كيف يعمل محرك السيارة؟


المحرك عبارة عن جهاز يحول الطاقة من الوقود إلى قوة دافعة ويتسبب في تحرك السيارة ، وسوف نشرح بإيجاز في استمرار هذا المقال.


يتشابه أداء معظم السيارات التي تعمل بالبنزين الخفيف ، وفي كل منها يحول محرك السيارة القوة الناتجة عن انفجار البنزين في غرفة الاحتراق إلى قوة دورانية (عزم الدوران).

 

 

يحتاج محرك السيارة إلى العوامل الثلاثة الرئيسية التالية للبدء:

 

1- وقود (بنزين).

 

2-الهواء ،

 

3. الشرارة والحرارة اللازمتين للاحتراق ،

 

المزيج الصحيح من هذه العوامل الثلاثة ، في الوقت والمكان المناسبين ، سيبدأ تشغيل المحرك.

 

1- وقود (بنزين):

 

في محركات المكربن ​​، تساعد المضخة والمكربن ​​في دخول البنزين إلى غرفة الاحتراق بكمية معينة في الوقت والمكان المناسبين. ولكن في محركات الحقن ، فإن مهمة توصيل البنزين إلى غرفة الاحتراق هي مسؤولية محطة الوقود. يتم توفير الطاقة بواسطة البطارية.

 

في محركات الحاقن ، يتم التحكم في كمية وتوقيت وصول البنزين إلى غرفة الاحتراق بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية ، أو الكمبيوتر المركزي للسيارة. تحدد وحدة التحكم الإلكترونية ، من خلال المستشعرات المختلفة في المحرك (مستشعر ضغط الهواء ودرجة الحرارة ، ومستشعر موضع المكبس والصمام ، وما إلى ذلك) كمية وتوقيت حقن الوقود من خلال الفتحات أو إبر الحاقن. هذا هو السبب في أن استهلاك الوقود في محركات الحقن أقل من محركات المكربن.

 

2-الهواء:

 

يوجد في كل محرك مسار للهواء لدخول غرفة الاحتراق ، وفي لحظة بدء التشغيل ، يقوم المحرك البادئ (الذي يعمل بطاقة البطارية) بتحريك المكابس. اعتمادًا على حالة المكابس ، يكون أحد المكابس على الأقل في حالة شفط في أي وقت. 

 

يتم التحكم في كمية ووقت الهواء الذي يدخل كل من الأسطوانات بواسطة مجموعة تتكون من محرك متدرج ، ومستشعر ضغط هواء مدخل ، وصمام هواء وصمام هواء مدخل (مقياس جهد).

 

3. الشرر والحرارة اللازمتان للاشتعال وبدء تشغيل المحرك:

 

الشرارة مسؤولة عن إحداث الشرارة وتهيئة الظروف للانفجار. تقع مسؤولية إمداد الشمعة بالطاقة على الملف ، حيث ينقل الملف الكهرباء إلى الشمعة عبر السلك. 

 

يتم التحكم في تشغيل الملف بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية ، وتقوم وحدة التحكم الإلكترونية بنقل الأمر ووقت الإشعال إلى الملف.


 تشغيل محرك السيارة

 

1. يتم نقل الطاقة إلى محرك البادئ ويبدأ العمود المرفقي في الدوران. يتم توصيل العمود المرفقي بالمكابس عبر قضبان التوصيل.

 

2. مع دوران العمود المرفقي ، وفقًا لترتيب تصميمه ، تحدث الأحداث التالية في وقت واحد:

 

2-1-تتحرك المكابس.

 

2.2 يدور عمود الصمام ، المتصل بالعمود المرفقي عبر حزام توقيت (أو سلسلة).

 

2-3- دوران ساق الصمام بترتيب وتوقيت معين يفتح ويغلق صمامات كل رأس أسطوانة.

 

2-4- مع دوران العمود المرفقي ، يتم تنشيط المستشعر المغناطيسي للعمود المرفقي وتقوم وحدة التحكم الإلكترونية بتنشيط مضخة الغاز وتوصيل البنزين إلى الجزء الخلفي من فوهات الوقود.

 

2-5-ECU يرسل رسالة شرارة إلى الملفات وشمعات الإشعال.

