الطالب: الركراكي دكداك
تاريخ المحركات
معظم المحركات التي
تنتج الطاقة الميكانيكية أو الكهربائية الموجودة اليوم تشتغل بواسطة نوع من أنواع
الوقود الأحفوري من نفط و غاز، لكن في بدايات الثورة الصناعية معظم الآلات و
السيارات و القطارات و السفن كانت تستخدم الفحم الحجري لتشغيل المحرك البخاري، و
منذ ذلك الوقت و العلماء و خبراء الميكانيك و الطيرموديناميك يعملون على تطوير
مختلف المحركات و هذا التطوير كان متسلسلا و عبر مراحل.
المقدمة
على مدى القرون الماضية ،و قبل أي وجود للعلم الحديث ،لم
يكتفي الإنسان فقط بمجهوده العضلي لقضاء أغراضه ،بل و في كل مرة يكتشف أمرا يساعده على تيسير
حياته.
انتقل الإنسان من استخدام الحجارة و الخشب في تقطيع
اللحم و غيره إلى استخدام الأدوات الحادة المعدنية ثم إلى تطويع الحيوانات و جعلها
في خدمته في التنقل و حمل الأثقال، و جر المحراث و طحن الزيتون و غيرها، حتى وصل
إلى ما وصلنا إليه اليوم من تطور تكنولوجي مكننا من رقمنة كل شيء.
التطور التقني الذي عرفه البشر لم يأتي صدفة، بل مر عبر
عدة مراحل عبر التاريخ،و لكل مرحلة أسباب و دواعي فرضت على الإنسان أن يبدع حلولا
لكل المشاكل.
في هذا المقال سأكتفي بالحديث فقط عن التطور الذي عرفته
المحركات عبر التاريخ الحديث و حتى يومنا هذا ،و اختياري الحديث عن المحركات فقط
كان بدافع الإعجاب بهذا النوع من الصناعات و حبي لهاته القطعة المعدنية جعلني أعمل
في نفس الآن على دراسة مشروع محرك سيحرر المحركات من التبعية للوقود الأحفوري،
أتمنى لكم قراءة ممتعة.
على مدى قرون خلت، تميز الإنسان عن باق الكائنات بالعقل،
وهذا يجعله يتفاعل مع محيطه الذي يعيش فيه و يحاول جاهدا ابتكار أدوات تجعل حياته
أسهل، مما مكنه من ابتكار مجموعة من الآلات و الأدوات ، ومن أهمها و أكثرها
استخداما المحركات .
مرت المحركات من مجموعة من المراحل و طرأ عليها عدد كبير من التغييرات حتى صارت كما هي اليوم أكثر تطورا و أصبحت مرتبطة بنظام معلوماتي يجعلها قادرة على انتاج قوة وجهد عاليين.
مرت المحركات من مجموعة من المراحل و طرأ عليها عدد كبير من التغييرات حتى صارت كما هي اليوم أكثر تطورا و أصبحت مرتبطة بنظام معلوماتي يجعلها قادرة على انتاج قوة وجهد عاليين.
لنعد إلى الوراء حوالي العام 1647م، حيث قام العالم
الفرنسي Denis Papin باختراع أول محرك للاحتراق الخارجي.
و في
العام 1673م تمكن العالم Christiann HUYGHENS من اختراع أول محرك
للساعات يعتمد على طاقة النوابض.
أما في عام 1698م قام العالم الأنجليزي بتطوير محرك Denis
Papin Savery
.
سنة 1705م تمكن العالم الأنجليزي Thomas
NEWCOMEN
من استخدام أول محرك بخاري في المجال الصناعي.
و في سنة 1708م قام الإنجليزي POTTER بجعل آلة Thomas
NEWCOMEN
تشتغل بشكل آلي.
و في عام 1769م تمكن Joseph CUGNOT من تصميم
أول هيكل يحمل محرك بخاري، و في نفس السنة قام العالم James WATT من تطوير
أسطوانة المحرك لتصبح تنائية الأداء و طور أيضا مكثف للمحرك و جهاز قياس الضغط و
قطع أخرى للتحسين أداء المحرك.
و في عام 1789م توصل العالم Antoine
Laurent de LAVOISIER
إلى أنه لا يمكن لأي احتراق كيف ما كان وقوده أن يتم في غياب الأكسجين مما شكل
دفعة قوية في مجال الأبحاث التي تخص المحركات.
و في عام 1801م تمكن العالم Gustave LEBON من اختراع
أول نموذج لمحرك للإحتراق الداخلي بدون أي وجود للضغط يستخدم نوعا من الغاز في
الإشتغال لكن هذا النموذج لم يتم تصنيعه.
في عام 1816م تمكن العالم Robert STIRLING من اختراع محرك يعمل بالهواء
الحار مستخدما جميع مصادر الحرارة الممكنة لتسخينه.
و في عام 1828م قام العالم Peter BARLOW
باختراع محرك
كهربائي لكن لا يمكن استخدام قدرته الداخلية.و تبعه مجموعة من العلماء بصناعة
محركات كهربائية مختلفة من بينهم Montz JACOBI 1834م و العالم FROMENT 1844م إلخ.
بعد حفر الأمريكي Edwin
DRAKE
لأول بئر للنفط عام 1859م ،و خصوصا سنة 1862م قام العالم BEAU DE
ROCHAS
باختراع محرك يعتمد في اشتغاله أيضا على الإحتراق الخارجي اصطلح عليه محرك الأربعة
أشواط ( 1 - سحب الهواء 2- ضغط الهواء 3- انفجار يرفع الضغط 4- تمدد يخفض الضغط).
في عام 1876م قام
الألماني Nicholaus OTTO باستخدام محرك الأشواط الأربعة
لBEAU DE ROCHAS
و طور محرك يعمل بنفس المهج أي أربعة أشواط لكنه يعتمد على الإحتراق الداخلي بوجود
الضغط و كانت هذه هي بداية التطور في عالم الصناعة و تطوير السيارات.
و في عام 1871م
قام العالم Rudolf DIESEL باختراع محرك التاريخ الذي حمل
اسمه و اشتهر به.و استمر هذا النوع من المحركات إلى يومنا هذا، بالطبع ليس نفسه
حين تم اختراعه ولكنه لم يطرأ عليه أي تغيير فقط تم تطويره و الرفع من قدرته و قوة
السحب لديه،و من أهم التعديلات التي رافقت هذا النوع من المحركات، حيث في سنة 1924م
تم اختراع مضخة السحب و التي تزود المحرك بالوقود إذ ترفع من قدرة هذا المحرك و
ذلك بحقن كمية مناسبة من الوقود في المحرك و في الوقت المناسب.
هذا النوع من المحركات ذات القوة و الفعالية عرف عدة
تحسينات بهدف توفير قوة جر لازمة للأوزان الثقيلة مثل الشاحنات و السفن و
القطارات، هاته التحسينات تمت على مستوى حجم المحرك أو بعبارة أدق تمت على مستوى
حجم أسطوانات المحرك و عددها.
وخلال هذا العقد الذي اخترع فيه محرك الإنفجار الداخلي
أحدث ثورة على مستوى تطور النقل البري و البحري و الجوي أيضا حيث استخدمت هاته
المحركات في الطائرات إلى عهد قريب ثم تم استبدالها بمحركات نفاثة أكثر قوة و
مختلفة من حيث طريقة اشتغالها و الوقود المستعمل.
اليوم أصبحنا نسمع أكثر بمحركات التيربو و هي محركات
الديزيل زودت بقطعة التوربو و التي تم اختراعها سنة 1905م من طرف السويسري Alfred
Buchi
هاته القطعة تقوم بضغط الهواء قبل إدخاله للمحرك و ذلك بهدف الرفع من أداء المحرك
و التقليص من استهلاكه للوقود، لكنه استخدم فقط في السفن للرفع من قوة السحب، وهذا
استمر حتى قام هذا العالم بوضع التوربو في سيارة سنة 1938م لكن اخراجه للسوق لم
يتم بشكل قوى إلا في سنوات السبعينات حيث استخدم هاته التقنية خاصة في سيارات
السباق مثل سيارة فورميلاوان و بدءا من سنة 1978م بدأت ألمانيا باستخدام هاته
التقنية التي أعطت لسياراتها قوة هائلة على الطرقات.
مر عالم المحركات بتغييرات عديدة ،بدءا بمحركات بالكاد
تقوم بالدوران باستخدام قوة ضعيفة و ذلك باستخدام البخار، مرورا بمحركات الإحتراق
الخارجي ليصل العلماء إلى محرك صمد طويلا و لا زال يستخدم حتى يومنا هذا هو محرك
الإحتراق الداخلي أو محرك الأشواط الأربعة ، وهذا لا يعني أن البحث في عالم
المحركات توقف بل لا زال مستمرا والعلماء اليوم يبحثون كيفية تعويض المحركات التي
تلوث البيئة بأخرى نظيفة تستعمل الكهرباء أو الهواء أو الماء في اشتغالها،و أنا شخصيا
معجب بهذا العالم عالم المحركات و لدي رغبة جامحة في المساهمة بفكرة أو ابتكار
يقلل من تلوث البيئة و يعطي الإستمرارية في إنتاج الطاقة خصوصا أن العالم مهدد
بنضوب النفط.
كما مر العصر الحديث بعلماء ساهمو في تقليص زمن التنقل
بين أقطار الأرض و كما نقلوا المحركات من سرعة بضع كيلومترات في الساعة إلى مئات
الكيلومترات حتما سيأتي جيل ينقلها من السرعة مقابل المال إلى السرعة الفائقة بثمن
أقل.
المراجــــــــع
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق