كيف تصنع محرك مكبسي لطائرة حربيه ؟

    شاطر


    تاريخ التسجيل : 31/12/1969

    كيف تصنع محرك مكبسي لطائرة حربيه ؟

    مُساهمة   في الجمعة نوفمبر 20, 2009 12:42 am

    كيف تصنع محرك مكبسي لطائرة حربيه هام للمجاهدين ؟
    --------------------------------------------------------------------------------
    ما هو المحرك المكبسي؟

    هو محرك يقوم على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية وذلك بإدخال الهواء

    إلى المحرك وخلطه بالوقود ثم إشعال الخليط عن طريق وحدة اشتعال مما ينتج

    عنه قوة احتراق تقوم على دوران المحرك وتتم هذه العملية بصورة متكررة.

    يوجد مجموعة من التصاميم المختلفة لهذا النوع من المحركات وقد تم ذلك

    بعد أن استخدام الأخوان رايت محرك ذا أربع أسطوانات لطائراتهم

    التي صنعوا بها التاريخ.



    في هذا الموضوع سوف نتحدث عن أنواع المحركات المكبسية , أجزاء المحرك

    الأساسية وطريقة عمله.




    أنواع المحركات المكبسية :

    Types of Reciprocating engines:

    1-Radial engines


    وهو محرك تصطف فيه الأسطوانات بشكل دائري حول محور ذراع

    الإدارة crank shaft وتكون عدد هذه الأسطوانات خمسة أو سبعة أو تسعة

    وتم تطوير هذا النوع بحيث يكون به صفين من الأسطوانات

    تصل مابين 14 إلى 18 أسطوانة وأقوى محرك تم صنعه من هذا النوع

    هو ما قامت بإنتاجه شركة برات اند وتني Pratt & Whitney وهو

    المحرك R-4360 حيث يدور بقوة 3,400 حصان وهو أقوى محرك

    تم إنتاجه من هذا النوع في ذلك الوقت.


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/875cd7bcfd.jpg


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/599b2f9e98.jpg




    In-line engines 2

    يحتوي هذا النوع على عدد زوجي من الأسطوانات تكون على خط مستقيم

    موازي لذراع التدوير يتميز هذا النوع بصغر المنطقة الأمامية مما يسمح

    بمرور تيار هوائي أفضل. لذلك أنتشر استخدام هذا النوع في سباقات الطيران

    عند ظهورها أول مرة. وميزة أخرى لهذا النوع وهي عند تركيبة بجعل

    الاسطوانات معكوسة يكون ذراع الدوران بعيد عن الأرض وكلما زاد

    ارتفاع الذراع عن الأرض كلما زادت المسافة مابين المروحة والأرض

    مما يسمح باستخدام أذرع عجلات landing gears قصيرة حيث كان

    استخدام هذا النوع من المحركات مقتصراً على الطائرات ذات العجلة الخلفية

    Tail-wheel aircraft فإن استخدام اذرع عجلات اقصر يساعد على

    رؤية للطيار أفضل على الأرض .

    من عيوب هذا النوع التبريد حيث كلما زاد عدد الأسطوانات كلما قل وصول التبريد

    إلى الاسطوانات الأخيرة لذلك اقتصر عدد الاسطوانات في هذا النوع مابين أربعة إلى

    ستة. لذلك أقتصر استخدام هذه المحركات على الطائرات الصغيرة فقط.


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/d604ccbee9.jpg



    3- V-Type Engines

    مع التطور العلمي للمحركات أنتج لنا هذا النوع . ومن اسم المحرك فإن ترتيب

    صفين من الاسطوانات على شكل حرف V حول ذراع التدوير وتكون بزاوية 45 ,

    60, أو 90 ما يميز هذا النوع عدة عوامل هي : الوزن و القوة و صغر المنطقة الأمامية


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/59eca0059b.jpg



    4-Opposed-Type engines

    اليوم هذا النوع هو الأكثر شعبية المستخدم في الطائرات الصغيرة

    حيث يستطيع هذا النوع من المحركات إنتاج قوة 36 حصان إلى 400 حصان

    ويحتوي هذا النوع على عدد زوجي من الاسطوانات

    يتميز هذا النوع بقوة عالية مقابل الوزن بسبب استخدام عامود دوران صغير خفيف

    الوزن وأيضاً يتميز بإهتزازات قليلة جداً مقارنة بالأنواع الأخرى وذلك لأن كل قوة

    اهتزاز ناتجة عن أي اسطوانة تقوم الاسطوانات الأخرى على إلغائها.