 

2-6- المكابس التي تتحرك إلى أسفل بسبب الشفط تسحب الهواء والبنزين إلى داخل الأسطوانة. مع استمرار المكبس في التحرك إلى أدنى نقطة له ، يغلق ساق الصمام صمامات مدخل الغاز والهواء.

 

2-7- عندما يرتفع المكبس ، يتم إغلاق جميع صمامات الأسطوانة (مخرج الدخان ، ومدخل البنزين والهواء) ، ويتكثف خليط البنزين والهواء وتنفجر شمعة الإشعال.

 

2-8- القوة الناتجة عن هذا الانفجار تدفع المكبس لأسفل وتدور العمود المرفقي.

 

2-9- بعد ذلك ، يرتفع المكبس مرة أخرى ويتم فتح صمامات مخرج الدخان ويخرج الدخان من الاحتراق من غرفة الأسطوانة.

 

2-10 عندما يصل المكبس إلى الحد الأقصى ، فإنه يستعد لتكرار العملية (الحالة 6-2).

تحدث نفس الخطوات لجميع المكابس ، 

 

 خطوات تشغيل المحرك

 

يختلف تصميم العمود المرفقي عن المحركات ذات 4 أسطوانات و 5 أسطوانات و 6 أسطوانات وحتى 3 أسطوانات. تم تصميم العمود المرفقي بحيث ينتج واحد على الأقل من المكابس قوة دفع في أي وقت وتكون عملية دوران العمود المرفقي مستمرة.


كيف يعمل محرك السيارة؟

 

المحرك في السيارة ينتج الطاقة في الواقع.


محرك السيارة عبارة عن مجموعة من المعدات الميكانيكية والإلكترونية التي تنتج الطاقة معًا.


يتكون محرك السيارة من العديد من المكونات مثل: الاسطوانة ، المكبس ، الصمام ، العمود المرفقي و ..


تستخدم السيارات محركات مختلفة حسب المستخدم.


تتم تسمية محركات السيارات عمومًا وفقًا لنوع الأسطوانة وترتيب الأسطوانات.


في الشكل التالي ، ستتعرف على بعض أنواع المحركات من حيث ترتيب الأسطوانات والمكابس.


في الصورة أدناه ، يمكنك رؤية مجموعة المكابس وقضبان التوصيل.


المكبس هو قطعة موجودة داخل الاسطوانة ويظهر في الصورة أدناه عدد الاسطوانات.


محرك السيارة هو نوع من محركات الاحتراق الداخلي.

 

تنتج هذه الأنواع من المحركات الطاقة وتعمل عن طريق حرق الوقود وإطلاق الطاقة الموجودة فيه.


في الواقع ، أساس عمل هذه المحركات هو تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى عمل ميكانيكي.


ماذا يعني تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية؟

 

عن طريق حرق الوقود ، يمكن إطلاق الطاقة الكيميائية الموجودة فيه.


يتطلب حرق الوقود ثلاثة أشياء: الوقود والهواء والحرارة (شرارة).


في محرك السيارة ، يتم خلط الوقود مع الهواء بنسبة معينة ويتم إشعاله بواسطة شمعة احتراق.


تؤدي الطاقة الناتجة عن تمدد الوقود إلى تحرك المكبس داخل الأسطوانة ، مما يؤدي في النهاية إلى تحرك السيارة.


محركات رباعية الأشواط

 

جميع السيارات التي نستخدمها اليوم رباعية الأشواط. أربعة أشواط تعني أن هذه المحركات تحول الطاقة في الوقود إلى عمل ميكانيكي في أربع دورات.


تشمل الدورات الأربع للمحركات رباعية الأشواط: الشفط ، والضغط ، والاحتراق ، وأخيراً التفريغ.


يوضح الشكل أدناه الأوقات الأربعة الرئيسية للمحركات رباعية الأشواط.


كيف يجمع محرك السيارة بين الوقود والهواء؟

 

في الماضي ، كانت الأنظمة الميكانيكية مسؤولة عن الجمع بين الوقود والهواء.


النظام الذي فعل هذا كان يسمى المكربن. اعتمد المكربن ​​على تأثير فنتوري .


في شرح بسيط ، يمكن القول أنه إذا قمت بتغيير قطر عنق الزجاجة في أنبوب يمر من خلاله السائل ، ستتغير سرعة وضغط السائل داخل الأنبوب.


تم إنشاء المكربن ​​باستخدام تغيير الضغط والوقود المدمج مع الهواء بنسبة معينة من خلال قناة ضيقة تسمى الهزهزة. يجب أن تكون هذه النسبة بشكل مثالي 1 وحدة من كتلة الوقود إلى 14.7 وحدة من كتلة الهواء. وتسمى هذه النسبة المثالية أيضًا النسبة المتكافئة.


ولكن في الواقع ، فإن أفضل نسبة لتشغيل محرك السيارة هي الرقم حول 12.5: 1 إلى 12.9: 1. تسمى هذه النسبة أيضًا LBT .


في هذه النسبة ، يمكن الحصول على أفضل خرج عزم من محرك السيارة.


في السيارات القديمة ، يجب تعديل هذه النسبة باستمرار بواسطة ميكانيكي محترف ؛ بحيث تستطيع السيارة العمل بأقل قدر من التلوث واستهلاك الوقود.


ما هو دور ASIO في الجمع بين الوقود والهواء للاحتراق في محرك السيارة؟

 

ولكن اليوم ، تُركت مهمة المكربن ​​تمامًا لبعض أنظمة ISO والحاقنات الخاصة بالسيارات.


في السنوات الأخيرة ، أصبح تلوث الهواء واستهلاك الوقود مشكلتين رئيسيتين لشركات صناعة السيارات.


وفقًا لذلك ، يسعى جميع صانعي السيارات إلى تقليل انبعاثات المركبات وإدارة استهلاك الوقود في سياراتهم بشكل أفضل.


النظر في هذه المسألة والنظر في أن أنظمة المكربن ​​ليس لديها سيطرة دقيقة وصحيحة على التلوث واستهلاك الوقود ؛ تم استبدال أنظمة الحاقن بالتحكم ISO.


في أنظمة الحاقن ASIO ، تصحح السيارة باستمرار نسبة الوقود إلى الهواء من خلال تلقي معلومات دقيقة حول حالة السيارة من خلال أجهزة استشعار مختلفة.


تتحكم الحاقنات أيضًا باستمرار في كمية حقن الوقود وفقًا لأمر ISO. وقد أدى ذلك إلى تحسين التحكم في الملوثات الناتجة وإدارة أفضل لاستهلاك الوقود في محرك السيارة.


في مركبات الحقن وفي المركبات العامة التي يقودها ASI (كمبيوتر) ، يمكن استخدام التشخيص لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.


كيف يتم الاحتراق في محرك السيارة؟

 

في المحركات الداخلية ، يتولد الاحتراق باستخدام الحرارة.


في محرك السيارة ، تكون شمعات الإشعال للسيارة مسؤولة عن توليد الحرارة.


يجب أن تنطلق الشرارة في محرك السيارة في الوقت المناسب ، بحيث يحترق المزيج المكثف من الوقود والهواء تمامًا في أفضل وقت


كان Delco مسؤولاً عن ضبط توقيت اشتعال السيارات القديمة ؛ والتي تستخدم معدات ميكانيكية لعمل ذلك حسب سرعة المحرك.


كما تعلم ، بطارية السيارة 12 فولت ؛ التي لا تملك الطاقة اللازمة لإنتاج شرارة قوية يمكنها إشعال خليط الوقود والهواء بشكل جيد.


لهذا السبب ، يتم استخدام الملفات في نظام الإشعال.


الملف هو في الواقع محول مكبر للصوت يحول 12 فولت من الكهرباء إلى آلاف الفولتات وأكثر (اعتمادًا على نوع الجهاز واستخدامه ، يختلف جهد الخرج هذا).


تم توزيع هذا الجهد العالي جدًا بين شمعات الإشعال في السيارات القديمة بواسطة Delco لإحداث احتراق مناسب في محرك السيارة.


في السيارات الجديدة ، تم تعيين كل هذه المهام إلى ISO للسيارة للحصول على أفضل كفاءة من محرك الاحتراق الداخلي للسيارة.


وأخيرا

 

أخيرًا ، بعد الاحتراق في الأسطوانة والمكبس ؛ عندما يتحرك المكبس إلى أسفل بسبب تمدد الغاز المشتعل ، يحدث عمل ميكانيكي ؛ في محرك السيارة ، يتحول إلى حركة التوائية ، ومن خلال نقل هذه الحركة إلى العجلات بواسطة علبة التروس ، فإنه يتسبب في تحرك السيارة.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel