[CENTER]
المحركات الدوارة ( Rotary Engines )
سأضع في هذا الموضوع رؤوس اقلام ومعلومات عامة عن هذه المحركات القليلة الشهرة الكبيرة الاداء
مقدمة وتاريخ :
Mazda RX-8 RENESIS Engine
المحركات الدوارة هي محركات احتراق داخلي كما في محركات المكابس ( Piston Engines ) لكنها تعمل بطريقة مختلفة تماما , في المحركات التقليدية تحدث الاشواط الاربعة ( الادخال Intake , الضغط compression , الاحتراق او القدرة combustion , العادم exhaust) في كل اسطوانة بشكل منفرد , ايضا في المحركات الدوارة هناك اربعة اشواط تحدث داخل الغرفة الرئيسية ( housing ) لكن لكل شوط حجرة منفصلة داخل الغرفة الرئيسية .
المحركات الدوارة تم اخترعها وتطويرها من قبل الدكتور الالماني Felix Wankel ولذلك تسمى احيانا بمحركات فانكل ( Wankel engine ) او محركات فانكل الدوارة .
شركة Mazda قامت بتطوبر هذه المحركات وكانت الاتطلاقة مع العام 1978 مع سيارة RX-7 وفي العام 1991 تم تطوير المحرك ليكون الافضل على الاطلاق والفوز بسباق Le Mans بسيارة ذات محرك دوار وبالتالي يمنح اليابانيين اول فوز في السباق .
Mazda RX-8 Underhood
1999 Mazda RX-7
كان العام 1995 يعلن انتهاء تصدير ال RX-7 الى السوق الامريكي لكن ذلك لم يقف عائقا في تطوير هذا المحرك الثوري . استمر هذا التألق عبر الخليفة الجديدة لل RX-7 وهي RX-8 ليكون العام 2003 معلنا انتصار جديد للمحركات الدوارة بعدما حصلت سيارة RX-8 على لقب جديد من فئة المحركات الدوارة يدعى RENESIS . وكانت المحرك الدوار الثنائي ( Two rotor engine ) ينتج 250 حصان وسعته 1.3 لتر .
Mazda RX-8
الاجزاء الرئيسية للمحرك الدوار :
الدوار ( Rotor )
الدوار يتكون من ثلاثة اوجه محدبة بحيث يشكل كل وجه مكبس كما في محركات المكابس , وكل وجه يحتوي على تجويف لزيادة سعة الحجرة ( الحجرة كما ذكرنا سابقا تتكون من التقاء الدوار مع الغرفة الرئيسية بحيث يتكون مكان محصور ) وبالتالي زيادة حجم الوقود والهواء . ويتم التخلص من اي تسربات او تقوب عن طريق قطع معدنية عن كل قمة ( Apex ) من التقاء اي وجهين اضافة الى الحلقات ( Rings ) على الاوجه الثلاثة لضمان الاحتراق بشكل صحيح ( كما تعمل الحلقات في محركات المكابس ) .
Rotor
الغرفة الرئيسية ( Housing )
الغرفة الرئيسية شكلها بيضاوي وتحوي الدوار بداخلها وبالتالي تقوم بتشكيل الحجرات المختلفة للعمليات الاربعة المعروفة :
* الادخال ( Intake )
* الضغط ( Compression )
* الاحتراق ( Combustion )
* العادم ( Exhaust )
ايضا تحتوي على المداخل الخاصة بالوقود والهواء والتخلص من العادم لكن من غير اي صمامات كما هو الحال في محركات المكابس , فالمداخل موصولة بشكل مباشر سواء لادخال الوقود او اخراج نواتج الاحتراق
Housing
العمود اللامركزي او عمود القدرة المستفادة ( Eccentric Shaft or Output shaft )
عمود القدرة يحتوي على أجزاء محدبة ( Cams ) مثبتة بشكل غير مركزي , ذلك يعني انها تنزاح على مركز المحور ( المقصود بمركز المحور : مركز محور القدرة او عمود القدرة ) . الجزء الدوار يكون متصل مع العمود ويعمل مثل عمود الكرانك حيث يعمل الجزء الدوار على تحريك الكامات المثبتة على عمود القدرة ليتحرك حركة دورانية ويعطي العزم المطلوب
Output shaft
مبدأ العمل بشكل عام ومختصر :
كما في المحركات التي تعمل بالمكابس , المحركات الدوارة تعتمد على الضغط الناتج من عملية احتراق المزيج ( الهواء + الوقود ) . في محركات المكابس الضغط المتولد داخل الاسطوانة يدفع المكبس الى الاسفل والى الأعلى ليشكل حركة خطية يتم تحويلها بواسطة عمود الكرانك ( Crankshaft ) واذرعة التوصيل ( Connecting rod ) الى حركة دورانية . في المحركات الدوارة الضغط الناتج من عملية الاحتراق يحدث داخل حجرة ( Chamber ) التي تتشكل بواسطة جزء من الغرفة الرئيسية ( Housing ) وجزء من المثلث الدوار الذي يشكل قلب المحرك ( المثلث الدوار في المحركات الدوارة يمثل المكبس في محركات المكابس )
هنا يوجد شرح تفصيلي متحرك اضافة الى شرح مكتوب للعمليات الاربعة
فروقات بين المحركات التي تعمل بالمكابس والمحركات الدوارة
من حيث عدد القطع
عدد القطع الرئيسية في المحركات الدوارة اقل بكثير من محركات المكابس , لنأخذ مقارنة بين محرك من 4 اسطوانات ومحرك دوار ثنائي :
* محرك من 4 اسطوانات يحتوي على : المكابس , اذرعة توصيل , صمامات , زمبركات صمامات , عمود كرانك , عمود كامات ......
* محرك دوار ثنائي يحتوي على : دوارين ( Two Rotors ) , عمود القدرة .
من حيث الكفاءة
المحرك الدوار اكثر كفاءة , حيث ان كل دورة ( 360 درجة ) تعطي 3 اشواط فعالة بينما المحرك العادي لكل دورتين يعطي شوط فعال واحد !!!!
اضافة الى ان الاجزاء الرئيسية للمحرك الدوار تعمل بهدوء وسرعة اقل من المحركات العادية
تحديات
* المحركات الدوارة ذات تكنولوجية معقدة بالتالي تصنيعها اصعب من المحرك العادي
* كلفة التصنيع اكثر بسبب عدم انتشار هذه المحركات
* استهلاك الوقود اكبر مقارنة مع المحركات العادية
في النهاية ارجو ان تكونوا قد استفدتم ولو جزء بسيط من هذا الموضوع الذي اعتقد انه يطرح لاول مره , وقد يكون لنا اجزاء اخرى من الشرح اذا لاقى الموضوع استحسانكم
المصادر التي يمكنكم الاستفادة منها :
How stuff works !
rotary engine illustrated
المحركات الدوارة ( Rotary Engines )
سأضع في هذا الموضوع رؤوس اقلام ومعلومات عامة عن هذه المحركات القليلة الشهرة الكبيرة الاداء
مقدمة وتاريخ :
Mazda RX-8 RENESIS Engine
المحركات الدوارة هي محركات احتراق داخلي كما في محركات المكابس ( Piston Engines ) لكنها تعمل بطريقة مختلفة تماما , في المحركات التقليدية تحدث الاشواط الاربعة ( الادخال Intake , الضغط compression , الاحتراق او القدرة combustion , العادم exhaust) في كل اسطوانة بشكل منفرد , ايضا في المحركات الدوارة هناك اربعة اشواط تحدث داخل الغرفة الرئيسية ( housing ) لكن لكل شوط حجرة منفصلة داخل الغرفة الرئيسية .
المحركات الدوارة تم اخترعها وتطويرها من قبل الدكتور الالماني Felix Wankel ولذلك تسمى احيانا بمحركات فانكل ( Wankel engine ) او محركات فانكل الدوارة .
شركة Mazda قامت بتطوبر هذه المحركات وكانت الاتطلاقة مع العام 1978 مع سيارة RX-7 وفي العام 1991 تم تطوير المحرك ليكون الافضل على الاطلاق والفوز بسباق Le Mans بسيارة ذات محرك دوار وبالتالي يمنح اليابانيين اول فوز في السباق .
Mazda RX-8 Underhood
1999 Mazda RX-7
كان العام 1995 يعلن انتهاء تصدير ال RX-7 الى السوق الامريكي لكن ذلك لم يقف عائقا في تطوير هذا المحرك الثوري . استمر هذا التألق عبر الخليفة الجديدة لل RX-7 وهي RX-8 ليكون العام 2003 معلنا انتصار جديد للمحركات الدوارة بعدما حصلت سيارة RX-8 على لقب جديد من فئة المحركات الدوارة يدعى RENESIS . وكانت المحرك الدوار الثنائي ( Two rotor engine ) ينتج 250 حصان وسعته 1.3 لتر .
Mazda RX-8
الاجزاء الرئيسية للمحرك الدوار :
الدوار ( Rotor )
الدوار يتكون من ثلاثة اوجه محدبة بحيث يشكل كل وجه مكبس كما في محركات المكابس , وكل وجه يحتوي على تجويف لزيادة سعة الحجرة ( الحجرة كما ذكرنا سابقا تتكون من التقاء الدوار مع الغرفة الرئيسية بحيث يتكون مكان محصور ) وبالتالي زيادة حجم الوقود والهواء . ويتم التخلص من اي تسربات او تقوب عن طريق قطع معدنية عن كل قمة ( Apex ) من التقاء اي وجهين اضافة الى الحلقات ( Rings ) على الاوجه الثلاثة لضمان الاحتراق بشكل صحيح ( كما تعمل الحلقات في محركات المكابس ) .
Rotor
الغرفة الرئيسية ( Housing )
الغرفة الرئيسية شكلها بيضاوي وتحوي الدوار بداخلها وبالتالي تقوم بتشكيل الحجرات المختلفة للعمليات الاربعة المعروفة :
* الادخال ( Intake )
* الضغط ( Compression )
* الاحتراق ( Combustion )
* العادم ( Exhaust )
ايضا تحتوي على المداخل الخاصة بالوقود والهواء والتخلص من العادم لكن من غير اي صمامات كما هو الحال في محركات المكابس , فالمداخل موصولة بشكل مباشر سواء لادخال الوقود او اخراج نواتج الاحتراق
Housing
العمود اللامركزي او عمود القدرة المستفادة ( Eccentric Shaft or Output shaft )
عمود القدرة يحتوي على أجزاء محدبة ( Cams ) مثبتة بشكل غير مركزي , ذلك يعني انها تنزاح على مركز المحور ( المقصود بمركز المحور : مركز محور القدرة او عمود القدرة ) . الجزء الدوار يكون متصل مع العمود ويعمل مثل عمود الكرانك حيث يعمل الجزء الدوار على تحريك الكامات المثبتة على عمود القدرة ليتحرك حركة دورانية ويعطي العزم المطلوب
Output shaft
مبدأ العمل بشكل عام ومختصر :
كما في المحركات التي تعمل بالمكابس , المحركات الدوارة تعتمد على الضغط الناتج من عملية احتراق المزيج ( الهواء + الوقود ) . في محركات المكابس الضغط المتولد داخل الاسطوانة يدفع المكبس الى الاسفل والى الأعلى ليشكل حركة خطية يتم تحويلها بواسطة عمود الكرانك ( Crankshaft ) واذرعة التوصيل ( Connecting rod ) الى حركة دورانية . في المحركات الدوارة الضغط الناتج من عملية الاحتراق يحدث داخل حجرة ( Chamber ) التي تتشكل بواسطة جزء من الغرفة الرئيسية ( Housing ) وجزء من المثلث الدوار الذي يشكل قلب المحرك ( المثلث الدوار في المحركات الدوارة يمثل المكبس في محركات المكابس )
هنا يوجد شرح تفصيلي متحرك اضافة الى شرح مكتوب للعمليات الاربعة
فروقات بين المحركات التي تعمل بالمكابس والمحركات الدوارة
من حيث عدد القطع
عدد القطع الرئيسية في المحركات الدوارة اقل بكثير من محركات المكابس , لنأخذ مقارنة بين محرك من 4 اسطوانات ومحرك دوار ثنائي :
* محرك من 4 اسطوانات يحتوي على : المكابس , اذرعة توصيل , صمامات , زمبركات صمامات , عمود كرانك , عمود كامات ......
* محرك دوار ثنائي يحتوي على : دوارين ( Two Rotors ) , عمود القدرة .
من حيث الكفاءة
المحرك الدوار اكثر كفاءة , حيث ان كل دورة ( 360 درجة ) تعطي 3 اشواط فعالة بينما المحرك العادي لكل دورتين يعطي شوط فعال واحد !!!!
اضافة الى ان الاجزاء الرئيسية للمحرك الدوار تعمل بهدوء وسرعة اقل من المحركات العادية
تحديات
* المحركات الدوارة ذات تكنولوجية معقدة بالتالي تصنيعها اصعب من المحرك العادي
* كلفة التصنيع اكثر بسبب عدم انتشار هذه المحركات
* استهلاك الوقود اكبر مقارنة مع المحركات العادية
في النهاية ارجو ان تكونوا قد استفدتم ولو جزء بسيط من هذا الموضوع الذي اعتقد انه يطرح لاول مره , وقد يكون لنا اجزاء اخرى من الشرح اذا لاقى الموضوع استحسانكم
المصادر التي يمكنكم الاستفادة منها :
How stuff works !
rotary engine illustrated
FRO[COLOR="Black"]ZEN[/COLOR][/CENTER]