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/c1b3e7a11a.jpg





    أجزاء المحرك :

    Engine Components

    1-Crankcase
    2-Cylinders
    3-Pistons
    4-Connection Rods
    5-Valves
    6- Valve-operating mechanism
    7- Crankshaft


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/b27a3fec22.jpg




    1-Crankcase

    الوحدة الأساسية للمحرك التي تحتوي على الأجزاء الداخلية للمحرك وهي القاعدة

    التي توضع عليها الأسطوانات cylinders و الأجزاء الخارجية للمحرك. ويتم

    تثبيت المحرك على الطائرة عن طريق ال crankcase

    وتحتوي الجزء السفلي منه على الزيت المخصص لتزييت المحرك lubrication .

    يجب أن يكون هذا الجزء ذا قوة تحمل قوية جداً وخفيف الوزن لذلك معظم

    ال crankcase المستخدم في الطائرات مصنوع من cast aluminum alloys




    2-Crankshafts

    وهو العامود الفقري للمحركات المكبسية . ويقوم على نقل الحركة من الpistions

    إلى حركة دائرية تقوم على تدوير المروحة.

    يحتوي ال Crankshafts على مجموعة من cranks أو throws

    وهي الأجزاء التي تثبت فيها ال connecting rods وتكون في أماكن محددة

    موازية للمحور الرئيسي. يجب على Crankshaft تحمل الضغط والإجهاد لذلك

    يجب أن يكون مصنوع من خليط قوي مثل Chromium-nickel molybdenum steel



    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/6a591bf9fb.jpg



    3- Connecting rod

    هي صلة الوصل مابين القوة المؤثرة على الpiston وتوصيلها إلى crankshaft .

    تصنع من steel alloy وفي حالة استخدام قوة أحصنة منخفضة من الممكن استخدام الألمنيوم

    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/db02a40340.jpg

    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/5d2a5f5db3.jpg



    4- pistons

    هي قطعة اسطوانية الشكل تتحرك إلى أعلى وإلى أسفل داخل الcylinder وتقوم

    على وظيفتين أساسيتين :

    الأولى تقوم على سحب الهواء و الوقود إلى داخل الcylinder وضغط الغازات و إخراج الغاز المستنفذ إلى الخارج exhaust gases

    الثانية تقوم على نقل القوة الناتجة من عملية الاحتراق إلى الcrankshaft

    وتصنع من خليط الألمنيوم aluminum alloy


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/bb0e8bff57.jpg




    5-Cylinders

    وهي غرفة الاحتراق التي يتم فيها إشعال و تمدد الغازات التي تمدنا بالطاقة.

    وتحتوي هذه الغرفة على

    Valves ,Connecting rod , Piston , Spark plugs


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/2d781ff554.jpg



    6-Valves

    تقوم ال valves على التحكم في الغازات الداخلة والخارجة من وإلى

    ال cylinder وذلك بالفتح والإغلاق في أوقات معينة ومحسوبة بدقة خلال عملية

    الاحتراق. كل cylinder يحتوي على الأقل صمام للدخول واخر

    للخروج intake valve & exhaust valve

    حيث يقوم ال intake valve بالتحكم في كمية خليط الهواء والوقود الداخلة

    إلى الcylinder ويقوم الexhaust valve بالسماح لخروج الغازات المستنفذة

    إلى الخارج. الصمامات المستخدمة في الطائرات تتعرض للحرارة العالية , التآكل ,

    وإجهاد تشغيلي عالي. لذلك وجب الحرص على إختيار معدن يقوم على تحمل هذه العوامل.


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/330a2cda66.jpg


    http://www.niv.co.jp/gif/Valve.gif


    7-Valves operating mechanism

    والمقصود به نظام يقوم على

    1-فتح الصمامات في التوقيت الصحيح

    2-الحفاظ على الصمام مفتوحاً لفترة محددة

    3-إغلاق الصمام


    ويحتوي هذا النظام على camshaft وهو عامود يحتوي على الcams

    التي تكون ذات شكل محدد بيضاوي عند الدوران الرأس العلوي للشكل البيضاوي

    يقوم على الضغط على الvalve lifter وهو اداة تقوم على فتح الصمام عند الضغط عليها


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/bee73eb3b2.jpg


    طريقة عمل المحرك :



    وهنا سوف أتحدث فقط عن Four-stroke cycle


    تتكون دورة المحرك من أربعة حركات أساسية وهي

    Intake , Compression , power , Exhaust


    الدورة الواحدة تعادل دورتين للcrankshaft


    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/f34db5f8da.jpg




    1-Intake

    ويكون عند وجود الpiston في الأعلى وصمام الإدخال intake vlave مفتوح.

    خلال هذه الشوط يقوم الcrankshaft بالدوران بحيث يقوم على إنزال الpiston

    مما يقلل الضغط داخل اللإسطوانة وبذلك يقوم على سحب خليط الهواء والوقود القادم

    من الكاربريتر وإدخال عبر صمام الإدخال إلى الإسطوانة.



    2-Compression

    عند وصول الpiston الى الأسفل يكون صمام الدخول قد اقفل وعند صعوده مرة

    اخرى إلى أعلى يقوم على ضغط الخليط إلى أن يصل إلى أنسب خصائص إحتراق

    للخليط . وعند إقتراب الpiston إلى الحد الأعلى يتم إشعال الخليط بوحدة إشعال spark plug



    3- Power

    عند حدوث الإحتراق ينتج تمدد للغازات التي تعطي قوة هائلة تقوم على دفع

    الpiston إلى الأسفل وقد تصل درجة حرارة هذه الغازات إلى 3000 درجة

    فهرنهايت وقوة تعادل 15 طن . هذه القوة هي ما تجعل الcrankshaft يدور

    وهي الغرض الأساسي من عمل المحرك.




    4-Exhaust

    عند وصول الpiston إلى الإسفل والبدء بالصعود مرة أخرى يتم فتح صمام

    الخروج الذي يقوم على طرد الغازات بسبب ما تحتويه من ضغط عالي فيحدث

    انخفاض في الضغط داخل الإسطوانة من تعيد البدء في دورة آخرى حيث تبدأ من

    جديد كما بدأنا أول مرة بال intake.

    المعلومات في الاعلى تتكلم عن ماهية المحركات المكبسية واجزائها بالصور وحتى لا اطيل عليكم ساقوم بطرح المحرك يسير الصنع فيهم الا وهو radial engine


    هذا المحرك يدخل في نطاق المحركات الدوارةفي بداية الحرب العالمية الأولى ، عندما اصبحت الطائرة تستخدم لأغراض عسكرية ، وأصبح واضحا أنه لا تتماشى محركات الطائرة حينها الموجودة لانها ثقيلة جدا لكمية الطاقة اللازمة. احتاج مصممو الطائرة ان تكون ذات محرك خفيف الوزن ، وقوية ، ورخيصة وسهلة التصنيع بكميات كبيرة. المحركات الدوارة ملأت هذه الأهداف.

    ويعمل المحرك المكبسي عموما الى خلط الهواء مع الوقود داخل المحرك وكبسهم بال pistonاي المكبس داخل clindersاي غرف الاحتراق مما يتولد عن طاقة .

    واليكم فيديو كيف يعمل هذا المحرك
    http://www.youtube.com/watch?v=4hWZ4...eature=related

    فيديو اخرhttp://www.youtube.com/watch?v=R0C8_...eature=related

    وليكم كيف يصنع في المصانع
    http://www.youtube.com/watch?v=CVu6vjPvxkg

    ويجب عليك لكي تصنع المحرك ان تصنع تصميما صغيرا له حتى تتمكن من فعل الكبير كهؤلاء

    http://www.youtube.com/watch?v=Vs0U3Q1R2Xc&NR=1


    بعض النصائح والارشادات
    الاعتماد الكلي، اذ ان فقدان السيطرة على محرك الطائرة مشكلة كبيرة جدا مقارنتاً بمحرك السيارة.
    محرك الطائرة يعمل تحت ظروف معينة وهي درجة الحرارة، الضغط و السرعة القصوى، وبالتالي الحاجة الى العمل بشكل موثوق وآمن في ظل كل هذه الظروف.
    خفيفة الوزن، حيث الوزن الثقيل للمحرك يزيد من وزن الطائرة فارغة ويخفض حمولتها.
    قوية، للتغلب على الوزن والسحب من الطائرة.
    صغيرة ومبسطة؛ المحركات الكبيرة المركبة في الطائرة، تزيد من عملية السحب واهدار الطاقة والوقود وخفض الانتاجية.
    قابل للتصليح، لخفض تكلفة استبدال قطع الغيار، الاصلاحات الصغيرة تكون غير مكلفة نسبيا.
    كفائة الوقود، لتقدم للطائرة مدى واسع لمتطلبات التصميم.
    قادر على العمل في الارتفاعات التي تصلها الطائرات.
    خلافا لمحركات السيارات، محركات الطائرات نعمل بأقصى طاقتها لفترات طويلة من الوفت. بشكل عام ، يدور المحرك بأقصى طاقة لبضع دقائق اثناء الأقلاع، ثم تنخفض طاقة المحرك قليلا في الارتفاع ، ثم تمضي معظم الوقت في وضع اعداد-الرحلة عادة 65 ٪ إلى 75 ٪ من الطاقة الكاملة. قوة الأحتراق الداخلي المماثل او توربينات محركات الطائرات تصنف في وحدات من القوة الى المراوح (عادة قياس قوة الحصان)وهو عزم دوران العمود المرفقي مضاعفة في الدقيقة الواحدة (لفة في الدقيقة).
    المروحة تحول طاقة المحرك الى قوة الدفع بقوة الحصان او thp و الدفع ناتج عن وظيفة شفرات المروحة التي تعطي سرعة للطائرة. المحركات النفاثة مصنفة من حيث الدفع، وعادة ما يكون الحد الأقصى للقدرة تحقق خلال الاقلاع.
    يميل تصميم محرك الطائرة للموثوقية اكثر من الأداء. طول مدة العمليات التي يقوم بها المحرك واعدادات الطاقة العالية، بالإضافة إلى اشتراط موثوقية عاليةوهذا يعني ان المحركات يجب ان تصنع من هذا النوع من العمليات بسهولة. محركات الطائرات تميل إلى استخدام أبسط أجزاء ممكنة وتشمل مجموعتين من أي شيء للدقة والموثوقية. الاستقلال الوظيفي لاجزاء المحرك يقلل من احتمال وجود عطل في احد المحركات مما يؤدي إلى فشل كامل. على سبيل المثال، محركات متماثلة لها نظمامين اشعال مغناطيسي مستقلين، ومضخة الوقود الميكانيكية للمحرك مدعوما بمضخة وقود كهربائي.

    طريقة التبريد في المحرك
    http://www.air.flyingway.com/up/uploads/875cd7bcfd.jpg

    لمزيد من المعلومات ابحث باسم radial engine في wikipedia
    لمزيد من المعلومات عن المحرك المكبسي انظر نفس الموقع
    مزيد من الفيديوهات اكتب اسم نفس المحرك في youtube

      الوقت/التاريخ الآن هو الخميس ديسمبر 08, 2016 12:50 am