تذكير بمساهمة فاتح الموضوع :
السيارة هي مركبة آلية تتكون من مجموعة من الاجزاء الميكانيكية تعمل كل هذه الاجزاء بصورة متناسقة بحيث تؤدي إلى تحريك هذه المركبة، وتعتبر السيارة من وسائل النقل الأكثر انتشارا في عصرنا الحالي .
السيارات تنقسم إلى عدة انواع منها الصغيرة ، وأكثرها يمتلكه الأشخاص العاديين ويستعملونها للذهاب إلى العمل أو تنقل العائلة من مكان إلى اخر وللرحلات . ومنها الكبيرة ، الشاحنات التي تستعمل لنقل البضائع ، وهي بذلك تعتبر العنصر الاساسي في الدول الصناعية في دفع عجلة الاقتصاد إلى الامام .
تعمل السيارة على المحرك ، أول انتشار للسيارات كان في أوئل القرن الثامن عشر و لكن الاكتشاف الحقيقي للسيارة يعود إلى أواخر القرن السابع عشر ميلادي حينما صنع جوزيف نيكولاس كونيو أول نموذج لسيارة تعمل بالمحرك سنة 1769 ميلادي.
السيارات هي مركبات تتحرك علي عجلات حاملة المحرك الخاص بها تستخدم لنقل الركاب أو البضائع ، ومنها ما يستخدم في المناجم لنقل المعادن الخام . وجرى العرف على أن السيارات لا يدخل من ضمنها ما يسير على قضبان . معظم التعريفات لهذا المصطلح تحدد أن السيارات مصممة للتحرك علي الطرق المجهزة (المسفلتة), و بها أماكن لجلوس من شخص لسبع أشخاص ، و في العادة تسير علي أربع عجلات . ثم تغيرت النظرة إليها واصبحت السيارة في العرف الحالي هي المبنية لنقل الركاب و ليس البضائع.
في عام 2002, كان هناك 590 مليون سيارة ركاب في العالم (أي سيارة لكل احدى عشر شخصاً تقريباً), منها 140 مليون في الولايات المتحدة (أي سيارة لكل شخصين تقريباً). وتنطبق هذه النسبة أيضا عاى دول أوروبا الغربية.
اخترع كارل بنز سيارة تعمل بمحرك جازولين أوتّو في ألمانيا في عام 1885. و سجل بنز براءة اختراع هذه السيارة في 29 يناير 1886 في مدينة مانهايم. رغم أن الفضل يرجع لبنز في اختراع السيارة الحديثة الا أن عدة مهندسون ألمان آخرون كانوا يعملون على بناء سيارات في نفس ذلك الوقت. في شتوتجارت عام 1886, سجل جوتليب دايملر و ويلهلم مايباخ براءة اختراع أول دراجة بخارية والتي بنيت و جربت في عام 1885. وفي عام 1886 حول الثنائي عربة تجرها الأحصنة. في عام 1870 جمّع المخترع الألماني النمساوي سيجفريد ماركوس عربة يد بمحرك الا أن هذه المركبة لم تتعدى المرحلة التجريبية...
[عدل] سيارة كونيوت
سيارة كونيوت البخارية ، عام 1769.تعتبر سيارة كونيوت التي اخترعها عام 1769 من أوائل السيارات في التاريخ وكانت تعمل بالبخار . كان كونيوت مهندسا في الجيش الفرنسي وقام باختراعها من أجل جر العتاد الثقيل للجيش وعلي الأخص المدافع .والسيارة ذات ثلاثة عجلات وكان الموتور يعمل باسطوانتين ، وكانت مكابس الاسطوانتين موصولتين بالعجلة الأمامية بواسطة أسطوانة دبرياج ( ناقل حركة) عاري بدون غطاء . وما يُعروف عن تلك السيارة أن سرعتها وصلت بين 3 و 5و4 كيلومتر / ساعة . وكانت صعبة التوجيه بسبب ثقل غلاية الماء والسيارة عموما . وانتهت بحدوث حادث اصتدام مع جدار المعسكر أثناء إحدى استعراضاتها . وتوجد السيارة الأصلية الآن بالمتحف القومي للفنون والصناعة، بباريس .
قد تعمل أنواع جديدة من الوقود للمحركات المعتادة للسيارات على تخفيض الاعتماد على الوقود المستخرج من النفط ، وتخفيض كمية الغازات الضارة بالبيئة ، وتقليل مشكلة الانحباس الحراري . ولذلك يعمل صانعوا السيارات على ابتكار أنواع جديدة من الوقود ، ولا يزال ما توصلوا إليه حتي الآن يجد متسعا لتحسين الأداء ورفع الكفاءة الحرارية .
وتتطلب انواع الوقود الجديدة تكنولوجيا جديدة توافق بين الآلة والوقود . ويشمل ذلك سبل الامداد بالوقود ونوع المحرك ، وكذلك استعدادات السلامة .
محرك يعمل بالهيدروجين
يفتح استخدام الهيدروجين كوقود لمحرك السيارة مجالا واسعا حيث يتميز بقابلية عالية للاشتعال وفي نفس الوقت له رقم أوكتان عال . إلا أن تخزين الهيدروجين يعتبر من المشاكل التي تحتاج الاهتمام والحل . وتخزين الهيدروجين في الحالة السائلة ضرورية من وجهة توسيع مسافة مداه ، إلا انه لا يحتمل توقف السيارة وعدم استعمالها لمدة طويلة ، إذ أن فقد حرارة تبريد السائل اثناء التوقف الطويل وعدم استعمال السيارة يؤدي إلى رفع الضغط في خزان الهيدروجين .
الديزل الحيوي
تعرض في الأسواق كميات كبيرة من الديزل الحيوي . إلا انه يكون مخلوطا بأنواع وقود أخرى . ورغم أن التكنولوجيا الجديدة لبخ الوقود داخل المحرك بضغط عال و توفر معدات أنظمة الضغط ق تسمح بتشغيل السيارة بوقود 100 % ديزل حيوي ، إلا أن المُصنع يصر على أن تكون نسبته في حدود بين 10 % و 20 % ، حيث تظهر احيانا صعوبات لطلمبة ضخ الديزل . ويمكن أن يُضبط تخفيف الديزل أتوماتيكيا . كما توجد مرشحات مناسبة لاستعمال الديزل الحيوي .
محرك يعمل بالكحول
في تلك الأنواع من الموتورات غالبا ما تستخدم إضافات من كحول الإيثانول . وعلى الأخص تلك الأنظمة ذات الحقن المتعدد يمكن تشغيلها بمخلوط يحتوي على 20 % إيثانول (E20) ، كما توجد سيارات يمكنها استخدام أنواعا متعددة من الوقود الكحولى و البنزين ، وتعمل عادة بمخلوط من الإيثانول بنسبة 85 % و 15 % بنزين سوبر ويسمى المخلوط E85 ، كما يمكنها العمل أيضا بالبنزين فقط . وتوجد محركات ترتفع كفاءتها بنسبة 20 % عندما تستخدم الوقود الكحولي E85 بدلا من البنزين . وتعمل بعض مصانع السيارات حاليا على تطوير أجهزة للتحكم يكون في وسعها تشغيل المحرك بخلط الكحول عند تركيبها للمحركات المعتادة .
سيارات تعمل بالغاز الطبيعي
يستعمل الغاز الطبيعي كوقود للسيارات ويسهل استعماله فيها عن استخدام الهيدروجين، وهو مستحب لرخص ثمنه وقلة ما يبعثة من غازات في المدن . وتقترب صلاحيته لتشغيل المحركات التي تعمل بالديزل ، أما استخدامه لمحركات البنزين فلا يزال يحتاج إلى بعض الوقت لمواءمة تلك المحركات للغاز ، وهو يعد باستهلاك أقل للوقود . ويُكتسب الغاز الطبيعي بطريق حفر الآبار كما يُستخرج البترول ويعتبر من الوقود الأحفوري . وينتج عن احتراقة نحو 25 % أقل من ثاني أكسيد الكربون وتقل أيضا الغازات الضارة . وهو يُعتبر وقودا مرحليا إلى حين تعميم استخدام الهيدروجين و الغاز الحيوي .
وق استطاعت كوريا الجنوبية تشغيل 77 % من حافلات العاصمة سول بالغاز الطبيعي المضغوط بدلا عن استخدام الديزل حتى أوائل عام 2009 ، كما تبغي إتمام التحول الكامل بنسبة 100 % في عام 2010 .
سيارات تعمل بالغاز النفطي المسال
يُعرف الغاز المسال أنه غاز يصبح سائلا تحت ضغط خفيف . وهي مركبات كيميائية ذات سلسلة مفتوحة مثل البروبان و البوتان أو مركبات الإيثر مثل الديميثيل إيثر (DME). ويمكن استخدام الغاز المسال في العربات التي تعمل بالبنزين ، ويسهل تركيب الأجهزة الإضافية لكي تعمل العربة بالغاز السائل بدلا عن البنزين . ويُسهل الضغط الخفيف الذي تحتاجة تصميم و تشكيل خزان الوقود ، فيمكن أن يكون بشكل اسطواني ذو ارتفاع قليل بحيث يمكن تثبيته في مكان العجلة الإحطياطية فتحتفظ العربة بخزان البنزين في نفس الوقت . وبالمقارنة بالعربات التي تعمل بالميثان ومشتقاته مثل الديميثيل إيثر DME فنسبة إخراج الغاز المسال لثاني أكسيد الكربون تقل بنسبة 10 - 15 % عما تنتجه العربات التي تعتمد على البنزين . ويُستخرج الميثان مباشرة من الغاز الحيوي أو غاز الخشب . بينما تستخرج البوتان والبروبان من تكرير البترول كنواتج جانبية لعملية إنتاج البنزين . وعلى ذلك فيعتبر الغاز المسال أيضا من مصادر الطاقة المحدودة ، إلا أن انتاجه لا يحتاج إلى النفط . ويمكن القول بأن الغاز المسال هو أحد المنتجات الإضافية التي تُستخلص أثناء إنتاج البنزين وزيت الديزل .
محركات تعمل بزيوت نباتية
يقترب استعمال الزيوت النباتية اقترابا شديدا من استعمال زيت الديزل لتشغيل المحركات . ويستحق استعمال الزيوت النباتية التطبيق خصوصا في البلاد الزراعية ذات الأراضي الواسعة والتي تتمتع بسطوع الشمس فيها .
يعتمد سلامة ركاب العربة على طريقة القيادة لقائدي السيارات وكذلك على اتباع نظام المرور . وتشتمل أنظمة المرور على التعليمات الخاصة بالمرور ، ووضع وعلامات المرور واللافتات ، وأهمية اتباع تعليمات استعمال أحزمة الأمان ، والامتناع عن استعمال الهاتف أثناء القيادة .
وتنقسم وسائل الأمان في العربات الحديثة إلى نوعين : أولا ، وسائل أمنية تعمل على تخفيف عواقب حادث لا يمكن تفاديه . ومن تلك الوسائل وجود احزمة الامان في السيارة وياحبذا لجميع الركاب . ووجود مساند الرأس و الوسائد الهوائية ، وأن تكون عجلة القيادة مرنة حتى لا تكون صلابتها الزائدة سببا للإصابة ، وأن يكون تصميم مقدمة السيارة بحيث يحتوي على مساحة تتحمل التهشم من دون أن يصل حجم التهشم إلى مقصورة الركاب . كذلك تُزود العربات الحديثة بوسائد هوائية جانبية تعمل على وقاية الركاب من الاصتدامات الجانبية .
وثانيا ، تزود السيارات الحديثة بوسائل تصميمية يمكن القول بأنها نشطة تعمل على تقليل احتمال الاصتدام وتكون عونا لقائد السيارة لتفادي الاصتدام ، ومنها نظام كوابح مانع للانزلاق ABS ، وأنظمة توجيه إلكترونية حديثة تسمى ESP تعمل على توازن العربة أثناء الحالات الحرجة .
ثم يجب التنويه إلى الدور الذي يقوم به قائد السيارة وأهمية مراعاته لأحوال الطريق وللآخرين . وكذلك يجب الاهتمام بتوعية الأطفال والصغار بأنظمة المرور ، وحثهم على اتباعها .
وقد ساعدت تلك الوسائل في بلد مثل ألمانيا مثلا إلى تخفيض عدد حوادث الطريق من 21000 حادث مميت في عام 1971 إل نحو 5800 حادث في عام 2004 .
بسم الله الرحمن الرحيم
سياراة
السيارة هي مركبة آلية تتكون من مجموعة من الاجزاء الميكانيكية تعمل كل هذه الاجزاء بصورة متناسقة بحيث تؤدي إلى تحريك هذه المركبة، وتعتبر السيارة من وسائل النقل الأكثر انتشارا في عصرنا الحالي .
السيارات تنقسم إلى عدة انواع منها الصغيرة ، وأكثرها يمتلكه الأشخاص العاديين ويستعملونها للذهاب إلى العمل أو تنقل العائلة من مكان إلى اخر وللرحلات . ومنها الكبيرة ، الشاحنات التي تستعمل لنقل البضائع ، وهي بذلك تعتبر العنصر الاساسي في الدول الصناعية في دفع عجلة الاقتصاد إلى الامام .
تعمل السيارة على المحرك ، أول انتشار للسيارات كان في أوئل القرن الثامن عشر و لكن الاكتشاف الحقيقي للسيارة يعود إلى أواخر القرن السابع عشر ميلادي حينما صنع جوزيف نيكولاس كونيو أول نموذج لسيارة تعمل بالمحرك سنة 1769 ميلادي.
السيارات هي مركبات تتحرك علي عجلات حاملة المحرك الخاص بها تستخدم لنقل الركاب أو البضائع ، ومنها ما يستخدم في المناجم لنقل المعادن الخام . وجرى العرف على أن السيارات لا يدخل من ضمنها ما يسير على قضبان . معظم التعريفات لهذا المصطلح تحدد أن السيارات مصممة للتحرك علي الطرق المجهزة (المسفلتة), و بها أماكن لجلوس من شخص لسبع أشخاص ، و في العادة تسير علي أربع عجلات . ثم تغيرت النظرة إليها واصبحت السيارة في العرف الحالي هي المبنية لنقل الركاب و ليس البضائع.
في عام 2002, كان هناك 590 مليون سيارة ركاب في العالم (أي سيارة لكل احدى عشر شخصاً تقريباً), منها 140 مليون في الولايات المتحدة (أي سيارة لكل شخصين تقريباً). وتنطبق هذه النسبة أيضا عاى دول أوروبا الغربية.
تاريخ
اخترع كارل بنز سيارة تعمل بمحرك جازولين أوتّو في ألمانيا في عام 1885. و سجل بنز براءة اختراع هذه السيارة في 29 يناير 1886 في مدينة مانهايم. رغم أن الفضل يرجع لبنز في اختراع السيارة الحديثة الا أن عدة مهندسون ألمان آخرون كانوا يعملون على بناء سيارات في نفس ذلك الوقت. في شتوتجارت عام 1886, سجل جوتليب دايملر و ويلهلم مايباخ براءة اختراع أول دراجة بخارية والتي بنيت و جربت في عام 1885. وفي عام 1886 حول الثنائي عربة تجرها الأحصنة. في عام 1870 جمّع المخترع الألماني النمساوي سيجفريد ماركوس عربة يد بمحرك الا أن هذه المركبة لم تتعدى المرحلة التجريبية...
[عدل] سيارة كونيوت
سيارة كونيوت البخارية ، عام 1769.تعتبر سيارة كونيوت التي اخترعها عام 1769 من أوائل السيارات في التاريخ وكانت تعمل بالبخار . كان كونيوت مهندسا في الجيش الفرنسي وقام باختراعها من أجل جر العتاد الثقيل للجيش وعلي الأخص المدافع .والسيارة ذات ثلاثة عجلات وكان الموتور يعمل باسطوانتين ، وكانت مكابس الاسطوانتين موصولتين بالعجلة الأمامية بواسطة أسطوانة دبرياج ( ناقل حركة) عاري بدون غطاء . وما يُعروف عن تلك السيارة أن سرعتها وصلت بين 3 و 5و4 كيلومتر / ساعة . وكانت صعبة التوجيه بسبب ثقل غلاية الماء والسيارة عموما . وانتهت بحدوث حادث اصتدام مع جدار المعسكر أثناء إحدى استعراضاتها . وتوجد السيارة الأصلية الآن بالمتحف القومي للفنون والصناعة، بباريس .
أنواع وقود جديدة للمحرك
قد تعمل أنواع جديدة من الوقود للمحركات المعتادة للسيارات على تخفيض الاعتماد على الوقود المستخرج من النفط ، وتخفيض كمية الغازات الضارة بالبيئة ، وتقليل مشكلة الانحباس الحراري . ولذلك يعمل صانعوا السيارات على ابتكار أنواع جديدة من الوقود ، ولا يزال ما توصلوا إليه حتي الآن يجد متسعا لتحسين الأداء ورفع الكفاءة الحرارية .
وتتطلب انواع الوقود الجديدة تكنولوجيا جديدة توافق بين الآلة والوقود . ويشمل ذلك سبل الامداد بالوقود ونوع المحرك ، وكذلك استعدادات السلامة .
محرك يعمل بالهيدروجين
يفتح استخدام الهيدروجين كوقود لمحرك السيارة مجالا واسعا حيث يتميز بقابلية عالية للاشتعال وفي نفس الوقت له رقم أوكتان عال . إلا أن تخزين الهيدروجين يعتبر من المشاكل التي تحتاج الاهتمام والحل . وتخزين الهيدروجين في الحالة السائلة ضرورية من وجهة توسيع مسافة مداه ، إلا انه لا يحتمل توقف السيارة وعدم استعمالها لمدة طويلة ، إذ أن فقد حرارة تبريد السائل اثناء التوقف الطويل وعدم استعمال السيارة يؤدي إلى رفع الضغط في خزان الهيدروجين .
الديزل الحيوي
تعرض في الأسواق كميات كبيرة من الديزل الحيوي . إلا انه يكون مخلوطا بأنواع وقود أخرى . ورغم أن التكنولوجيا الجديدة لبخ الوقود داخل المحرك بضغط عال و توفر معدات أنظمة الضغط ق تسمح بتشغيل السيارة بوقود 100 % ديزل حيوي ، إلا أن المُصنع يصر على أن تكون نسبته في حدود بين 10 % و 20 % ، حيث تظهر احيانا صعوبات لطلمبة ضخ الديزل . ويمكن أن يُضبط تخفيف الديزل أتوماتيكيا . كما توجد مرشحات مناسبة لاستعمال الديزل الحيوي .
محرك يعمل بالكحول
في تلك الأنواع من الموتورات غالبا ما تستخدم إضافات من كحول الإيثانول . وعلى الأخص تلك الأنظمة ذات الحقن المتعدد يمكن تشغيلها بمخلوط يحتوي على 20 % إيثانول (E20) ، كما توجد سيارات يمكنها استخدام أنواعا متعددة من الوقود الكحولى و البنزين ، وتعمل عادة بمخلوط من الإيثانول بنسبة 85 % و 15 % بنزين سوبر ويسمى المخلوط E85 ، كما يمكنها العمل أيضا بالبنزين فقط . وتوجد محركات ترتفع كفاءتها بنسبة 20 % عندما تستخدم الوقود الكحولي E85 بدلا من البنزين . وتعمل بعض مصانع السيارات حاليا على تطوير أجهزة للتحكم يكون في وسعها تشغيل المحرك بخلط الكحول عند تركيبها للمحركات المعتادة .
سيارات تعمل بالغاز الطبيعي
يستعمل الغاز الطبيعي كوقود للسيارات ويسهل استعماله فيها عن استخدام الهيدروجين، وهو مستحب لرخص ثمنه وقلة ما يبعثة من غازات في المدن . وتقترب صلاحيته لتشغيل المحركات التي تعمل بالديزل ، أما استخدامه لمحركات البنزين فلا يزال يحتاج إلى بعض الوقت لمواءمة تلك المحركات للغاز ، وهو يعد باستهلاك أقل للوقود . ويُكتسب الغاز الطبيعي بطريق حفر الآبار كما يُستخرج البترول ويعتبر من الوقود الأحفوري . وينتج عن احتراقة نحو 25 % أقل من ثاني أكسيد الكربون وتقل أيضا الغازات الضارة . وهو يُعتبر وقودا مرحليا إلى حين تعميم استخدام الهيدروجين و الغاز الحيوي .
وق استطاعت كوريا الجنوبية تشغيل 77 % من حافلات العاصمة سول بالغاز الطبيعي المضغوط بدلا عن استخدام الديزل حتى أوائل عام 2009 ، كما تبغي إتمام التحول الكامل بنسبة 100 % في عام 2010 .
سيارات تعمل بالغاز النفطي المسال
يُعرف الغاز المسال أنه غاز يصبح سائلا تحت ضغط خفيف . وهي مركبات كيميائية ذات سلسلة مفتوحة مثل البروبان و البوتان أو مركبات الإيثر مثل الديميثيل إيثر (DME). ويمكن استخدام الغاز المسال في العربات التي تعمل بالبنزين ، ويسهل تركيب الأجهزة الإضافية لكي تعمل العربة بالغاز السائل بدلا عن البنزين . ويُسهل الضغط الخفيف الذي تحتاجة تصميم و تشكيل خزان الوقود ، فيمكن أن يكون بشكل اسطواني ذو ارتفاع قليل بحيث يمكن تثبيته في مكان العجلة الإحطياطية فتحتفظ العربة بخزان البنزين في نفس الوقت . وبالمقارنة بالعربات التي تعمل بالميثان ومشتقاته مثل الديميثيل إيثر DME فنسبة إخراج الغاز المسال لثاني أكسيد الكربون تقل بنسبة 10 - 15 % عما تنتجه العربات التي تعتمد على البنزين . ويُستخرج الميثان مباشرة من الغاز الحيوي أو غاز الخشب . بينما تستخرج البوتان والبروبان من تكرير البترول كنواتج جانبية لعملية إنتاج البنزين . وعلى ذلك فيعتبر الغاز المسال أيضا من مصادر الطاقة المحدودة ، إلا أن انتاجه لا يحتاج إلى النفط . ويمكن القول بأن الغاز المسال هو أحد المنتجات الإضافية التي تُستخلص أثناء إنتاج البنزين وزيت الديزل .
محركات تعمل بزيوت نباتية
يقترب استعمال الزيوت النباتية اقترابا شديدا من استعمال زيت الديزل لتشغيل المحركات . ويستحق استعمال الزيوت النباتية التطبيق خصوصا في البلاد الزراعية ذات الأراضي الواسعة والتي تتمتع بسطوع الشمس فيها .
الالمان
يعتمد سلامة ركاب العربة على طريقة القيادة لقائدي السيارات وكذلك على اتباع نظام المرور . وتشتمل أنظمة المرور على التعليمات الخاصة بالمرور ، ووضع وعلامات المرور واللافتات ، وأهمية اتباع تعليمات استعمال أحزمة الأمان ، والامتناع عن استعمال الهاتف أثناء القيادة .
وتنقسم وسائل الأمان في العربات الحديثة إلى نوعين : أولا ، وسائل أمنية تعمل على تخفيف عواقب حادث لا يمكن تفاديه . ومن تلك الوسائل وجود احزمة الامان في السيارة وياحبذا لجميع الركاب . ووجود مساند الرأس و الوسائد الهوائية ، وأن تكون عجلة القيادة مرنة حتى لا تكون صلابتها الزائدة سببا للإصابة ، وأن يكون تصميم مقدمة السيارة بحيث يحتوي على مساحة تتحمل التهشم من دون أن يصل حجم التهشم إلى مقصورة الركاب . كذلك تُزود العربات الحديثة بوسائد هوائية جانبية تعمل على وقاية الركاب من الاصتدامات الجانبية .
وثانيا ، تزود السيارات الحديثة بوسائل تصميمية يمكن القول بأنها نشطة تعمل على تقليل احتمال الاصتدام وتكون عونا لقائد السيارة لتفادي الاصتدام ، ومنها نظام كوابح مانع للانزلاق ABS ، وأنظمة توجيه إلكترونية حديثة تسمى ESP تعمل على توازن العربة أثناء الحالات الحرجة .
ثم يجب التنويه إلى الدور الذي يقوم به قائد السيارة وأهمية مراعاته لأحوال الطريق وللآخرين . وكذلك يجب الاهتمام بتوعية الأطفال والصغار بأنظمة المرور ، وحثهم على اتباعها .
وقد ساعدت تلك الوسائل في بلد مثل ألمانيا مثلا إلى تخفيض عدد حوادث الطريق من 21000 حادث مميت في عام 1971 إل نحو 5800 حادث في عام 2004 .
