المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : القوة الحصانية والعزم + قائمة لهواة الميكانيكا



سهيل1
13/08/2005, 11:40 PM
وجدت عدة مواضيع في الشبكة عن الميكانيكا واستفدت منها استفادة كبيرة قلت ارتبها وانقلها لكم
دعواتــــــــــــــــــــــــكم


القوة الحصانية والعزم
إن علاقة العزم بالقوة الحصانية هي علاقة متلازمه لكنها محكومة بدوران المحرك الذي يحدد مقدار زيادة أحدهما ونقصان الآخر.

فالعزم الذي هو القوة المباشرة التي نحصل عليها من لفة الكرانك، هذه القوة تعتبر قوة خام لانستطيع الإستفادة منها مباشرة، وهي تعتمد على عدة عوامل، منها حجم المحرك وأوزان الكرانك والمكابس، حيث أن الوزن في أي كتلة عبارة عن طاقة كامنة، ويعتمد أيضاً على نوع المحرك أي أن المحرك الذي يتنفس بشكل طبيعي يختلف عزم دورانه عن المحرك المعزز بتوربو أو سوبرجارجر بالإضافة لعوامل أخرى كثيرة.

أما القوة الحصانية فهي ناتجة عن علاقة بين عزم الدوران وسرعة دوران المحرك وثابت، ويستند مهندسي المحركات على معادلة بسيطة لمعرفة القوة الحصانية لأي محرك وهي:

القوة الحصانية = [عزم الدوران(رطل/قدم) × عدد دورات المحرك(دورة/دقيقة)] ÷ 5252

( حيث أن الـ 5252 عبارة عن رقم مختزل من عدة تحويلات معقدة )

أي أن محرك عادي حجمه 2000 سم مكعب خالي من أي تعقيدات تزيد في قوته، يبلغ عزمه حوالي 180 رطل/قدم عند 3000 دورة في الدقيقة ينتج قوة 102.8 حصان (180× 3000 ÷ 5252 = 102.8 حصان)

مع ملاحظة أن الخرج الأقصى لعزم المحرك يأتي عند مستوى دوران مختلف عن الخرج الأقصى للقوة الحصانية لنفس المحرك.

السؤال المهم الذي يدور في بال الجميع هو ( أيهما أهم العزم أم القوة الحصانية؟ ) خصوصاً إذا علمنا أن هناك محركات تتمتع بعزم عالي بينما قوتها الحصانية متدنية ( كمحركات الديزل )، بينما هناك محركات على العكس. فأي السيارات أفضل تلك السيارات التي تتميز محركاتها بعزم عالي أم تلك التي بقوة حصانية عالية؟

الجواب معقد بعض الشيء، وهو أن حاجتك للسيارة هي ما يحدد.

فلو كنت من محبي السرعة مثلاً فإنك تحتاج للإثنين معاً، فالعزم مهم جداً للتسارع خصوصاً في بداية الحركة وفي أثناء التجاوز، أما السرعة فتلعب القوة الحصانية الدور الأكبر، ولكن ما يحدد سرعة الوصول إلى السرعات العالية هو العزم مجدداً. لأنك احياناً تجد سيارات تصل سرعاتها إلى سرعات عالية، لكنها تستغرق وقتاً طويلاً، بينما سيارات أخرى تصل الى نفس السرعات في وقت أقصر بكثير وذلك بسبب العزم، طبعاً دون الدخول في تعقيدات نسب تروس الجير والديفرنس.

أما إذا كنت من مرتادي البر فأنت محتاجاً إلى العزم بدرجة أولى، فتصوروا معي الهمر H1 مثلاً بنسختها الأولى وهي عبارة عن سيارة يصل وزنها إلى 3 أطنان وقد تتعداها، أما محركها الأساسي المأخوذ من جنرال موتورز سعة 6500 سم مكعب وهو من فئة الديزل دون توربو، قوته الحصانية هي 150 حصان فقط. قد يبدو هذا لا يصدق فالهمر هي مضرب المثل في الإستخدامات العسكرية، وهي التي لا يعوقها شيء.

والسبب في ذلك هو تمتع محركها بعزم دوران هائل يصل إلى حوالي الـ 550 رطل/قدم وذلك عند دورات قليلة لاتتعدى الـ 1600 دورة/دقيقة.

أما أحسن مثال لسيارة ذات قوة حصانية عالية مع عزم دوران منخفض فهي المازدا RX 8 فمحركها الرحوي المكون من مكبسين اثنين فقط بسعة إجمالية تبلغ 1300 سم مكعب فقط، ينتج قوة حصانية عالية نسبياً تصل الى 250 حصان دون إضافة توربو او سوبر جارجر ودون إدخال تقنية تعدد الصمامات حيث أن المحركات الرحوية لاتحتوي على صمامات أصلاً. ولكن عزم هذا المحرك لا يتعدى الـ 220 رطل/قدم والسبب في ذلك كما أشرنا في البداية يرجع الى صغر المحرك وخفة وزنه.

ولكن ضعف العزم هذا لم يؤثر على أداء السيارة لأن وزنها لايتعدى الـ1350 كلجم وهو وزن يستطيع هذا المستوى من العزم التعامل معه وبالتالي تستطيع السيارة الوصول الى سرعة 250 كلم/س وتتسارع الى 100 كلم/س في وقت لا يتعدى الـ6 ثواني فقط ( تذكروا أن كل هذا الأداء يأتي من محرك رحوي سعته 1300 سم مكعب ) .




إلى هواة الميكانيكا هذه القائمة:


العزم ( torque )
هو القوة الأولية والخام التي نحصل عليها نتيجة لإلتفاف عمود الكرانك ( Crank Shaft )

القوة الحصانية ( horse power )
هي علاقة رياضية بحتة بين العزم ( torque ) وسرعة دوران المحرك ( RPM )،

RPM Revolution per Minute
وهي سرعة دوران المحرك وتقاس بعدد دورات المحرك في الدقيقة الواحدة.

SUV Sport Utility Vehicle
أي السيارة الرياضية العملية وهي ابتكار أمريكي منذ بداية تسعينيات القرن الماضي لسياراتشبه جيب تتميز بالأداء القوي والرياضي والمريح في نفس الوقت

SAV Sport Activity Vehicle
أي السيارة الرياضية النشطة وهي رد الماني قوي على فئة الـ ( SUV ) التي بدت مملة بعض الشيء،

( Crossover )
أي السيارة متداخلة الأوجه وهي ابتكار جديد لفئة من السيارات بدأت في نهاية التسعينيات، وهذه السيارات هي عبارة عن سيارة بين الجيب والمينيفان والسيدان، ومن أمثلة هذه السيارة فئتي الـ R والـ B الجديدتين من مرسيدس.

( Pick up )
فئة كلاسيكية من السيارات عبارة عن كابينة ركاب -غالباً لراكبين – وصندوق خلفي للتحميل.

( Sedan )
فئة كلاسيكية من السيارات تتكون عادة من أربعة أبواب وصندوق أمتعة خلفي.

( سعة المحرك )
هي مجموع حجوم الإسطوانات في المحرك فلو كان لدينا مثلاً محرك من أربع إسطوانات وعلمنا أن حجم الإسطوانة الواحدة هو 500 سنتيمتر مكعب ( cc )، فحجم المحرك في هذه الحالة = 500 ×4 = 2000 سنتيمتر مكعب، أو 2 لتر، فاللتر الواحد يساوي 1000 سنتيمترمكعب ( cc ) والأمريكان يستخدمون وحدة أخرى لقياس الحجم هي البوصة المكعبة ( ce ).

معامل الجر ( drag coefficient )
هو مقدار احتكاك الجسم المتحرك بالهواء ووحدة قياسه هي الـ cx، ويعير مصممي السيارات لهذا المعامل كل انتباه لما له من تأثير على أداء السيارة العام فكلما صغر رقم هذا المعامل كلما أثر ذلك إيجاباً على إقتصادية وثبات وسرعة وهدوء السيارة.

التسارع
عادة ما يعمد مصنعوا وصحافيو السيارات الى تحديد أداء السيارة بقياس تسارعها، فيقيسون سرعة وصول السيارة من حال السكون التام الى سرعة 100 كلم وإلى 400 كلم وإلى 1000 كلم، كما يقيسون تسارعها أثناء الحركة من سرعات معينة الى أخرى وعند نسب معينة لعلبة التروس.

السرعة
هناك عداد بالسيارة يسمى الـ Odometer وهو يستخدم لقياس سرعة السيارة ويعتمد في قياسه على مقياسين دوليين هما الـ Kph و الـ Mph الأول هو كيلومتر لكل ساعة والثاني ميل لكل ساعة، وللتوضيح فإن الرقم الذي يشير له العداد هو ماتقطعه السيارة في ساعة.

الوزن
هو وزن السيارة فارغة وقد يتفاوت هذا الوزن في النوع الواحد من السيارات تبعاً لمواصفاتها.

دفع خلفي ( Rwd )
تكون العجلات الدافعة في هذا النوع من السيارات هي الخلفية.

دفع أمامي ( Fwd )
تكون العجلات الدافعة في هذا النوع من السيارات هي الأمامية.

دفع رباعي( 4WD ) أو ( 4×4)
العجلات الدافعة في هذا النوع من السيارات هي الأربعة.

دفع رباعي جزئي
في السيارات الجيب الكلاسيكية يتم تعشيق العجلات الأمامية عند الحاجة فقط، بينما يبقيها السائق مفصولة عن علبة التروس في السياقة العادية.

دفع رباعي دائم

نجد في معظم سيارات الدفع الرباعي العصرية أن الدفع يتم دائما بالعجلات الأربع، حيث تستفيد هذه السيارات من الثبات الكبير الذي توفره هذه الميزة، علماً بأن الدفع الرباعي لم يعد حكراً على سيارات الجيب بل أخذ طريقه لكل أنواع السيارات بما فيها سيارات الليموزين الفارهة.

محرك في الأمام
الغالبة العظمى من السيارات توضع محركاتها في الجهة الأمامية وغالباً ماتكون أمام المحور الأمامي.

محرك في الخلف
إلا أننا نجد في بعض السيارات خصوصاً منها الرياضية، أن محركاتها توضع في الجهة الخلفية خلف المحور الخلفي كالبورش 911 مثلاً.

محرك في الوسط
وقد نجد أحياناً أخرى أن المحرك يوضع في الجهة الأمامية ولكن الى الوراء قليلاً أي خلف المحور الأمامي كالهوندا S 2000، أو في الخلف ولكن الى الأمام قليلاً أمام المحور الخلفي كسيارات فيراري ولمبورجيني. وفي الحالتين نطلق على وضعية المحرك الوضع الوسطي وتفيد هذا الوضعية السيارة توازناً كبيراً، فكلما تركز وزن السيارة في الوسط كلما أضفى ذلك توازناً على السيارة.

محور أمامي
هو منظومة العجلات الأمامية مع محورها.

محور خلفي
هو منظومة العجلات الخلفية مع محورها.

ترس تفاضلي
هو مجموعة تروس توضع في محور العجلات كي تسمح بانزلاق الحركة بين العجلتين الموصولتين بالمحور كي تمكن العجلات من الإلتفاف بكل سهولة، حيث أن العجلات تتفاوت سرعاتها أثناء الإلتفاف، فالعجلة الداخلية تسير بسرعة أقل من الخارجية ما يشكل ضغطاً على محاور الحركة.

ترس تفاضلي خلفي
نجد ذلك في جميع سيارات الدفع الخلفي والرباعي.

ترس تفاضلي أمامي
نجده في جميع السيارات ذات الدفع الأمامي والرباعي.

ترس تفاضلي وسطي
يركب هذا المحور في سيارات الدفع الرباعي كي يفاضل بين المحورين الأمامي والخلفي الذين تختلف سرعتيهما أثناء الإلتفاف.

زاوية التقارب
هي الزاوية المتكونة بين الصادم الأمامي وإطار السيارة الأمامي والأرض، وهو مقياس يعتمد لتقييم سيارات الجيب بحيث كلما كبر انفراج هذه الزاوية كلما تمكنت سيارة الجيب من تعدي الحواجز الطبيعية بسهولة.

زاوية التباعد
هي الزاوية المتكونة بين الصادم الخلفي وإطار السيارة الخلفي والأرض، وهنا أيضاً يفضل ان يكون انفراج هذه السيارة كبيرا كي تتمكن الجيب من تعدي الحواجز الطبيعية بسهولة.

الزاوية الوسطية
هي الزاوية المتكونة بين الإطارين الأمامي والخلفي والحافة السفلية للسيارة، وأيضاً يفضل ان يكون انفراج هذه الزاوية كبيراً.

مركز الثقل ( center of gravity )
هو نقطة يتم تحديدها حسابياً يتمركز وزن السيارة فيها، وكلما انخفضت هذه النقطة وتراجعت قليلاً عن منتصف السيارة لتقترب من المحور الخلفي كان افضل للسيارة، حيث ان هذه النقطة تتدخل كثيراً في توازن السيارة وتماسكها مع الطريق.
وتلعب أمور كثيرة دور في تحديد هذه النقطة، مثل وضعية المحرك ونوعه - ارتفاع السيارة – توزيع وزن السيارة بين الأمام والخلف ....

OHC Over Head Cam
أي عمود كامات علوي. إقرأ تفاصيل هذا التقنية في موضوع الفرق بين محركات الـ OHC والـ OHV

DOHC Dual Over Head Cam
أي عمود كامات علوي مزدوج، وتستخدم هذه التقنية في المحركات المتعددة الصمامات.


OHV Over Head Valve
أي صمامات علوية، حيث أن عمود الكامات يوجد في وسط المحرك، وهي تقنية قديمة عفا عليها الزمن لاتزال تعتمدها الشركات الأمريكية في بعض سياراتها.

تعدد الصمامات ( multivalve )
هي وسيلة لجأ لها مهندسوا السيارات كي يزيدوا مساحة فتحات الصمامات حيث ان رسم دائرتين وسط دائرة كبيرة لن يستغل مساحة كبيرة من الدائرة الكبيرة كما يستغلها رسم أربع او خمس دوائر– الدائرتين هما فتحات الصمامات بينما الدائرة الكبيرة هي الإسطوانة.


تقنية تغييرتوقيت وزاوية فتح الصمامات
هي تقنية تتيح التحكم في توقيت فتح الصمامات وزاوية فتحها وذلك باللجوء الى عدة تقنيات، وأهم هذه التقنيات هي إضافة مجموعة كامات على نفس أعمدة الكامة بأشكال مختلفة كي تطول فترة فتح الصمام او تقصر وكذلك بالنسبة لزاوية الفتح، فتخدم المجموعة الأولى المحرك على دورات منخفضة بينما تخدم المجموعة الثانية المحرك على دورات مرتفعة.
وتهدف هذه التقنية لزيادة فعالية المحرك بإضفاء عزم عالي على دورات منخفضة وترشيد استهلاكه من الوقود كما ان لهذه التقنية فوائد أخرى كثيرة لايسعنا ذكرها.

CVT continuous variable transmition
وهي نوع من علب التروس يتكون من ترس واحد – إذا صح التعبير – يكبر ويصغر حسب السرعة المطلوبة فيلغي الحاجة للتبديل من ترس الى آخر كما هو الحال في علب التروس العادية ويلغي بذلك فراغات تبديل النسب، كما ان هذه العلبة تتيح تبديلاً لامتناهياً للسرعة وبكل سلاسة.
ولكن هذه العلبة تعاني من اعتماديتها المتدنية ما يجعل استخدامها منحصرأ في انواع قليلة من السيارات.

علبة تروس متتالية ( sequential transmition )
وهي نوع من علب التروس وجد طريقه عند العديد من السيارات الحديثة بعد ان كان محصوراً في نخبة من السيارات الرياضية والفخمة. وقد استخدمت هذه العلب في بدايتها في سيارات السباق، وهي توفر تعشيقاً متتالياً لنسب التروس أي أن السائق لايستطيع التبديل من النسبة الأولى إلى الثالثة – مثلاً - دون المرور بالنسبة الثانية كما هو الحال في العلبة العادية.

Turbo
هوجهاز ميكانيكي بسيط يستخدم للإستفادة من الطاقة المهدرة المتمثلة في اندفاع غاز العادم من الإسطوانة نتيجة للإنفجار والتي عادة ما تذهب سدى، ويستفاد من هذه العملية زيادة العزم وبالتالي القوة الحصانية. ويتكون جهاز التوربو من توربين – من هنا جاء الإسم – مثبت عند مخرج غاز العادم، هذا التوربين موصول ميكانيكياً عبر

عمود بمضخة هواء مثبتة في فلتر هواء جهاز البخاخ مايزيد في كمية الهواء الداخلة للإسطوانة وبالتالي كمية الوقود حيث ان جهاز البخاخ يزيد الكترونياًكمية الوقودعند زيادة الهواء ليبقي نسبة ثابتة بين الهواء والوقود.

Supercharger
( الضاغط الحجمي ) وهو أيضاً جهاز ميكانيكي بسيط وله نفس الهدف أي زيادة طاقة المحرك، ولكن هنا تتم هذه العملية بإسلوب مختلف.
الإختلاف الأكبر بين السوبر تشارجر وبين جهاز التوربو هو في تشغيل مضخة الهواء، ففي الوقت الذي تشغل فيه هذه المضخة في التوربو عن طريق التوربين الذي تديره غازات العادم، تشغل هذه المضخة في جهاز السوبر تشارجر بواسطة سير مربوط في عمود الكرانك تماما كما يشغل كومبريسور المكيف والدينامو. وهناك فروق في كاراكتور عمل كل منهما .

EMS Electronic Management System
أي نظام إدارة المحرك الإلكتروني، ويستخدم تقريباً في كل السيارات الحالية.

ETC Electronic Traction Control
أي نظام التحكم الإلكتروني بالتماسك.

DSC Dynamic Stability Control
أي النظام الديناميكي للتحكم بالثبات.

HDC Hill Descend Control
نظام التحكم بنزول المنحدرات وهو ابتكار من شركة Land Rover المملوكة لشركة Ford ، وهذا النظام المتطور والفعال مالبث ان اعتمد من قبل الكثير من سيارات الدفع الرباعي.

ABS Anti Lock Breaking System
أي نظام منع إنغلاق المكابح.


بعض انواع المحركات ومعاني اختصاراتها :

"VTC" :Variable Timing Control.

VTEC - Variable valve Timing and lift Electronic Control.

VTEC-E - Variable valve Timing and lift Electronic Control for Efficiency.

i-VTEC - intelligent Variable valve Timing and lift Electronic Control.

"EFI" :Electronic Fuel Injection.

"DOHC" : Double Overhead Camshaft.

"FFV" : Flexible Fuel Vehicle

"M85" : Methanol Flexible Fuel

"Turbo" : Turbocharged

"IDI" : Indirect Injection

"(W)" : Windsor Engine Plant

"SOHC" : Single Overhead Camshaft.

"SPI" : Split Port Induction.

"SHO" : Super High Output

"E85" : Ethanol Flexible Fuel

"DI" : Direct Injection

"R" : Romeo Engine Plant

"CNG" :Compressed Natural Gas

"SC" : Supercharged

SilverSniper
14/08/2005, 12:02 AM
ما شاء الله...
اسمح لي أخي سهيل1 أن أبدي اعجابي بموضوعك هذا الذي أعتبره إحدى درر مكشات..
تسلم والله وتابع على هذا المنوال.. :)

لعاب المنية
14/08/2005, 11:56 AM
مشكور على هذه المعلومات القيمة الله يقويك

البيـرق
14/08/2005, 08:20 PM
السلم عليكم ورحمة الله وبركاته
قواك الله اخوي سهيل 1 ويعطيك العافية على مجهودك الطيب والمعلومات الثمينة.

اخوك البيــــــرق..........

مرقاب الشرق
14/08/2005, 09:37 PM
ماشاء الله خوش معلومات
مشكور

سهيل1
16/08/2005, 01:39 AM
كذلك أنتم .... وتستاهلون الكثير

صالح المطيري
16/08/2005, 04:23 AM
شكر كبير للعضو الخبير سهيل على هذه المعلومات القيمة .

salehhd
16/08/2005, 10:47 AM
معلومات قيمة بالفعل

يعكيك العافية

سهيل1
19/08/2005, 08:30 PM
بارك الله في الجميع
أخوي salehhd أخوك سهيل هو Almdani (( المدني )) في جوال العرب ... حياك الله هنيا


.

salehhd
20/08/2005, 10:22 PM
بارك الله في الجميع
أخوي salehhd أخوك سهيل هو Almdani (( المدني )) في جوال العرب ... حياك الله هنيا


.


الله يحييك ويبارك فيك