كيف يشتغل محرك السيارة باختلاف أنواعه

أغلب السيارات تمتلك نوعين من المحركات وتتوفر المحركات بأحجامٍ وسعاتٍ متعددةٍ لإشباع الاختلافات، فكيف يعمل محرك السيارة؟

4 إجابات

يُطلق على محرك السيارة اسم محرك الاحتراق الداخلي وذلك نظرًا للطريقة التي يعمل بها طريقة توليده للطاقة الكافية لتحريك السيارة، وفي الوقت الحالي يمكن القول بأنّ الغالبية العظمة من السيارات تعمل باستخدام هذا النوع من المحركات فجميع السيارات تستخدم محركات الاحتراق الداخلي باستثناء السيارات الكهربائيّة.

جاء اسم “محرك الاحتراق الداخليّ” من آلية توليد الطاقة فالمحرك يحوّل الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الوقود الموجود ضمن غرفة الاحتراق داخل المحرك (بمختلف أنواعه سواء البنزين أو الديزل أو الوقود الحيويّ أو الميثانول أو غيرهم) إلى عمل ميكانيكيّ أو كما يُطلق عليه اسم عزم دوران (تورك Torque).

ولفهم الموضوع بشكل أفضل فيما يلي أجزاء المحرّك الأساسيّة:

  • جسم المحرك (Engine Block).
  • رأس المحرّك (Cylinder Head).
  • الاسطوانات (Cylinders).
  • عمود الكرنك (Crankshaft).
  • أدرعة البساتن.
  • البساتن (المكابس) (Pistons).
  • البواجي (شمعات الاحتراق).
  • البخاخات (Injectors).
  • الصمامات.
  • الكامشافت (Camshaft).

كيف يشتغل محرك السيارة باختلاف أنواعه

يعمل المحرك وفق دورات إذ تضم الدورة الواحدة أربعة أشواط وهي بالترتيب كالتالي:

  1. سحب.
  2. ضغط.
  3. احتراق.
  4. تصريف.

تتم هذه الأشواط الأربعة من خلال دورتين كاملتين لعمود الكرنك، فعند تشغيل السيارة تصل الكهرباء من البطارية إلى المحرك ويبدأ بالدوران، ويبدأ أول شوط وهو السحب حيث يتحرك البستن للأسفل ويخلف وراءه فراغ ضمن السلندر ويدخل الهواء إلى غرفة الاحتراق وهنا يقوم البخاخ بإدخال البنزين إلى غرفة الاحتراق ويصل إلى أخفض نقطة ضمن السلندر والتي تُدعى بالاسم bottom dead center (BDC)، وهنا يبدأ الشوط الثاني وهو الضغط حيث يُغلق الصمام غرفة الاحتراق ويعود البستن إلى الارتفاع مجددًا ويضغط الهواء والوقود معًا مما يزيد من درجة حرارتيهما ويستمر البستن بالارتفاع حتى بلوغه نقطة تُدعى top dead center (TDC) وهنا تتولد الشرارة التي تؤدي إلى الاحترق وهو الشوط الثالث من أشواط عمل المحرك، حيث يحترق مزيج الهواء والوقود ضمن السلندر تحت تأثير درجة حرارة مرتفعة التي تقوم بدورها بتمديد جزيئات الهواء وزيادة حجمها والتي تدفع البستن للأسفل من جديد، ومن ثم يعاود البستن الصعود مجددًا وفي نفس الوقت يفتح الصمام في الشوط الرابع ويقوم البستن أثناء صعوده بطرد الهواء المحترق خارج غرفة الاحتراق وطرده من خلال العادم.

أكمل القراءة

يعمل محرك السيارة على تحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود إلى طاقة ميكانيكية تعمل على تحريك عجلات السيارة، ولمحرك السيارة نوعين: الأول يعمل على الديزل، والثاني يعمل على البنزين. ويتكون المحرك من ثلاثة أجزاء رئيسية هي الرأس، والأسطوانة، وحوض الزيت حيث أن:

  • رأس الأسطوانة: هو قناة يدخل الوقود عبرها إلى حجرة المحرك، ويخرج منها غازات العادم، ومكوناتها الرئيسية هي الصمامات وقابس الإشعال.
  • الأسطوانة: هي مكان احتراق الوقود ومكوناتها الرئيسية هي غرفة الاحتراق وعمود الكرنك والمكبس.
  • حوض الزيت: وهو أدنى جزء من المحرك، ويتكون من وعاء الزيت وفلتر الزيت.

أغلب محركات السيارات هي محركات رباعية الأشواط، وهذه الأشواط هي شوط السحب وشوط الضغط وشوط الطاقة وشطب العادم، حيث يرتبط المكبس بناقل الحركة من خلال ذراع موصل، إذ أنه عندما يدور ناقل الحركة فإن المكبس يعاد إلى وضعه الأولي للاستعداد لدورة الإحتراق المكونة مما يلي:

  • شوط السحب: يكون المكبس في أعلى موضع علوي بالنسبة للأسطوانة ويبدأ بالتحرك للأسفل عندما ينفتح صمام الدخول للوقود من أجل الاحتراق.
  • شوط الانضغاط: يتحرك المكبس نحو الأعلى حيث يضغط مزيج البنزين والهواء.
  • شوط الاحتراق: بوصول المكبس إلى أعلى ارتفاع في الأسطوانة تحدث شرارة كهربائية بواسطة قابس الإشعال، ويشتعل مزيج الهواء والبنزين مما يؤدي إلى حدوث انفجارًا صغيرًا يعيد المكبس للأسفل.
  • شوط الإطلاق: بوصول المكبس إلى أسفل الاسطوانة يفتح صمام الخروج الذي يخرج منه غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء النَّاتجان عن الاحتراق، وينطلقان من عادم السيارة لخارج السيارة.

وتتكرر هذه العملية حتى نفاذ الوقود أو إيقاف تشغيل المحرك.

أكمل القراءة

 

إن من أهم أقسام السيارة هو المحرك، فهو الذي يعمل على تحويل الطاقة الكيميائية في الوقود إلى طاقة ميكانيكية التي تعمل على تحريك السيارة.

إن معظم السيارات لديها نوعان من المحركات يعمل أحدهما بالبنزين ويعمل الآخر بالديزل، وحتى بين محركات البنزين يوجد اختلاف بسيط لكل شركة، فعلى سبيل المثال محركات أتكينسون، بهدف توفير الوقود، قد عدلت زمن فتح الصمامات، ولكن ذلك يؤدي إلى إضعاف قوة المحرك، ولكن مهما اختلفت المحركات عن بعضها إلا أن آلية الأحتراق ذاتها.

إن المحرك يتكون من أقسام عديدة، من أهمها:

  • جسم المحرك.
  • رأس الأسطوانات.
  • المكبس.
  • حجرة الأحتراق.
  • عمود الكامات.
  • نظام توقيت الحركة.
  • محاقن الوقود.
  • شمعة الإشعال.

في معظم الحالات السيارات تستخدم مجركات البنزين رباعية الأشواط، وإن هذه النوعية من المحركات تعمل على أريعة أشواط:

  • شوط السحب: حيث أن المكبس يكون في وضعه العلوي الأقصى نسبةً للأسطوانة، ثم يبدأ المكبس حركته إلى الأسفل، ليجد مساحية مناسبة للوقود والهواء اللازمين للإحتراق، وهنا نهاية شوط السحب.
  • شوط الانضغاط: الذي يعمل على جعل الانفجار الناتج عن احتراق الهواء والوقود أقوى وذلك عبر زيادة الضغط الناتج عن حركة المكبس نحو الأعلى.
  • شوط الاحتراق: ينتج انفجار صغير يدفع المكبس نحو الأسفل نتيجة إشتعال مزيج الهواء والبنزين الناتج عن شرارة كهربائية من شمعة الاشتعال.
  • شوط الإطلاق: في هذا الشوط يتم خروج ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء عبر أنابيب تصريف  من عادم السيارة بسبب انفتاح صمام الخروج.

وإن هذه الدورة تتكرر حتى انتهاء الوقود أو ايقاف السائق للمحرك.

أكمل القراءة

باعتبار  أن محرك الاحتراق الداخلي ذو الأربع أشواط هو الأكثر انتشاراً، سأطلعك عزيزي على هذا النوع من المحركات وكيفية عمله كونه لا يختلف كثيراً عن باقي أنواع المحركات.

يعمل هذا المحرك بأربع خطوات أساسية وهي شوط السحب، شوط الانضغاط، شوط التمدد، شوط الاطلاق.

يرتبط البستون أو المكبس بناقل الحركة عن طريق ذراع الموصل، وبدوران ناقل الحركة يُعاد المكبس إلى وضعه الطبيعي لتبدأ دورته رباعية الأشواط.

تبدأ العملية في شوط السحب حيث يكون المكبس في أعلى الاسطوانة ويبدأ بالحركة داخل الاسطوانة  المجوفة نحو الأسفل، لتأمين دخول الوقود والهواء لعملية الاحتراق، ثم يبدأ شوط الانضغاط فيتحرك المكبس للأعلى ليقوم بضغط الهواء والوقود ليمهد الطريق لشوط التمدد أو الاحتراق.

فيصل المكبس في شوط الاحتراق إلى أقصى حد له في أعلى الاسطوانة لتعطي شمعة الاحتراق شرارة كهربائية تُشعل مزيج البنزين والهواء ما يسبب انفجاراً يحرك المكبس للأسفل بقوة إلى أن يصل إلى أسفل الاسطوانة ليبدأ شوط الاطلاق والأخير بانفتاح صمام الخروج ليخرج الغازات الناتجة عن عملية الاحتراق كبخار الماء وثاني أُكسيد الكربون من حجرة الاحتراق عبر عادم السيارة.

تحول الحركة الميكانيكية المستمرة للمكابس الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية تحرك السيارة.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "كيف يشتغل محرك السيارة باختلاف أنواعه"؟