يعد المحرك أحد أهم أجزاء السيارة، ويتكون المحرك من أجزاء عديدة وهامة تساهم في عمله، وبالتالي عمل السيارة وتحركها على الطريق، وبسبب أهمية محرك السيارة سوف نعرض خلال هذا المقال طريقة عمل المحرك، والعديد من المعلومات والتفاصيل الهامة حوله.
الطاقة الحرارية وطريقة عمل المحرك
توجد العديد من أنواع المحركات، وتختلف أنواع المحركات بناءً على كيفية توليد الطاقة الحرارية، ويعتبر محرك السيارة من المحركات ذات الاحتراق الداخلي، ويتميز بسهولة التصنيع وقلة تكلفته مقارنةً بالمحركات ذات الاحتراق الخارجي.
أجزاء المحرك
يعد من المهم أن نتعرف على أجزاء المحرك حتى نستطيع التعرف على طريقة عمل المحرك، حيث إن لكل جزء من أجزاء المحرك دور ووظيفة محددة، وجميع تلك الأجزاء هي التي تؤدي في النهاية إلى عمل المحرك، لذلك سوف نتعرف خلال السطور القادمة على أجزاء المحرك ووظيفة كل جزء.
غرف الاحتراق
تقوم هذه الغرف بضغط الوقود وحرقه، مما يعمل على تمدد الهواء بداخله، وتكوين قوة دفع حركية تقوم بتحريك السيارة. تتكون غرف الاحتراق من أسطوانات تحتوي على نظام إدخال وإخراج للوقود، ومواد التزييت ومواد التبريد.
مكابس المحرك
وهي عبارة عن قطع معدنية تتحرك بغرف الاحتراق، وتساعد على ضغط الحيز بالأسطوانة، وتحويل رد الفعل الناجم عن الاحتراق إلى طاقة حركية.
مصدر إشعال الشرارة
حيث يحتوي محرك السيارة على مصدر لإشعال الشرارة الكهربائية لإحداث الاحتراق.
عمود الكامات
ويعمل هذا الجزء من محرك السيارة على تحريك مكابس المحرك، والتي كما ذكرنا لكم خلال السطور السابقة أنها تتحرك داخل غرف الاحتراق لتحول رد الفعل الناجم عن الاحتراق إلى طاقة حركية.
عمود التوصيل
يعمل هذا الجزء على توليد عزم حركة الدوران، ونقلها بالحدافة التي تقوم بتحويل الحركة إلى دائرية وأفقية، ثم نقلها للعجلات.
الفكرة التي تقوم عليها طريقة عمل المحرك
تقوم فكرة طريقة عمل المحرك على 4 أشواط، وهم شوط السحب، وشوط الضغط، وشوط الاحتراق، وشوط طرد العادم. في بداية دورة محرك السيارة يتم ضخ الوقود من الخزان إلى المحرك، ويصل بعدها إلى أحد الأسطوانات، ويختلط مع الأكسجين عن طريق الكربراتير أو البخاخ على حسب نوع السيارة.
شوط السحب
يقوم مكبس المحرك خلال هذا الشوط من طريقة عمل المحرك بالتحرك داخل الأسطوانة، ويساعد على زيادة مساحة الغرفة، مما يسمح بدخول الهواء والوقود إلى المحرك عبر الصمامات الموجودة بالأسطوانة في غرفة الاحتراق.
شوط الضغط
في هذا الشوط يقوم المكبس بعكس اتجاه الحركة، وبالتالي غلق فتحات تزويد الوقود، وتقليل مساحة غرف الاحتراق، وتوليد الضغط للاحتراق.
شوط الاحتراق
في شوط الاحتراق يصل المكبس إلى أعلى نقطة، وبالتالي الوصول إلى أقصى ضغط، ومن ثم إحداث احتراق للوقود، مما يؤدي إلى تمدد الهواء فيتم دفع المكبس وتحريك العمود الناقل للحركة لتصل للعجلات.
شوط طرد العادم
بعدما يتم الإنتهاء من شوط الاحتراق، يرجع المكبس للأسفل ويتم فتح الصمام لإخراج العادم، ومع دوران ناقل الحركة يرجع المكبس لنقطة البداية حتى يبدأ دورة جديدة رباعية الأشواط.
طريقة عمل المحرك
تبدأ طريقة عمل المحرك بتزويد المحرك بالوقود أو البنزين، وبعدما يطلق السائق شرارة الإشعال يقوم المحرك بسحب البنزين أو الوقود ويتم خلطه بالهواء، وذلك لتشكيل خليط قابل للإشتعال بشدة وبالتالي يدور المحرك. ولكن تلك الخطوة ليست هي كل شيء في طريقة عمل المحرك، حيث إن الأساس في الأمر هو تحويل طاقة الوقود إلى قوة في المحرك، ولكن كيف يتم هذا الأمر؟ هذا ما سوف نتحدث عنه بشكل تفصيلي.
يبدأ الأمر مع توجه مادة البنزين من خزان الوقود نحو الأسطوانات، حيث تلتقي بالهواء من خلال الصمامات، وفي هذه المرحلة يتم ضغط المزيج إلى حوالي نصف حجمه الأصلي بواسطة المكبس، قبل أن يتم إشعاله بواسطة شمعة الاحتراق. الغاز الذي سوف ينتج عن عملية الاحتراق يتوسع بسرعة ما يدفع المكبس إلى أسفل الأسطوانة، وبذلك يتم تحويل هذا الاتجاه نحو الأسفل إلى حركة دوران إلى العمود المرفقي بواسطة قضيب ربط.
أنواع المحرك
من الجدير بالذكر أن نتعرف معًا على أنواع المحرك، خاصًة وأن طريقة عمل المحرك تختلف باختلاف نوع المحرك.
محرك بنزين
وهو نوع من محركات الاحتراق الداخلي، الذي يحتوي على 4 أشواط أساسية كما ذكرنا لكم، وهي السحب والضغط والاحتراق والعادم. يمتزج البنزين بالهواء بسهولة، لذلك يمكن أن ينتج احتراقًا من شرارة صغيرة. نتيجًة لذلك يحتوي محرك البنزين على شمعة احتراق لإشعال خليط الهواء والوقود.
محرك ديزل
طريقة عمل المحرك الديزل تشبه طريقة تشغيل محرك البنزين، لكنهما يختلفان في كيفية إشعال خليط الهواء والوقود، ففي محركات البنزين يتم خلط الهواء والوقود مسبقًا قبل شفطهما في الأسطوانة، من ناحية أخرى تستخدم محركات الديزل حاقنات الوقود لرش الوقود في الأسطوانة، نظرًا لأن محركات الديزل لا تحتوي على شمعة احتراق ، فإنها تحتاج إلى نسب ضغط أعلى لضمان ضغط خليط الهواء والوقود بدرجة كافية لإحداث اشتعال.
مركبة كهربائية وهجينة
لا تحتوي السيارات الكهربائية على محرك احتراق داخلي، وبدلاً من ذلك فهي لديها محرك كهربائي، لأنها تعمل بالكهرباء، وتخزن حزمة البطارية داخل السيارة الطاقة الكهربائية، وتزود المحرك الكهربائي بالطاقة، كما ويتم شحن حزمة البطارية عن طريق توصيلها بمحطة شحن.
اقرأ أيضًا: إليكم أكبر محركات السيارات في العالم
