محركات السيارات

اشواط محرك البنزين

تعرفنا في درس مكونات محرك البنزين على المكبس والاسطوانة والكرانك شافت والكثير من اجزاء المحرك الاساسية في هذا الدرس سوف نقوم في دراسة دورة واشواط محرك البنزين. لكن يجب ان تعلم انه بشكل عام معظم محركات الاحتراق الداخلي بالنوعين محركات الشعلة الكهربائية SI او الضغط CI سواء 4 اشواط 4-stroke او شوطين 2-stroke لها نفس طريقة العمل باختلاف القليل من التفاصيل. والآن سوف نقوم في دراسة 4 اشواط لمحركات الشعلة الكهربائية Four-stroke SI Engine Cycle.

الشوط الاول : يسمى شوط السحب intake stroke او induction في هذا الشوط يتنقل المكبس piston من TDC الى BDC بحيث يكون صمام الادخال intake valve مفتوح وصمام العادم exhaust valve مغلق وذلك حتى يتم ادخال الوقود الى حجرة المحرك وعدم تسربه للخارج. ولهذا سوف يزداد حجم الوقود في حجرة المحرك (حجرة المحرك مثل وعاء). بسبب الفرق بين الضغط الجوي سوف يتدفق وينضغط الهواء الى داخل الاسطوانات وبينما يدخل الهواء فانه يختلط مع الوقود وهذا ما نسميه بالكاربورتير. والصورة (a) توضح ما سبق.

الشوط الثاني: يسمى بشوط الانضغاط compression stroke. عندما يصل المكبس الى منطقة BDC يتم اغلاق صمامات الادخال ثم يتحرك المكبس مرة اخرى الى TDC ولكن تكون جميع الصمامات مغلقة مما يسبب ضغط هائل للخليط (الهواء + الوقود) واضافة الى ذلك تكون درجة الحرارة جدا مرتفعة داخل الاسطوانة. الوقت الدقيق جدا finite time لغلق صمامات الادخال يعني شوط الانضغاط. وعند الاقتراب من نهاية شوط الانضغاط تقوم البواجي باطلاق شرارة عالية الفولط لانفجار الخليط. في الصورة ادناه (b) توضح شوط الانضغاط عندما يتحرك المكبس من BDC الى TDC ثم تطلق البوجية شرارتها للانفجار المتسلسل.

الآن ستبدأ عملية الاحتراق combustion , بشكل عام ان عملية احتراق خليط الوقود والهواء تحدث في فترة زمنية قصيرة جدًا قريبة من منطقة TDC في الصورة ادناه (c)

الشوط الثالث : شوط التمدد Expansion , هنا تبقى جميع الصمامات مغلقة كما هي في الشوط السابق وبسبب الضغط العالي الناتج من الانفجار يضغط المكبس من TDC الى BDC وهذا بالطبع ينتج عنه حركة يتم  نقلها الى عامود الكرانك شافت , في الصورة ادناه (d).

بعد ذلك سوف يبدأ صمام العادم في الفتح ولأن درجة الحرارة والضغط داخل الاسطوانة مرتفع بالنسبة للظروف خارج المحرك في هذه اللحظة تبدأ الغازات الحارة بالخروج من الاسطوانة بالقرب من BDC بحيث تحمل الغازات الحارة كمية من الانثالبي enthalpy والتي تقلل الكفاءة الحرارية للمحرك في الصورة ادناه (e).

الشوط الرابع : شوف العادم Exhaust stroke وذلك في الوقت الذي فيه المكبس الى BDC يكون هنالك بعض الغازات داخل الاسطوانة ثم يبدأ المكبس بالانتقال من BDC الى TDC ولكن في شوط العادم. وهذا يدفع باقي الغازات الى الخارج , ثم تبدأ دورة جديد للمحرك انظر الى الصورة ادناه (f).


اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق