وصلتني هذه النبذه عن طريق البريد من الاخakramnssar واحببت ان اضعها هنا للفائدة العامة
محرك الاحتراق الداخلي
لمحة عامة
سميت هذه المحركات بالمحركات ذات الاحتراق الداخلي و ذلك لان احتراق المزيج ( الوقود+ الهواء ) يتم
في داخلها , وتعمل محركات الاحتراق الداخلي على تحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود الى
طاقة حرارية نتيجة عملية الاحتراق ثم الى طاقة ميكانيكية تعمل على تحريك اجزاء السيارة المختلفة
انواع محركات الاحتراق الداخلي و المستخدمة في السيارات
تقسم المحركات حسب الشكل الى
محركات عمودية , محركات افقية , محركات مائلة
تقسم المحركات حسب الوقود المستخدم الى
محركات تعمل بالبنزين , محركات تعمل بالديزل , محركات تعمل بالوقود المحسن , محركات تعمل بالطاقة
البديلة
تقسم المحركات حسب مبدء العمل الى
محركات ثنائية الاشواط , محركات رباعية الاشواط
اجزاء المحرك الرئيسية
راس الاسطوانات ( راس المحرك ) :- و يركب على جسم الاسطوانة , و يحوي راس الاسطوانات على غرف
الاحتراق و الصمامات و روافعه
الاسطوانات :- و هي عبارة عن جيب اسطواني يصنع من الفولاذ او حديد الزهر , و تعتبر الاسطوانة مجرى
لحركة المكبس ليتم اشواطه الاربعة لاتمام عمل محرك السيارة
المكبس :- يتحرك المكبس حركة ترددية مستقيمة داخل الاسطوانات , و يتم المكبس اربع اشواط اثناء
الصعود و النزول
اذرع التوصيل :- و تستعمل لوصل المكابس بعمود المرفق , فتتصل نهاية ذراع التوصيل الكبرى بمحور عمود
المرفق ام النهاية الاخرى لذراع التوصيل فيوصل مع المكبس بواسطة مسمار المكبس
عمود المرفق :- يزود عمود المرفق المحرك بقوة دوران مستمر , فيعمل على تحويل الحركة الترددية
الناتجة عن المكبس الى حركة دائرية ثم ينقلها الى باقي اجزاء المركبة الميكانيكية ثم الى عجلات
السيارة فتتحرك المركبة
الحدافة :- عبارة عن عجلة من الصلب ثقيلة نسبيا و مثبته بواسطة براغي في النهاية الخلفية لعمود
المرفق و تعمل الحدافة على تنظيم سرعة عمود المرفق بواسطة خاصية القصور الذاتي, و تستخدم الحدافة
كاداة لبداية دوران محرك السيارة حيث يتم تعشيق مسنن محرك بدء الحركة ( السلف ) مع مسنن الحدافة,
كما يستعمل سطح الحدافة كقاعدة للكلتش
عمود الكامات :- و هو عبارة عن عامود يحتوي على كامات , و يعمل عمود الكامات على التحكم في فتح و
اغلاق الصمامات , صمام السحب و صمام العادم
الصمامات و توابعها :- و هي عبارة عن صمام الدخول او السحب الذي يتحكم بدخول المزيج الى غرفة
الاحتراق , و صمام العادم الذي يتحكم بخروج الغازات العادمة بعد عملية الاحتراق
نظرية عمل محركات الاحتراق الداخلي رباعية الاشواط
المحركات رباعية الاشواط :- و هي المحركات التي تتم عملها باربعة اشواط للمكبس داخل اسظوانة المحرك
, و يدور خلالها عمود المرفق دورتين كاملتين 720 درجة
الشوط ( المشوار ):- و هي المسافة التي يتحركها المكبس صعودا او نزولا داخل اسطوانة المحرك
النقطة الميتة العليا :- وهي اعلى نقطة يصل اليها المكبس في مشوار الصعود و يرمز لها ( ن م ع
النقطة الميتة السفلى :- وهي ادنى مسافة يصل اليها المكبس في مشوار النزول و يرمز لها ( ن م س
تتم الاشواط الاربعة في محركات الاحتراق الداخلي رباعية الاشواط في اربعة مشاوير للمكبس وهي
شوط السحب , شوط الضغط , شوط القدرة , شوط العادم
شوط السحب :- يبدا شوط السحب عندما يتحرك المكبس من ( ن . م . ع ) الى( ن. م . ع ) وعندها يفتح صمام
الدخول و يكون صمام الخروج مغلق فيدخل المزيج المكون من الهواء و البنزين داخل حيز الاسطوانة و
ينتهي شوط السحب عندما يصل المكبس بعد ( ن . م . س ) بعدة درجات و عندها يغلق صمام الدخول
شوط الضغط :- يبدا شوط الضغط بعد ( ن . م . س ) بعدة درجات و عندها يتحرك المكبس الى اعلى و يكون
صمامي الدخول و الخروج مغلقين , و عندها يعمل المكبس على ضغط المزيج داخل حيز الاسطوانة . و يستمر
شوط الضغط الى ان يصل المكبس الى قبل ( ن . م . ع ) بعدة درجات
شوط القدرة :- حينما يصل المكبس قبل ( ن . م . ع ) بعدة درجات تحدث شرارة كهربائية من خلال شمعة
الاحتراق و تعمل هذه الشرارة على حرق المزيج المضغوط داخل غرفة الاحتراق , و نتيجة لاحتراق المزيج
يحدث انفجار يعمل على دفع المكبس الى اسفل , و يكون خلال شوط القدرة صمام الدخول و الخروج مغلقين و
ينتهي شوط القدرة عندما يصل المكبس الى ( ن . م . س
شوط العادم :- قبل ان يصل المكبس ( ن . م . س ) ببضع درجات يفتح صمام الخروج ليسمح للغازات العادمة
الناتجة من احتراق المزيج بالخروج من اسطوانة المحرك , و اثناء هذا الشوط يتحرك المكبس الى اعلى
ليعمل على طرد جميع الغازات العادمة و يستمر هذا الشوط الى ان يصل المكبس الى قبل ( ن . م . ع )
بعدة درجات
اما المحرك الحديت الذى يعمل بالمجال المغناطيسى
يعمل بدورتين
1/ الكهرباء 2/ الحركه الميكانيكيه
الكهرباء الموجوده فى السياره الحاليه مكونه من
بطاريه 12 فولت مبينة تكرير اسبراتير موزع تيار على البساتن
الحديث تزيد عن الكهرباء القديمه جهاز يرفع الفولت من 12 فولت الى 48 فولت
ويرفع الامبير من كفائة البطاريه مرتين ليحدث قوه مجال مغناطيسى لنفر حول البستن الذى صنعناه وهو
مكون من اربع مواد منها المعدنيه ومنها العوازل ومنها لرفع كفائه المجال المغناطيسى
كمثال
المحرك القديم لديه اربع اشواط
(1) شوط السحب :
يبدأ المكبس عمله في الحركة من أعلى موضع له ليتحرك إلى الأسفل حيث يكون صمام
الدخول مفتوح ليدخل خليط من الوقود والهواء إلى داخل اسطوانة الاحتراق . وتكون
نسبة الوقود صغيرة بالنسبة للهواء ولكن كافية لإحداث الاحتراق.
(2) شوط الانضغاط :
يغلق صمام السحب عندما يبدأ المكبس في الحركة للأعلى ليضغط خليط الوقود والهواء وترتفع
درجة حرارته تدريجياً ليساعد على رفع كفاءة الاحتراق.
(3) شوط الاحتراق :
في اللحظة التي يصل إليه المكبس إلى أعلى ارتفاع له ( النقطه الميته العليا ) يصبح الخليط عند ضغط
عالي
تنطلق شرارة كهربية لينتج عنها احتراق (انفجار) للوقود المكون للخليط فترتفع
كلا من درجة الحرارة والضغط ارتفاعاً هائلاً لتدفع المكبس بقوة للأسفل.
(4) شوط العادم :
عندما يصل المكبس في حركته للأسفل إلى أدنى قيمة له ( النقطه الميته السفلى ) يفتح صمام العادم
لتخرج نواتج
الاحتراق من المكبس ومنه إلى العادم خارج السيارة ويرتفع المكبس نتيجة لدوران
ناقل الحركة إلى الأعلى طاردا ما تبقى من نواتج الاحتراق ليبدأ دورة جديدة بسحب
كمية جديدة من الهواء والوقود.
مرة أخرى لا حظ أن حركة المكبس كانت دائما حركة رأسية للأعلى وللأسفل ولكن هذه الحركة تتحول
بواسطة الجزء المغمور في الزيت ( لتقليل الاحتكاك ) من حركة رأسية إلى حركة دائرية ليأخذها عمود
ناقل الحركة crank shaft
ليدير عجلات السيارة والتي ستحرك السيارة للأمام أو للخلف.
مرة أخرى لا حظ أن حركة المكبس كانت دائما حركة رأسية للأعلى وللأسفل ولكن هذه الحركة تتحول
بواسطة الجزء المغمور في الزيت ( لتقليل الاحتكاك ) من حركة رأسية إلى حركة دائرية ليأخذها عمود
ناقل الحركة crank shaft
ليدير عجلات السيارة والتي ستحرك السيارة للأمام أو للخلف.
مكونات محرك السيارة
الاسطوانة Cylinder
هذا هو الجزء الرئيسي للمحرك وعادة ما تحتوي محركات
السيارات على أربعة اسطوانات أو ستة أو ثمانية أو أكثر وفي هذه الحالة يتم ترتيب
الاسطوانات في المحرك بثلاثة أوضاع فإما تكون مرتبة على خط مستقيم أو ترتب
في خطين متوازيين أو على شكل حرف V كما هو موضح
في الشكل التالي
ترتيب الاسطوانات في خط مستقيم
ترتيب الاسطوانات في خطين متوازيين
ترتيب الاسطوانات على خطين بزاوية حادة تعمل شكل حرف V
يلعب ترتيب وعدد الاسطوانات
في محرك السيارة دوراً رئيسيا في نعومة حركة المحرك وكفاءته وكذلك سعر السيارة.
شمعة الإحتراق
Spark plug
وهي التي تولد الشرارة الكهربية في لحظة انضغاط الخليط
ليحدث الاحتراق وللعلم في محركات الديزل لا توجد هذه القطعة حيث يحترق
الوقود نتيجة لارتفاع حرارته أي إشتعال ذاتي .
الصمامات
Valves
لكل اسطوانة صمامين واحد لإدخال الوقود والهواء والثاني
لإخراج ناتج الاحتراق ( العادم ) وكلاهما يفتحا ويغلقا حسب الشوط ولكن في حالة شوط
الانضغاط يغلقا تماما.
المكبس Piston
وهو قطعة من الصلب تتحرك للأعلى والأسفل داخل الاسطوانة.
حلقات المكبس
Piston rings
توجد حلقات المكبس بين الجزء الخارجي للمكبس والجزء
الداخلي للاسطوانة لتسمح بحركة المكبس دون السماح لتسرب خليط الوقود
والهواء أو ناتج الاحتراق من التسرب كذلك تمنع من تسرب الزيت إلى داخل
الاسطوانة. وعادة ما يحتاج المحرك إلى تغيير هذه الحلقات إذا لوحظ نقصان
متكرر في معدل الزيت لأنه يكون قد تسرب إلى داخل الاسطوانة.
غرفة الاحتراق
Combustion chamber
وهي المساحة التي يحدث فيها الانضغاط والاحتراق
وكما لاحظنا فهي تتغير بين قيمة صغرى (عند الانضغاط) وقيمة عظمى (عند
سحب الخليط) . إن الفرق بين القيمة العظمى والقيمة الصغرى تسمى الإزاحة
Displacement وتقاس بوحدة اللتر أو السنتمتر
المكعب (1000 سنتمتر مكعب تعادل لتر). فإذا كان المحرك يحتوي
أربعة اسطوانات بحيث أن كل اسطوانة تعمل إزاحة نصف لتر يكون سعة المحرك
2 لتر، أما إذا كان عد الاسطوانات 6 على شكل حرف V
فإن سعة المحرك في هذه الحالة تكون 3 لتر وتكتب
"3.0 liter V-6."
بصفة عامة سعة المحرك يعطى معلومات عن قوة المحرك.
فمحرك يعمل إزاحة بمقدار نصف لتر يستهلك وقود ضعف ما يستهلكه اسطوانة
تعمل إزاحة مقدارها ربع لتر وهذا يعني إن قوة المحرك ذو السعة الأكبر
تكون أعلى من المحرك ذو السعة الأقل.
يمكن زيادة إزاحة المحرك أما بزيادة عدد الاسطوانات أو بزيادة حجم
الاسطوانة نفسها أو زيادة الاثنين معاً.
عمود التوصيل
Connecting rod
وهو العمود الذي يوصل المكبس مع عمود ناقل الحركة
Crank shaft والذي يجعله يدور في حركة
دائرية
كرانك شافت
Crank shaft
وهو الذي يعمل على تحريك المكبس للأعلى وللأسفل و يولد الحركه إلي الجبر بوكس .
وعاء الزيت Sump
وهو وعاء يحتفظ بالزيت ليغمر عمود ناقل الحركة
Crank shaft.
سبب عدم عمل المحرك
في حالة عدم قبول محرك السيارة من العمل فإن هذا يعود إلى خلل ما وحيث أنك أصبحت
على دراية بفكرة عمل المحرك فإن العديد من الأسباب يمكن أن تسبب في عدم
تشغيل المحرك ولكن هناك عدة أسباب رئيسية نذكرها على النحو التالي:
1- خلل في خليط الوقود والهواء:
2- نقص كمية الوقود اللازم لتشغيل المحرك فيدخل
الهواء بدون الوقود فلا يحدث الاحتراق.
3- إنسداد في منفذ الهواء فيدخل الوقود بدون
كمية هواء كافية فلا يعمل المحرك.
4- كمية الوقود إما تكون أكثر أو اقل من اللازم
فيحدث خلل في الاحتراق الناتج.
5- وجود شوائب في الوقود مثل بعض الماء
الذي سيمنع الوقود من الاحتراق.
6- ضعف في شوط الانضغاط :
وهذا يعود إلى وجود تسريب في الاسطوانة تمنع
من عدم الوصول إلى الضغط المطلوب الذي سيتحول إلى قوة دافعة لتحريك السيارة
وهذا التسريب يعود في أغلب الأحيان إلى إهتزاز في الحلقات المبطنة للاسطوانة
نتيجة للحرارة العالية أو تسريب في المكان الذي يثبت فيه رأس الاسطوانة
مع الاسطوانة نفسها حيث يوجد gasket وهي قطعة تثبت في إطار محدد
لتضمن إحكام إغلاق رأس الاسطوانة.
7- تسرب الشرارة الكهربية
خلل يصيب مولد الشرارة (spark) نتيجة لكسر
في احد طرفيه أو ان توقيت الشرارة يحدث في غير الوقت المطلوب كما ذكرنا
سابقا.
8- الجزء الخارجي للمحرك
الجزء الداخلي للمحرك والمكون من الاسطوانة لا يمكن أن
يعمل بدون الأجزاء الأخرى التابعة له فدورة المحرك تمر بعد ذلك خلال
العديد من الحلقات المتكاملة المتزامنة فهناك دورة لماء التبريد ودورة
كهربية مسئولة عن توزيع الشرارة الكهربية على الاسطوانات وهناك دائرة
التغذية الكهربية لشحن البطارية ودورة الوقود والهواء ودورة التحكم بإغلاق
وفتح الصمامات وكل هذه الدورات يجب أن تعمل معا وبشكل
متكامل وأي خلل في احدها يؤدي إلى توقف المحرك بعد إحداث خلل فيه.
دورة التحكم بإغلاق وفتح الصمامات في المحركات
الحديثة يثبت عمود ناقل الحركة أعلى الصمامات حيث أن دورانه يؤدي
إلى التحكم في فتح وإغلاق الصمامات من خلال القطع المعدنية ( باللون
الأخضر) المثبتة على ذراعه.
توزيع الشرارة الكهربية
المقابل الدائرة الكهربية المسئولة عن توزيع شرارة الاحتراق .
لاحظ دور الدتربيوتر distributor في توزيع الكهرباء على الـ Spark. حيث أنه موصل
في مصدر فرق الجهد العالي عند المنتصف ويخرج منه ( على حسب عدد الإسطوانات ) توصيلات
لكل اسطوانة بحيث تحصل كل اسطوانة على الكهرباء في الوقت المناسب لرفع كفاءة محرك السيارة للحصول
على قوة دفع اكبر .
هناك العديد من العوامل التي يمكن من خلالها رفع كفاءة المحرك ويسعى
منتجي السيارات لتعديل هذه المتغيرات للحصول على نتائج أفضل وهذه العوامل
هي:
1- زيادة الإزاحة
2- زيادة نسبة الانضغاط
3- تبريد الهواء الداخل للاسطوانة
4- تسهيل مرور الهواء للاسطوانة
5- تسهيل خروج العادم من الاسطوانة بعد الاحتراق
6- صناعة السيارة من مواد خفيفة الوزن
7- ضخ الوقود بنسب احتياج كل اسطوانة لتقليل الاستهلاك.
اما المحرك الحديث فى السياره
1/ يعتمد على الاكتفاء الذاتى لا يحتاج الى منشات بتروليه الا زيت الكرونه ثم زيت الفتيس زيت
المحرك ولم يتغير او تتلف لزوجته فى وقت قصير فبل يطول عمرها فى المحرك الحديث عن المحرك القديم
لانه لم ينتج عنه درجه حراره فى وش السليندر الحديث
المحرك الفديم لم يتلف كله فبل تتلف منه دورتين وش سلندر قديم وهو يعتمد على احتراق الوقود وتفريغ
العادم وتنشيط دورة المياه وتلغى معه دورة المياه بجميع مكوناته وهى
ريداتير وطلمه المياه تلغى ثم تلغى معها بعض اعضاء من المحرك ليتم تخفيف السياره والاستغناء عنها
نهائيا ثم تعمل الدوره الحديثه لتصنيع وش سلندر اخر وهو دائره مغلقه مكونه من من عدة نقاط
ارتفاعها يفوق عن القديم 8 س م لزيادة البساتن الحديثه يتم دفعها بقوه هائله تفوق سرعة المحرك
القديم مرتين وهى مكونه من شوطين
الشوط الاول/ ارتفاع البستن الى اقصى درجه وضغته للاسفل
الشوط الثانى / ارتفاع البستن الى اقصى درجه وضغته للاسفل
ثم ينتج عنه الحركه الدورانيه على عمود الكرانل crank shaft
والسرعه كمثال
نقول مثلا انى السياره القديمه لديها الاكسراتير للتحكم فى المحرك القديم
كيف التحكم فى المحرك الحديث هل هى سرعه موحده ام متعدد السرعات
نجاوب ونقول
انها متعددة السرعات نحن صنعنا اكسراتير حديث ليتحكم فى سرعة المحرك
وهى مكونه من دواسه تتحكم فى جهاز داخل السياره ترفع الفولت وتقلله اما الامبير ثتبت لم يصعد ولا
يهبط
2/ الحركه الميكانيكيه القديمه تزيد عليها مجموعة تروس اخرى ويتم تجميعها قبل الديسك
والاسطوانه وهى قطرها لا يزيد عن 15 س م لترفع كفاءة الميكانيكا الى 4 اربع مرات وترفع من
سرعة الفتيس اى يسمى صندوق التروس او يسمى صندوق النقل ليرفع كفاءة الة الجر بالسياره
كمثال
ثقل الانسان وهو ثقيل ثم يعمل على التمرينات ليقلل من وزنه
تعمل السياره او المحرك الذى صنعناه فى كل الظروف البيئيه فى اقصى د رجات الحراره اوفى اقصى درجات
البروده انه لم يعتمد على مكونات ترفع درجات الحراره او خفضها ولم يحدث عنها اى مخلفات بيئيه
كمثال
مخلفات البنزين والجاز والغاز الطبيعى والجاز الابيض انها صحيه جدا وصديقة البيئه وليس لها
اى اضرار من المجال المغناطيسى على الانسان وعلى الحيوان وخاصه الاطفال
كل شىء عن محرك الاحتراق الداخلي
