تعرف على أجزاء محرك السيارة وكيف يعمل؟

محرك السيارة هو العمود الفقري الذي يحوّل الوقود إلى طاقة تدفع السيارة للأمام، رغم أنه قد يبدو معقدًا، إلا أنه يجمع بين القوة والدقة. إذا كنت تتساءل كيف يعمل المحرك وما هي أجزاء محرك السيارة الأساسية التي تجعل السيارة تتحرك بسلاسة، في هذا المقال سنتعرف على أهم أجزاء المحرك وكيف يعمل؟

ماهو محرك السيارة؟

يمكننا تعريف المحرك على أنه من أهم مكونات السيارة وعمره 150 عامًا، وهو محور اهتمام الشركات التي تبذل جهدًا كبيرًا لإنتاج أفضل محرك ممكن، والهدف منه هو توليد طاقة حركية عن طريق حرق الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود، مما يتيح للسيارة التحرك بفعالية.

يوجد أنواع كثيرة من المحركات، مثل محرك الديزل، محرك الأتو، المحرك البخاري، ومحرك الاحتراق الخارجي، ومحرك الاحتراق الداخلي.

سوف نركز في حديثنا اليوم على المحركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالبنزين، حيث إنها الأكثر شيوعًا في السوق. يتكون المحرك من أجزاء كثيرة تعمل مع بعضها بدقة شديدة، حيث يقوم كل جزء منها بوظيفته الخاصة. سنتعرف فيما يلي على أجزاء المحرك الثابتة والمتحركة بالتفصيل.

اقرأ ايضًا: أسباب اهتزاز محرك السيارة وهي واقفة

الأجزاء الثابتة في محرك السيارة:

هي أجزاء المحرك الخارجية، وتتحرك بداخلها أجزاء متحركة وترتبط بها الأجزاء المكملة للمحرك:

1. رأس الأسطوانات (Cylinder Head).
2. كتلة الأسطوانات أو الجسم (Cylinder Block).
3. عمود المرفق (Crank Case).

الأجزاء المتحركة داخل محرك السيارة:

1. المكابس (Piston).
2. ذراع التوصيل (Connecting Rod).
3. عمود المرفق (Crankshaft).

اقرأ ايضًا: سبب خروج دخان من محرك السيارة

شرح أجزاء محرك السيارة بالتفصيل

• الأسطوانات (Cylinder)

تُعد أحد الأجزاء الأساسية المسئولة عن تشغيل السيارة، وهي عبارة عن غرفة معدنية على شكل اسطوانة تتحرك داخلها المكابس وفيها يتم حرق الوقود نتيجة للشرارة أو الضغط، وهي وظيفتها الأساسية.

قد يكون في المحرك أربع أو خمس أو ست اسطوانات لحرق الوقود وكلما زاد عدد زادت الطاقة الناتجة. ويتحدد نوع المحرك بناءًا على شكل ترتيب الأسطوانات داخله.

• المكابس (Piston)

هي عبارة عن قطع معدنية تتحرك المكابس داخل الأسطوانات حركة عمودية لأعلى ولأسفل، ومتصلة بعمود المرفق عن طريق قضبان، ومهمتها هي ضغط الهواء والوقود داخل الاسطوانة، ونتيجة الضغط والانفجار يتحريك الكرنك.

• حلقات المكبس (Piston Rings)

هي عبارة عن حلقات تلتف حول المكبس وتسد الفراغ ما بينه وبين الحافة الداخلية للاسطوانة، بهدف توصيل الحرارة من رأس المكبس إلى الأسطوانة، ويوجد منها نوعين:

• حلقات الضغط

تعمل على تمنع تسرب الغاز من الاسطوانات إلى علبة المرفق.

• حلقات القشط

تعمل على منع وصول الزيت إلى الاسطوانة غرفة الاحتراق.

• الصمامات (Valves)

تحتوي كل اسطوانة على صمامين:

• صمامات السحب (Intake Manifold)

هي صمامات تفتح لتسمح بدخول الهواء والوقود إلى الإسطوانة ثم تغلق.

• صمامات العادم (Exhaust Manifold)

هي صمامات تقوم بتفريغ ناتج عملية الإحتراق (العادم) من الاسطوانة و إلى خارج المحرك.

• عمود المرفق (Crankshaft)

هو عمود معدني متصل بالمكابس والعجلات ووظيفته هي تحويل الحركة العمودية في المكابس لحركة دورانية، وينقل عمود المرفق الحركة للعجلات عن طريق ناقل حركة.

• ذراع التوصيل (Connecting Rod)

هو عبارة عن ذراع تصل بين المكبس و عمود المرفق (الكرنك)، وظيفته الأساسية هي تحويل الحركة العمودية للمكبس لحركة دورانية في المرفق. مصنوع من سبائك الحديد الزهر أو الألومنيوم، ومهم أن يكون قويًا جدًا ليتحمل الضغط الواقع عليه أثناء عمل المحرك، بسبب الانفجارات التي تحدث في الاسطوانة .

• عمود الكامات (Camshaft)

يتكون عمود الكامات من العديد من الحدبات، وهي مسئولة عن فتح وإغلاق الصمامات؛ بالإضافة إلى تحويل الحركة الدورانية في العمود إلى ترددية في الصمامات. ومسئول عن أجهزة أخرى مثل مضخة الوقود والزيت.

• سير الكاتينه (Timing Belt)

هو سير يقوم بربط العمود المرفقي مع عمود الكامات من أجل ضبط حركتهم مع بعض باختلاف دورات كلا منهم.

• شمعات الإحتراق (Spark Plugs)

معروفة باسم البوجيهات وتوجد في رأس الاسطوانات، تحتوي على قطبين سالب وموجب، ووظيفتها هي توليد شرارة داخل الاسطوانة التي تحتوي على خليط من الهواء والوقود.

توجد البواجي في محركات الغاز فقط لأنها لا تستطيع الاحتراق ذاتيًا، عكس محركات الديزيل التي تستطيع الاحتراق ذاتيًا وبالتالي لا تحتاج إلى شرارة.

• بخاخات الوقود (Fuel Injectors)

هي المسؤولة عن رش الوقود داخل الأسطوانات، يوجد بخاخة واحدة لكل اسطوانة في المحرك، وتتكون من رأس بخاخ، وملف لولبي لكي يتحكم في كمية الوقود الداخلة للأسطوانة.

شاهد ايضًا: أسباب خروج الماء من محرك السيارة

ما هي ملحقات محرك السيارة؟

هي نظام الخدمات التي توفر لموتور السيارة مواد التشغيل اللازمة بالإضافة إلى حمايته من الإحتراق، وضمان سلامة التشغيل، وتتكون من:

1. دورة الوقود (Fuel System)

يتم فيها ضخ الوقود، وتنقيته عبر فلتر، ثم يُحقن بواسطة البخاخات في غرفة الاحتراق ليختلط بالهواء ويحترق لتوليد الطاقة.

• غرفة التزييت (Lubricating System)

تكون في أسفل المحرك، ووظيفتها هي تخزين الزيت وتوزيعه على الأجزاء المتحركة في محرك السيارة من خلال فلتر لتنقيته من الشوائب، وهي عبارة عن علبه يوجد فيها فتحة لصب الزيت وفتحة لتصريف الزيت، وأخرى لقياس مستوى الزيت. وهو أمر هام جدًا لتقليل الاحتكاك والحفاظ على أجزاء المحرك، وقد تتضرر بشدة إذا استخدمت نوع زيت سئ أو غفلت عن تغييره.

• غرفة التبريد – الريداتير (Cooling System)

هو الجزء المسئول عن خفض درجة حرارة محرك السيارة أثناء العمل، عن طريق تزويد غرفة الريداتير بالماء البارد، فيتحرك عبر الخراطيم ويبدل الماء الساخن بأخر بارد.

اقرأ ايضًا: توقف عمل محرك السيارة بشكل مفاجئ

كيف يعمل محرك السيارة؟

مبدأ عمل محرك السيارة هو أحد المبادئ الأساسية لعلم الديناميكا الحرارية، ويتم تشغيل المحرك من خلال تكرار أربعة أشواط تشغيل رئيسية.

والذي يحفز محرك السيارة على بدء الدوران هو: محرك بدء التشغيل (Starter Motor)، فعندما تقوم بلف المفتاح داخل السيارة، يقوم هذا المحرك ببدء عملية التشغيل من خلال تحريك عمود الكرنك لبدء الدورة الأولى، ثم يتوقف.

ما هي الأربع أشواط في موتور السيارة؟

• شوط السحب

هي المرحلة الأولى، يتحرك فيها المكبس للأسفل بعيدًأ عن الصمامات، وذلك من أجل زيادة مساحة غرفة الاحتراق، ثم يتم فتح صمام الهواء والوقود إلى الأسطوانة، يأتي الهواء من فلتر الهواء و البنزين من الخزان ويتم خلطهما وتفريغهما في الاسطوانة من خلال الصمام وتستطيع التحكم في الكمية المُدخلة.

• شوط الضغط

هي المرحلة الثانية، وفيها يقوم المكبس بضغط خليط الهواء والوقود من خلال التحرك لأعلى باتجاه الصمامات مرة أخرى.

• شوط الاحتراق

عند وصول المكبس لأعلى إرتفاع ممكن ويصل الضغط في الاسطوانة لذروته، في هذه المرحلة يتم تشغيل شمعات الاحتراق عن طريق نظام الأشتعال، فتقوم شمعة الأحتراق (البوجيهات) بإطلاق شرارة، تؤدي إلى اشتعال خليط الهواء والوقود، فيحدث انفجار يؤدي إلى دفع المكبس بقوة للأسفل.

• شوط العادم

هي المرحلة الأخيرة من التشغيل التي يتم فيها التخلص من عوادم الاحتراق عبر صمام العادم، عن طريق تحرُّك المكبس للأعلى لطرد العادم.

بعدها تبدأ دورة عمل جديدة تتكرر فيها كافة الأشواط السابقة، وتتوالى فيها دفع المكبس للكرنك والذي يدور وينقل الحركة عن طريق ناقل حركة للعجلات وهكذا تتحرك السيارة.

أسئلة شائعة

لماذا محرك السيارة لا يدور؟

السبب الذي يجعل محرك السيارة لا يعمل هو إما تلف محرك التشغيل أو تلف البطارية ونفذها من الطاقة، أو قد يرجع إلى تلف مولّد الكهرباء الذي هو مسئول عن شحن البطارية، وهناك احتمالات أخرى مثل تلف البوجيهات أو السويتش وهو مسئول عن تشغيل البوجيهات ومحرك التشغيل.

لماذا محرك السيارة لا يتوقف؟

إذا كان محرك السيارة لا ينطفئ فقد يرجع إلى أن سيارتك من الطراز القديم، والتي تستمر في العمل بسبب احتراق الوقود الغير طبيعي لفترة بعد التوقف، أو أن هناك تسريب في مجرى الوقود فيؤدي إلى تدفق الوقود إلى الاسطوانة، ومن الممكن أن يكون هناك تيارًا كهربيًا في البوجيهات وبالتالي لا يتوقف الموتور.

كيف تعرف قوة محرك السيارة؟

تستطيع معرفة قوة محرك السيارة من خلال سعة المحرك، فكلما زادت سعة المحرك كلما زادت قوته وعزم دورانه، وتقاس السعة باللتر أو cc. وسعة المحرك هي الحجم الداخلي للاسطوانة، كلما كانت أكبر كلما سحبت هواءًا ووقودًا أكثر، وبالتالي ينتج قوة أكثر وانفجارًا أكبر.

يمكنك قراءة كتيب تعليمات السيارة، ستجد معلومات عن عزم الدوران أو القدرة الحصانية. ويمكنك حسابها من خلال ضرب سعة الاسطوانة في عدد الاسطوانات في محرك السيارة.

في الختام، يُعد فهم محرك السيارة أمر مهم جًدا لكل من يملك سيارة أو يخطط لاقتنائها، حيث يمثل المحرك أهم جزء في السيارة. لذلك، من الضروري التعرف على أجزائه لفهم ما ستقود، ولتتمكن من تشخيص المشكلات المحتملة أو حتى تلبية فضولك حول كيفية عمله.