تحسين محركات السيارات
توصلت تقنية جديدة لتحسين محركات السيارات بالطاقة الشمسية وتقليل انبعاثات العوادم عبر الاستفادة من طاقتها بتشغيل دورة التكييف في السيارات.
فقد أجرى المصري أحمد سعد سليمان الدكتور بقسم هندسة القوى الميكانيكية دراسة نظرية وعملية لنظام فعال لاسترداد الحرارة المُهدرة لمحركات الديزل في السيارات باستعمال مواد متغيرة الطور المحسنة بالنانو.
وأوضح سعد أن كمية كبيرة من الطاقة تحملها غازات العادم الناتجة عن الاحتراق غير الكامل للوقود خلال ظروف التشغيل شديدة البرودة للمحرك يتم هدرها في الغلاف الجوي.
تصميم جديد لتحسين محركات السيارات
وتوصل سعد إلى تصميم جديد لنظام استرداد حرارة المحرك المُهدرة في الغلاف الجوي باستعمال مواد متغيرة الطور لتوفير الطاقة وتقليل الانبعاثات الكربونية.
وقال إن الدراسة تضمنت 3 أجزاء رئيسة الأول تمحور حول تحسين أداء محركات السيارات وتقليل الانبعاثات الصادرة عنها.
وذلك عن طريق تخزين طاقة العادم لاستعمالها مرة أخرى من خلال تسخين الهواء الداخل للمحرك في المناطق الباردة.
والثانية عبر استعمال العادم قبل خروجه إلى الوسط المحيط في تشغيل دورة تكييف بالامتصاص.
بحيث لا يستهلك أية قدرة من المحرك وتقوم بدورة التكييف العادية نفسها اعتمادا على طاقة العوادم ويمكن تشغيلها عند سرعات المحرك الصغيرة والكبيرة.
والثالث تحسين محركات السيارات بالطاقة الشمسية وكفاءتها من خلال تثبيت خلايا شمسية وتخزين طاقتها في بطارية.
وهي في حالة المحرك الهجين الذي يعمل بالبنزين والكهرباء بهدف إنتاج الكهرباء وتخزينها في البطارية واستعمالها في أي وقت لتشغيل السيارة أو الأجزاء الكهربائية منها.
آلية العمل
وأشار سعد إلى أن الجزء الأول يهدف إلى تحسين أداء المحرك في المناطق الباردة حيث الانبعاثات الصادرة عن العوادم في درجات الحرارة المنخفضة أعلى من المعدل الطبيعي.
وهنا لتحسين أداء المحرك يتم تسخين الهواء الداخل إلى المحرك لتقليل الانبعاثات لأن الهواء الداخل إلى المحرك للاحتراق مع الوقود يكون باردا مما يؤدي لاحتراق غير كامل.
والجزء الثاني يتضمن تخزين طاقة العوادم لتوفير الوقود بحيث تشغل نظام التكييف في السيارة دون استهلاك أية طاقة أو قدرة من المحرك.
مشيرا أن التقنية الجديدة تضمن توفير الوقود ورفع أداء المحرك من خلال تشغيل دورة تبريد بالامتصاص عن طريق طاقة عوادم المحرك.
وأضاف سعد أن التصميم الجديد يضمن تشغيل دورة الامتصاص عن طريق عادم المحرك وليس باستهلاك الوقود.
وأن لديه القدرة على العمل عند السرعات المرتفعة والمنخفضة وبدلا من ضياع الطاقة من العادم في الوسط المحيط يتم استغلالها في تشغيل هذه الدورة.
أي استعمال العادم قبل خروجه إلى الوسط المحيط في تشغيل دورة تكييف بالامتصاص بحيث لا تستهلك أية قدرة من المحرك وتقوم بدورة التكييف العادية نفسها.
تحسين محركات السيارات بالطاقة الشمسية
وأضاف الباحث المصري أنه يمكن استعمال شمع البرافين أو أي مادة متغيرة الطور لتخزين الحرارة.
ولفت إلى أنه عندما تمتص مادة شمع البرافين كمية من الحرارة فإنها تخزنها من خلال التحول إلى الصورة السائلة وعند استرداد الحرارة منها تتحول مرة أخرى إلى الصلبة.
بينما سلط الجزء الثالث من الدراسة الضوء على تحسين محركات السيارات بالطاقة الشمسية وكفاءتها.
إذ أوضح سعد أنه قام بتثبيت الخلايا الشمسية واستعمل بطارية لتخزين الكهرباء المولدة عنها وهذا في حالة المحرك الهجين الذي يعمل بالبنزين والكهرباء معا.
وهنا يمكن استغلال الكهرباء التي تم تخزينها من الطاقة الشمسية للاستعمال في أي وقت وتقليل استهلاك الوقود.