول في هذه الحالة.

  


المحرك الخطوي الأحادي القطب

 

وهو النوع الأكثر شعبية بين هوات الروبوتات، ويتميز بدقة عالية. وغالبا ما يتم التحكم به بواسطة مجموعة من الترنزستوارات (غالبا أربعة انظر إلى المقال الأول) أو مركب إليكتروني يضم العديد من الترنزستورات داخله كما سنرى لاحقا.

  


المحرك الخطوي الثنائي القطبين

 

إنشاء دارة كهربائية تتحكم بهذا النوع صعب شيئا ما. هذا النوع من الدارات يسمى القنطرة أي (H-Bridge). ويفضل استعماله للحصول على عزم أعلى.

  


التحكم بواسطة الكنترولور ULN2003A

 

الدارة الكهربائية

image004 

بالنسبة للدارة الكهربائية سنحتاج للمركبات التالية:

l      بطاقة Arduino

l      المحرك الخطوي: المحرك الخطوي الذي سنستعمله في هذا المثال مأخوذ من قارئ قديم للأقراص المرنة. لهذا المحرك 5 أسلاك موصلة واحدا منها خاص بالتيار الكهربائي (VCC) والأربعة البقية مخصصة للتحكم بزاوية واتجاه دوران المحرك.

l      مقاومة متغيرة (Potentiometer) : ستسعمل لقيادة المحرك نحو الاتجاه المطلوب وكذلك الزيادة في السرعة أو نقصانها.

l      كنترولور المحرك الخطوي ULN2003A: وهو عبارة عن مجموعة من الترنزستورات المتراصة جنبا إلى جنب من أجل تزويد المحرك بشحنة كهربائية كافية.

l      أسلاك كهربائية

  

برمجة

المثال الأول: تطبيق بسيط

نقدم في المثال الأول شيفرة بسيطة لجعل المحرك يدور في اتجاه واحد. نستهدف من خلاله أولئك الذين ليس لهم معرفة مسبقة لهذا النوع من المحركات.

 

/* Stepper motor شيفرة المحرك الخطوي

* ----------------------------------------------

*5'25 disk drive شيفرة للتحكم بمحرك خطوي مأخوذ من قارئ الأقراص المرنة

*Copal Electronicsحسب المرجع الذي وجدت، فإن هذا المحرك مصنوع من طرف شركة

* خطوة 1.8 درجة، و96 أوم

*, with 1.8 degrees per step and 96 ohms

*

* [http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/example.html]

* خو عبارة عن محرك أحادي القطب مزود بـ 5 أسلاك موصلة

*

*

* الأحمر: موصل التيار الكهربائي، بالنسبة لي كانت 5 فولط كافية له

* - البرتقالي والأسود: coil 1

* - البني واﻷصفر: coil 2

*

* http://www.0j0.org | http://arduino.berlios.de

*

* @David Cuartiellesالمؤلف :

* @date: 20 Oct. 2005

* @المترجم: محمد السهلي

* @يناير 13 سنة 2012

*/

 

int motorPin1 =8;

int motorPin2 =9;

int motorPin3 =10;

int motorPin4 =11;

int delayTime =500;

 

void setup()

{

  pinMode(motorPin1, OUTPUT);

  pinMode(motorPin2, OUTPUT);

  pinMode(motorPin3, OUTPUT);

  pinMode(motorPin4, OUTPUT);

}

 

void loop()

{

  digitalWrite(motorPin1, HIGH);

  digitalWrite(motorPin2, LOW);

  digitalWrite(motorPin3, LOW);

  digitalWrite(motorPin4, LOW);

  delay(delayTime);

  digitalWrite(motorPin1, LOW);

  digitalWrite(motorPin2, HIGH);

  digitalWrite(motorPin3, LOW);

  digitalWrite(motorPin4, LOW);

  delay(delayTime);

  digitalWrite(motorPin1, LOW);

  digitalWrite(motorPin2, LOW);

  digitalWrite(motorPin3, HIGH);

  digitalWrite(motorPin4, LOW);

  delay(delayTime);

  digitalWrite(motorPin1, LOW);

  digitalWrite(motorPin2, LOW);

  digitaWrite(motorPin3, LOW);

  digitalWrite(motorPin4, HIGH);

  delay(delayTime);

}

 

المثال الثاني: تطبيق متقدم

تقوم هذه الشيفرة بالتحكم بسرعة واتجاه دوران المحرك باستعمال المقاومة المتغيرة. 

/* Stepper motor شيفرة المحرك الخطوي

* -------------

*5'25 disk drive شيفرة للتحكم بمحرك خطوي مأخوذ من قارئ الأقراص المرنة

*Copal Electronicsحسب المرجع الذي وجدت، فإن هذا المحرك مصنوع من طرف شركة

* خطوة 1.8 درجة، و96 أوم

*, with 1.8 degrees per step and 96 ohms

*

* [http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/example.html]

* خو عبارة عن محرك أحادي القطب مزود بـ 5 أسلاك موصلة

*

*

* الأحمر: موصل التيار الكهربائي، بالنسبة لي كانت 5 فولط كافية له

* - البرتقالي والأسود: coil 1

* - البني واﻷصفر: coil 2

*

* http://www.0j0.org | http://arduino.berlios.de

*

* @David Cuartielles المؤلف :

* @date: 20 Oct. 2005

* @المترجم: محمد السهلي

* @يناير 13 سنة 2012

*/

 

int motorPins[]={8, 9, 10, 11};

int count =0;

int count2 =0;

int delayTime =500;

int val =0;

 

void setup()

{

 for(count =0; count <4; count++)

 {

   pinMode(motorPins[count], OUTPUT);

  }

}

 

void moveForward()

{

  if((count2 ==0)|| (count2 ==1)){ count2 =16;}

  count2>>=1;

  for(count =3; count >=0; count--)

  {

    digitalWrite(motorPins[count], count2>>count&0x01);

   }

   delay(delayTime);

}

 

void moveBackward()

{

  if((count2 ==0)|| (count2 ==1)){ count2 =16; }

  count2>>=1;

  for(count =3; count >=0; count--)

  {

  digitalWrite(motorPins[3 - count], count2>>count&0x01);

  }

  delay(delayTime);

}

 

void loop()

{

  val = analogRead(0);

  if(val >540)

  {

/*  كلما كانت قيمة المقاومة المتغيرة قوية كلما كان التحرك أسرع*/ 

   delayTime =2048-1024* val /512+1;

   moveForward();

   }

  elseif(val <480)

  {

     /* كلما كانت قيمة المقاومة المتغيرة ضعيفة كلما كان التحرك أسرع*/ 

    delayTime =1024* val /512+1;

    moveBackward();

   }

  else

   {

     delayTime =1024;

   }

}

  


التحكم بواسطة H-bridge والمصفوفة  U2004 Darlington

 

تقديم 

سنستعمل في هذا الجزء مقاومة متغيرة (أو مقياس الجهد الانزلاقي Potentiometer) لنتحكم يديويا بالمحرك الخطوي كما فعلنا في الجزء السابق. 

الجميل هنا هو أننا سنستعمل شيفرة صغيرة تتحكم بالمحرك كيفما كان نوعه ونوع الكنترولور أيضا.

كنترولور المحرك الخطوي الأحادي القطب هو: المصفوفة U2004 Darlington

كنترولور المحرك الخطوي الثنائي القطب هو: القنطرة SN754410NE

 

المركبات اللازمة

العربية

الانجليزية 

بطاقة أردوينو

مقاومة متغيرة

محرك خطوي

مصفوفة U2004 Darlington

القنطرة H ذي الرمزSN754410NE 

بطاقة بلاستيكية مساعدة

أسلاك كهربائية

Arduino Board

Potentiometer

Stepper motor

U2004 Darlington Array

SN754410NE H-Bridge

breadboard

hookup wire

 

خطاطة المركب U2004 Darlington

05  image005 

 

خطاطة المركب  SN754410NE H-Bridge  

 06  image006

 

الدارات الكهربائية لكلا المحركين

 

تجد فيما يلي الدارتين الكهربائيتين لكلا صنفي المحرك الخطوي. من الأحسن أن تزودهم بطاقة كهربائية باستعمال بطاريات أو محول كهربائي.

للمقاومة المتغيرة 10Kثلاث مرابط، قم بإيصالهم كالتالي:

l         صل مربطي الطاقة بـ  5V و GND(في بطاقة Arduino)

l         صل المربط المتبقي بالمربط التناظري 0 (Analog pin 0) لبطاقة Arduino.

 

إذا كنت قد اضطلعت على المقال الأول ستجد أننا تكلمنا عن طريقتين لربط المحرك الخطوي بالبطاقة (باستعمال سلكين أو باستعمال 4 أسلاك كهربائية). في الأمثلة أسفله سنستعمل فقط 4 أسلاك كهربائية وبالتالي سنحتاج لأربعة مرابط في البطاقة Arduino.

 

المحرك الخطوي أحادي القطب 

{vsig}cat_robot/robot_Lessons/motor2/01{/vsig}

المحرك الخطوي ثنائي القطب 

{vsig}cat_robot/robot_Lessons/motor2/02{/vsig}

برمجة

/*(شيفرة للدارتين)
 * MotorKnob
 *
 *
سيتحرك المحرك وفق دوران المقاومة المتغيرة

 * (ويمكنك استعمال مستشعر اليكتروني آخر غيرها كذلك)

 *  المقاومة متصلة مع بطاقة أردينو من خلال المربط التناظري 0

 *
 * http://www.arduino.cc/en/Reference/Stepper
 *
هذا المثال هو للكل

 */

#include <Stepper.h>

//
لكل محرك عدد أقصى للخطوات، لهذا قم بتغيير العدد التالي حسب محركك
#define STEPS 100

//
قم بتعريف متغير للمحرك الخطوي وأشر
//
إلى عدد الخطوات وارقام المربط المتصل بها مع بطاقة أردوينو

Stepper stepper(STEPS, 8, 9, 10, 11);

// لحفظ القيمة السابقة التي فرأت من المقاومة المتغيرة
int previous = 0;

void setup()
{
  
// 30 RPMs سرعة دوران المحرك هي
  stepper.setSpeed
(30);
}

void loop()
{
  
//
قراءة قيمة المقاومة المتغيرة
  
int val = analogRead(0);

  
// عدد الخطوات اللازم على المحرك أن ينجزها هي الفارق بين القيمتين
  stepper.step
(val - previous);

  
// حفظ القيمة الحالية لتتستعمل كقيمة سالفة في المرة التالية
  previous 
= val;
}

 


تأليف محمد السهلي 

 

 


المراجع

http://arduino.cc/hu/Tutorial/StepperUnipolar

http://www.azega.com/controlling-a-stepper-motor-with-an-arduino/

http://en.wikipedia.org/wiki/Red-legged_Honeycreeper

http://arduino.cc/it/Tutorial/MotorKnob

http://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%AD%D8%B1%D9%83_%D8%AE%D8%B7%D9%88%D9%8A

http://en.wikipedia.org/wiki/Stepper_motor#Unipolar_motors

http://www.me.umn.edu/courses/me2011/arduino/technotes/dcmotors/L293/L293.html

http://www.remserv.ru/cgi/magazine/issue/120/home/2358 


 

 
]]>
nihon.sahli@gmail.com (محمد السهلي) المحركات الخطوية Sat, 28 Jan 2012 00:00:00 +0000
تعديل المحرك سيرفو من أجل دوران متتابع http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/578-تعديل-المحرك-سيرفو-من-أجل-دوران-متتابع http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/578-تعديل-المحرك-سيرفو-من-أجل-دوران-متتابع

تعديل المحرك سيرفو من أجل دوران متتابع 

00

 نعديل المحرك servo ليصبح دورانه متتابعا من أجل إنشاء بعض الروبوتات. 


إزالة الدارة

 

قم أولا بإزالة الدارة كما هو مبين في المقال التالي:

المحرك servo : إزالة الدارة المتحكمة بالمحرك


من أجل دوران متتابع 

{vsig}cat_robot/robot4/01{/vsig} 

ما تشاهده في الصورة هو ما بداخل الصندوق البلاستكية.

{vsig}cat_robot/robot4/02{/vsig}

تحتاج الآن لإزالة العروة البلاستيكية كما هو مبين في الصورة.

أعد تركيب الأجزاء بعضها ببعض ثم أغلق صندوق المحرك.


فيديو

{youtube}628-bb-3Pss{/youtube}

مصطلحات المقال

العربية

الانجليزية

الفرنسية

محرك كهربائي

Motor

Moteur

العروة البلاستيكية

Plastic tab

Brasage

الكاوية (لحام الحديد)

Soldering iron

Fer à souder


تأليف 

المؤلف:Jerome Demers

ترجمة بتصرف: محمد السهلي


المراجع

 

http://www.instructables.com/id/How-to-modify-a-servo-motor-for-continuous-rotatio/?ALLSTEPS


 

]]>
nihon.sahli@gmail.com (محمد السهلي) محركات السيرفو Tue, 20 Sep 2011 06:56:25 +0000