منوعات

كيف يعمل محرك السيارة

كيف يعمل محرك السيارة؟ تعرف على الإجابة عزيزي القارىء مع autovx، فإذا ما قمت في يوم من الأيام بفتح غطاء السيارة الأمامي (الكبوت) وألقيت نظرة على الشكل العام لمحرك السيارة وكيف أنه في حالة الدوران يقوم بالعمل وكيف أن المشهد الذي تراه قد لا يعبر عن ذلك المصنع الداخلي الصغير الذي يحمل في طياته الكثير من الفن والرقي العقلي والذي إن علمته فستشهد حتمًا بأن مخترع المحرك هو شخص أقل ما يقال عنه أنه عبقري

فكرة عمل محرك السيارة

علم الديناميكا الحرارية يوجد له تطبيق عملي على أرض الواقع ألا وهو محرك السيارة فالفكرة الأساسية لهذا العلم تستند إلى كيف يمكن أن نقوم يتحويل الطاقة الحرارية إلى أخرى ميكانيكية فكيف أنك حين تركب سيارتك قد تصل إلى سرعة قصوى أحيانًا ما تصل إلى قرابة المائتين كيلو متر في الساعة، فهذا هو نقطة ارتكاز علم الديناميكا الحرارية فتتحول الطاقة من الحرارية إلى ميكانيكية في لمح البصر الأمر الذي يجعلك تتحرك بسيارتك بهذه السرعة الفائقة.

صورة ذات صلة
محرك السيارة

تقسيمات محرك السيارة من حيث الاحتراق

ذات احتراق خارجي

وكانت موجودة قديمًا وكانت تستخدم في السفن والقطارات التي كانت تعمل بالفحم فهناك طاقة حرارية تنتج من احتراق الفحم فيتم تبخير الماء فيتكون البخار الذي يستخدم ضغطه في دفع المكابس وهي تكون متصلة بعامود للحركة ومن ثم يتم حركة العجلات ولكن هذا النوع قد اندثر لصعوبة التعامل معه سواءً كان ذلك من حيث الصيانة أو الكفاءة أو التصنيع ابتداءً.

ذات احتراق داخلي

وهو المستخدم والمتداول الآن فهي أثبتت كفائتها من حيث التشغيل ومن خلالها يسهل ملء السيارة بالوقود اللازم كم أن التكلفة فليلة إلى حدٍ ما .

نتيجة بحث الصور عن كيف يعمل محرك السيارة
كيف يعمل محرك السيارة

فكرة العمل

لمحاولة تخيّل كيف يتم العمل تذكّر المدافع التي كنّا نشاهدها في الأفلام السينمائية القديمة والتي تقوم فكرتها على وضع بعض البارود في الجزء الخلفي من المدفع ثم يتم وضع كرة من الحديد في بداية المدفع (الفوهة) ثم يتم إشعال هذا البارود فتنطلق هذه الكرة الحديد بعد أن تولدت الطاقة الحرارية الهائلة المطلوبة.

هذه الفكرة هي التي تحدث في سيارتك وأنت لا تدري، فإذا وضعنا كمية من الوقود في المكان المحاط وأشعلناه ستتولد كمية هائلة من الطاقة تكفي لدفع الكرة خمسمائة قدم.

وفي هذه الحالة يتم ترجمة هذه الطاقة في حركة الكرة، وغالبًا ما تستخدم معظم السيارات فكرة الإشعال الرباعي التي تقوم بتحويل الوقود إلى حركة وهي عبارة عن أربعة حركات أساسية فاعلة يطلق على كلٍ منها شوط.

محرك السيارة والشوط الأول (شوط السحب)

يتم تحرك المكبس من الأعلى إلى مؤديًا لانخفاض الضغط والتي يعبر عنها (بالخلخلة) ويكون حينها صمام السحب (صمام الإدخال) مفتوحًا فيدخل مزيج من الوقود مع الهواء إلى داخل اسطوانه الخاصة بالاحتراق ويكون الصمام الخاص بالعادم مغلقًا، مع وجود اختلاف للطرق التي يتم فيها تكوين ذلك المزيج، وفي الطرق الحديثة يقوم فيها المكبس  بالسحب للهواء من المجال الخارجي مرورًا بفلاتر وحينها تقوم البخاخات بنشر الوقود وبالتالي يتكون المزيج .

صورة ذات صلة
محرك السيارة

محرك السيارة والشوط الثاني (شوط الضغط)

يتم تحرك المكبس من الأسفل-وهي النقطة التي كان قد وصلها في نهاية الشوط السابق-إلى النقطة العليا –وهي لأعلى نقطة- وهو في ذلك يضغط على ذلك الخليط من الوقود والهواء فترتفع درجة الحرارة جرّاء الضغط ويلاحظ أن الصمامان يكونان في حالة انغلاق، ثم عند نهاية هذا الشوط أي حين وصول المكبس إلى أعلى نقطة حينها يتم انطلاق الشرارة من شمعة الاشتعال.

محرك السيارة والشوط الثالث (شوط القدرة)

حين تنطلق الشرارة من شمعة الاشتعال-وهي آخر مرحلة في الشوط الثاني-تقوم عندها بتفجير الخليط المكون من الوقود والهواء والتي قد قامت برفع درجة حرارته نتيجة لحركة المكبس في الشوط الثاني ويلاحظ أن الصمامان يكونان في حالة انغلاق أيضًا في هذا الشوط والآن قد توافر لدينا عدة مكونات وهي الوقود والهواء والضغط والشرارة كل ذلك من شأنه أن يؤدي إلى إحداث إشعال فينتقل من الخليط مع قوة ضغط هائلة فيؤثر على سطح المكبس فيقوم بدفعه إلى الأسفل أي من أعلى نقطة إلى أسفل نقطة والمحرك يعتمد في الأصل على القوة الضاربة المتولدة من هذا الشوط.

الشوط الرابع (شوط العادم)

يقوم المكبس بالارتفاع من أقل نقطة سفلية إلى أعلى نقطة وهنا صمام العادم يكون في وضع الفتح للسماح بخروج العادم الناتج من احتراق ذلك الخليط طاردًا لذلك العادم إلى الهواء الطلق

ملاحظات هامة

-يلاحظ أن حركة المكبس دائمًا ما تكون حركة رأسية أي إلى أعلى وإلى أسفل ولكن حركة المكبس هذه تتحول من حركة رأسية إلى حركة دائرية وذلك عن طريق الجزء الموضوع بالزيت وذلك لتقليل الاحتكاك، ثم يأخذ العمود المختص بنقل الحركة هذه الحركة الدائرية إلى عجلات السيارة فيتم ترجمة ما سبق على هذا التحرك الملموس على العجلات ومن ثم على جسم السيارة بالكامل

-يلاحظ أن المحرك من أربعة اسطوانات فيكون أحد المكابس في الشوط الأول (شوط السحب) والثاني في الشوط الثاني (شوط الضغط) والثالث في الشوط الثالث (شوط القدرة) والرابع في الشوط الرابع (شوط العادم) وهذه الدورة في المحركات رباعية الأشواط.

صورة ذات صلة
كيف يعمل محرك السيارة

القواعد الترموديناميكية

تعتمد القواعد الترموديناميكية في محركات الاحتراق الداخلي على ثلاثة أشياء: (الحجم، والضغط، والحرارة) وكل واحدة منها تؤثر في الاثنتين، فكلما قلّ حجم الغاز المضغوط يزيد ضغطه وترتفع حرارته، يُستنتج إذًا أنه يتم استخدام الطاقة الحرارية لتوليد طاقة حركية وذلك من خلال التحكم في الارتفاع والهبوط في حرارة وحجم وضغط الخليط.

مكونات محرك السيارة

الصمامات

فلكل اسطوانه صمامان أحدهما لإدخال الوقود والهواء والآخر يُخرج نواتج الاحتراق وهما ينفتحا وينغلقا حسب الشوط الذي هما فيه.

المبرد

سائل مكون من بعض المواد الكيميائية مع الماء ليحافظ على عدم ارتفاع درجة حرارة المحرك فيلطفها دائمًا وله طريق خاص حتى لا يتم اختلاطه مع زيت المحرك.

المكبس

وهو جسم من الصُلب يتحرك للأعلى والأسفل داخل الأسطوانة.

حلقات المكبس

توجد حلقات المكبس فيما بين الجزء الخارجي للمكبس والداخلي للاسطوانة فيتم السماح لحركة المكبس ومنع تسرب خليط الوقود والهواء وناتج الاحتراق كما أنها تمنع من تسرب الزيت لداخل الاسطوانة، ويتم تغيير تلك الحلقات إذا تم ملاحظة معدل قليل متكرر في منسوب الزيت لأنه قد تم تسربه إلى داخل الاسطوانة.

غرفة الاحتراق

وهي المكان الذي يحدث فيه الاحتراق ويلاحظ أنه تتأرجح بين قيمة صغرى وعليا وذلك عند الانضغاط وعند سحب الخليط، والفرق بين القيمتين تقاس بوحدة اللتر أو السنتيمتر مكعب ويلاحظ أن اللتر يساوي 1000 سم3 ففي حالة ما إذا كان المحرك يحتوي على أربعة اسطوانات فتقوم كل اسطوانة تقوم بإزاحة نصف لتر فتكون السعة للمحرك 2 لتر، وسعة المحرك توضح بيانات عن قوة المحرك، والمحرك ذو السعة الكبيرة أفضل من المحرك ذو السعة الأصغر فيعبر عن أنه الأقوى .

نتيجة بحث الصور عن كيف يعمل محرك السيارة
كيف يعمل محرك السيارة

عمود التوصيل

وهو العمود المسئول عن توصيل المكبس إلى ناقل الحركة فيكون هناك حركة دائرية.

عمود الكرنك

وهو المسئول عن تحريك المكبس إلى الأعلى وإلى الأسفل.

وعاء الزيت (حوض الزيت)

وهو وعاء يوجد به زيت من تركيبة كيميائية خاصة يتم غمر عمود ناقل الحركة فيه، ومعلوم أن الزيت يقلل من الاحتكاك بين القطع المختلفة.

 

 

 

 

موضوعات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى