الجمعة، 25 سبتمبر 2020

ثرموستات الكوعة... المفترى عليه


النهاردة هتكلم عن جزء مظلوم في العربية... معظم الناس بتعتبره حاجة مالهاش لازمة... ومجرد جزء الخواجات عاملينه عشان العربيات تمشي حلو في بلادهم... إنما احنا في مصر الجو عندنا حر... يا عم شييييل..

فكل ما حد يشتكي إن عربيته بتسخن... تلاقي أول حاجة الناس تقولها: "شيل ثرموستات الكوعة"

لو عرفت الفايدة من ثرموستات الكوعة هتعرف ينفع نشيله ولا لأ..

بس الأول .... إيه هو ثرموستات الكوعة؟؟

ثرموستات الكوعة هو عبارة عن "محبس"...
موجود ما بين الموتور والرادياتير، مهمته إنه يتحكم في وصول المياه للرادياتير
المحبس ده بيفتح ويقفل بطريقة أوتوماتيكية ومن غير أي تدخل خارجي، يعني ولا حساس ولا كمبيوتر.



من وجهة نظري فكرته عبقرية..

فكرة المحبس ده ببساطة هي نفس فكرة الثرمومتر الزئبقي... اللي جواه زئبق بيتمدد مع الحرارة ومنه نقدر نعرف درجة الحرارة كام..

الثرموستات ده عبارة عن اسطوانة جواها مادة بتمدد بالحرارة بردو... المادة دي هي شمع البارافين..


ولما الشمع يتعرض لدرجة حرارة عالية بيتمدد ويخلي الاسطوانة تتحرك تدريجيا بعيد عن اسطوانة المحبس.






الترموستات بيبقى متعاير (مظبوط) على درجة حرارة معينة (بتبقى مكتوبة عليه)... اللي عندها بيبقى مفتوح على الآخر


طيب ... إيه اللي بيحصل لما الثرموستات ده بيبقى راكب وشغال صح في العربية؟؟


أول ما بتشغل العربية مية التبريد بتبقى باردة، ولو المية دي راحت على الرادياتير هيبردها أكتر... في الحالة دي الثرموستات بيبقى قافل ويمنع المية تروح الرادياتير عشان الموتور يسخن بسرعة وياخد وضع التشغيل بأسرع وقت، 


ولما المياه تسخن يبدأ يفتح السكة للرادياتير عشان يبردها...


ولو الرادياتير قدر إنه يبرد المية أكتر من اللازم.. الثرموستات هيقفل تاني لحد ما المية توصل للحرارة المطلوبة وبعدين يفتح ... وهكذا

وبكده يحافظ على درجة حرارة ثابتة للتشغيل..

عشان كده... ثرموستات الكوعة هو الوسيلة الوحيدة للوصول والمحافظة على درجة حرارة الموتور ثابتة أثناء التشغيل من غير ما تتأثر بحرارة الجو الخارجي أو سرعة العربية..


شوف هنا إزاي الثرموستات بيتحرك...










طيب ليه درجة حرارة التشغيل لازم تبقى ثابتة؟؟

الموتور عبارة عن أجزاء معدنية، والمعادن بتتمدد بالحرارة... وتنكمش بالبرودة

لما الموتور بيسخن زيادة عن اللزوم.. الأجزاء المعدنية حتتمدد زيادة عن اللزوم.. والموضوع ده ممكن يعمل احتكاك في بعض الأجزاء المتحركة جوه الموتور (البساتم مع السلندرات تحديدا) وأغلب المعادن بتتغير خواصها مع درجات الحرارة العالية وبتبقى أضعف.. فده ممكن يسبب تشوهات جامدة ممكن توصل لحد إن الموتور يقف.

لما الموتور بيبقى بارد.. الأجزاء الداخلية بتبقى منكمشة بطريقة ممكن ما تبقاش محسوبة .. خصوصا إن مش كل الأجزاء معمولة من نفس المعادن .. ده غير إن الزيت ما بيكونش وصل للزوجة الصحيحة للتزييت... 

والنتيجة .. إنه بيحصل تآكل ما بين الشمايز والبساتم وسبايك عمود الكرنك.

من الآخر... الموتور البارد موتور بيفوت بسرعة.


واحدة من مميزات ثرموستات الكوعة إنه بيساعد كمان على التبريد المنتظم للموتور.... لوشلته الموتور مش حيتبرد كويس، وهتبقى السلندرات الأمامية (القريبة من الثرموستات) باردة والسلندرات البعيدة سخنة زيادة عن اللزوم.

ده غير إنك لو شلته وسقت على طريق سريع (في الشتا بالذات)... الموتور هيبرد، وده هيزود استهلاك البنزين لإن كفاءة الحرق ما بتكونش مثالية، وممكن تخلي العربية تهبب من الشكمان.. لإن أغلب العربيات الحديثة بتراقب درجة الحرارة .. ولو الكمبيوتر شاف إن الموتور بارد فهيخلي كمية البنزين زيادة في خليط الوقود علشان الموتور يسخن بسرعة (حسب ما هو فاهم طبعا).


طيب إيه أهم أعطال الثرموستات؟؟

الثرموستات لما يعطل معناه إنه ما بقاش يعمل المطلوب منه.. يعني إنه يبطل يفتح ويقفل مع تغير درجة حرارة المية وما يتحركش .

فممكن يعطل وهو مقفول... وفي الوضع ده المية مش هتتبرد بما يكفي في الرادياتير... والحكاية دي بتخلي الموتور يسخن قوي ..
 
وده معناه إن الشمع اللي جوه اتسرب.. في الحالة دي لازم الثرموستات يتغير فورا... ولازم نشيك على ثرموستات الكوعة قبل ما نصلح العطل الأساسي اللي سبب السخونية القوية دي.


أو ممكن يعطل وهو مفتوح (أو شبه مفتوح).. وهنا غالبا العربية مش هتسخن كويس... 

وعادة دي بتحصل لما الصدا يكتر في مية الرادياتير ويحصل ترسبات على الثرموستات تخليه يتحجر... في الحالة دي لازم نغير الثرموستات وننضف دايرة التبريد كويس ونحط ميه خضرا.

طيب ليه الناس بتقول نلغي الثرموستات لو العربية فيها مشاكل سخونية؟؟

الميكانيكي اللي بيلغي الثرموستات بيعمل كده علشان مش عارف سبب السخونية أساسا جاي منين.. وإلغاء الثرموستات يعتبر مسكّن لمشكلة الحرارة الأصلية.. فكل اللي حصل إن المشكلة ما زالت موجودة .. ولكن مع زيادة التآكل في بداية تشغيل العربية وزيادة استهلاك البنزين.

وازاي أعرف إن الثرموستات ده شغال كويس ولا لأ؟؟؟؟

الموضوع سهل وعلى 3 خطوات:

بس الأول هنبقى محتاجين نخلع الثرموستات ونعرف درجة حرارة التشغيل اللي مكتوبة عليه..

1- لما نخلع الثرموستات ونسيبه في درجة حرارة الغرفة العادية.. المفروض نلاقيه قافل كويس..

2- نجيب حوض ميه ونسخنه لحد 15 درجة مئوية قبل درجة حرارة التشغيل... يعني لو مكتوب عليه 90 درجة نسخن لحد 75 بس... ساعتها المفروض يفضل مقفول بردو...

3- نسخن المية لحد درجة حرارة التشغيل... ساعتها المفروض يبقى مفتوح على الآخر.

لو لقيت إن أي خطوة من التلاتة دول مش مظبوطة... يبقى لازم نغير الثرموستات





ملحوظة: فيه بعض أنواع الثرموستات ممكن تتظبط يدوي... وكان عندي منه في الكريسيدا.






أنا عامل الموضوع ده أساسا عشان الأسطورة الشايعة اللي بتقول: "ثرموستات الكوعة للدول الباردة بس"

الدول اللي الجو عندهم بارد مشاكلهم في المية ... مش الثرموستات... لإن المية بتجمد في الشتاء، وحتى لو الثرموستات موجود وشغال كويس، المية بتبقى متجمدة في الرادياتير ... وبرضو الموتور بيجيب وش سلندر علشان بيسخن ومفيش ميه دخلت تبرده (ماهي متجمدة في الرادياتير!!!).


المشكلة دي بتتحل عندهم بإنهم يحطو مية خضرا في الرادياتير... لإنه بيمنع التجمد..


إنما ثرموستات الكوعة شغلته إنه يحافظ على درجة حرارة التشغيل ثابتة من غير تأثر بالجو الخارجي.. 
صيف شتا.. حر برد.. صبح ليل.. زحمة طريق مفتوح... الحرارة ثابتة



كون إن العربية مش بتسخن بسرعة ده مش ميزة... ده عيب ... زيه زي سخونية العربية.... بس زي ما قلت قبل كده... تأثيره مش بنحسه مباشرة... إنما هتضطر تعمر موتورك قريب..


وأكبر إثبات على كلامي... ليه العربيات في الخليج (اللي جوهم أحر جو في العالم) ما بيشيلوش الثرموستات من عربياتهم؟؟؟؟؟


لإن ببساطة.... ثرموستات الكوعة مظبوط على درجة حرارة التشغيل... مش درجة حرارة الجو، فمهما اتغيرت درجة حرارة الجو ساقع أو سخن... هيفضل الموتور سخن ويديك أعلى كفاءة تشغيل وعمره يطول.

على فكرة ... الفرق ما بين الدول الباردة والساخنة في دايرة التبريد بيبقى أساسا في الرادياتير... مش في الثرموستات..


ملخص الكلام

إلغاء ثرموستات الكوعة ده افتكاسة من الميكانيكية عشان يريحو دماغهم من مشاكل سخونية العربيات، يمكن يبقى له أسبابه لما قطع الغيار ما تبقاش موجودة.

بس لما تشيل الثرموستات.. هتفوت موتورك وتصرف فلوس زيادة على البنزين وكمان مش هـتتمتع بأداء العربية
_____________________

أحد الأسئلة المهمة اللي قابلتها..

عندي مؤشر الحرارة بينزل شرطة لما أجري بالعربية على الصحراوي.. إزاي أعرف إذا كان نزول مؤشر الحرارة ده معناه إن الثرموستات متشال أو عطلان وهو مفتوح؟؟

متهيألي لازم ترجع لكتالوج العربية الأول.. أحيانا بيبقى مكتوب فيه ملاحظات على المواضيع دي.

بس خلينا الأول نعرف الفرق بين الوضع الطبيعي والوضع الغلط في أغلب العربيات.


الوضع الطبيعي لدرجة حرارة التشغيل لازم مؤشر درجة الحرارة يشاور قبل علامة النصف بشرطة أو مسافة قصيرة جدا... زي كده:

دي أقل درجة حرارة المفروض تشوفها وانت سايق بعد ما العربية سخنت..




أحيانا.. مع الزحمة والحر الشديد وتشغيل التكييف.. أو بمعنى أصح .. مع الأحمال الزايدة.. ممكن درجة الحرارة تعلى شوية.. وممكن توصل بعد علامة المنتصف بشرطة أو مسافة صغيرة.. زي كده:

ده طبيعي بردو.. بس ده معناه إن قدرة نظام التبريد (والرادياتير تحديداً) مش قادرة تتخلص من الحرارة الزيادة... 

وغالبا .. ده بيكون في العربيات اللي الرادياتير بتاعها معمول للمناطق الباردة نوعا ما (أغلب السيارات الأوروبية).. بس المفروض ما يكونش موجود في أي عربية ياباني أو كوري معمولة بمواصفات الشرق الأوسط.

لو الكلام ده بيحصل عندك.. يبقى فيه احتمال تكون محتاج تنظيف أو تراجع أداء مروحة التبريد


طيب.. إيه الوضع لما الثرموستات يبقى عطلان على الوضع البارد أو متشال من الدايرة؟؟

مؤشر الحرارة بينزل جامد ويوصل قبل علامة الـ"C" بحاجة بسيطة.. تقدر تقول إنه ما بيعلاش عن ربع التدريج.. زي كده:

لو عندك الوضع زي الصورة الأخيرة دي.. يبقى عندك مشكلة في الثرموستات زي ما قولنا.. ولازم تجيب ثرموستات جديد.

ده لو عايز تحافظ على موتور عربيتك!!!


طيب... عرفنا فوايد الثرموستات ..

إزاي بقى نحافظ عليه؟؟؟؟

أول حاجة وأهم حاجة هو المحافظة على دورة التبريد سليمة ونظيفة... عن طريق:

١- استخدام سوائل التبريد (المية الملونة) المناسبة حسب نوع الرادياتير.
٢- تغيير سوائل التبريد وعمل دورة نظافة للدايرة كل سنتين.
٣- تغيير كل الخراطيم كل خمس سنوات.. علشان ما يحصل تسريب للمية بسبب تشقق الخراطيم.. لإن أي قطع كاوتش عمرها حوالي ٥ سنين (سواء استخدمتها أو ما استخدمتهاش).

...

الجمعة، 5 أكتوبر 2018

العربية الخفيفة أحسن من العربية التقيلة... اتعرف على أساسيات ثبات السيارات - الجزء السادس




النهاردة هنتكلم عن حاجة من أهم مميزات العربيات الحديثة والمؤثرة في أداءها وثباتها

الإيرو دَيناميكس

يا عم اتكلم عربي الله يكرمك

أيوه حاضر حاضر... أنا آسف...

الإيرودَيناميكس (Aerodynamics) أو ديناميكا الهواء ... هو علم بيختص بدراسة حركة الهواء حوالين الأجسام الثابتة أو المتحركة... 




وطبعا بداية تطبيق العلم ده كان في الطيارات... وتحديدا علشان يدرسوا أفضل شكل للأجنحة يساعد على الطيران.








وبعدين بدأ يتطبق على السيارات





وحاليا بيطبق كمان على المباني العملاقة وناطحات السحاب.




اللي يهمنا طبعا هو إزاي نستفيد منه في العربيات؟

في العربيات... الإيروديناميكس بتدرس حاجتين...

الأول: إزاي أقلل من مقاومة الهوا علشان أقلل استهلاك الوقود،

والتاني: إزاي أستغل الهوا مع سرعة العربية في زيادة ثباتها (وده اللي هنتكلم عليه المرة دي)

عايز تعرف قد إيه الهوا مؤثر في ثبات العربية... فكر كده..

لو انت سايق في يوم عاصف والهوا شديد... ما حستش بإن العربية مش ماشية في خط السير اللي انت عايزه وعمالة تحدف؟؟؟

علشان نفهم تأثير الهوا على العربية من غير ما نعقد المواضيع...

جرب تطلع كف إيدك من شباك العربية وهي ماشية "بسرعة عالية"... وبعدين غير وضع إيدك وانت ماشي... يعني مثلا.. مرة إيدك وافقة ومرة تانية تبقى نايمة.. مرة وافقة بسيفها ومرة تانية كف إيدك مواجه الهوا

اختلاف وضعية إيدك هتخليها تتحرك في اتجاهات مختلفة لإنها بتتأثر بالهوا اللي بيقابلها

ومن هنا بدأ المصممين يفكروا في الاستفادة من الهوا في الحفاظ على ثبات العربية... خصوصا في السرعات العالية

إزاي؟؟؟

زي ما قلنا قبل كده... الوزن الخفيف معناه استهلاك أقل للوقود وقدرة أعلى على التحكم في العربية... 





بس على السرعات العالية الهوا بيدخل كعامل زيادة .. وممكن الهوا يكون سبب في ضعف ثبات العربية على الطريق لإن قدرته على حمل السيارة الخفيفة (في الوزن) بقت أكبر.

خلينا نفهم الأول إيه اللي بيحصل للعربية وهي ماشية













الهواء بيمشي حوالين العربية بالكامل ومن جميع الجهات

ده كده كإن العربية "بتسبح" في الهواء...








أي جسم بيسبح في الهواء (الطيارات أو الطيور) معرض لأربع قوى رئيسية

قوة الاندفاع (Thrust) ودي القوة الأساسية المحركة في اتجاه الحركة لقدام

قوة السحب (Drag) ودي القوة المضادة أو المقاومة اللي بتسحب للخلف أو عكس اتجاه الحركة

قوة الرفع (Lift) ودي القوة اللي بترفعه لأعلى (عن طريق الهواء)

القوة لأسفل (Downforce) ودي القوة اللي بتوجهه لأسفل نتيجة وزنه

وده إيه علاقته بينا؟؟؟

في العربيات الموضوع مايختلفش كتير



لما الهوا بينزل تحت العربية ... ده بيعمل تيارات ممكن تسبب ارتفاع العربية عن الأرض، ولو العربية اترفعت ولو بشكل بسيط... ده معناه إن قوة التصاق كاوتش العربية بالأرض بتقل، وبالتالي قدرتنا على التحكم في العربية كمان بتقل جداً.



خلينا مركزين... إحنا دلوقتي بنتكلم على الحلول اللي بندور عليها علشان نزود التماسك... لإن فيه حلول إيروديناميكية تانية معمولة علشان نقلل من قوة السحب (Drag)... ودي مش هنتكلم عليها هنا.

طيب .. نعمل إيه علشان نزود التماسك؟؟

قدامنا حل من اتنين...

يا إما نقلل الهوا اللي بينزل تحت العربية... يا إما نزود وزن العربية عشان الهوا ما يقدرش يشيلها!!!

إيه ده؟؟؟ نزود وزن العربية إزاي؟؟؟... إنت مش قلت الوزن الزيادة وحش؟؟؟

فعلا... الوزن الزيادة غلط... وفي الحالة دي إحنا هنزود الوزن ساعة الحاجة فقط وبشكل غير مباشر.. عن طريق إننا نخلي الهوا هو اللي يضغط العربية لتحت لما العربية تمشي بسرعة
إزاي؟؟؟

أول حاجة... شكل العربية نفسه...

شكل العربية ممكن يكون أحد أسباب زيادة أو تقليل ثبات العربية على السرعات العالية

لو جينا نقارن شكل عربيات زمان بالعربيات الحالية، هنلاقي إن شكل العربيات من حوالي 40 -50 سنة كان سبب أساسي في ضعف ثبات معظم العربيات






شكل المقدمة في السيارة بيخلي الهوا ينزل لتحت ويرفع العربية أثناء ما هي ماشية... وكمان الكبوت ما بيلعبش دور في زيادة الثبات، بالإضافة إلى إن الشنطة الخلفية هي كمان مش مستفيدين منها .. ده غير إن العربية عالية والهوا بيدخل تحتها بسهولة.


مصممين السيارات من زمان كانوا واخدين بالهم من تأثير الهوا على أداء العربية... إنما تأثيره على الثبات بدأوا يطبقوه على السيارات الحديثة، وأخدوا بالهم من موضوع تأثير شكل العربية ده، وحاولوا يغيروا شكل العربيات بحيث إنه يساعد على سهولة اختراق تيارات الهوا بطريقة تزود الثبات.

كل ما كانت مقدمة السيارة منخفضة دة أكيد بيساعد على اختراق الهوا بطريقة تخلي معظم الهوا يتوجه لأعلى السيارة... يعني وزن أكبر بيضغط السيارة لتحت، كمان كل ما كان سقف العربية مش أعلى كتير من ضهرها .. أو بمعنى أوضح إنه الهوا يكون بيمشي فوق العربية بانسيابية كبيرة ومفيش مناطق فيها فراغ هوائي... ده كمان بيساعد على زيادة الثبات بشكل عام

طبعا ... الكلام ده واضح جدا في العربيات الحديثة دلوقتي

تاني حاجة.... الزوائد على جسم السيارة

أحيانا، شكل العربية لوحده ما بيبقاش كفاية ... بالذات لو كان مطلوب منها أداء عالي... فبنزود بعض الأجزاء اللي بتساعد على زيادة التماسك أثناء السير.. ومن أهم الأجزاء دي:

الجناح الخلفي أو (الاسبويلر)
(الاسبويلر) مهمته إنه يزود القوة اللي بتضغط على العربية لتحت بحيث تقلل من تأثير قوى الرفع اللي قلنا عليها




باختصار ... مهمته عكس أجنحة الطيارات... بدل ما ترفع.. بتنزل لتحت عن طريق توجيه الهوا




 الفكرة كلها هي إننا عايزين نعمل فرق في ضغط الهوا... ونستغله لمصلحتنا..

الضغط العالي معناه قوة زايدة... والضغط المنخفض معناه قوة أقل بكتير

ولما نخلي الهوا فوق السبويلر سرعته أبطأ... ضغطه بيزيد .. وبالتالي بيولد قوة لأسفل... بنسميها "داونفورس" Downforce... وهي اللي بتزود الوزن.

يبقى عن طريق الاسبويلر الخلفي قدرنا إننا نزود الوزن ساعة اللزوم.


طيب... عرفنا إزاي نزود الوزن... طيب إزاي نقللل الهوا اللي تحت العربية؟؟؟





أبسط الحلول في الموضوع ده إننا نقلل ارتفاع العربية عن الأرض... وإن كانت التصرف غير عملي ومعظم تطبيقه على العربيات السوبر رياضية أو في سيارات السباق







ممكن كمان نركب كساحات أمامية وجانبية علشان تقلل من دخول الهواء تحت العربية

زي اللي في الصور دي:

سدود الهواء (الكساحات الأمامية) Air Dam





التنانير الجانبية (الكساحات الجانبية) Side Skirts






في جميع الأحوال... مش هنقدر نمنع الهواء من الدخول تحت العربية... وكل الحلول اللي بتتعمل هدفها تقليل التأثير السيء لوجود الهواء تحت العربية، وإذا أمكن نحوله لمصلحتنا 



أحد الابتكارات المهمة في زيادة ثبات السيارات في السرعات العالية كان تصميم عمله "كولين تشابمان" مؤسس شركة "لوتس" وسماه "التأثير الأرضي Ground Effect"




وفكرته ببساطة إنه يصمم العربية بحيث تكوّن منطقة ضغط منخفض تحت العربية... فتبقى عاملة زي ما تكون بتشفط العربية لتحت.




بس بيشترط إن أرضية العربية من تحت تكون مسطحة تماما...


بعض السيارات الرياضية بتحول مسار الهوا اللي داخل تحت العربية بحيث يطلع فوق العربي من خلال فتحات في مقدمة السيارة... والموضوع وصل لدرجة تركيب مراوح شفط للهوا من تحت السيارة لإزالة أي هوا تحتها !!!

فيه كمان أفكار تانية... 

ببساطة .. ليه ما نخليش الهوا هو اللي يساعد في توجيه العربية ويقلل من انحرافها عن الخط اللي احنا عايزينه؟؟؟

الكلام ده اتعمل عن طريق "الزعانف الخلفية" Diffuser



هدف الزعانف الخلفية الأساسي هو الحفاظ على العربية ماشية في خط مستقيم بقدر الإمكان عن طريق توظيف الهواء وتوجيهه باستخدام أجنحة طولية... عن طريق إننا نعمله مجاري خاصة يمشي فيها...



الموضوع هنا يشبه وظيفة ذيل الطيارة.. وظيفته الأساسية هي التوجيه.








وممكن الزعانف دي تزود من التصاق العربية بالأرض لو كانت متركبة على نفقين من بتوع التأثير الأرضي (Ground Effect) اللي اتكلمنا عليه من شوية







الحلول اللي اتكلمنا عليها دي ليها تأثير كبير جدا على الثبات في السرعة العالية.. لدرجة إن تأثيرها ممكن يكون أكبر من تأثير وزن السيارة نفسها.




يبقى إحنا كده قدرنا نتغلب على الأثر السيء لخفة الوزن...

ويبقى أكيد أكيد... العربية الخفيفة أحسن

...