كيف يعمل محرك السيارات

المحرك

المحرك هو جهاز يقوم بتوليد الطاقة الحركية من أشكالها المختلفة، وهو ثورة علمية في مجال الميكانيكا، انتشرت استخداماته في كافة الإحتياجات البشرية، وهو من النِعَم التي وهبها الله للبشرية، لتسهيل أمور حياتهم اليومية، فما عادت تستغني عنها، لإعتمادها الكلي عليها، فتوفير الوقت والجهد، هو مدار بحث البشرية، لزيادة الإنجازات، وزيادة كفاءة العمل، و أحد تطبيقات هذه المحركات السيارة، والتي أصبحت ركنا في زماننا لا يستغنى عنه.

المحركات ذات الإحتراق الداخلي

جاء تصميم محرك السيارة بالإعتماد على علم الديناميكا الحرارية، والتي يقصد بها تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية، باستخدام أنواع مختلفة من المحركات، تصنف بناء على طريقة توليد هذه الطاقة الحرارية، ومحرك السيارة يعد من المحركات ذات الإحتراق الداخلي، حيث يتميز هذا النوع من المحركات، بسهولة التصنيع، وقلة التكلفة، مقارنة مع المحركات ذات الإحتراق الخارجي، وسهوله تزوده بالوقود، وكفائته التشغيلية العالية.

أجزاء محرك السيارة الرئيسية

• الاسطوانات وهي غرف الإحتراق، التي يتم بها ضغط الوقود، واحتراقه، وتوليد انفجار كافي لتمدد الهواء داخله، مشكلا قوة دفع حركية، يستفاد منها في تحريك السيارة، وتحتوي هذه الاسطوانات على نظام إدخال وإخراج للوقود، ومواد للتبريد والتزييت للفصل بينها، وذلك باستخدام الحلقات المحيطة بها، كما يشار إلى قوة ونوع المحرك، بناء على عدد هذه الاسطوانات وطريقة ترتيبها.
• المكابس وهي قطع معدنية صلبة، تتحرك داخل الإسطوانات، والهدف منها، ضغط حيز الاسطوانة، وامتصاص رد الفعل الناتجة عن الاحتراق، وتحويلها إلى الطاقة الحركية المنشودة من العملية.
• مصدر شرارة كهربائية، وذلك حسب نوع الوقود المستعمل في تشغيل المحرك، حيث يستفاد من هذه الشرارة في إحداث الإحتراق.
• غرف احتراق، وهي التي تحدد سعة المحرك، ويتم فيها انضغاط الوقود، بزيادة وتقليل حيز هذه الغرف.
• عمود الكامات وهو الذي يعمل على تحريك المكابس للأعلى والأسفل.
• عمود التوصيل والذي يوصل بعمود ناقل الحركة، لتوليد عزم حركة دوراني، يتم نقله عن طريق ما يسمى بالحذافة، والتي تقوم بدورها بتحويل الحركة ما بين دائرية وأفقيه ونقلها للعجلات.

كيفية عمل المحرك

يعمل المحرك بدورة عمل كاملة، تبين آلية عمله، وهي مُركبة من أشواط تبين حالة العمل الكلي.

• شوط الشفط: وفيه يتحرك المكبس داخل الإسطوانة، لزيادة مساحة غرفتها، والسماح لدخول الوقود والهواء، وذلك من خلال صمامات خاصة في بنية الإسطوانة إلى غرفة الإحتراق داخلها.
• شوط الضغط: وفيه يعكس المكبس اتجاه حركته، مما يؤدي إلى إغلاف فتحات تزويد الوقود، وتقليص مساحة غرف الإحتراق، بحيث يتم توليد الضغط اللازم للإحتراق.
• شوط الإحتراق: عند وصل المكبس إلى أعلى نقطة، وأقصى ضغط ممكن لمواد الإحتراق، يتم التأثير بشرارة إحتراق، تؤدي إلى حدوث إحتراق للوقود المضغوط، مما يشكل انفجار، يؤدي إلى تمدد الهواء دافعا المكبس، وذلك بقوة رد فعل مغايرة في الإتجاه، تقوم بتحريك العمود الناقل للحركة، لإيصالها إلى العجلات
• شوط طرد العادم: عند اكتمال شوط الإحتراق يعود المكبس إلى أسفل نقطه له، ليتيح فتح صمام للتخلص من العادم الناتج عن الإحتراق، وبسبب دوران ناقل الحركة يعود المكبس إلى نقطة البدء، للدخول في دورة عمل جديدة من أربعة أشواط.