حساء أحادي القزم

محرك المونوسوباب ( كلمة فرنسية تعني "صمام واحد ") هو تصميم لمحرك دوار، طُرح لأول مرة عام 1913 من قِبل شركة غنوم للمحركات (التي أُعيد تسميتها إلى غنوم إيه رون عام 1915). يستخدم هذا المحرك نظامًا من منافذ النقل الداخلية ليحل محل صمام السحب المركزي الأوتوماتيكي الموجود في محركات غنوم السابقة. أدى إلغاء صمام السحب إلى التخلص من أحد الأسباب الشائعة لتعطل المحرك، ولكنه تسبب أيضًا في زيادة استهلاك الوقود. ^{[ 1 ]}

طلبت شركات تصنيع الطائرات الفرنسية عددًا قليلًا نسبيًا من محركات مونوسوباب، مفضلةً أنواعًا أخرى، بما في ذلك سلسلة لو رون الخاصة بشركة غنوم إيه رون . ^{[ 1 ]} تم تصنيع 2188 محرك مونوسوباب في بريطانيا، ^{[ 2 ]} مع إنتاج إضافي بموجب ترخيص في إيطاليا والولايات المتحدة. ^{[ 1 ]}

وصف مصمم الطائرات البريطاني توماس سوبويث طائرة مونوسوباب بأنها "إحدى أعظم الإنجازات الفردية في مجال الطيران". ^{[ 3 ]} ومع ذلك، فقد وُجهت انتقادات لهذا النوع من الطائرات بسبب ضعف موثوقيتها، حيث وصفها قائد سلاح الجو الملكي هيو ترينشارد بأنها "محرك جبار". ^{[ 4 ]}

استخدمت محركات جنوم الدوارة المبكرة، مثل جنوم أوميغا ولامدا ودلتا ، نظامًا من الصمامات للتخلص من قضبان الدفع التي كانت تعمل خلال مرحلة السحب من دورة الاحتراق في المحركات التقليدية. وبدلًا من ذلك، كان صمام عادم واحد على رأس الأسطوانة يُشغَّل بواسطة قضيب دفع يفتح الصمام عند انخفاض الضغط في نهاية شوط القدرة. وُضِع صمام سحب يعمل بالضغط، وموازن بثقل موازن لمعادلة قوى الطرد المركزي، في مركز رأس المكبس، حيث كان يفتح للسماح بدخول خليط الوقود والهواء من علبة المرافق المركزية للمحرك. ^{[ 5 ]}

كان لاستخدام صمامات السحب الأوتوماتيكية في رأس المكبس عدة عيوب. فقد كانت كفاءة المحرك الحجمية منخفضة لأن صمام السحب كان يفتح متأخرًا ويغلق مبكرًا عن التوقيت المثالي الذي كان من الممكن تحقيقه باستخدام الصمامات المُشغَّلة. كما كانت صمامات السحب مصدرًا لضعف الموثوقية وارتفاع تكاليف الصيانة، نظرًا لسهولة اختلال توازنها وتراكم الرواسب عليها. وكان أداء هذه الصمامات ضعيفًا أيضًا على الارتفاعات العالية. ^{[ 6 ]}

في عام ١٩١٣، قدمت شركة غنوم للمحركات سلسلة مونوسوباب الجديدة ، التي استغنت عن صمام السحب المزعج، واستبدلته بمنافذ نقل يتم التحكم فيها بواسطة المكبس، على غرار تلك الموجودة في محركات الشوطين . ^{[ ١ ]} بدءًا من شوط القدرة، كان محرك الأشواط الأربعة يعمل بشكل طبيعي حتى يصل المكبس إلى منتصف شوطه (نقطة المركز الميت السفلي)، حيث يُفتح صمام العادم مبكرًا. يسمح هذا لغازات الاحتراق الساخنة بالخروج من المحرك بينما لا يزال المكبس يتحرك للأسفل، مما يخفف ضغط العادم ويمنع دخول غازات العادم إلى علبة المرافق. بعد مسافة إضافية قصيرة، يكشف المكبس عن ٣٦ منفذًا صغيرًا حول قاعدة الأسطوانة، تؤدي إلى علبة المرافق التي تحتوي على خليط إضافي من الوقود والهواء (الشحنة ) . لا يحدث أي نقل في هذه المرحلة لعدم وجود فرق في الضغط؛ فالأسطوانة لا تزال مفتوحة للهواء، وبالتالي عند الضغط الجوي المحيط. كان صمام العادم العلوي يُفرغ مباشرةً في تيار الهواء، إذ لم يكن من الممكن عمليًا تركيب مشعب عادم على علبة المرافق والأسطوانات الدوارة. ^{[ 7 ] : 7-12}

خلال شوط العادم، حدث تنظيفٌ للهواء المتدفق خارج الأسطوانة، مما أدى إلى انخفاض الضغط داخلها نتيجةً لتعرض منفذ العادم مباشرةً لتيار الهواء. استمر المكبس في شوط العادم حتى وصل إلى النقطة الميتة العليا ، لكن الصمام ظل مفتوحًا. بدأ المكبس بالتحرك لأسفل في شوط السحب مع بقاء الصمام مفتوحًا، ساحبًا هواءً جديدًا إلى داخل الأسطوانة. ظل مفتوحًا حتى وصل إلى ثلاثة أرباع المسافة، وعندها أغلق الصمام، وخفض ما تبقى من شوط السحب ضغط الهواء بشكل كبير. عندما كشف المكبس منافذ النقل مرة أخرى، سحب الضغط المنخفض في الأسطوانة باقي الشحنة. ^{[ 7 ] : 7-12}

كانت الشحنة عبارة عن خليط وقود وهواء غني جدًا، يتم الحصول عليه عبر عمود المرفق المجوف . يدخل الهواء من خلال فتحات في الجزء الخلفي من عمود المرفق. يُحقن الوقود باستمرار بواسطة فوهة وقود في نهاية خط الوقود، والذي يدخل أيضًا إلى علبة المرافق عبر عمود المرفق المجوف. كانت الفوهة قريبة من القاعدة الداخلية للأسطوانة حيث توجد منافذ النقل، وموجهة نحوها. كانت فوهة الوقود ثابتة مع عمود المرفق، وتدور الأسطوانات إلى موضعها بالتناوب. كانت شوط الضغط تقليديًا. ^{[ 7 ] : 7-12}

تم تركيب شمعة الإشعال أفقيًا في الجزء الخلفي العلوي من الأسطوانة، ولكن دون وجود سلك توصيل عالي الجهد. وقام ترس حلقي ذو أسنان داخلية، مثبت على المحرك، بتشغيل مغناطيس ثابت مثبت على جدار الحماية، وكان طرف خرج الجهد العالي الخاص به قريبًا جدًا من أطراف شمعة الإشعال أثناء مرورها. وقد ألغى هذا الترتيب الحاجة إلى موزع وأسلاك الجهد العالي الموجودة في أنظمة الإشعال التقليدية ذات التوقيت الميكانيكي . ^{[ 7 ] : 17-22} كما قام هذا الترس الحلقي بتشغيل مضخة الزيت، التي تزود جميع المحامل بالزيت ، ومن خلال قضبان دفع مجوفة إلى أذرع الصمامات والصمامات. ويمكن أيضًا استخدام الترس الحلقي لتشغيل مضخة بنزين أو ضاغط هواء لضغط خزان الوقود. ^{[ 7 ] : 27-33} أما طراز Gnome 9N اللاحق بقوة 160 حصانًا (120 كيلوواط)، فكان مزودًا بنظام إشعال يحتوي على شمعتي إشعال لكل أسطوانة ومغناطيسين. ^{[ 5 ]}  

تشحيم

كان نظام التزييت، كما هو الحال في جميع المحركات الدوارة، من النوع الذي يفقد الزيت بالكامل، حيث يُضخ زيت الخروع إلى خليط الوقود والهواء. استُخدم زيت الخروع لأنه لا يذوب بسهولة في الوقود، ولأنه يوفر خصائص تزييت أفضل من الزيوت الأخرى المتوفرة. كان يُرش أكثر من جالونين من زيت الخروع في الهواء خلال كل ساعة تشغيل للمحرك. ^{[ 6 ]} وهذا يفسر سبب تزويد معظم المحركات الدوارة بأغطية واقية، مع إزالة الربع السفلي منها لتوجيه رذاذ زيت الخروع بعيدًا عن الطيار. كان لزيت الخروع غير المحترق من المحرك تأثير ملين على الطيار في حال ابتلاعه. ^{[ 8 ]} مع ذلك، استخدمت محركات مونوسوباب كمية أقل من زيت التزييت، وكان وزنها أقل قليلاً، من محركات سلسلة غنوم السابقة ذات صمامات السحب في رأس المكبس. ^{[ 9 ]}

غنوم مونوسوباب 7 النوع أ

محرك دوار بسبع أسطوانات، 80 حصان (60 كيلوواط) . قطر الأسطوانة وشوط المكبس : 110 مم × 150 مم (4.3 بوصة × 5.9 بوصة) .        

غنوم مونوسوباب 9 النوع ب-2

محرك دوار بتسع أسطوانات، بقوة 100 حصان (75 كيلوواط) . قطر الأسطوانة وشوط المكبس: 110 مم × 150 مم (4.3 بوصة × 5.9 بوصة) . تم إنتاج هذا الطراز بموجب ترخيص في المملكة المتحدة والولايات المتحدة.        

غنوم مونوسوباب 11 النوع ج

نسخة ذات 11 أسطوانة، بقوة 200 حصان (150 كيلوواط) .  

غنوم مونوسوباب 18 النوع ج

نسخة ذات 18 أسطوانة، بقوة 240 حصان (180 كيلوواط) .  

غنوم مونوسوباب 9 النوع ن

محرك دوار ذو تسع أسطوانات (1917)، ذو علبة مرافق بقطر أكبر من محرك B-2، بقوة 150 أو 160 حصان (112 أو 119 كيلوواط)، مما يزيد السعة إلى 15.8 لتر (960 بوصة مكعبة) . قطر الأسطوانة وشوط المكبس: 115 مم × 170 مم (4.5 بوصة × 6.7 بوصة) .         

غنوم مونوسوباب 9 النوع R

محرك دوار ذو تسع أسطوانات بقوة 180 حصان، وهو تطوير للمحرك 9N بنفس شوط المكبس البالغ 170 مم (6.7 بوصة) .  

• يُعرض محرك Monosoupape ذو التسع أسطوانات للجمهور في متحف سلاح الجو الملكي بلندن . ^{[ 10 ]}
• يُعرض محرك Monosoupape ذو التسع أسطوانات للجمهور في متحف الفضاء الجوي في كاليفورنيا . ^{[ 11 ]}
• محرك Monosoupape ذو سبع أسطوانات معروض في Solent Sky . ^{[ 12 ]}
• تُعرض إحدى طائرات مونوسوباب التي بناها بيتر هوكر - إنجلترا - في المتحف الوطني للطيران - مورون ، الأرجنتين . وتُستخدم خلال المعارض لشرح أنظمة المحركات الدوارة، حيث تُظهر أجزاءها الداخلية العاملة. ^{[ 13 ]}
• توجد طائرة B-2 Monosoupape تم ترميمها معروضة في متحف نيو إنجلاند للطيران ، مطار برادلي الدولي، وندسور لوكس، كونيتيكت، الولايات المتحدة الأمريكية. ^{[ 14 ]}
• يوجد لدى TAVAS في أستراليا نوعان من Monosoupape 9 Type Ns ^{[ 15 ]}
• يُعرض محرك Monosoupape الأصلي (غير المرمم) ذو التسع أسطوانات والذي يعمل بشكل جيد للجمهور في متحف الطيران بجنوب أستراليا . ^{[ 16 ]}
• يُعرض محرك Monosoupape ذو تسع أسطوانات للجمهور في Musée aéronautique et Spatial Safran .
• يضم متحف الحرب الإمبراطوري نموذجًا لـ Gnome Monosoupape B-2. ^{[ 17 ]}
• تضم مجموعة شاتلوورث طائرة غنوم مونوسوباب بي-2 التي تُستخدم في فعاليات العروض الجوية. ^{[ 18 ]}

البيانات من لومسدن ^{[ 2 ]}

الخصائص العامة

• النوع: محرك دوار ذو 9 أسطوانات، صف واحد
• القطر الداخلي : 110 مم (4.3 بوصة)
• الشوط : 150 مم (5.9 بوصة)
• الإزاحة : 12.8 لتر (780 بوصة مكعبة )
• الطول: 107.4  سم (42.3  بوصة)
• القطر: 95  سم (37  بوصة)
• الوزن الجاف : 137.4 كجم (303 رطل)

عناصر

• نظام الصمامات : صمام علوي مفرد مع منافذ أسطوانة
• نوع الوقود: بنزين 40-50 أوكتان
• نظام الزيت: فقدان كامل، زيت الخروع
• نظام التبريد: تبريد بالهواء
• علبة التروس المخفضة : دفع مباشر، جرار يمين، دافع يسار

أداء

• القدرة الناتجة: 86  كيلوواط (115  حصان) عند 1300 دورة في الدقيقة (أقصى قدرة)
• نسبة الضغط : 4.85:1

• Gnome Omega و Delta و Lambda (تصاميم Gnome السابقة ذات السبع أسطوانات مع صمام سحب في رأس المكبس)

محركات مماثلة

• بنتلي BR1
• كليرجيه 7Z
• كليرجيه 9ب
• لو رون 9J
• واجهة مستخدم Oberursel

قوائم ذات صلة

• قائمة محركات الطائرات

• تشغيل تجريبي لسيارة مونوسوباب نادرة بقوة 100 حصان في أستراليا
• فيديو على يوتيوب لعرض توضيحي لمحرك جنوم مونوسوباب بقوة 100 حصان
• نسخة حديثة من طائرة فوكر دي 8 مزودة بمحرك جنوم مونوسوباب بقوة 160 حصان
• نسخة طبق الأصل من طراز 9B-2 بقوة 100 حصان تعمل بمحرك أحادي المحرك، تم بناؤها في نيوزيلندا (القرن الحادي والعشرين).
• فيديو تطوير محرك أحادي الطبقة من نوع Gnôme 9B-2 من إنتاج شركة Classic Aero Machining Service/CAMS
• فيديو توضيحي لكيفية تركيب جهاز Monosooupape من النوع 9B-2 بقوة 100 حصان
• متحف Flugmuseum Aviaticum في فينر نويشتات، النمسا