الوقود المتعدد

السيارات متعددة الوقود، من عدة مصنعين، والمعروفة باسم سيارات "فليكس"، والتي تعمل بأي مزيج من الإيثانول والبنزين

الوقود المتعدد ، أو ما يُعرف أحيانًا بالوقود المتعدد ، هو أي نوع من المحركات أو الغلايات أو أجهزة التدفئة أو غيرها من أجهزة حرق الوقود المصممة لحرق أنواع متعددة من الوقود أثناء تشغيلها. ومن التطبيقات الشائعة لتقنية الوقود المتعدد استخدامها في المجال العسكري، حيث قد لا يتوفر وقود الديزل أو توربينات الغاز ، المستخدم عادةً، أثناء العمليات القتالية لتشغيل المركبات أو وحدات التدفئة. للمحركات والغلايات متعددة الوقود تاريخ طويل، إلا أن الحاجة المتزايدة إلى إيجاد مصادر وقود بديلة عن البترول للنقل والتدفئة والاستخدامات الأخرى أدت إلى زيادة تطوير تقنية الوقود المتعدد للاستخدامات غير العسكرية أيضًا، مما أدى إلى ظهور العديد من تصاميم المركبات متعددة الوقود في العقود الأخيرة.

يُصمَّم المحرك متعدد الوقود بحيث تسمح نسبة انضغاطه بتشغيل أقل أنواع الوقود البديلة المقبولة من حيث رقم الأوكتان . ويتطلب تلبية هذه المتطلبات العالية تعزيز المحرك. [ 1 ] تحتوي بعض المحركات متعددة الوقود على مفاتيح ضبط يدوية لاختيار أنواع الوقود ذات أرقام الأوكتان المختلفة. [ 2 ]

الأنواع

يمكن تصنيف أنظمة الوقود المتعدد حسب جهاز حرق الوقود الذي تعتمد عليه. بالنسبة لمحركات الاحتراق الداخلي، هناك:

للاطلاع على معلومات حول السخانات، انظر موقد متعدد الوقود .

محركات عسكرية متعددة الوقود

يُستخدم هذا النوع من التكنولوجيا بشكل شائع في المركبات العسكرية ، مما يسمح لها بالعمل بمجموعة واسعة من أنواع الوقود البديلة مثل البنزين ووقود الطائرات. ويُعتبر هذا الأمر مرغوبًا فيه في السياق العسكري، حيث قد يؤدي عمل العدو أو عزل الوحدة إلى الحد من إمدادات الوقود المتاحة، وفي المقابل، قد تصبح مصادر وقود العدو أو المصادر المدنية متاحة للاستخدام. [ 2 ]

كان أحد أبرز استخدامات محركات الوقود المتعدد العسكرية سلسلة محركات LD المستخدمة في شاحنات M35 الأمريكية سعة 2.5 طن وشاحنات M54 سعة 5 أطنان، والتي صُنعت بين عامي 1963 و1970. صُممت هذه المحركات وفقًا للمعايير العسكرية باستخدام تقنية MAN ، وكانت قادرة على استخدام أنواع وقود مختلفة دون الحاجة إلى تحضير مسبق. [ 3 ] [ 4 ] كان وقودها الأساسي هو الديزل رقم 1 أو 2 أو AP، ولكن كان من الممكن خلط ما بين 70% و90% من أنواع الوقود الأخرى مع الديزل، وذلك حسب سلاسة عمل المحرك. كما كان من الممكن استخدام بنزين تجاري وبنزين طائرات منخفض الأوكتان بإضافة زيت المحرك، بالإضافة إلى وقود الطائرات النفاثة Jet A وB وJP-4 و5 و7 و8، وكذلك زيت الوقود رقم 1 و2. [ 5 ] عمليًا، كانت هذه المحركات تستخدم وقود الديزل فقط، ولم تكن هناك حاجة لميزتها التكتيكية، ومع مرور الوقت تم استبدالها بمحركات ديزل تجارية. ومن الاستخدامات الأخرى لمحركات الوقود المتعدد دبابة القتال الرئيسية الأمريكية M1 Abrams ، التي تستخدم محرك توربيني غازي متعدد الوقود.

تستخدم مجموعة واسعة من المركبات العسكرية الروسية حاليًا محركات متعددة الوقود، مثل دبابة T-72 (ديزل متعدد الوقود) ودبابة T-80 (توربينات غازية متعددة الوقود).

الاستخدام غير العسكري

صُممت أنواع عديدة من المحركات والآلات المولدة للحرارة لحرق أكثر من نوع واحد من الوقود. على سبيل المثال، يمكن لبعض السخانات والغلايات المصممة للاستخدام المنزلي حرق الخشب والحبيبات ومصادر وقود أخرى. توفر هذه السخانات مرونة وأمانًا في أنواع الوقود، لكنها أغلى ثمنًا من محركات الوقود الأحادي التقليدية. [ 6 ] تُصمم المواقد المحمولة أحيانًا بخاصية تعدد أنواع الوقود، لحرق أي وقود متوفر أثناء الرحلات. [ 7 ] خضعت السخانات أو المواقد الصناعية المبتكرة لأبحاث متعددة الوقود في مصنع شل عام 2014. [ 8 ]

لقد أدت الحركة الرامية إلى إيجاد بدائل للسيارات التي تعمل بالبنزين فقط إلى زيادة كبيرة في عدد السيارات المتاحة التي تستخدم محركات متعددة الوقود، وتسمى هذه المركبات عمومًا مركبة ثنائية الوقود أو مركبة مرنة الوقود .

معظم السفن العابرة للمحيطات مصممة للعمل بوقود السفن . العديد من السفن الأحدث مزودة بمحركات مصممة لاستخدام أنواع وقود مختلفة، أهمها زيت الديزل البحري (وخاصة الديزل منخفض الكبريت للغاية ) أو الغاز الطبيعي المسال (في محركات الغاز الطبيعي المسال البحرية[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] ولكن أيضاً الميثانول [ 12 ] أو الأمونيا . [ 13 ]

مشاكل الأداء الضعيف

لا تُعتبر المحركات متعددة الوقود بالضرورة ضعيفة القدرة، ولكن عمليًا، واجهت بعض المحركات مشاكل في القدرة نتيجةً لتنازلات التصميم الضرورية لحرق أنواع متعددة من الوقود في المحرك نفسه. ولعلّ أبرز مثال على ذلك من منظور عسكري هو محرك L60 المستخدم في دبابة القتال الرئيسية البريطانية تشيفتن ، والذي نتج عنه أداء بطيء للغاية. في الواقع، كانت دبابة تشيفتن مارك 1 (المستخدمة فقط للتدريب والأنشطة المماثلة) ضعيفة القدرة لدرجة أن بعضها لم يكن قادرًا على الصعود على ناقلة دبابات . ومن المشاكل الخطيرة الأخرى أن تغيير نوع الوقود غالبًا ما كان يتطلب ساعات من التحضير. [ 14 ]

كانت محركات سلسلة LD الأمريكية تتمتع بقدرة إنتاجية مماثلة لمحركات الديزل التجارية في ذلك الوقت. كانت قوتها غير كافية لشاحنات الخمسة أطنان، ويعود ذلك إلى حجم المحرك نفسه؛ إذ كان محرك الديزل البديل أكبر حجمًا وأكثر قوة. كانت محركات LD تستهلك وقود الديزل بشكل سيئ وتُصدر دخانًا كثيفًا. حصل طراز LDT-465 الأخير على شاحن توربيني بهدف أساسي هو تحسين جودة العادم، ولم يُسفر ذلك عن زيادة ملحوظة في القدرة. [ 15 ]

انظر أيضاً

الحواشي

  1. تايلور، سي إف. (1985)، محرك الاحتراق الداخلي في النظرية والتطبيق . ص 166.
  2. 1 2 دنستان، إس.، دبابة القتال الرئيسية تشيفتين 1965-2003 ، ص. 8.
  3. كريسمون (2001)، ص 339، 356.
  4. دويل (2003)، ص 128-129، 181-182.
  5. TM 9-2320-209-10-1 الصفحات 1-20 إلى 1-23.
  6. انظر، على سبيل المثال، Pahl، G.، التدفئة المنزلية الطبيعية: الدليل الكامل للطاقة المتجددة ، ص 145، 203.
  7. انظر، على سبيل المثال، Jacobson, C., Expedition Canoeing: A Guide To Canoeing Wild Rivers In North America , ص 131.
  8. بنسون، تشارلز، وويلسون، روبرت. نظام احتراق مرن للوقود لسخانات عمليات المصافي ومصانع الكيماويات. الولايات المتحدة: بدون ناشر، 2014. موقع إلكتروني. doi:10.2172/1170362. تاريخ الاسترجاع: 30 أكتوبر 2023.
  9. وو، ييوي؛ تشانغ، هونغيو؛ لي، فاي؛ وانغ، شوايان؛ تشن، لو (22 أغسطس 2023). "الاختيار الأمثل لمحركات متعددة الوقود للسفن مع مراعاة عدم اليقين في أسعار الوقود" . الرياضيات . 11 (17): 3621. doi : 10.3390/math11173621 . hdl : 10397/107713 .
  10. "محركات الديزل متعددة الوقود مناسبة تمامًا لوحدات الإنتاج والتخزين والتفريغ العائمة أثناء الحركة" . مجلة أوفشور . 1 أبريل 1999.
  11. تان، روي (2021). أنظمة الطاقة البحرية ذات الوقود المزدوج: نماذج السرعة والتحليل . الجامعة التقنية في الدنمارك .
  12. بريفلياك، نايدا هاكيريفيتش (4 أبريل 2024). "سفينة آن ميرسك التي تعمل بالميثانول تُكمل أول عملية تزويد بالوقود في المياه الأوروبية" . الطاقة البحرية .
  13. "ميناء ساوثهامبتون يرحب بسفينة فورتيسكيو التي تعمل بالأمونيا" . www.bbc.com . 2 مارس 2025.
  14. دنستان، إس.، دبابة القتال الرئيسية تشيفتين 1965-2003 ، ص. 13.
  15. دويل (2003)، ص 128.

مراجع

  • كريسمون، فريد دبليو. (2001). المركبات العسكرية الأمريكية الحديثة . دار نشر إم بي آي. رقم ISBN 978-0-7603-0526-3.
  • دويل، ديفيد (2003). الكتالوج القياسي للمركبات العسكرية الأمريكية . منشورات كراوس . ISBN 978-0-87349-508-0.
  • دانستان، سيمون. دبابة القتال الرئيسية تشيفتن 1965-2003 . دار نشر أوسبري، 2003. رقم ISBN 1-84176-719-0
  • جاكوبسون، كليف. رحلات التجديف الاستكشافية: دليل للتجديف في الأنهار البرية في أمريكا الشمالية . غلوب بيكوت، 2005. ISBN 0-7627-3809-X
  • باهل، جريج . التدفئة المنزلية الطبيعية: الدليل الكامل للطاقة المتجددة . دار نشر تشيلسي جرين، 2003. ISBN 1-931498-22-9
  • تايلور، تشارلز فاييت. محرك الاحتراق الداخلي: النظرية والتطبيق . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 1985. ISBN 0-262-70027-1
  • "TM 9-2320-209-10-1 بيانات التشغيل والتركيب والمراجعة لمستوى المشغل 2، نصف طن، 6x6، سلسلة M44A1 وM44A2" . وزارة الجيش الأمريكي. 1980. تاريخ الاطلاع: 27 أغسطس 2016 .