روشهای ازدیاد گیاهان

دید کلی

هدف علم ازدیاد گیاهان ، افزودن به تعداد گیاهان با حفظ ویژگیهای ارزشمند آنها می‌باشد. برای این منظور گیاهان به روشهای جنسی (Sexual) و یا غیر جنسی (Asexael) تکثیر می‌شوند. اکثرا در طبیعت ، گیاهان از طریق بذر به ادامه نسل می‌پردازند. هر کدام از بذرها از نظر ژنتیکی ساختار منحصر به فرد خود را دارند که ناشی از آمیختگی والدین می‌باشد.

برای تولید مثل موفق گیاهان توسط انسان سه جنبه مختلف مورد نظر می‌باشد. داشتن اطلاعات عملی و مهارتهای لازم جهت ازدیاد گیاهان ، نظیر کشت بذر ، نهال و نشا ، پیوند زدن ، تهیه قلمه و ریشه‌دار کردن آن هنر ازدیاد نباتات بشمار می‌آید، داشتن اطلاعات لازم در مورد رشد و نمو ساختار گیاه و شرایط رشد که علم ازدیاد گیاهان محسوب می‌شود. جنبه سوم ، داشتن اطلاعات کافی در مورد روشهای ازدیاد گونه‌های مختلف گیاهی می‌باشد.

تکثیر جنسی گیاهان

تکثیر جنسی گیاهان شامل ترکیب یاخته‌های جنسی نر و ماده و تشکیل بذر می‌باشد. تکثیر جنسی با نصف شدن و کاهش کروموزومی گامتهای نر و ماده ، آغاز می‌شود و بعد از لقاح تعداد کروموزومها به تعداد اولیه افزایش می‌یابد و با بوجود آمدن ژنوتیپهای جدید همراه است. شکل ظاهری (فنوتیپ) گیاه و انتقال صفات از نسلی به نسل دیگر توسط ژنها تعیین می‌شود.

فرآیند زایشی گیاه

فرآیند زایشی گیاه با تشکیل گل ، آغاز می‌شود و این تغییرات شامل گل انگیزی ، گل آغازی ، اختصاصی شدن و تشکیل گل و شکوفایی است. از ترکیب گامتهای نر و ماده ابتدا تخم حاصل می‌شود و تخمک تلقیح یافته به دانه تبدیل می‌شود. تخم دارای خاصیت "خود تولیدی" بوده و حاوی اطلاعات ژنتیکی مورد نیاز برای تولید یک گیاه کامل می‌باشد. عواملی همچون دما ، طول روز ، هورمونهای گل انگیزی و تغذیه گیاه در تمایز و تشکیل گل ، دخالت دارند.

تشکیل بذر

دانه‌های گرده بعد از جوانه زدن بر روی کلاله ، لوله گرده را حاصل می‌کنند. لوله گرده پس از عبور خامه وارد تخمدان شده و در نهایت به کیسه جنینی رسیده و عمل لقاح صورت می‌گیرد. لوله گرده حاوی دو هسته جنسی میباشد. یکی از هسته‌ها با تخمزا ترکیب شده و تخم دیپلوئید حاصل می‌شود. هسته دیگر با هسته ثانویه کیسه جنینی ترکیب شده و آندوسپرم ترپپلوئید را بوجود می‌آورد. پوششهای تخمک بعد از لقاح و در حین رشد و نمو بذر ، تغییر حالت داده و پوسته بذر را حاصل می‌کنند. بذر شامل جنین ، مواد غذایی و پوسته بذر می‌باشد.

جوانه زدن بذر

بذر تخمک لقاح یافته است و در هنگام جدا شدن از پایه مادر ، حاوی جنین ، مواد غذایی و پوسته می‌باشد. بذرهایی که از پایه مادر جدا می‌شوند رطوبت آنها کاهش می‌یابد و فعالیت حیاتی آنها در حد پایین می‌باشد. فعال شدن ماشین متابولیکی جنین موجب جوانه زنی بذر و رویش گیاه جدید می‌شود. جوانه‌زنی شامل پاره شده پوسته بذر ، ظاهر شده چند میلیمتر از ریشه‌چه می‌باشد. در جوانه‌زنی بذر نوع ویژه‌ای از مولکولهای mRNA دخالت دارند، تعادل هورمونی کنترل می‌شود و میزان اسید جیبرلیک در بذر افزایش می‌یابد. و با تولید ساقچه و برگها ، گیاه جدید تولید می‌شود.

مزایای ازدیاد جنسی

امکان انبار کردن بذر در شرایط مناسب و کشت آن در سالهای بعد ، ارزان و اقتصادی بودن ازدیاد توسط بذر ، عدم انتقال بیماریهای ویروسی توسط بذر ، سازگار بودن بذر به شرایط متغیر محیطی ، امکان ازدیاد اکثر گیاهان زراعی ، تکثیر پایه‌های بذری برای درختان میوه ، ازدیاد کلونهای اصلاح شده توسط بذر و ... از مزایای تکثیر جنسی گیاهان محسوب می‌شوند.

تکثیر غیر جنسی گیاهان

در تولید مثل غیر جنسی ، تقسیم یاخته‌ای بدون کاهش کروموزومی (میوز) اساس کار می‌باشد. بطوریکه گیاهان تولید شده حاوی اطلاعات ژنتیکی پایه مادر می‌باشند. تقسیم یاخته‌ای توسط سلولهای غیر جنسی (سوماتیک) انجام می‌گیرد. تقسیم مستقیم یاخته‌ای عامل تشکیل بافت پینه در محل زخم و باززایی و بهبود زخم است و تکثیر رویشی را بوسیله قلمه ، پیوند و خوابانیدن شاخه ممکن می‌سازد. این روش تکثیر در کشت بافت نیز مطرح بوده و می‌توان گیاهان جدید را از این طریق تولید نمود. سلول رویشی زنده گیاهان ، دارای قدرت تولید یک گیاه کامل می‌باشد و این پدیده را قدرت خودسازی (Totipotency) می‌نامند و گیاه تولید شده بطور کامل اطلاعات ژنتیکی یاخته های مادری را خواهد داشت.

روشهای ازدیاد غیر جنسی گیاهان

قلمه زدن

قلمه قسمتی از گیاه است که معمولا حاوی جوانه بوده و بعد از جدا کردن از پایه ، در محیط کشت ریشه‌دار می‌گردد. قلمه زدن معمولترین روش ازدیاد غیر جنسی بوده که آسانتر و ارزانتر از دیگر روشهای غیر جنسی می‌باشد. گیاهان تولید شده از طریق قلمه گیری شبیه پایه مادر و شبیه یکدیگر بوده و در آنها تفرقه صفات حاصل نمی‌شود.

خوابانیدن شاخه

در این روش شاخه مورد نظر را قبل از جدا کردن از پایه مادر ، در محیط کشت ریشه‌دار نموده، سپس از پایه مادر جدا می‌کنند و به عنوان گیاه جدید مورد استفاده قرار می‌دهند. در شاخه‌هایی که به عنوان وسیله ازدیاد بکار برده می‌شوند، ریشه‌های نابجا حاصل میشود.

پیوند زدن

پیوند عبارت است از اتصال دو قطعه از بافت زنده گیاه بر روی یکدیگر که منجر به تشکیل یک گیاه مستقل می‌گردد. قسمت بالای محل پیوند را پیوندک می‌نامند. پیوندک وظیفه عمل فتوسنتز و تشکیل محصول را به عهده می‌گیرد. پایه بخش پایین محل پیوند است که قسمتی از تنه و سیستم ریشه را بوجود می‌آورد.

ازدیاد بوسیله ساختارهای رویشی

برخی از گیاهان نظیر گیاهان چند ساله علفی دارای ساختارهای ویژه رویشی می‌باشند که می‌توان گیاه مورد نظر را توسط این نوع ساختارها ، زیاد کرد. از این ساختارها می‌توان به پیاز ، ساقه غده‌ای ، ریزوم ، پاجوش و ... اشاره کرد.

ریزازدیادی

این روش شامل تولید گیاه با استفاده از قسمتهای بسیار ریز گیاه نظیر بافتها و یاخته‌ها در شرایط ضد عفونی شده و در محیط کشت مصنوعی با استفاده از سیستم درون شیشه‌ای می‌باشد. این روش را بطور کلی ، کشت بافت می‌گویند.

مزایای تکثیر غیر جنسی گیاهان

تولید گیاهان یکدست و متجانس و شبیه پایه مادر ، کوتاه کردن دوره نونهالی ، ازدیاد گیاهان بکربار ، کنترل شکل و مراحل رشد و گوناگونی روشهای غیر جنسی ، از مزایای این روش تکثیر محسوب می‌شود.

معایب ازدیاد غیر جنسی گیاهان

از معایب ازدیاد غیر جنسی پر هزینه بودن و امکان انتقال عوامل بیماریزا توسط این روش می‌باشد. از عوامل بیماریزا می‌توان به قارچها ، باکتریها و ویروسها اشاره کرد.

منبع : ویکیپدیا فارسی

قلمه زدن

مقدمه

قلمه زنی روشی است برای تکثیر گیاهان که بر حسب نوع گیاه و استعداد ریشه‌زایی می‌تواند ساده باشد و یا برعکس نتیجه گیری از آن و یا ریشه‌دار کردن قلمه‌ها جز در شرایط استثنایی مثلا استفاده از برخی هورمونها مقدور نخواهد بود. بطور کلی استعداد ریشه‌زایی از گونه‌ای به گونه دیگر فرق می‌کند. عوامل موثر در قلمه زنی بستگی به زمان برداشت قلمه ، سن گیاه ، شرایط محیطی ، رعابت نکات بهداشتی و … دارد.

روشهای مختلف قلمه زنی

قلمه‌ها بر حسب مورد می‌تواند به صورتهای خشبی (چوبی) ، نیمه خشبی و علفی (سبز) ، قلمه برگ ، قلمه ریشه تهیه شوند:

قلمه علفی

این قلمه‌ها از شاخه‌های علفی و در حال رشد بطول 15 - 10 سانتیمتر برداشته می‌شوند و با نگهداری چند برگ جوان ( برگ 3 - 2 ) در بسترهای مناسب مانند شسته پاپیت - پرلیت انجام می‌شود. شرط موفقیت در قلمه‌های علفی آلوده نشدن آنها به امراض قارچی و حفظ رطوبت طبیعی با استفاده از نایلون یا شیشه روی آنها و نیز رساندن نور کافی به قلمه‌ها جهت انجام فتوسنتز و تامین مواد غذایی از طریق فتوسنتز توسط برگهای نگهداری شده می‌باشد. مانند شمعدانی ، داودی ، میخک و …

قلمه نیمه خشبی

در قلمه‌های نیمه خشبی وجود برگ همیشه ضروری نیست ولی نگه داشتن یک یا دو برگ کامل و یا نصف پهنک جهت ریشه‌زایی کمک می‌کند. در هر موقع از سال می‌توان این نوع قلمه را گرفت ولی اکثرا در اواخر بهار که شرایط برای ریشه دار کردن قلمه‌ها مساعد است. مانند داودی ، ختمی چینی ، زیتون ، مرکبات ، برگ نو و …

قلمه خشبی

زمان برداشت این قلمه‌ها بعد از برگ ریزان و قبل از سبزشدن جوانه‌های گیاه مادری در زمستان و از شاخه‌های فصل جاری گرفته می‌شود ولی این کار نباید دیرتر از وسط زمستان انجام گیرد. در حالیکه قلمه زنی زودتر انجام گیرد، بخاطر وجود خواب در جوانه‌ها مخصوصا در مورد گیاهان مناطق سردسیری و معتدله امکان جوانه زنی و ریشه زایی وجود نخواهد داشت. قلمه‌های خشبی بطول 50 سانتیمتر گرفته می‌شوند و پس از ضدعفونی با قارچ کشها در کیسه‌های نایلونی نسبتا ضخیم با چند سوراخ در زیر ماسه شسته نگه داری می‌شوند. مانند قلمه گیری انگور.

قلمه برگ

بعضی از گیاهان را از طریق قلمه برگ می‌توان تکثیر کرد. این نوع گیاهان استعداد تولید جوانه‌ها و ریشه‌های اتفاقی را در برگهای خود دارند و از این خاصیت استفاده نموده و برگهای آنها را با دمبرگ و پهنک برگ در بستر مرطوب و هوای مرطوب قرار می‌دهند. مانند بنفشه آفریقایی ، بگونیارکس ، سانسوریا.

قلمه ریشه

بعضی از گیاهان در روی ریشه‌های خود تولید جوانه‌های اتفاقی می‌نمایند که با بهره گیری از این خاصیت اقدام به ازدیاد از طریق قلمه ریشه می‌گردد. لازم به یادآوری است که کلیه گیاهانی که استعداد پاجوش دادن را دارند امکان قلمه ریشه را نیز دارند مانند شقایق.

عوامل موثر محیطی در ریشه زایی قلمه‌ها

• رطوبت: عاملی است که ظهور و رشد ریشه‌ها بوجود آن بستگی دارد.
• تهویه: شرط اساسی تشکیل ریشه در قلمه‌ها بوده و این مسئله نقش اکسیژن را در ریشه زایی روشن می‌نماید.
• نور شدید و روزهای بلند: به جهت افزایش شدت فتوسنتزی ریشه زایی قلمه‌ها را تحریک می‌کند.
• دما: در دمای 25 درجه سانتیگراد تشکیل ریشه‌های قلمه‌ها تشدید می‌شود.
• قندها: قدرت ریشه زایی قلمه‌ها را افزایش می‌دهد.
• عنصر B (بر): ریشه زایی قلمه‌ها را تحریک می‌کند.

حالت فیزیولوژیکی قلمه‌ها

• قلمه‌های علفی بهتر از قلمه‌های خشبی ریشه‌دار می‌شوند.
• قدرت ریشه‌زایی قلمه‌های تهیه شده از نهال صغیر به مراتب بیشتر از قلمه‌های تهیه شده از نهال بالغ است.
• وجود جوانه سالم و دور بودن جوانه از محل ریشه‌زایی اثر مساعدی در ریشه زایی دارد.
• آلوده بودن عضو مورد تکثیر به امراض ویروسی همواره نتیجه منفی روی ریشه زایی دارد.
• قلمه‌هایی که از شاخه‌های نزدیک ریشه گرفته می‌شوند، استعداد ریشه‌زایی بیشتری دارند.
• سالم بودن قلمه از نطر سرمازدگی ضروری است.
• ذخایر هیدراتهای کربن و خشبی شدن برای قلمه‌های خشبی عوامل مساعدی در ریشه‌زایی است.
• اگر در موقع گل دادن گیاه از گیاه قلمه گرفته شود، ریشه زایی آن قلمه‌ها حداقل خواهد بود.

روابط هورمونی با ریشه زایی

• هورمونهای اکسینی ریشه‌زایی قلمه‌ها را افزایش می‌دهند.
• هورمونهای سیتوکینین بر روی ریشه زایی قلمه‌ها اثر منفی دارند.
• هورمونهای جیبرلینی در ریشه زایی قلمه‌ها اثر منفی دارند.
• هورمونهای انسانی مانند گونادوتروپین ریشه زایی را در قلمه‌های شمعدانی و انگور تحریک می‌کند.

میکروپروسسور(ریز پردازنده)

 

ریزپردازنده‌ها تراشه‌های کوچکی هستند که می‌توانند عملیات حسابی و منطقی را انجام دهند. این تراشه‌ها از تعداد بسیار زیادی ترانزیستور ساخته شده‌اند.

به علت پیچیدگی فرآیند طراحی و ساخت ریزپردازنده ها، همچنین پیشرفت سریع آنها از نسلی به نسل دیگر، در حاضر فناوری ساخت ریزپردازنده صرفاً در اختیار ایالات متحده آمریکا است.

ریزپردازنده قلب هر رایانه دستی یا رومیزی است که به عنوان واحد پردازشگر مرکزی شناخته شده‌است. یک دستگاه محاسبه‌ای کامل است که روی یک تراشه واحد ساخته می‌شود و مجموع دستورات دستگاه را اجرا می‌کند. سه کار مهم را انجام می‌دهد یکی اینکه از واحد همبستگی منطقی/ حساب، استفاده می‌کند یعنی کارهای وابسته به ریاضی چون جمع، تفریق، ضرب و تقسیم‌کردن را انجام می‌دهد, دوم می‌تواند اطلاعات را از مکان یک حافظه به حافظه دیگر انتقال دهد و سوم اینکه می‌تواند تصمیم بگیرد و به یک سری از دستورات جدید که براساس آن تصمیمات است جهش کند.

فناوری پردازنده‌ها بر پایه حداقل طول کانال ترانزیستورهای آنها که معمولاً "mosfet" هستند سنجیده می‌شوند. در واحدهای پردازش مرکزی P۴ عادی این مقدار ۰٫۱۸ میکرون است. در پردازنده‌های جدید این مقدار به ۹۰ نانومتر کاهش پیدا کرده‌است و هم اکنون نیز سعی بر کاهش آن است. یکی دیگر از معیارهای فناوری پردازنده‌ها حداکثر بسامد پالس ساعت (Clock Pulse) است. هرچه این مقدار بیشتر باشد واحدهای منطقی داخلی سریع تر به ورودی‌ها واکنش می‌دهند.

یکی از مسایل مهم در طراحی ریزپردازنده‌ها، کنترل دمای داخل cpu است. بدلیل افزایش روزافزون سرعت آنها، دمای داخلی هم زیاد می‌شود و باید برای جلوگیری از سوختن آن فکری کرد. یکی از راهکارها ایجاد مکانیزمی است که بتواند حرارت داخل را به بیرون هدایت کند. از جمله نصب گرماگیر (hitsink) روی سطح خارجی cpu و همچنین قرار دادن لوله‌های نازک دارای آب در داخل آن از این قبیل هستند.

واکسیناسیون(ایمن سازی)

 

ادوارد جنر (به انگلیسی: Edward Jenner) یک پزشک انگلیسی بود که کاربرد واقعی واکسیناسیون را کشف کرد. وی پسری را در برابر بیماری آبلهٔ گاوی واکسینه کرد. این بیماری مانند بیماری آبله ولی کم‌خطرتر از آن است. پس از آن جنر میکروب بیماری آبله را به آن پسر تزریق کرد ؛ اما چون واکسن آبلهٔ گاوی در وی مصونیت ایجاد نموده بود، به بیماری آبله مبتلا نگردید.

دیود

دیودها (به انگلیسی: Diode) جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان می‌دهند. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی، به آن دریچه هم اطلاق شود.

از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که چیزی حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت می‌باشد(برای دیودهای سیلیکون). نماد فنی و دو نمونه از انواع دیوید اما هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می‌کنید (+ به کاتد و - به آند) جریانی از دیود عبور نمی‌کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی معروف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می‌باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیر در رفتار سایر المانهای مدار نمیگذارد. اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژمعکوس بیش از آن شود دیوید می‌سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می‌دهد. به این ولتاژ آستانه شکست گفته می‌شود.

دسته بندی دیود ها

در دسته بندی اصلی، دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می‌کنند، دیودهای سیگنال که برای آشکار سازی در رادیو بکار می‌روند و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می‌دهند، دیودهای یکسوکننده (Rectifiers) که برای یکسوسازی جریانهای متناوب بکاربرده می‌شوند و توانایی عبور جریانهای زیاد را دارند و بالآخره دیودهای زنر (Zener) که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می‌شود. برای شناسایی قسمت +و-دیود از اهم متر استفاده می‌شود که باتوجه به عقربهٔ اهم متر می‌توان این شناسایی را انجام داد.

موتور های درونسوز

 

موتور چهارزمانه (موتور اتو)
۱. مکش
۲. تراکم
۳. انفجار
۴. تخلیه

موتورهای درون‌سوز یا موتورهای احتراق داخلی به موتور‌هایی گفته می‌شود که در آن‌ها مخلوط سوخت و اکسیدکننده (معمولا هوا یا اکسیژن) در داخل محفظه بسته‌ای واکنش داده و محترق می‌شوند. در اثر احتراق گازهای داغ با دما و فشار بالا حاصل می‌شوند و در اثر انبساط این گازها قطعات متحرک موتور به حرکت در آمده و کار انجام می‌دهند. هر چند غالباً منظور از به‌کار بردن اصطلاح موتورهای درون‌سوز موتورهای معمول در خودروها می‌باشند با این حال موتورهای موشک و انواع موتورهای جت نیز شامل تعریف موتورهای درون‌سوز می‌شوند.

موتور درون‌سوز یک وسیله گردنده‌است که در خودروها، هواگردها، قایق موتوری، موتورسیکلت‌ها و صنایع کاربرد دارد. بدون بهره‌گیری از موتورهای درون‌سوز، اختراع و ساخت هواپیماها ممکن نبود. تا پیش از پرواز نخستین هواپیمای جت در سال ۱۹۳۹، نیروی محرکه تمام هواپیماها در واقع توسط موتورهای درون‌سوز تأمین می‌شد..نخستین موتور درون‌سوز چهارزمانه توسط نیکلاس اوگوست اوتو، مخترع آلمانی و در سال ۱۸۷۶ ساخته‌شد.این موتورها را به دسته کلی موتور چهارزمانه و موتورهای دوزمانه می‌توان تقسیم کرد. اصول کاری این موتورها مشابه‌است. لیکن نحوه عمل آنها به علت تفاوت‌های ساختاری اندکی متفاوت است.

موتور چهارزمانه: این موتورها برای هر انفجار (مرحله تبدیل انرژی سوخت به انرژی مکانیکی) می‌بایست چهار مرحله مکش، تراکم، انفجار و تخلیه را انجام دهند.

موتورهای دوزمانه: این موتورها در هر دور چرخش دارای یک انفجار هستند. این کار با ترکیب کردن مراحل انفجار و دم و بازدم به عنوان یک مرحله و ترکیب تخلیه و تراکم به عنوان مرحله بعدی صورت می‌گیرد.

شیوهٔ کار

موشک یک موتور درون‌سوز است که برای کارکردن، نیازی به هوای بیرون ندارد. موشک هم سوخت و هم مادهٔ اکسیدکننده را با خود حمل می‌کند. این دو ماده با هم در اتاقک احتراق می‌سوزند و گازهای داغی تولید می‌کنند که از طریق دهانهٔ خروجی تخلیه می‌شوند. درون اتاقک احتراق، گازهای داغ بر تمام جهات فشار می‌آورند.

اگر اتاقک کاملا مسدود باشد، فشار در تمام جهت‌ها یکسان خواهدبود و موشک حرکت نخواهدکرد. اما اتاقک احتراق چنان ساخته می‌شود که این گازها با سرعت زیاد از دهانهٔ خروجی تخلیه شوند. این کار باعث می‌شود که فشار گاز در تمام جهت‌ها یکسان نباشد؛ چون فشار واردشده به طرف جلو بسیار بیشتر از طرف عقب است، موشک به سمت جلو حرکت می‌کند. این حرکت، از قانون سوم نیوتن پیروی می‌کند:«برای هر عمل، عکس‌العملی وجود دارد برابر و در جهت مخالف». در موشک، گازهای در حال فوران از دهانهٔ خروجی، عمل و فشار رو به جلو، یا پیشرانه، عکس‌العمل است. چون موشک سوخت و اکسیدکننده را با خود حمل می‌کند، و از آن‌جا که قانون سوم نیوتن در همه جا صدق می‌کند، پس موشک می‌تواند هم در جو زمین و هم در خلاء فضا حرکت کند.

ویژگی‌ها

بر خلاف موتورهای خودروی برقی، موتور درون‌سوز دارای صدها قطعه متحرک است. مواد مصرفی موتورهای درون‌سوز نیز مانند روغن، روغن گیربکس و مایع خنک‌کننده برای طبیعت موادی آلاینده هستند.

موتورهای توربو پراپ(هواپیما های ملخ دار)

 

 

توربوپراپ (به انگلیسی: Turboprop) نوعی موتور توربینی گازی است که در آن از گردش محور توربین برای گرداندن ملخ وایجاد رانش استفاده می‌شود.

با اینکه گاز خروجی این موتورها نوعی جت است ولی در طراحی توربوپراپ سرعت گاز خروجی را فدای قدرت چرخاندن محور می‌کنند تا بیشتر نیروی موتور صرف گرداندن ملخ شود.

موتورهای توربوپراپ در سرعت‌های متوسط (در حدود ۷۳۰ کیلومتر/ساعت) کارآئی دارند و در سرعت‌های بیشتر کارآیی را از دست می‌دهند. این موتورها بیشتر در هواپیماهای مسافری کوچک و هواپیماهای ترابری نظامی به‌کار می‌روند.

آسمان خراش

 

به یک ساختمان بسیار بلند که طبقات آن هر یک پس از دیگری قابل اقامت باشند آسمانخراش یا ساختمان بلندمرتبه گفته می‌شود. در فارسی در دهه اخیر واژه برج نیز برای اشاره به این مفهوم کاربرد یافته‌است.

هرچند برای تعریف آسمانخراش استانداردی رسمی در دست نیست اما بلندای دست کم ۱۵۰ متر به عنوان معیار تعریف آسمانخراش‌ها بکار می‌رود.

واژه آسمانخراش فارسی یک گرته‌برداری از واژه skyscraper انگلیسی است. این واژه نخستین بار در اواخر سده نوزدهم برای ساختمان‌های بلند شهر نیویورک آمریکا بکار رفت. بعدها تاریخنگاران معماری از کاربرد این واژه برای ساختمان‌های بلند آجری خودداری کرده و آن را تنها در مورد ساختمان‌های بلندمرتبه با اسکلت فولادی بکار بردند.

موتور دیزل

 

موتور دیزل گونه‌ای موتور درون‌سوز است که در آن از چرخه دیزل برای ایجاد حرکت استفاده می‌شود. فرق اصلی آن با دیگر موتورها استفاده از احتراق در اثر تراکم است. در این گونه پیشرانه‌ها عمل انفجار صورت نمی‌گیرد، بلکه مخلوط سوخت و هوا در اثر تراکم بسیار بالا بدون جرقه زدن متراکم می‌شوند ودور اصلی این پیشرانه‌ها بر خلاف موتورهای بنزین سوز ۱۰۰ دور/دقیقه محسوب می‌گردند.

کلمه دیزل نام یک مخترع آلمانی به نام دکتر رودلف دیزل است که در سال ۱۸۹۲ نوع خاصی از موتورهای احتراق داخلی را به ثبت رساند، به احترام این مخترع اینگونه موتورها را موتورهای دیزل می‌نامند.

در سال ۱۸۹۰ میلادی آکروید استوارت حق امتیاز ساخت موتوری را دریافت کرد که در آن هوای خالص در سیلندر موتور متراکم می‌گردید و سپس (به منظور جلوگیری از اشتعال پیش‌رس) سوخت به داخل هوای متراکم شده تزریق می‌شد، این موتورهای با فشار پایین بودند. و برای مشتعل ساختن سوخت تزریق شده از یک لامپ الکتریکی و یا روشهای دیگر در خارج از سیلندر استفاده می‌شد.

در سال ۱۸۹۲ دکتر رودلف دیزل آلمانی حق امتیاز موتور طراحی شده‌ای را به ثبت رساند که در آن اشتعال ماده سوختنی، بلافاصله بعد از تزریق سوخت به داخل سیلندر انجام می‌گرفت. این اشتعال عامل حرارت زیادی بود که در اثر تراکم زیاد هوا بوجود می‌آمد. وی ابتدا دوست داشت که موتور وی پودر زغال سنگ را بسوزاند ولی به سرعت به نفت روی آورد و نتایج قابل توجهی گرفت.

طی سالهای متمادی پس از اختراع موتور دیزل، از این نوع موتور عمدتا و منحصرا در کارهای درجا و سنگین از قبیل تولید برق، تلمبه کردن آب، راندن قایق‌های مسافری و باری و همچنین برای تولید قدرت جهت رفع بعضی از نیازهای کارخانجات استفاده می‌شد. این موتورها سنگین، کم سرعت، دارای یک یا چند سیلندر و از نوع دوزمانه یا چهارزمانه بودند.

پیشرفت بیشتر موتورهای دیزل، تا توسعه سیستم‌های پیشرفته تزریق سوخت در دهه ۱۹۳۰ طول کشید. در این سالها رابرت بوش تولید انبوه پمپ‌های سوخت‌پاش خود را آغاز کرد. توسعه پمپ‌های سوخت‌پاش (پمپ‌های انرژکتور) با توسعه موتورهای کوچکی که برای استفاده در خودروها مناسب بودند متعادل شد.

موتورهای دیزل سبکتری که سرعتشان نیز بالا بود در سال ۱۹۲۵ به بازار عرضه شدند. با آنکه پیشرفت در ساخت این موتورها کند بود. اما در سال ۱۹۳۰ موتورهای دیزل قابل اطمینان که به خوبی طراحی شده‌بودند و چند سیلندر و سریع نیز بودند به بازار عرضه شد. این پیشرفت تا پایان جنگ جهانی دوم برای مدتی کند بود. لیکن از آن تاریخ تاکنون طراحی و تولید این موتورها به طریقی پیشرفت نموده است که امروزه استفاده گسترده و فراگیر از موتورهای دیزل را شاهد هستیم.

سیکل موتورهای دیزل چهارزمانه

• زمان تنفس:

پیستون از بالاترین مکان خود (نقطه مرگ بالا) به طرف پایین‌ترین مکان خود در سیلندر (نقطه مرگ پایین) حرکت می‌کند در این زمان سوپاپ تخلیه بسته است و سوپاپ هوا باز است. با پایین آمدن پیستون یک خلا نسبی در سیلندر ایجاد می‌شود و هوای خالص از طریق مجرای سوپاپ هوا وارد سیلندر می‌گردد. در انتهای این زمان سوپاپ هوا بسته شده و هوای خالص در سیلندر حبس می‌گردد.

• زمان تراکم:

پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا (تا نقطه مرگ بالا) حرکت می‌کند و در حالیکه هر سوپاپ بسته‌اند (سوپاپ هوا و سوپاپ تخلیه) هوای داخل سیلندر متراکم می‌گردد و نسبت تراکم به ۱۵ تا ۲۰ برابر می‌رسد. فشار داخل سیلندر تا حدود ۴۰ اتمسفر بالا می‌رود و بر اثر این تراکم زیاد حرارت هوا داخل سیلندر به شدت افزایش یافته و به حدود ۶۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسد.

• زمان قدرت:

در انتهای زمان تراکم در حالیکه هر دو سوپاپ همچنان بسته‌اند و پیستون به نقطه مرگ بالا می‌رسد مقداری سوخت روغنی (گازوئیل) به درون هوا فشرده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می‌شود و ذرات سوخت در اثر این درجه حرارت زیاد محترق می‌گردند. پس از خاتمه تزریق سوخت عمل سوختن تا حدود ۳/۲ از زمان قدرت ادامه پیدا می‌کند.

فشار زیاد گازهای منبسط شده (به علت احتراق) پیستون را به طرف پایین و تا نقطه مرگ پایین می‌راند. حرکت پیستون از طریق شاتون به میل‌لنگ منتقل می‌شود و موجب گردش میل‌لنگ می‌گردد. در این مرحله حرارت گازهای مشتعل شده به ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد می‌رسد و فشار داخل سیلندر تا حدود ۸۰ اتمسفر افزایش می‌یابد.

• زمان تخلیه:

با رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین در مرحله قدرت ، سوپاپ تخلیه باز می‌شود و به گازهای سوخته تحت فشار اولیه اجازه می‌دهد سیلندر را ترک کند. پس پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا حرکت می‌کند و تمام گازهای سوخته را بیرون از سیلندر می‌راند. در پایان پیستون یکبار دیگر به طرف پایین حرکت می‌کند و با شروع زمان تنفس سیکل جدیدی آغاز می‌گردد. سیکل موتور دوزمانه دیزل در این نوع موتورهای دوزمانه سوپاپ تنفس هوای تازه، نظیر آنچه در موتورهای چهارزمانه ذکر شد وجود ندارد. و به جای آن در فاصله معینی از سه سیلندر، مجراهایی در بدنه سیلندر تعبیه شده است. که پیستون در قسمتی از مسیر خود جلوی آنها را می‌بندد، اصول کار این موتورها در دوزمان است، که در واقع در هر دور چرخش میل‌لنگ اتفاق می‌افتد.

• زمان اول:

پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا و تا نقطه مرگ بالا حرکت می‌کند. در این زمان پیستون پس از عبور از جلو مجاری تنفس هوای تازه را تاحد معینی متراکم می‌سازد. در طول این زمان سوپاپ تخلیه که در قسمت فوقانی سیلندر و در داخل سه سیلندر قرار دارد کماکان بسته مانده است.

• زمان دوم:

در انتهای زمان اول مقداری سوخت روغنی (گازوئیل) به صورت پودرشده به درون هوای متراکم شده و داغ موجود در محفظه احتراق پاشیده می‌شود و ذرات سوخت محترق می‌گردد. فشار زیاد گازهای محترق شده پیستون را به طرف پایین می‌راند. پیستون در مسیر حرکت روبه پایین خود جلو مجاری تنفس هوای تازه را باز می‌کند. در این موقع هوای تازه به شدت وارد سیلندر می‌گردد. در همین حال سوپاپ تخلیه نیز باز می‌گردد و گازهای حاصل از احتراق بوسیله هوای تازه از سیلندر خارج می‌گردند. پس از رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین سیکل جدیدی آغاز می‌شود. نقطه ی مرگ بالا همان T.D.C است. نقطه ی مرگ پائین همان B.D.C است.

موتور جت

 

موتور جت نوعی موتور است که از شتاب دادن و تخلیه شاره برای ایجاد رانش برپایه قانون سوم نیوتن استفاده می‌کند.

با این تعریف گسترده موتورهائی مانند توربوجت و توربوفن و رام‌جت و موتور موشک، گونه‌ای موتور جت به‌شمار می‌روند. ولی معمولاً منظور از موتور جت توربینی است که با بیرون‌دادن گاز داغ برای پیشرانش به‌کار می‌رود.

اصول پایهٔ کارکرد این نوع موتورها تقریباً ساده است ، هوا از طریق یک مجرای ورودی به بخش کمپرسور وارد شده و متراکم می‌شود ، سپس هوای متراکم وارد محفظهٔ احتراق شده و با اضافه شدن سوخت مشتعل می‌شود . گرمای ناشی از احتراق مخلوط هوا و سوخت باعث منبسط شدن و جریان یافتن آن به سمت انتهای موتور می‌گردد،این جریان منبسط شونده از میان یک سری پره‌های توربین عبور می‌کند که از طریق یک شفت به کمپرسور متصل شده اند . هوای منبسط شده توربین را به گردش در می‌آورد که در نتیجه باعث به حرکت در آمدن کمپرسور نیز می‌شوند.

زمانی که هوای منبسط شونده بخش توربین را نیز پشت سر گذاشت با سرعتی بسیار بیشتر از زمانی که وارد موتور شده از آن خارج می‌شود که این تفاوت سرعت بین هوای ورودی و خروجی رانش مورد نیاز را ایجاد می‌کند.در واقع موتورهای توربو جت شتاب بسیار زیادی به حجم کمی از هوا می‌دهند.

موتورهایی که از اصول کار موتورجت بهره‌می‌برند ولی پیشرانش در آن‌ها با ملخ انجام می‌گیرد توربوپراپ نام دارند و نوعی موتور جت به‌شمار می‌روند.