المقلع في المركبات

مقلع في مركبات

Starter - Démarreur

المقلع في المركبات

الإقلاع لغة بدء السير والحركة، والمقلعstarter  محرك كهربائي صغير يعمل بالتيار الكهربائي المنخفض التوتر وظيفته بدء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي في المركبات وغيرها. يقوم المقلع بإدارة محرك المركبة عن طريق الدولاب المعدل بوساطة المسننات، وعندما يدور المحرك تتولد فيه طاقة حرارية نتيجة اشتعال الوقود فيبدأ بالعمل ذاتياً ويتوقف عمل المقلع. 

لمحة تاريخية

بعد التوصل إلى إنتاج المحرك الكهربائي في مجال القوة المحركة الكهربائية في أواخر القرن التاسع عشر، واتفاقه مع بدايات استعمال محركات الاحتراق الداخلي على المركبات لجأ المصممون إلى الاستفادة من المحرك الكهربائي لتشغيل المحرك الانفجاري بدلاً من ذراع التدوير اليدوي الذي كان يستعمل بداية في إقلاع محركات السيارات.

الشكل (1) مبدأ عمل المقلع

إقلاع محركات الاحتراق الداخلي العاملة على البنزين

لإقلاع محرك البنزين ينبغي أن تتوفر الشروط الآتية:

- أن تكون حرارة المحرك أعلى من 15 درجة مئوية كي يسهل دوران الأجزاء الداخلية التي تكسوها طبقة من الزيت؛ ذلك لأن لزوجة هذا الزيت تعوق دوران الأجزاء إذا كان الجو بارداً جداً.

- أن يتم تكوين مزيج جيد في أسطوانات المحرك غني بالوقود كي يحقق اشتعالاً سهلاً.

- أن يكون جهد شرارة الإشعال مناسباً ويراوح بين 20 -30 فولط.

ويتم إقلاع هذه المحركات بطريقتين:

1- الإقلاع اليدوي بذراع الإدارة (منويل) starting handle.

2- الإقلاع الآلي الميكانيكي بمقلع كهربائي بتيار مستمر.

يتم الإقلاع لهذه الطريقة كما يأتي:

يتقدم مسنن الهجوم الموجود على محور المقلع الكهربائي باتجاه مسنن الدولاب المعدل B في المحرك الانفجاري وما إن يتعشق معه حتى يبدأ بتدويره بسرعة دوران بطيئة، بين 80 - 100 د/د (دورة في الدقيقة) وبعزم كبير يراوح بين 25 -30 كغ/م فتتتابع الأشواط الأربعة في المحرك ويتم الاشتعال في أسطوانات المحرك.

لدى دوران المحرك يدفع بدورانه مسنن الهجوم بعيداً، وينفصل تعشيقه بالدولاب المعدل. إن نسبة التخفيض بين مسنن الهجوم ومسنن الدولاب المعدل هي بين 12/1 - 18/1.

تنقص شدة التيار كلما زادت سرعة الدوران وتبلغ 100 - 150 أمبير في محركات السيارات الخفيفة ونحو 1000 أمبير لمحركات الديزل، ويستفاد من قدرة المدخرة بصورة أحسن كلما ارتفع توترها وقلت مقاومتها الداخلية وارتفعت درجة الحرارة وقلت مقاومة الأسلاك.

الشكل (2) مخطط أجزاء المقلع

مكونات مقلع كهربائي بالتيار المستمر

يتألف المقلع الكهربائي بالتيار المستمر مما يأتي:

1- قلب دوار ذو وشائع سميكة المقطع لتمرير شدة تيار كبيرة.

2- غلاف أسطواني في داخله أربعة أقطاب معدنية ملفوف عليها وشائع ذات مقطع كبير لتمرير شدة تيار كبيرة، ويتم تغذيتها عن طريق مجمع نحاسي وفحمات تغذية من المدخرة (وهي موصولة على التسلسل مع ملفات القلب الدوار).

3- جملة ميكانيكية تتألف من محور ينزلق عليه مسنن الهجوم مع وحدة دوارة حرة.

4- مفتاح كهرطيسي لتشغيل المقلع وتعشيق الجملة الميكانيكية مع مسنن الدولاب المعدل.

طرق تعشيق مسنن الهجوم بمسنن دولاب المعدل

1ـ التعشيق المباشر بالعطالة (طريقة بندكس Bendix): وهي تتألف من مسنن هجوم صغير يركب بحرية على عمود ملولب كبير الخطوة، ويتلقى النابض القوي المركب بين العمود ومحور القلب الدوار، الصدمة الناتجة من وصل الحركة بسبب وصل التيار، وبالتأكيد فإن العمود الملولب حر الحركة فوق محور المقلع (أي إن محور المقلع يدور حراً داخل العمود)، ويعمل عزم حركة الدوران على انزلاق مسنن الهجوم من دون دوران (بسبب الكتلة اللامركزية) فيتعشق مع مسنن الدولاب المعدل ثم ينفصل عنه عندما تتباطأ حركة القلب الدوار بعد انقطاع التيار عنه ويوضح الشكل (3) هذه الطريقة.

