محركات السيارات

مكونات محرك البنزين

درسنا سابقا في دروس تصنيف المحركات الميكانيكية عن اهم تصنيفات المحركات المختلفة وتحدثنا عن اول تصنيف للمحركات وهو التنصيف حسب نوع الاشتعال ويوجد نوعين الاول محركات شرارة الاشتعال تسمى spark ignition ويرمز لها SI والثاني محركات الاشتعال بالضغط تسمى Compression ignition ويرمز لها بالرمز CI لكن في هذا الدرس سوف ندرس اهم مكونات محركات شرارة الاشتعال (تلك التي تستخدم البواجي) سوف ندرس معظم المكونات الموجود في المحركات القياسية ووظائفها واين توجد. الشكل التالي يوضح صورة مقطعية توضح الاجزاء الرئيسية لمحرك البنزين او محرك الاشتعال:

الآن دعونا نبدأ في شرح وتفصيل المكونات حسب التسلسل المناسب في الجدول التالي:

المكونالرمز
صندوق المحرك Block هو الكان الذي يحتوي على جميع اجزاء المحرك الثابتة والمتحركة ويصنع من مواد قوية تتحمل درجات الحرارة العالية وهو صلب للغاية.A
الكام شافت camshaft او في بعض الدول يسمى عامود المرفق. يوجد في محرك عامودين وهذا العامود الاول الذي سوف ندرسه , وظيفة هذا العامود التحكم في فتح واغلاق الصمامات او البخاخات فهو يعمل لتنظيم التوقيتات بين صمامات الفتح والاغلاق.B
حجرة الاحتراق الداخلي Combustion chamber هنا قلب المحرك وهنا تتم العملية الكيميائية للمحرك وهي الاحتراق ولكن الكلمة الوصفية الصحيحة لما يحدث داخل الحجرة هو الانفجار , بحيث تحدث الانفجارات داخل الحجرة بتفاعل الهواء والوقود مع شرارة الاشتعال (البوجيه) تصل درجات الحرارة داخل حجرة المحرك الى 2500 درجة مئوية وهي حرارة عالية جدا وذلك حتى لتوليد قوة دورانية وعزم عالية. اذن في الحجرة يتم انفجار الخليط لتحريك المكابس بحركة ترددية.C
ذراع التوصيل connected rod هي وصلة ميكانيكية تربط بين الكرانك شافت (العامود المرفقي) مع المكبس , فهي الرابط الاساسي لتحويل الحركة الترددية الى حركة دورانية باستخدام الكرانك شافت. D
علبة الكرانك شافت crankcase هي غطاء العمود المرفقي(كرانك شافت) في محرك اي احتراق داخلي ترددي. في معظم المحركات الحديثة ، يتم دمج علبة المرافق مع المحرك. عادة ما يكون للمحركات رباعية الأشواط مستنقع زيت في الجزء السفلي من علبة المرافق وغالبية زيت المحرك موجود داخل علبة المرافق وغالبًا ما تكون علبة المرافق هي النصف السفلي.E
الكرانك شافت او العامود المرفقي crankshaft يتم تثبيت هذا العامود بواسطة محامل bearings وهو الجزء المسؤول عن نقل طاقة المحرك للخارج للاستخدام. يكون مرتبط مع المكابس بواسطة ذارع التوصيل حتى يستطيع تحويل الحركة الترددية الى حركة دائرة ويصنع من مواد في غاية الصلابة ويتم قياس سرعته حسب عدد الدورات في الدقيقة RPM. F
الاسطوانات cylinders يحتوي المحرك على اسطوانات دائرية بقطر وطول معين بحيث تتحرك داخلها المكابس صعودًا ونزولًا. يكون سطح الاسطوانة صلب ليتحمل درجة الحرارة والاهتزازات والقوى الميكانيكية ويجب ان يكون خال تماما من اي شوائب. G
صمام العادم exhaust manifold هو الانبوب المخصص لحمل نواتج الاحتراق وهنا نقصد الغازات الساخنة وانبعاثات الاحتراق السامة بحيث ينقلها من الاسطوانات الى خارج المحرك.H
الرأس Head هي قطعة معدنية صلبة وظيفتها احكام الاغلاق على نهاية الاسطوانة من الاعلى وعادة هنا تكون البواجي موجودة (مثبتة على الرأس) اذا كان المحرك SI او انظمة الحقن اذا كان المحرك CI. بشكل عام يمكننا القول ان معظم المحركات تكون الصمامات والكرانك شافت موجودة في منظقة الرأس head.I
صمام الادخال intake manifold , هو الانبوب المخصص لادخال الهواء الى الاسطوانات يصنع عادة من المواد المركبة. في محركات الاحتراق الداخلي يتم مزج الوقود مع الهواء في صمام الادخال باستخدام الكاربوريتر او انظمة الحقن كما درسنا في درس تصنيف المحركات الميكانيكية في التصنيف السابع. بعض صمامات الادخال يتم تسخينها حتى نحصل على وقود مُبخر اي على شكل بخار evaporation لذلك تزداد كفاءة المحرك في درجات الحرارة المتوسطة. بشكل عام يسمى صمام الادخال المفرد والذي يزود اسطوانة واحدة بالاسم runner.J
حاوية (وعاء) الزيت oil pan يكون مكانه في اسفل المحرك في هذا المكان يتواجد الزيت لتزييت المحرك.K
المكبس Piston , المكبس هو عبارة عن كتلة معدنية اسطوانية الشكل تتحرك بشكل افقي للأعلى وللأسفل داخل الاسطوانة على شكل حركة ترددية وهي في الأصل تتحرك نتيجة الضغط الناتج من حجرة الاحتراق الداخلي فعندما تندفع تقوم بتحريك الكرانك شافت. يسمى الجزء العلوي من الاسطوانة بالاسم crown او باللغة العربية “التاج” والتي تعني القمة وتكون عادةً مستقيمة flat الشكل واحيانا بها القليل من الانحناء , وجوانب المكبس تسمى skirt وهي حواف المكبس التي تلامس سطح الاسطوانة. يصنع المكبس من الحديد او الفلاذ او الالمنيوم او المواد المركبة وذلك حسب التطبيق المستخدم. يمكننا القول ان المكبس هو من المكونات الاساسية المسؤولة عن صوت المحرك الرائع وهو الجزء المفعم بالحيوية على طول عمر المحرك الميكانيكي. انا شخصيًا احب دراسة المكابس في المحركات بسبب تاثيرها المباشر على اداء المحرك , علما ان كل المكونات في المحرك تؤثر على الاداء الكي ولكن لا تقلق سوف نقوم بداسة تفصيلية لكل جزء درسناه في دروس مستقلة , فهذا الدرس ليس الا تعريف بسيط عن الاجزاء بشكل عام.L
حلقات المكبس piston rings هي عبارة عن حلقات معدنية متحركة او منزلقة دائرية الشكل تكون محيطة حول المكبس وهي تفصل بين المكبس وجدار الاسطوانة. سطح المكبس عادة يكون له حلقتين او اكثر مع سطح املس جدًا.M
شعلة الاحتراق او البواجي Spark plug قطعة كهربائية تعمل على اشعال حجرة الاحتراق الداخلية بواسطة شرارة كهربائية قيمتها آلاف الفولتات تسمى نبضات كهربائية وتصنع عادة من المعادن والسيراميك. البواجي الحديثة تحتوي على حساسات للضغط حتى تدخل اشارة الحساس في عملية التحكم في المحرك.O
وظيفة هذه الصمامات ادخال الخليط الى الاسطوانات والتخلص من الغازات المحترقة , بشكل عام يتم التحكم في فتح واغلاق الصمامات بواسطة الكام شافت.P
منطقة التبريد water jacket في هذا المكان يوجد تدفق للمياه حول المحرك واحيانا داخل بعض اجزاء المحرك. وذلك لتبريد المحرك وتجنب ارتفاع درجات الحرارة العالية التي يمكنها ان تدمر المحرك .يمكن استخدام المياه او سوائل اخرى لغيات التبريد هذا اختصاص كبير في مجال تبريد المحركات الميكانيكية يسمى ب دورة تبريد المحرك الميكانيكي. ولكن بالتأكيد هنالك الحاجة الى استخدام مضخة لضخ المياه واستخدام تقنيات ميكانيكية لتبريد الماء الساخن. Q

حسنًا لقد تعرفنا على اكثر من 15 مكون اساسي لمكونات محرك البنزين , ولكن ليست هذه جميع المكونات سوف نقوم في دراسة المكونات التي درسناها والمكونات الاخرى بشكل تفصيلي ونتعرف على آلية عمل كل قطعة وكيف تؤثر على اداء المحرك وكفائته. كل شيئ في المحرك الميكانيكي سواء كان بنزين او ديزيل او اي محرك هو عبارة عن علم واسع وتفاصيل كثيرة. ان اختصاص المحركات الميكانيكية يلزمك التركيز والفهم العميق في كيفية عمل المكونات وكيف تؤثر الاخطاء البسيطة على المحرك. الآن لقد اصبحت على علم في اهم المكونات العامة للمحرك بقي عليك ان تبد رحلتك في تصميم المحركات وفهم كيف تعمل المحركات بشكل متناغم.


اترك تعليقاً

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

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق