ما هو المقصود بنظام تبريد المحركات؟
المقصود بالتبريد هنا هو تقليل درجة حرارة المحرك وإبقاءها ضمن المدى المسموح به للحفاظ على سلامة المحرك وقدرته على العمل لفترات أطول والمساعدة على انتاج اكبر قدر من طاقة عمل المحرك. لكن السؤال الذي قد يتبادر لذهن القارئ الكريم، من اين تأتي الحرارة للمحرك؟ والجواب بسيط اخي العزيز فكما تذكر فأن المحرك يعمل على تحويل الطاقة الكيمائية الموجودة بالوقود الى طاقة ميكانيكية من خلال حرق الوقود داخل الأسطوانات، ونتيجةً لأحتراق الوقود تنتج الحرارة، لذلك يجب التخلص من جزء من هذه الحرارة حتى يعمل المحركة بشكل آمن وفعال.
تنقسم أنظمة تبريد المحركات الى قسمين رئيسيين، هما:
- التبريد بواسطة الهواء (نظام التبريد الهوائي).
- التبريد بواسطة الماء (نظام التبريد المائي).
لنبداء بنظام التبريد بواسطة الهواء، (نظام التبريد الهوائي) أجزاء نظام التبريد الهوائي وهي:
- مداخل الهواء.
- الحواجز.
- زعانف التبريد.
- مخرج الهواء.
ذكرنا في نظام تزييت المحرك ان من واجبات هذا النظام العمل على تبريد المحرك، وهذا التبريد ضروري جداً للمحرك من الداخل، ولكن ماذا عن جسم المحرك من الخارج؟
وكما ذكرنا سابقاً فان الهدف من نظام التبريد الخارجي هو خفض درجة الحرارة الناتجة عن الاحتراق وبنفس الوقت المحافظة على درجة حرارة مناسبة وملائمة لعمل المحرك خلال جميع مراحل تشغيل واستعمال المحرك.
يتم التخلص من جزء من حرارة المحرك من خلال نظام العادم (الشكمان) اما الجزء الآخر فيتم التخلص منه من خلال نظام التبريد الهوائي والذي يتكون من الزعانف المحيطة بالجسم الخارجي لأسطوانات المحرك، تعمل الزعانف على زيادة مساحة سطح المحرك المعرض للهواء الخارجي وكذلك السماح بمرور كميات اكبر من الهواء الخارجي البارد (نوعاً ما) من خلال زعانف التبريد مما يؤدي الى خفض درجة حرارة المحرك، ثم يخرج الهواء الساخن (الحار) من فتحات مخارج الهواء الجو المحيط بالمحرك. هذه الفتحات قد تكون ثابته وليس للطيار سيطرة عليها، او ان تكون متحركة بواسطة مفتاح تحكم تحت سيطرة الطيار (يفتح ويغلق هذه الفتحات حسب الحاجة). وفي هذه الحالة يوجد مؤشر (عداد) امام الطيار يبين درجة حرارة رأس الأسطوانة.
نظام التبريد بواسطة الماء (نظام التبريد المائي): هذا النظام يشبه الى حدٍ كبير نظام التبريد في السيارات، ومن الأمثلة على الطائرات التي تستخدم هذا النظام
(Diamond DA40NG and Diamond DA42NG)
أجزاء نظام التبريد المائي:
يتكون نظام التبريد من معظم الأجزاء التالية:
- المشع (راديتر)، ويقوم بعمل تبادل الحرارة بين الماء الحار القادم من المحرك والهواء البارد الموجود بين جدران الانابيب الموجودة ضمن المشع وبالتالي تبديد حرارة الماء في الهواء المحيط.
- سائل تبريد (ماء الراديتر)، عادةً ما يستخدم الماء العذب والنقي للتبريد مضافاً اليه سائل كيميائي لمنع تجمد الماء في المناطق الباردة.
- مضخة مياه التبريد، التي تعمل على ضخ الماء بالقوة المطلوبة ليصل الى جميع الأجزاء المطلوب تبريدها وليكمل دورته داخل المحرك.
- صمام منظم الحرارة، يعمل على ضبط الحرارة في الحدو المطلوبة.
- المبادل الحراري لنظام التدفئة، يقوم بتوفير الهواء الساخن لاستخدامه في تدفئة الطيارين والركاب.
- خزان (قربه) ماء التبريد، تحتوي على الكمية المناسبة من ماء التبريد ويزود النظام بما يحتاجه.
- خزان التمدد، بسبب الحرارة العالية يتمدد الماء لذلك لا بد من وجود مكان لاستعابه، كما ويعمل خزان التمدد على المحافظة على ضغط الماء ضمن نظام التبريد.
- صمام تخفيف الضغط، اذا زاد الضغط عن الحد المطلوب ينفتح هذا الصمام لتخفيف الضغط واعادته لحدود المسموح بها.
- مؤشرات (عدادات) درجة حرارة السائل وكمية السائل، يوجد في قمرة القيادة عدادين، احدهما بين كمية سائل التبريد المتوفرة في خزان الماء، والأخر يبن درجة حرارة سائل التبريد.
كما ظهر لنا من الشرح أعلاه فان نظام التبريد بالهواء بسيط وغير معقد بينما نظام التبريد بالماء اكثر تعقيداً ويتكون من عدد اكبر من المكونات والاجزاء. وهنا نسأل انفسنا ما هي مميزات وعيوب كل نظام؟
اليكم مقارنة بسيطة بين النظامين:
التبريد بواسطة الهواء (نظام التبريد الهوائي).
المميزات:
- البساطة وخفة الوزن.
- لا يحتاج صيانة بكثرة.
- يسخن بسرعة عند بدء التشغيل.
- لا يحتاج الى سائل تبريد ولا مانع التجمد،
العيوب:
- ضجيج عالي.
- أسطوانات أكبر نتيجة تركيب زعانف التبريد.
- صعوبة الحفاظ على درجات حرارة متساوية للأسطوانات.
- معرض للزيادة الكبيرة في الحرارة.
التبريد بواسطة الماء (نظام التبريد المائي).
المميزات:
- توزيع الحرارة على الأسطوانات بالتساوي.
- كتلة أسطوانات المحرك أقل في الحجم
- نظام التبريد يسمح بمرونة أكثر في التصميم.
- اقل ضجيج.
- تبريد أفضل (بشكل عام).
العيوب:
- المحرك أثقل وزناً.
- وقت التسخين أطول للوصول.
- بحاجة أكبر للصيانة.
كلمات ومصطلحات انجليزية قد تفيد من يرغب بتعلم الطيران مستقبلا:
