مكونات محرك السيارة ووظائفها

أجزاء محرك السيارة: المكونات الأساسية وكيفية عملها

يُعدُّ محرك السيارة من أهم الأجزاء التي تضمن قدرة السيارة على التحرك. فهو القلب النابض الذي يقوم بتحويل الطاقة إلى حركة. يتألف المحرك من مجموعة معقدة من الأجزاء التي تعمل بتناسق لتوليد القوة اللازمة لتحريك السيارة. هذا المقال يهدف إلى تسليط الضوء على الأجزاء الأساسية في محرك السيارة، مع شرح كيفية عمل كل جزء وتفسير العلاقة بين مكوناتها المختلفة.

1. المكونات الرئيسية لمحرك السيارة

عندما نتحدث عن محرك السيارة، فإننا نشير إلى مجموعة من الأجزاء التي تعمل معًا لتوليد القوة وتحويلها إلى حركة. من أبرز هذه الأجزاء:

• الأسطوانة (Cylinders)

• المكبس (Piston)

• البستم (Connecting Rod)

• مرفق المحرك (Crankshaft)

• الصمامات (Valves)

• شمعات الإشعال (Spark Plugs)

• حاقن الوقود (Fuel Injectors)

• الغطاء العلوي (Cylinder Head)

• نظام التبريد (Cooling System)

• نظام التزييت (Lubrication System)

2. الأسطوانة (Cylinders)

الأسطوانة هي المكان الذي يتم فيه احتراق الوقود وتحويله إلى طاقة. يحتوي المحرك عادة على عدد معين من الأسطوانات، والتي يمكن أن تكون 4 أو 6 أو 8 أسطوانات، اعتمادًا على تصميم المحرك. تحتوي الأسطوانة على مساحة ضيقة تتضمن المكبس، الذي يتحرك لأعلى ولأسفل.

توجد في أسطوانة المحرك عملية احتراق مستمرة للوقود، وهذه العملية تشمل دخول الهواء والوقود، ثم احتراقهما تحت ضغط عالٍ ينتج عنه الطاقة اللازمة لتحريك المكبس.

3. المكبس (Piston)

المكبس هو جزء معدني يتحرك داخل الأسطوانة، ويقوم بتحويل الطاقة الناتجة عن احتراق الوقود إلى حركة ميكانيكية. عند اشتعال مزيج الهواء والوقود في الأسطوانة، يرتفع الضغط ويدفع المكبس لأسفل، مما يترتب عليه توليد الطاقة. يعتمد حجم المكبس وجودته على قدرة المحرك على توليد القوة.

يتحرك المكبس داخل الأسطوانة على طول المسار الذي يُسمى “البطانة” ويكون محكمًا باستخدام حلقات المكبس لمنع تسرب الوقود والزيوت.

4. البستم (Connecting Rod)

البستم هو الرابط بين المكبس والمرفق. وظيفته هي نقل الحركة الصاعدة والهابطة للمكبس إلى الحركة الدوارة التي يحتاجها المرفق لتحريك المحرك. عادة ما يكون البستم مصنوعًا من مواد قوية مثل الصلب أو الألمنيوم، ويجب أن يكون خفيفًا بما يكفي لتقليل الاحتكاك ولكن في نفس الوقت قويًا لتحمل الضغوط الكبيرة الناتجة عن الحركة.

5. مرفق المحرك (Crankshaft)

المرفق هو جزء أساسي في نظام المحرك لأنه يتحول إلى حركة دوارة من الحركة الترددية الناتجة عن المكابس. يتم ربط المرفق بالبستم، وهو يعمل على تحويل الحركة الصاعدة والهابطة للمكابس إلى حركة دائرية تُستخدم لتشغيل العجلات. يتواجد المرفق في أسفل المحرك داخل حوض الزيت ويُعد من الأجزاء الأساسية التي تساهم في توازن المحرك.

6. الصمامات (Valves)

تلعب الصمامات دورًا حيويًا في التحكم في تدفق الهواء والوقود إلى داخل المحرك وخروج العوادم. يعتمد المحرك على نظام من الصمامات المنظمة بشكل دقيق لتفتح وتغلق في الأوقات الصحيحة.

يوجد نوعان رئيسيان من الصمامات في المحرك:

• صمام السحب (Intake Valve): الذي يسمح بدخول مزيج الهواء والوقود إلى الأسطوانة.

• صمام العادم (Exhaust Valve): الذي يسمح بخروج غازات العادم بعد احتراق الوقود.

7. شمعات الإشعال (Spark Plugs)

تُعدُّ شمعات الإشعال جزءًا رئيسيًا في عملية الاحتراق داخل المحرك. فهي المسؤولة عن إشعال مزيج الوقود والهواء داخل الأسطوانة عن طريق توليد شرارة كهربائية. تتواجد شمعات الإشعال في رأس الأسطوانة، ويجب أن تكون دقيقة جدًا في توقيت إشعال الشرارة لضمان احتراق كامل للوقود.

8. حاقن الوقود (Fuel Injectors)

تُستخدم حاقنات الوقود لحقن كمية دقيقة من الوقود في الأسطوانة في الوقت المناسب. وتُعد هذه الحاقنات جزءًا مهمًا في التحكم في كفاءة المحرك واستهلاك الوقود. تقوم الحاقنات بتوزيع الوقود بشكل متساوٍ في المحرك وتعمل جنبًا إلى جنب مع نظام التحكم في الوقود لضمان كفاءة الأداء.

9. غطاء الأسطوانة (Cylinder Head)

يُعد غطاء الأسطوانة جزءًا حيويًا في محرك السيارة لأنه يغلق الجزء العلوي من الأسطوانة. يحتوي غطاء الأسطوانة على الصمامات، وشمعات الإشعال، وأحيانًا حاقنات الوقود، ويعمل على توفير بيئة محكمة لضمان احتراق فعال للوقود. كما يساعد في تبريد المحرك وتنظيم تدفق الهواء والغازات.

10. نظام التبريد (Cooling System)

يتطلب المحرك نظام تبريد فعال للحفاظ على درجة حرارته المثالية. يعتمد نظام التبريد على تدفق سائل التبريد (عادة ما يكون خليطًا من الماء ومضاد التجمد) عبر أجزاء المحرك المختلفة مثل الأسطوانات والمرفق، مما يمنع المحرك من التسخين المفرط. يشمل نظام التبريد أيضًا المبرد (الرادياتير) والمضخة وأسطوانات التمدد.

11. نظام التزييت (Lubrication System)

يعد نظام التزييت أحد العوامل الحيوية التي تسهم في تقليل الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة في المحرك، مثل المكابس والبساتم. يعمل زيت المحرك على تقليل التآكل والحفاظ على درجات الحرارة المناسبة للأجزاء الداخلية. يحتوي نظام التزييت على مضخة زيت، خزان للزيت، وفلاتر للحفاظ على نظافة الزيت.

12. نظام العادم (Exhaust System)

يساهم نظام العادم في إخراج الغازات السامة الناتجة عن احتراق الوقود في المحرك. يشمل النظام أنبوب العادم، المحول الحفاز، وكاتم الصوت. تقوم المحولات الحفازة بتحويل الغازات السامة مثل أول أكسيد الكربون إلى مواد غير ضارة قبل إخراجها في الهواء.

13. نظام القيادة (Drive Train)

نظام القيادة هو جزء أساسي في نقل الطاقة من المحرك إلى العجلات. يشمل المحور، التروس، والمكونات الأخرى التي تساهم في تحويل الحركة الدوارة للمحرك إلى حركة ميكانيكية تساعد السيارة على التحرك للأمام أو الخلف.

14. نظام الإشعال (Ignition System)

يعمل نظام الإشعال على إشعال الوقود داخل الأسطوانات بواسطة شمعات الإشعال. يتضمن هذا النظام مكونات مثل وحدة الإشعال، الكويلات، الأسلاك، وأسطوانات الإشعال.

الخلاصة

المحرك هو جهاز معقد يتألف من العديد من الأجزاء التي تعمل بتنسيق دقيق لخلق الطاقة اللازمة لتحريك السيارة. يتطلب الأمر اهتمامًا دقيقًا وصيانة مستمرة لضمان الأداء الجيد والمحافظة على كفاءة استهلاك الوقود. معرفة مكونات المحرك وكيفية عملها يساعد أصحاب السيارات في الحفاظ على أداء سياراتهم بشكل ممتاز ويزيد من عمر المحرك.