المحرّك
المحرّك هو نوع من الآلات التي تحول الطاقة المزوّدة إلى أشكال أخرى، مثل تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية، كما هو الحال في محركات الاحتراق الداخلي. هناك عدة أنواع من محركات الاحتراق، بما في ذلك محرّك الديزل، محرّك الأتو، محرّك الستيرلينغ، محرك الاحتراق الداخلي، محرك الاحتراق الخارجي، والمحرّك البخاري.
أجزاء محرّك السيارة
تتكون محرّكات السيارات من عدة أجزاء أساسية، ومن أبرزها:
- الأسطوانة: تُعتبر الجزء الرئيسي في المحرّك، وعادة ما تحتوي محركات السيارات على عدد زوجي من الأسطوانات، مثل أربعة، أو ستة، أو ثمانية.
- البواجي: تلعب دوراً محورياً في توليد الشرارة الكهربائية اللازمة لبدء عملية الاحتراق. تستخدم البواجي فقط في المحركات التي تعمل بالغاز، لعدم قدرتها على الاشتعال الذاتي، بينما في محركات الديزل لا حاجة للبواجي بسبب قدرة الديزل على الاشتعال الذاتي عند ارتفاع درجة الحرارة.
- الصمام: هو جزء من الأسطوانة، حيث تحتوي كل أسطوانة على صمامين؛ أحدهما يدخل الوقود والثاني يخرج نواتج الاحتراق.
- المكبس: قطعة صلبة تتحرك لأعلى ولأسفل داخل الإسطوانة.
- غرفة الاحتراق: هي المنطقة التي يحدث فيها احتراق الوقود نتيجة الضغط أو الشرارة.
- عامود التوصيل: يربط المكبس بعمود نقل الحركة، وينتج عنه الحركة الدائرية في المحرّك.
- عامود نقل الحركة: هو العنصر الذي يقوم بتحريك المكبس لأعلى ولأسفل.
- غرفة الزيت: المنطقة التي تُحفظ بها زيت المحرّك، لتغمر بها عامود نقل الحركة.
طريقة عمل محرّك السيارة
يعتمد مبدأ عمل محرك السيارة على مبادئ الديناميكا الحرارية، ويمكن تلخيص هذه العملية في أربع خطوات رئيسية كما يلي:
- شوط الشفط: في هذه المرحلة، يتحرك المكبس داخل الأسطوانة، مما يؤدي إلى زيادة حجم الغرفة، مما يسمح بدخول الهواء والوقود عبر الصمامات المخصصة.
- شوط الضغط: يتم في هذا الشوط تغيير اتجاه الحركة، وغلق منافذ دخول الوقود، مما يقلل من حجم غرفة الاحتراق ويشكل الضغط المطلوب لبدء عملية الاحتراق.
- شوط الاحتراق: يبدأ عندما يصل المكبس إلى أعلى نقطة، حيث يتكون أكبر ضغط مطلوب للاحتراق. من خلال الشرارة، يتم احتراق الوقود الذي تم ضغطه مسبقاً، مما يولد طاقة تحرّك العجلات.
- شوط طرد العادم: بعد عودة المكبس إلى وضعه الأصلي، يتم فتح الصمام لطرد العوادم المتبقية. وبعد التخلص من جميع العوادم، يعود المكبس مرة أخرى إلى نقطة البداية لبدء دورة جديدة.
