محرك السيارة أو كما يطلق عليه محرك الاحتراق الداخلي، أي أن المحرك يعتمد على حدوث احتراق من أجل توليد عزم الدوران، ويحدث الاحتراق داخل المحرك من خلال خلط أحد أنواع الوقود مع الهواء ثم تعريضه لشرارة من أجل الاحتراق، وذلك للاستفادة من الطاقة الحركية الناتجة عن الاحتراق وتحوليها لطاقة حركية، ويقوم المحرك بهذه العملية من خلال عدة أجزاء وبتسلسل منظم، وهذا ما سيتم شرحه بشكل مبسط خلال المقال.[١][٢]


أجزاء محرك السيارة

يتكون محرك السيارة من ثلاثة أقسام رئيسية، وهي رأس المحرك وصدر المحرك وحوض التجميع، وفي كل قسم توجد عدة أجزاء، وفي ما يأتي توضيح بأهم الأجزاء الرئيسية:[٣]


أجزاء رأس محرك السيارة

يقصد برأس المحرك (CYLINDER HEAD) الجزء العلوي منه، والذي يحتوي على مجموع من الأجزاء التي تنظم عملية حقن الوقود، وإخراج العادم، وإطلاق شرارة الحتراق، وفي ما يلي توضيح لهذه الأجزاء:[٤]

  • حشوة الرأس (Head gasket): أو كما يطلق عليها كاسكيت الرأس، وتتواجد هذه الحشوة ما بين رأس المحرك وصدر المحرك، ووضيفتها منع تسرب الزيت وسائل التبريد.
  • الصمامات (Head Valves): ويطلق عليها أيضًا صبابات، وهي مجموعة من المداخل ما بين رأس وصدر المحرك، تعمل على إدخال خليط الوقود والهواء إلى حجرة الاحتراق في الصدر، وتخرج منه العادم.
  • شعلات الاحتراق (Spark Plugs): أو كما يطلق عليها البواجي، تعمل هذه الشعلات على إعطاء الشرارة من أجل احتراق الوقود، ويتراوح عددها ما بين 4 إلى 16 شمعة بحسب عدد أسطوانات المحرك.
  • حاقن الوقود (Fuel Injectors): يطلق عليها أيضًا البخاخات، وهي الجزء المسؤول عن تحويل الوقود إلى رذاذ باستخدام الضغط، وذلك لتسهيل خلطه مع الهواء واحتراقه داخل حجرات الاحتراق.
  • عمود الحدبات (Head Camshaft): ويطلق عليه أيضًا كامشفت، وهو قضيب معدني متعرض يرتبط بالعمود المرفقي بحزام، وتكون وظيفته الأساسية تنظيم عمل الصمامات إدخال الوقود وإخراج العادم.
  • ممرات الزيت وسائل التبريد: يتضمن رأس المحرك على قنوات لتمرير كل من زيت المحرك وأخرى لسائل التبريد، وذلك من أجل التخلص من الحرار وتسهيل الحركة.


أجزاء صدر المحرك

يمتلك صدر المحرك (Engine Block) الحجم الأكبر بين أقسامه، وهو غالبًا يصنع إما من الألمنيوم أو الحديد، وتعد وظيفة صدر المحرك الأساسية هي احتواء الاحتراق وتحويله إلى حركة، وفيما يأتي تفصيل أهم أجزائه:[٥]

  • الأسطوانات (Cylinder): كما تعرف بالحجرات الاحتراق أو السلندرات، وهي تجاويف أسطوانية في صدر المحرك، يحيط بها قنوات لزيت المحرك وسائل التبريد، ووظيفتها الأساسية احتواء الاحتراق وحركة المكابس.
  • المكابس (Pistons): وهي أجزاء أسطوانية الشكل رأسها مسطح من الأعلى، ويتصل بها أذرع من الأسفل لنقل الحركة إلى العمود المرفقي، وتتواجد داخل الأسطوانات.
  • حلقات المكابس (Piston Ring): وهي نوع من الحشوات المعدنية على شكل حلقات تحيط بالمكابس، وذلك لمنع تسرب الوقود والعادم إلى حجرة العمود المرفقي، من أجل الحفاظ على الضغط داخل حجرة الاحتراق، وكذلك تحافظ على كمية مناسبة من الزيت على المكابس، بالإضافة غلى تحسين النقل الحراري ما بين المكابس وجسم المحرك.


أجزاء حوض التجميع

يقصد بحوض التجميع الجزء السفلي من المحرك، والذي يتجمع فيه زيت المحرك، ويعلو هذا الحوض حجرة العمود المرفقي (Crankshaft)، ولا يتواجد في هذا الجزء العديد من الأجزاء حيث أن وظيفته احتواء الزيت، وكذلك العمود المرفقي الذي يتصل بأذرع المكابس من أجل تحويل حركتها العمودية للأسفل والأعلى إلى حركة دورانية، ونقلها إلى ناقل الحركة (Transmission) أو كما يعرف الجير.[٥]


أجزاء أخرى للمحرك

يتصل بالمحرك أجزاء أخرى خارج جسم المحرك، ومن أهم هذه الأجزاء ما يلي:[٥]

  • حزام/سلسلة التوقيت (Timing Belt/Chain): ويطلق عليها أيضًا كشاط أو جنزير الصدر، وذلك بحسب المادة المصنع منها، حيث يطلق حزام على المطاط، وجنزير على السلسة المعدنية، وتكون مهمة هذا الجزء مزامنة حركة العمود المرفقي مع عمود الحدبات، وذلك لضبط توقيت إدخال الوقود وإخراج العادم من حجرة الاحتراق.
  • مشعب السحب (Intake Manifold): وهو الجزء الذي يتصل بالقسم العلوي من المحرك، ويكون مسؤول عن إدخال الهواء اللازم إلى حجرات الاحتراق.
  • مشعب العادم (Exhaust Manifold): يتصل هذا الجزء أيضًا بالقسم العلوي، وهو مسؤول عن إخراج العادم من رأس المحرك.


آلية عمل محرك السيارة

تعمل محركات السيارات في الوقت الحاضر بنظام الأربعة أشواط، ويقصد بها أن كل دورة للمحرك تتكون من 4 أشواط للمكاب داخل الأسطوانات ولكل شوط وظيفة محددة سيتم توضيحها في الآتي:[٦]

  • شوط السحب: في هذه الحالة يكون المكبس في أعلى الأسطوانة، ويتجه للأسفل ساحبًا معه خليط الوقود والهواء داخل الأسطوانة، ويتزامن مع هذا الشوط فتح صمامات الحقن.
  • شوط الضغط: خلال هذا الشوط يعود المكبس من الأسفل إلى أعلى الأسطوانة ليقوم بضغط الوقود مع الهواء داخل، ويتزامن مع هذا الشوط إطلاق شرارة شمعة الحتراق لخلق انفجار، وإغلاق جميع الصمامات.
  • شوط الدفع: ينتقل المكبس خلال هذا الشوط من أعلى الأسطوانة إلى أسفلها نتيجة الضغط المتولد من الانفجار، دافعًا معه العمود الفرقي في الأسفل، وخلال هذا الشوط تحصل المركبة على قوة الدفع.
  • شوط العادم: يصعد خلال هذا الشوط المكبس من أسفل الأسطوانة إلى أعلاها دافعًا معه العادم الناتج عن الاحتراق، وخلال هذا الشوط يتزامن فتح صمامات العادم.
  • دورة المحرك: تتكرر هذه الأشواط في كل دورة للمحرك في جميع أسطواناته بشكل متزامن، حتى يحصل المحرك على أعلى عزم ممكن وبأقل اهتزاز، والجدير بالذكر أن عدد دورات المحرك في الدقيقة الواحدة لا تقل عن 900 دورة، ويمكن أن تصل بالحد الأقصى لغاية 7 آلاف دورة أو أكثر بحسب نوع المحرك.


المراجع

  1. ↑ engine consists of a,motion drives the vehicle's wheels. "Internal Combustion Engine Basics", energy, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  2. ↑ "internal-combustion engine", britannica, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  3. ↑ "LIST OF CAR ENGINE PARTS: ITS FUNCTION (WITH PICTURES)", theengineerspost, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  4. ↑ Saif M (2/8/2021), "CYLINDER HEAD: DIAGRAM, PARTS, FUNCTIONS, TYPES, USES", theengineerspost, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  5. ^ أ ب ت Jignesh Sabhadiya, "30 Basic Parts Of The Car Engine With Diagram", engineeringchoice, Retrieved 26/6/2022. Edited.
  6. ↑ K.C. COLWELL (17/4/2019), "Here's How Your Car's Engine Works", caranddriver, Retrieved 26/6/2022. Edited.