ومن خصائص هذه الطريقة عدم وجود الزيت أو الشحم؛ لأن وجودهما على المسنن أو العمود الملولب يمكن أن يؤدي إلى استعصاء المسنن المهاجم فوق العمود وحدوث مشكلة في التعشيق.

الشكل (3) التعشيق المباشر بالعطالة

2ـ طريقة تعشيق المسنن المهاجم بقارنة مطاطية وكتلة عطالية: لدى دوران القلب الدوار يتقدم مسنن الهجوم منزلقاً على العمود الملولب، من دون دوران وذلك بسبب القارنة وكتلة الوزن العطالي إلى أن يتعشق مع مسنن الدولاب المعدل فيتوقف تقدمه ويبدأ بالدوران وإدارة الدولاب المعدل والمحرك معه.

3ـ طريقة التعشيق اليدوي برافعة يدوية (ديلكو ــ ريمي Delco - Remy): وهي رافعة تحرك من غرفة السائق مثبتة بمفصل على غطاء المقلع وتضغط على مفتاح توصيل كهربائي قوي ذي تماسات نحاسية سميكة. يشغل المفتاح يدوياً بوساطة ذراع الرافعة، كما يدفع ذراعها الصغير في الوقت نفسه مسنن الهجوم ليتعشق مع الدولاب المعدل ولدى الضغط على المفتاح الكهربائي ينتقل التيار من المدخرة إلى قلب المقلع وملفات مجاله فيدور ويدور المحرك معه. وفي حال تسارع دوران المحرك يقوم قابض ذو حلقة دوارة حرة بمنع دوران قلب المقلع مع دوران المحرك، فيحميه من التلف بسبب سرعة الدوران العالية، وعندما يعيد السائق الرافعة إلى وضعها الأصلي ويسحب مسنن الهجوم إلى الوراء تنفصل دارة المقلع.

4ـ التعشيق بمفتاح كهرطيسي (ديلكو ــ ريمي Delco - Remy): وفي هذه الطريقة المطبقة على كثير من السيارات العاملة على البنزين، وأحياناً على السيارات العاملة على الديزل فإن مسنن الهجوم  يتقدم أولاً فيتعشق مع مسنن الدولاب المعدل آلياً وبدوران بطيء، وبعد أن يتم التعشيق يوصل المفتاح الكهربائي تياراً كبيراً يدير المقلع بقوة فيدور الدولاب المعدل ويدور المحرك،  وفي هذا النوع من المقلعات يكون العمل مشابهاً للتعشيق اليدوي من حيث وجود الحلقة الدوارة الحرة وعملها.

5ـ التعشيق بالقلب المنزلق ( طريقة بوش Bosh): وفيه تستعمل في المقلع وشائع مساعدة ووشائع إمساك، إضافة إلى ملفات الإقلاع الرئيسية ذات المقطع السميك، وعندما يشغل السائق المفتاح الكهربائي فإن الحقل المغنطيسي الضعيف للوشائع المساعدة يسحب القلب المنزلق ليتمركز في منتصفها ومركز جذبها وهذا الانزلاق المسموح به يسمح بتعشيق مسنن الهجوم مع مسنن الدولاب المعدل، وعندئذٍ يتقدم قرص الفصل بوساطة الرافعة المتمفصلة ويتم وصل تماسات الملفات الرئيسية فيدور القلب الدوار بعزم كبير ويجر معه الدولاب المعدل فيدور المحرك. وتساعد وحدة القابض المتعدد الأقراص المحصورة بين مسنن الهجوم ومحور القلب الدوار على القيام بوظيفة الحلقة الدوارة الحرة فلا تسمح للمحرك بإدارة القلب الدوار وتحميه من الضرر .

الشكل (4)التعشيق برافعة يدوية

6ـ المقلع المولد (دينا ستارت dyna start ): وهو من أحدث أنواع المقلعات ذات التصميم الفائق مصمم للمحركات التي تعمل على دورة ثنائية ذات سعة 350 سم3، وهو عبارة عن مولد ومحرك إقلاع بآن واحد، ويستعمل على الدراجات النارية والسيارات الصغيرة والقاطرات.

ويتألف من مجموعتين من ملفات ثابتة لها 12 قطباً، وقلب دوار داخلي يتولد فيه حقل مغنطيسي، ومجمع نحاسي على السطح الداخلي. تقسم الملفات الثابتة إلى ستة ملفات تسلسلية لبدء الحركة بالتغذية من تيار المدخرة الكهربائية، وستة ملفات تفرعية للتحريض عند استعمال الجهاز كمولد.

يجمع التيار الناتج في ملفات القلب الدوار بوساطة المجمع النحاسي المسطح والفحمات المحورية المركبة على الجزء الثابت في علبة المرفق، وتعد المجموعة الكهربائية جزءاً متمماً من المحرك الأصلي.

إن خرج الجهاز الميكانيكي الحركي يعادل 0.25- 0.45 حصان في حال العمل كمقلع، و12 ڤولط استطاعة 60-120 واط لدى عمله كمولد، وقد توسع استخدام مثل هذه الأجهزة (الدينا ستارت) على المحركات الرباعية الأشواط والمحركات البحرية.

الشكل (5) التعشيق بمفتاح كهرطيسي

الشروط الواجب توافرها في عملية إقلاع محركات الديزل الكبيرة

يتميز محرك الديزل بنسبة انضغاط عالية تراوح بين 14 - 22، وذلك بسبب الحاجة لتوليد حرارة بين 500-600 درجة مئوية، وهي الدرجة المناسبة لاشتعال وقود الديزل (المازوت) اشتعالاً ذاتياً عندما يتم تذريره من فوهة البخاخ (الحاقن) تحت ضغط كبير من 150-250 كغ/سم2 أو أكثر، ولا يتم الوصول إلى درجة الحرارة هذه إلا إذا تتابعت الأشواط داخل المحرك بسرعة ويجب أن تكون سرعة دوران المحرك بدايةً بين 100-200 دورة في الدقيقة.

ولإقلاع محركات الديزل الكبيرة هناك حلول كثيرة منها:

أ- الإقلاع بالهواء المضغوط: ويكون بالهواء المضغوط من أسطوانة أو من أسطوانات هواء مضغوط أكثر تعقيداً: ويستخدم في المحركات الثابتة الضخمة جداً ومحركات السفن البحرية الكبيرة. ومن أهم ميزات هذا النظام إمكانية توفير قدرة كبيرة نحو 7 - 10 حصان وسرعة دوران بين 100 - 200 د/د، ومن مساوئه الكتلة الكبيرة للنظام والحاجة على ضاغط الهواء وكذلك الحاجة إلى ست أسطوانات هواء على الأقل.

الشكل (6) نماذج منظومات الإقلاع بالهواء المضغوط

تتألف منظومة هذا النظام من ضاغط هواء، وعدد من الأسطوانات،  وصمام تحكم عياري، وصمام إقلاع آلي، وموزع للهواء، وصمام حماية، وأنابيب وأجهزة قياس (ضغط) وغيرها.

ب- الإقلاع بالدولاب المقلع ذي العطالة: يتم تدوير دولاب معدني كبير القطر وثقيل بسرعة كبيرة فيخزن طاقة حركية كبيرة نسبة إلى كتلته، ثم يصار إلى وصل هذا الدولاب بمحور العمود المرفقي لمحرك الديزل عن طريق جملة فاصل واصل احتكاكي وعلبة سرعة خاصة تعمل على تخفيض سرعة الدولاب وتحويلها إلى عزم كبير. ويمكن أن يدار الدولاب بالطريقة اليدوية أو بوساطة محرك كهربائي مناسب.

ج- الإقلاع الكهربائي بتيار مستمر: وهو مشابه للإقلاع في المحركات العاملة على البنزين، ولما كانت الاستطاعة المطلوبة لتدوير محرك الديزل كبيرة يجب استعمال مدخرة كهربائية بتوتر 24 ڤولط باستطاعة 7-8 حصان تقريباً (6000 واط).

يحتاج محرك الديزل ذو البخ المباشر بنسبة انضغاط منخفضة نسبياً 14/1 إلى رفع درجة حرارة الهواء المضغوط إلى 500-600 درجة مئوية ليشتعل «المازوت» المذرر ذاتياً، وفي مثل هذه المحركات يصعب الإقلاع في الأجواء الباردة ولا تصل الحرارة فيها إلى المستوى المطلوب، لذلك ينبغي إيجاد نقاط حارة في أسطوانات المحرك يتم بخ الوقود فوقها كي يتبخر ويشتعل. وبدوران المحرك تزول الحاجة إلى هذه النقاط الحارة ويتم التسخين بطرق عديدة منها:

- التسخين بوساطة فتيل من ورق خاص: يشعل ويدخل إلى موضع خاص في رأس الأسطوانة ويستعمل عادة في المحركات الثابتة (ذات الأسطوانة الواحدة على الأرجح).

- التسخين بشمعة التحمية الكهربائية: ويمكن أن تكون الشمعات بقطب واحد أو قطبين ويتم تشغيل الشمعات في بداية إقلاع المحرك البارد ثم إطفاؤها لاحقاً.

د- الإقلاع بمحرك بنزين صغير خاص: حيث يشغل لهذه الغاية محرك رباعي الأشواط يعمل على البنزين، مع فاصل واصل وعلبة سرعة مناسبة.

هـ- الإقلاع بمحرك هدروليكي خاص: يعمل على زيوت مناسبة خاصة.

علي صبح

- W.H. CROUSE & D.L. ANGLING, Automotive Mechanics (McGraw-Hill Science 1993).

- T.NEWTON, How Cars Work¨ (Black Apple Press 1999).

- W. RIBBENS, Understanding Automotive Electronics (Newness 2002).

التصنيف : الصناعة

المجلد: المجلد التاسع عشر

رقم الصفحة ضمن المجلد : 278

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية