السلام عليكم ورحمة الله وبركاته..

يا إخواني الذين تعلمون..لدي سؤال قديم محيرني..

وهو:

لماذا عدد دورات محرك الاحتراق الداخلي محدودة وتحدد غاتلبا ب 8000 دورةفي الدقيقة؟

لماذا لا تكون عشرون آلف دورة..

وماذا يعني الخط الأحمر عند اقتراب نهاية عدد دورات المحرك

ولماذا عند مشارف هذا الخط الأحمر تصبح السيارة ضعيفة ولا تتسارع؟

أرجو الإجابة الدقيقة..وشكرا

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته


أخى الغالى

لو لآحظت فى حالة دوران المحرك بسرعته القصوى و هى حوالى 8000 لفة فى الدقيقة يكون عدد مشاوير المكبس فى الدقيقة 4000 شوط فى الدقيقة و بالتالى يكون عدد أشواط الإحتراق هو 2000 شوط إحتراق فى الدقيقة
أى بمعدل حوالى 33 شوط إحتراق فى الثانية الواحده

و لا يمكن زيادة هذا العدد عن 33 شوط إحتراق فى الثانية إلا بعد إستخدام وقود قابليته للإشتعال تفوق أنواع الوقود المستخدمة حاليا بمراحل ألأمر الذى يؤدى الى زيادة قيمة الوقود بصورة كبيرة جدا جدا نتيجة الإحتياج الى إضافات لزيادة قابلية و سرعة الوقود للإشتعال مما سيكون أثره الأقتصادى غير مجدى تماما

حيث سيتطلب الأمر إستخدام سبائك غالية الثمن فى تصنيع أجزاء المحرك الداخلية ليكون قادرا على تحمل هذا الإجهاد الحرارى غير العادى نتيجة زيادة عدد مرات الإشتعال عن المعدلات المعروفة عالميا


لو هناك أى إستفسار آخر بهذا الخصوص تحت أمرك يا غالى

أخي القدير

شكرا لك على هذه الإجابة..لقد كانت إجابتك رائعة وموفقة..

ولكني يا أخي حقا ما زلت أتساءل ..عن هذه المسألة..

فقد علمت أن الخط الأحمر في عداد دورات المحرك rpm ،علمت أن ذلك يعني أن اندفاع المكبس إلى زاوية الصعود قد بلغت حدا كبيرا مما يؤدي إلى شدة ضرب حافة المكبس المقاربة لجدار الإسطوانة..وهذا يشكل خطرا على المحرك مع الزمن والتكرار إذ يؤدي إلى احتكاد شنابر الضغط والزيت مع جدار الأسطوانة مما يؤدي مع الزمن إلى تفويت لضغط المكبس عند دورة الإشتعال مما يضعف من قوة المحرك ويبدأ بحرق زيت المحرك ويبدأ بتفويت خليط الوقود الغازي ناحية الزيت فيؤدي ذلك إلى تذويبه وفقدان لزوجته، كما ويؤدي إلى تسريب كميات من كربون الإحتراق إلى جدران الأسطوانة والزيت..
هذه النقطة جميلة وواضحة ومفهومة..

وهذا يعني ..أنه كلما قلت زاوية المكبس العليا فإن بالإمكان أن نسمح للمحرك بأن تكون دوراته أكثر، وهذا يحدث في السيارات الرياضية المصممة للسرعة ، حيث أن حجم المكبس يكون عريضا، وتكون حركة الإزاحة السفلى والعليا للمكبس صغيرة،مما يسمح أيضا لسرعة الدوران، وسرعة الأشواط..وهذا يؤدي لزيادة عدد دورات المحرك..

وفي بعض المحركات المصنعة لتتحمل القوة والضغط والحرارة وعوامل الإلتواء، فإن سبائك قطعها تكون قوية من معادن تتحمل هذه الضغوط،بالإضافة إلى زيادة حجم عوامل التبريد لها من الهواء والماء والزيت،ووتكون مضاعفة هذه القوة إما بزيادة نسبة انضغاط خليط الإشتعال أو بشحن الهواء عبر نظام التيربو فيمكن بهذا زيادة عدد الدورات، ولا شك أن هذه المحركات تكون غالية الثمن لذلك أيضا مثل هذه السيارات غالية جدا.
فعلى سبيل المثال..لا نستطيع أن نقول مثلا أن سيارة متسوبيشي لانسر العادية يتساوي محركها في التصنيع مع سيارة متسوبيشي لانسر إيفيوليشن..

وأضيف نقطة ..وهي أن محركات فرانكل الدوارة والنادرة والمستخدمة في بعض سيارات شركة مازدا الرياضية وبالذات نوع rx7 ,rx8 ،تصميم هذا المحرك يجعل من السهل زيادة دورات المحرك ..فأنت ترى أن سعة مثل هذا المحرك هيبحجم 1300سي سي-مليلتر-يعني بحجم سعة محرك تويوتا تيرسل..ولكن محرك فرانكل هذا ينتج 300 حصان..

وهناك أمر قد يستغرب منه الناس بشأن أن بعض السيارات ذات الطراز والموديل الواحد قد تختلف في مسألة عدد دورات المحرك..فمثلا سيارة تويوتا لاندكروزر استيشن موديل 89م تقف دورات المحرك عن 4000 دورة في الدقيقة بينما سيارة تويوتا لاندكروزر بيك أب بنفس الموديل تستمر عدد دورات المحرك حتى 7000 دورة، برغم أن سعة المحركين واحدة وهي 4000 سم3
وهذا يرجع إلى طريقة تصميم المحرك من الداخل فيما يتعلق بحجم المكابس وطول مسافة إزاحة المكابس وسرعة دخول خليط الوقود وخروجه إما بسبب زيادة عدد صمامات السحب والعادم وإما بتوسعة مجاري دخول الوقود من خلال الثلاجة ..وطبعا بالنسبة الكافية من البنزين سواء كان عن طريق الكربريتور أو عن طريق البخاخات..
فمثلا..في بعض موديلات سيارات المتسوبيشي..تجد أن كاربريتر سيارة متسوبيشي باجيرو ذات الأربعة سلندرات بحجم 2600سي سي يتشابه من حيث الشكل مع كاربريتر سيارة متسوبيشي جالانت عندما كانت بأربعة سلندرات وبحجم 2000 سي سي
ومع هذا التشابه..إلا أننا لو ركبنا كاربريتور الجالانت على كاربريتر المتسوبيشي فإن السيارة ستصبح أبطأ في التسارع وأقل في عدد دورات المحرك..بسبب اختلاف حجم خروج رذاذ الوقود من إبر فتحتي الكربريتر الصغيرة والكبيرة ..فنسبة الوقود معيرة في كلا الكاربريترين مع ما يناسبه من حجم الهواء الذي يتناسب مع حجم سعة المحرك..
بالإضافة إلى أن وزن السيارة يلعب دورا في تسارع المحرك عند الحركة ..وإلى كم من المدى سيسمح هذا الوزن وشكل السيارة وانسيابيتها مع مقاومة الهواء ..سيسمح لدورات المحرك أن تزيد.

وقد علمت يا أخي..أن مسألة الإحتكاك أيضا تلعب دورا هاما في الحد من عدد دورات المحرك وتسارعه..وهذا من ناحية نوع السبائك التي تعمل كنظام البيرنقات..ونوع درجة التزييت أيضا..فلا يمكن أن يكون تسارع السيارة التي نستخدم لها زيت محرك بدرجة w 5-30 هو ذاته بنفس إمكانية الزيت w 20-50 فلبزوجة الزيتين تختلفان..وهذا يتضح في عمليات التزليق التي لا نلحظها..ولكن عوامل الاحتكاك الضئيلة جدا جدا..عندما تتكاثر وتجتمع من نواحي عدة فإنه سيكون لها تأثير واضح..

وإني أتساءل يا أخي ..عن نظام البيرنات أيضا..فإنت تجد إطارات السيارات تدور بواسطة بيرنقات..ونحن نعلم أن البيرنقات هي أفضل ما يمكن استخدامه من أجل سرعة الحركة وسهولتها وانزلاقها بما تتمتع به معادنها من سهولة الحركة وقوة التحمل وضآلة عوامل الاحتكاك وبالذات عند اختلاطها الدائم بالزيت أو الشحم..
وقد علمت أن استخدام البيرنقات في المحركات سيكون أفضل بمرات عديدة من استخدام السبائك اللدنة..لأن هذه السبائك حتى وإن كان الزيت يشكل جدارا حاجزا وواقيا ومزلقا بينها وبين أذرع المكابس فإنها أيضا تحتك مع الزمن..وتضعف قدرتها وسماكتها مع الزمن..
فلماذا لم يستخدم صانوا المحركات نظام البيرنقات في ذلك ..مع أنهم يستخدمونه في نواحي كثيرة..
كما أننا يا أخي ..عندما ننظر بعد ذلك إلى الدراجات النارية ذات المحرك الثنائي الأشواط..فأنت ترى أن عدد دورات هذه المحركات قد تصل إلى 15000 دورة أو أكثر..فما سبب هذه ادورات الخيالية..هل السبب هو ثنائية الأشواط..أما خفة أجزاء المحرك..ولماذا لم يستخدم للدراجات نفس محركات السيارات..أو بالعكس لماذا لم يستخدم للسيارات نفس محركات الدراجات..
علمت أن السبب هو مسألة الوزن بالنسبة للسيارة..ومسألة العزم بالنسبة للمحركات ثنائية الأشواط..ولم يكن الأمر واضحا..

فلا شك أن هناك أسباب هندسية وفيزيائية تخص المعادن وهندسة الميكانيكا..تحدد كل هذه الأسباب وتجيب على كل هذه التساؤلات..لاشك أن أهل العلم والتخصص يعلمونها..ونحن نعلم الشيء اليسير..

شكرا لك يا أخي..لقد أفدتني بإجابتك..وهي تحمل أجزاءا رائعة ومهمة من الجواب ..وما زالت عديد من الأجزاء غامضة..ستبديها لنا الأيام بإذن الله تعالى..

بس ياأخوان لو تلاحظون أن أغلب الدراجات النارية الرياضيه (الريس) زي السزوكي والياماها...الخ يكون عدد دورات المحرك فيها اكثر بعضها يوصل للـ 16 والبعض 18 ويمكن فيه اكثر
علما بأن المحركات تكون أربعه سلندر بس أحجمها صغيره تترواح تقريبا مابين الـ 250 سي سي و 1300 سي سي


بس فيه شي ماأدري عنه هل محرك الدراجه الناريه تصميمه مثل تصميم محرك السياره


تحياتي لكم

يسلمو على هيك موضوع رائع بس اخواني حابب اطرح الشغله من ناحيه كيميائيه ... انتو بتعرفو كل ما بيزيد عدد الاشواط بيصير فاعليه الاحتراق اقل ممم انتي اتخيل لو مثلا 50 شوط طبعا اشي اكيد انو رايح يقل الوقود المحترق لانو ما بيلحق يشتعل كلو