الــمـحــرك : انــواعــه ، أجــزاؤه ، و طريــقــة عــمــلـه .,.,.,.,

الكاتب : العمراوي   المشاهدات : 9,278   الردود : 5    ‏2003-12-11
      مشاركة رقم : 1    ‏2003-12-11
  1. العمراوي

    العمراوي مشرف سابق

    التسجيل :
    ‏2002-11-24
    المشاركات:
    7,510
    الإعجاب :
    4
    [c]كثير منا يجيد قيادة سيارته و توجيهها بحرص و حذر

    و كثير منا يعرف كيف يدير محرك سيارته و كيف يزيد سرعته ليحصل على الاندفاع المناسب لسيارته



    و لكن .. من منا يتفكر في هذه المركبة .. ما هي اجزائها ؟؟ و ما هو ترتيبها ؟؟ و كيف تعمل ؟؟


    سنقدم لكم مجموعة من الدروس التوضيحية و البسيطة و التي ستساعدكم باذن الله على تكوين نظرة أولية عن محرك السيارة .. مم يتركب .. كيف هو تركيب اجزائه .. و كيف يعمل ..... ارجو منكم عدم الاستعجال في فهم الدرس كاملاً ... لان هذه المعلومات استغرقت مني 5 اسابيع حتى اتعلمها .... في حالة وجود اي نقطة يصعب فهمها و تحتاج لتوضيح و تفصيل فيسعدني ان اقدم لكم المساعدة



    لا اعتقد ان من احداً منكم لا يعرف مبدأ عمل المحرك

    فكلنا نعلم ان المحرك يعمل على مبدأ الاحتراق .. بالاعتماد على مثلث النار : وقود + أكسجين + حرارة


    سنتطرق أولاً لشرح الاسطوانة "السلندر" قبل التعمق في طريقة عملها

    تتألف الاسطوانة من عدة اجزاء أهمها :

    1/ المكبس (Piston) "البستن و يقال له مجازاً بستم"
    2/ قالب الاسطوانة و هو مجرى المكبس الذي يتحرك بداخله
    3/ صمامات الوقود و المحروقات
    4/ شمعة الاشعال
    5/ ذراع المكبس
    6/ عجلة الحذاف .. و في حالة المحرك الكامل يحل مكانه عمود الكرنك

    [​IMG]


    تعمل هذه الاجزاء وفق نظام دقيق لتوليد القوة "الطاقة الميكانيكية"







    تقسم عملية توليد الطاقة من الاسطوانة الواحدة الى اربع اشواط

    1/ شوط الحقن INTAKE : سمي هذا الشوط بهذا الاسم لان الوقود يتسرب الى الاسطوانة كما يتسرب العقار لجسم الانسان في الحقنة .. و في هذا الشوط يفتح صمام الوقود ليدخل الوقود الساخن "بخار" الى قالب الاسطوانة .. و لمساعدة الوقود على الدخول يهبط المكبس للاسفل ليجتذب البخار للداخل

    2/ شوط الانضغاط COMPERESION : في هذا الشوط يغلق صمام الوقود "و لفتحه و اغلاقه آلية سنشرحها لاحقاً" و يرتفع المكبس ليضغط بخار الوقود الساخن و لتزيد حرارة الاسطوانة .. و لكن هذه الحرارة ليست كافية بعد لحصول اي اشتعال

    3/ شوط الاشعال أو شوط الطاقة POWER : بعد ان يضغط بخار الوقود الساخن "في شوط الانضغاط" تزداد حرارته و يصبح جاهزاً للانفجار .. و بمجرد وصول المكبس للارتفاع الاقصى فان شمعة الاشعال "و تسمى بالعامية بوجي و بالانجليزية spark plug" تولد شرارة كهربائية كفيلة بتفجير الوقود ، فيندفع المكبس للاسفل مولداً طاقة حركية هائلة بفعل الانفجار

    4/ شوط طرد المحروقات EXAUST : في هذا الطور يفتح صمام المحروقات بينما يرتفع المكبس للاعلى ليدفع المحروقات للخارج .. و تتألف هذه المحروقات من بخار ماء و اول اكسيد الكربون "السام" و غازات اخرى


    بعد ان تتم عملية طرد المحروقات يغلق صمام المحروقات و يفتح صمام الوقود و يعود المكبس للنزول و يبدأ شوط الحقن مجدداً


    صورة توضيحية متحركة لاشواط المحرك الاربعة



    [​IMG]


    قد يعرف معظمنا المعلومات السابقة .. لكن الا يتسائل احدنا "نسمع بمحرك ذو اربع و ست و ثمان اسطوانات .. فكيف تعمل تلك الاسطوانات بتوافق و ترابط ؟؟"


    اولاً فلنتعرف على اجزاء المحرك

    قالب المحرك ENGINE BLOCK : و هذا الجزء يحتوي الجزء الاكبر من الاسطوانة و هو يعتبر قاعدة المحرك التي يتم تركيب بقية الاجزاء عليها

    رأس المحرك CELYNDER HEAD : و هو الجزء العلوي من المحرك و يتم تركيبه في النهاية ليغطي الاسطوانة و هو الجزء الذي تكون شمعة الاشعال مركبة فيه و بعض المحركات يكون لها رأسين او ثلاثة و هذا سنشرحه لاحقاً في انواع المحركات

    المكابس PISTONS : و هي المكابس ذاتها التي في الاسطوانات مجتمعة .. لكل اسطوانة مكبس

    عمود الكرنك CRANK SHAFT : هذا العمود يتألف من عدد من عجلات الحذاف متصلة ببعضها و تدور في نفس الاتجاه بحيث يجعل جميع المكابس تتحرك باتفاق .. و هو يشبه من الجهة الجانبية بدالات دراجتك الهوائية :)

    ذرعان المكابس CONNECTING ROD : و هي الذراع التي تصل المكبس بالكرنك و تتصل بالمكبس بمفصل صغير يسهل مرونة حركته داخل الاسطوانة

    الصمامات VALVES : و هي صمامات الوقود و المحروقات في الاسطوانات .. قد يكون لكل اسطوانة صمامين احدهما للوقود و الآخر للمحروقات .. و قد يكون لكل اسطوانة ثلاث صمامات اثنان منها للوقود و الثالث للمحروقات .. و قد يكون لكل اسطوانة اربع صمامات و هو المنتشر حالياً بحيث يكون للوقود صمامين و للمحروقات صمامين

    عمود الكام "التيمن" CAM SHAFT : يسمى بالعامية تيمن و تعني TIMING و هو توقيت فتح صمامات الوقود او المحروقات و كان قديماً يركب في منتصف المحرك و الآن اصبح مركباً اعلى المحرك و هذا العمود له اسنان ذات اوضاع دقيقة و كل ما دار كلما ضغطت اسنانه على مفتاح الصمام فتدفعه لاسفل و تفتحه .. دوران العمود المستمر يفتح و يغلق الصمامات وفق نظام دقيق جداً .. هناك انواع من اعمدة التيمن و غالباً ما يكون المحرك مزوداً بعمود تيمن مزدوج .. كما ان بعض السيارات مثل الهوندا تعمل بنظام تروس متعددة لتحريك التيمن يشبه تروس القير لتغير تروس التيمن لتزيد سرعة فتح و اغلاق الصمامات

    عجلة الحذاف FLY WHEEL : هنا تختلف هذه العجلة عن عجلة الاسطوانة .. حيث انها تكون متصلة بنهاية عمود الكرنك و هي تعتبر آخر عجلة حذاف في سلسلة الكرنك و منها تخرج الطاقة الميكانيكية التي تدير عجلات السيارة

    شمعات الاشعال SPARK PLUG : و هي نفسها الشمعة التي تتسبب في حصول الانفجار في جوف المحرك ،، يتصل كل منها بسلك كهربائي يتصل بدائرة كهربائية مستقلة تتألف من عدة اجهزة مختلفة تعمل على تنظيم موعد اشعال الشرارة كما تنظم قوة هذه الشرارة ،، شمعات الاشعال لها انواع كثيرة و تصنع من مواد مختلفة و لكل سيارة احتياج معين لنوعية شمعات الاحتراق

    [​IMG]

    يحتوي المحرك على اجزاء عديدة اخرى مثل مصفاة الوقود و الزيت و فلتر الهواء و نظام الحقن (بخاخ/كربريتر) و لو لا ان شرحها يطول و انني ارغب بتبسيط الدرس لتطرقت لها .. و لكن نؤجلها للمستقبل باذن الله و نركز على الاجزاء الاكثر اهمية





    نظام الدوران :

    طالما ان عمود الكرنك في حالة عمل مستمرة فان المكابس تبقى في حالة صعود و هبوط مستمر "داخل اسطواناتها" .. عندما يرتفع احد امكابس الى اقصى ارتفاع .. فانه يكون له مكبساً مساوياً في الاتفاع في اسطوانة اخرى .. و لكن ذلك لا يعني انهما في نفس الشوط .. اذ ان شوط الحقن و شوط الاشتعال كلاهما يكون المكبس فيهما في حالة حركة للاسفل .. كما ان شوط الضغط و شوط طرد المحروقات يكون المكبس في كلا الحالتين متجهاً للاعلى .. فتساوي ارتفاع المكبس في الحالتين لا يعني بالضرورة تشابه الاشواط .. لان الاسطوانات ان تشابهت اشواطها فانها تلغي بعضها بعضاً .. مما قد يعرقل دوران المحرك .. انظر الصورة ادناه

    [​IMG]


    سعة المحرك :

    نسمع دائماً في الاعلانات و نقرأ في كتيبات السيارات ان محرك هذه السيارة تبلغ سعته 4 لتر .. او 4000 سم مكعب .. فما الذي قد تعنيه هذه السعة ؟؟

    هذه السعة هي مجموع احجام اسطوانات المحرك .. حيث ان المحرك الواحد ان تألف من 4 اسطوانات و كانت سعته 4 لتر فهذا يعني كل من الاسطوانات الاربع تبلغ سعتها 1 لتر ، و لا تعني هذه السعة سعة الاسطوانة بالكامل .. بل هي سعة الفراغ الذي تتحرك فيه المكابس داخل الاسطوانة .. حيث ان المكابس لا تستطيع ان تصعد و تنزل الاسطوانة كلها "تصمم المحركات بهذا الشكل لضمان سلامتها"

    و ايضاً قد تقاس السعة بالسم المكعب (cc) حيث ان 1 لتر = 1000 سم مكعب ، و هذه الوحدتين هي اكثر الوحدات استخداماً حالياً ، و كانت المحركات الامريكية تقاس قديماً بالانش المكعب ، مثال : محرك 454 الذي تبلغ سعته 454 انش مكعب ، لكن تم الاستغناء عن الانش المكعب و تم توحيد وجدة قياس الحجم و هي السم المكعب او اللتر

    لقياس سعة المحرك نقيس سعة احدى اسطواناته و ذلك يتم بقياس الازاحة و هي المسافة التي يقطعها المكبس نزولاً و صعوداً "مثال .. 20سم" ،،،، ثم يتم قياس قطر قاعدة الاسطوانة "6سم مثلاً" و عليه فان نصف القطر = 3سم

    ثم يتم حساب حجم الاسطوانة و ذلك بضرب الازاحة في مساحة القاعدة .. و ذلك حسب القانون التالي

    السعة "الحجم" = الازاحة × (ط× نق^2) = 20 × (3،14 × 3^2) = 565سم مكعب

    [​IMG]

    و لو فلنا ان عدد اسطوانات المحرك = 6 اسطوانات

    فهذا يعني ان سعة المحرك = 565×6 = 3392سم مكعب =(تقريباً) 3400سم مكعب = 3،4 لتر


    مقاييس الاداء :

    عندما تتجه لصالات و معارض السيارات تجد امام كل سيارة لوحة صغيرة كتب بها مواصفات السيارة .. فقد تجد في هذه اللوحة كلمات مثل "القوة 160 حصان عند 6000 دورة في الدقيقة"
    أو "عزم الدوران 20 كغم/م عند 3000 دورة في الدقيقة" فما الذي تعنيه هذه الارقام ؟؟

    عدد الدورات في الدقيقة هو مقياس لسرعة المحرك "و ليس سرعة السيارة" حيث ان المحرك لا يتحرك من مكانه و لكن احد اجزاء المحرك و هو عمود الكرنك يدور حول نفسه بسرعة هائلة .. و هذا الدوران يقاس بعدد الدورات في الدقيقة الواحدة .. و يظهر عدد الدورات للسائق في عداد الـRPM الموجود بجوار عداد السرعة .. حيث تجد هذا العداد مرقماً بارقام مثل 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 .. و عندما يصل المؤشر الى الرقم 3 مثلاً فهذا يعني ان محرك سيارتك يدور بمقدار 3000 دورة في الدقيقة الواحدة .. في العادة تجد ان العداد مزود بخطوط حمراء .. هذه الخطوط تحدد منطقة الخطر حيث ان وصول محرك سيارتك لهذه السرعة يهدده بالاحتراق او التفكك او يقصر من عمره الافتراضي


    القوة الحصانية هي ببساطة قوة المحرك حيث بوسعنا ان نقول انه عدد الخيول التي تجر العربة :) .. كلما زادت القوة الحصانية كلما تحسن اداء المحرك و لكما كان بوسعك الانطلاق بقوة اكبر .. كلما ضغطت على دواسة الوقود كلما زادت دورات المحرك و كلما زادت الاحصنة التي يولدها المحرك .. هناك حد معين من الدورات تصل فيه قوة المحرك الى اقصى قوة لها و بعد هذه السرعة تبدأ القوة بالانخفاظ لان المحرك اصبح يدور بشكل شبه تلقائي .. السيارات القوية و المحركات الجبارة هي المحركات التي تستطيع اما الدوران لسرعات تصل الى 10 آلاف د/د (دورة في الدقيقة) او السيارات التي تولد قوة حصانية مرتفعة جداً عند عدد دورات منخفض (4000 RPM مثلاً)

    اي ان سيارة قوتها 200 حصان @ 4000 د/د
    هي في الواقع اقوى من سيارة اخرى قوتها 200 حصان @ 5000 د/د

    العزم هو الطاقة الدورانية التي تساعد المحرك على الوصول للقوة القصوى بسرعة فكلما كان العزم عالياً عند عدد دورات منخفض فان هذا يعني ان المحرك يستفيد من الاحصنة بشكل شبه دائم .. كما ان ذلك يعني استهلاكاً افضل للوقود



    انواع المحركات

    المحرك الطولي IN LINE ENGINE :

    هذا المحرك يتألف عادة من 4 اسطوانات و احياناً من 6 اسطوانات و نادراً جداً من 8 اسطوانات

    تكون وضعية الاسطوانات عمودية و يتم صف الاسطوانات في صف واحد فوق عمود الكرنك مباشرة

    يميزه قلة سعره و سهولة صيانته

    يعيبه ضعف قوته و تواضع ادائه "لان المكابس تتجه للاعلى و تقاوم الجاذبية" و حجمه المبالغ فيه



    محركات V و W


    محرك V :

    معظم المحركات من هذا الطراز تكون اما ذات 6 او 8 اسطوانات و يندر ان يوجد منه ما هو ذو 4 اسطوانات .. و قد يصل عدد الاسطوانات الى 10 او 12

    و لعدد الاسطوانات دور في التسمية .. فمحرك V ذو الاربع اسطوانات يسمى بـV4 .. و محرك V ذو الست اسطوانات يسمى بـV6 .. و محرك V ذو الثمان اسطوانات يسمى بـV8 و هكذا تبعاً نحصل على V10 و V12 الخ ...

    و في هذا المحرك تقسم الاسطوانات الى قسمين متقابلين .. و يكون كل من هذين الصفين مائلاً بحيث يشكلان سوية حرف V و من هنا اشتقت تسمية هذا الطراز

    و تكون نقطة التقاء الاسطوانات هي نفسها عمود الكرنك حيث يعمل عمود كرنك واحد مشترك بين الصفين على تدويرهما بنظام

    يميز هذا المحرك قوته الجيدة التي يولدها "لان وضع المكابس مائل فتكون مقاومة الجاذبية اقل" و يميزه ايضاً صغر حجمه و المساحة التي يوفرها

    يعيب هذا المحرك صعوبة صيانته و ارتفاع سعره


    [​IMG]

    محرك W :

    و يتألف في الاصل من محركي V متجاورين و قد قامت شكرة فولكس واجن بانتاج هذا النوع من المحركات لتوفير المساحة الكبيرة التي تاخذها محركات V12 ... فيتم تقسيمها الى محركي V6 متجاورين فنحصل على اربع صفوف متوازية تشكل حرف W مع مراعاة ان نقطة الالتقاء هي واحدة اي انه يعمل بعمود كرنك واحد فقط


    [​IMG]


    المحرك المنبسط FLATTED ENGINE :

    يشبه في تركيبه و طريقة عمله محرك V و لكنه أكثر ميلاناً بحيث تكون الزاوية بين صفي الاسطوانات 180 درجة

    و هو يتألف غالباً من 4 او 6 اسطوانات

    و اشهر الشركات المستخدمة لهذا النوع من المحركات هي بورش و ايضاً سوبارو و أحياناً تستخدم تويوتا هذا النظام للمحرك

    يتميز هذا المحرك بقوة عنيفة شديدة لان مكابسه تتحرك نحو الجوانب فقط فتكون مقاومتها للجاذبية شبه معدومة

    و يعيبه الثروة الباهضة التي يتطلبها شراؤه و صعوبة صيانته بل استحالتها احياناً

    كما ان الوضع المائل يسمح بمياه الامطار ان تدخل الى الاسطوانة في الجو الممطر مما يؤدي لتوقفه عن العمل لان الماء يغيق عملية الاحتراق


    [​IMG]





    المحرك الرحوي "المحرك الدوار" ROTARY ENGINE :

    لا ينتج هذا المحرك حالياً سوى شركة مازدا

    و هو يتبع مبدأ يسبه عملة الرحاة "الطاحونة" و لذلك سمي بالمحرك الرحوي .. يولد هذا المرحك طاقة هائلة في سعة بسيطة جداً و لكنه للاسف لا يعيش طويلاً و لا يكاد يلبث عاماً قبل ان يبدأ بالتطلب للصيانة

    و من اهم السيارات التي زودت بهذا المحرك الجبار مازدا RX-7 و حالياً RX-8

    يصعب شرح طريقة عمل هذا المحرك لكن اولاً اعرفكم على نموذج واقعي منه

    هذا المحرك يتألف من اسطوانتين و مع ذلك فانه يولد قوة لا تولدها محركات ذات 8 اسطوانات و الفضل في ذلك بعد الله يعود لتقنية الغريبة المستخدمة فيه

    [​IMG]

    لاحظ انه يتألف من عدة طبقات مما جعله مشابهاً "للساندوتش" و هي تسمية أخرى للمحرك "محرك الساندوتش" ، ذكرنا سابقاً ان من اجزاء المحرك قطعة في غاية الاهمية هي عمود الكرنك ، في هذا المحرك يمر عمود الكرنك من منتصف طبقات هذا المحرك و بطول المحرك حيث يدور من منتصف الاسطوانة بالضبط ، و تتخذ الاسطوانات شكلاً بيضاوياً من داخلها و تدور الرحاة "مكبس مثلث الشكل" بداخلها وفق نظام شبيه "في علم الفلك" بفلك المذنبات ، تحتوي كل من الاسطوانتين على صمامين للوقود و المحروقات .. كما ان الاشعال يتم بواسطة شمعة احتراق عادية .. لتسهيل فهم طريقة عمل هذا المحرك انظر الصورة ادناه

    [​IMG]


    ارجو مراعاة ان الصورة هي اشبه ما يكون بمنظر من جانب المحرك دون وجود حاجز للرؤية .. لاحظ ان الترس في المنتصف ثابت الحركة بينما الترس المتحرك هو ترس الرحاة "المكبس" الداخلي .. الترس الصغير الموجود في الداخل ما هو الا قطعة صغيرة من عمود الكرنك .. و عمود الكرنك يدور بنفس السرعة على نفس الامتداد


    هذا و ان اصبت فبتوفيق ربي و ان اخطأت فمن نفسي و الشيطان و اشكركم على حسن المتابعة

    [/c]


    منقوووول .,.,.,.,
     
  2.   مشاركة رقم : 2    ‏2003-12-13
  3. awam10

    awam10 مشرف سابق

    التسجيل :
    ‏2003-09-14
    المشاركات:
    497
    الإعجاب :
    0
    مشكور ألف شكر..

    حقيقة موضوع رائع ومخدوم بشكل جيد وجميل..
     
  4.   مشاركة رقم : 3    ‏2003-12-19
  5. rayan31

    rayan31 قلم ذهبي

    التسجيل :
    ‏2002-07-21
    المشاركات:
    5,471
    الإعجاب :
    0
    نص مقتبس من رسالة : awam10
     
  6.   مشاركة رقم : 4    ‏2003-12-20
  7. نبض اليمن 2003

    نبض اليمن 2003 عضو متميّز

    التسجيل :
    ‏2003-06-15
    المشاركات:
    1,116
    الإعجاب :
    0
    شكراً لك أخي على الموضوع المتكامل ومجهود تشكر عليه

    تحياتي
     
  8.   مشاركة رقم : 5    ‏2004-05-03
  9. بروكسي

    بروكسي مشرف سابق

    التسجيل :
    ‏2003-09-01
    المشاركات:
    15,136
    الإعجاب :
    3
    موضوع رهيب
    شكلي بروح اوظب السيارة من نفسي
     
  10.   مشاركة رقم : 6    ‏2004-05-09
  11. .ابو مالك.

    .ابو مالك. عضو

    التسجيل :
    ‏2004-05-02
    المشاركات:
    70
    الإعجاب :
    0
    بارك الله فيك
    هذه حصة للميكانيكيه وعمال الصيانه
     

مشاركة هذه الصفحة