صناعة محرك نفاث للدراجة النارية
 |
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
 |
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 وGoogleScatchup وغيرها الكثير.
|
الخطوة 2: الحصول على شاحن عنفة (turbo charger)
 |
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
|
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:
الأولى تخلط الهواء بالوقود وتبدأ عملية الإحتراق هنا أيضا.
الثانية هي إمداد الهواء اللازم لغرفة الإحتراق.
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 بوصةوبالتالي 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
 |
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
 |
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.
|
 |
الخطوة 6: تجميع غرفة الاحتراق وعمل الأغطية
 |
مع الانتهاء من تجميع غرفة الاحتراق، سنحتاج إلى اثنين من الأغطية:
ناحية وضع الوقود تحتاج إلى ثقبين فقط:
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 استخدمت5 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.
|
 |
الخطوة 7: تجميع غرفة الإحتراق وتركيب أجزائها
 |
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.
|
 |
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 يستخدمفي التنظيف في مدخل ضاغط الهواء ثم رؤية مروحة التوربين وهى تتحرك.
|
|
الخطوة 8: عمل أنبوب الإشتعال
 |
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 يسمىJetSpecDesigner، ويمكنك تحميله من الرابط التالي:
أو يمكنك أن تقوم بالحسابات يدويا ومن الأجدر لك الدخول لهذا الموقع لمعرفة المزيد عن القيام بهذهالحسابات:
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
 |
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 جالونابالدقيقة، 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 والتيتستخدم في الساعات حيث تكون خفيفة وصغيرة.
|
 |
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.
|
|
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
| |
