هل تختلف مكونات محرك السيارة تبعًا لاختلاف نوعها؟

يعتني هذا المقال ببيان مكونات محرك السيارة والإشارة إلى الاختلاف في هذه المكونات عند اختلاف نوع السيارة أيضًا؛ إذ تقوم الشركات بإنتاج أعداد كبيرة من السيارات التي تعتمد على الطاقة البديلة، بالإضافة إلى السيارات التي تعتمد على النفط، ويتطرق المقال كذلك إلى بعض مميزات محرك الديزل، مع ذكر مبدأ عمل كلٍّ من المحركات البنزينية ومُحركات الديزل وطبيعة الاختلاف في احتراق الوقود بين هذين النوعين من محركات الاحتراق الداخلي أيضًا.

هل تختلف مكونات محرك السيارة تبعًا لاختلاف نوعها؟

توجد العديد من الاختلافات في محركات السيارات عند اختلاف أنواعها؛ حيث تعتمد بعض السيارات على مُحرك كهربائي، في حين يعتمد بعضها الآخر على محرك هجين أو محرك احتراق داخلي، وترتبط المحركات الهجينة ومحركات الكهرباء مع بطارية للسير على الطريق، إضافةً إلى بطارية التشغيل الصغيرة، في حين ترتبط محركات الاحتراق الداخلي مع بطارية التشغيل فحسب.

ما هي مكونات أنواع محركات السيارات المختلفة؟

تحتوي القائمة التالية على مكونات أبرز أنواع محركات السيارات التي يتم استخدامها في الوقت الراهن:

• مُكونات محرك البنزين: يتكوّن المحرك البنزيني من كتلة الاسطوانات، بالإضافة إلى الاسطوانات والمكابس والأعمدة المرفقية والصمامات، وترتبط مع نظام الإشعال، الذي يتكوّن من شمعات الاحتراق وبخاخات الوقود وملف الإشعال.
• مُكونات محرك الديزل: يحتوي محرك الديزل على الاسطوانات والمكابس والأعمدة المرفقية، والعديد من الأجزاء التي يتكوّن منها محرك البنزين؛ إلّا إنّه لا يحتوي على شمعات الاحتراق وملف الإشعال؛ وإنّما يشتعل الوقود في هذا المحرك بالضغط الشديد.
• مُكونات محرك الكهرباء: تشتمل مكونات محرك السيارة الكهربائية بشكل أساسي على بطارية التشغيل، ومنفذ الشحن، ووحدة التحكم الإلكترونية بالطاقة، ونظام التبريد الذي يُحافظ على درجة حرارة البطارية، بالإضافة إلى نظام بطارية الجر.
• مُكونات محرك الهايبرد: تتكوّن محركات الهايبرد من محرك بنزيني، أو مُحرك ديزل يحتوي على المكابس، وكتلة المحرك وغيرها من الأجزاء الأخرى، ويرتبط مع نظام محرك كهربائي لزيادة كفاءة السيارات في استهلاك الوقود.

هل مبدأ عمل محرك السيارة البنزيني ومحرك الديزل معروفة؟

يحتوي عددٌ كبيرٌ من السيارات في الوقت الراهن على محركات بنزينية أو محركات ديزل رباعية الأشواط، في حين تحتوي السيارات الأُخرى على مُحركات كهربائية بالكامل أو محركات هجينة، وفيما يأتي مبدأ عمل محركات الاحتراق الداخلي رباعية الأشواط سواءً كانت محركات ديزل أو محركات بنزينية:

• مبدأ عمل المحرك البنزيني:
  • شوط السحب: ينفتح صمام السحب في هذا الشوط، ثم تتحرك المكابس إلى الأسفل ساحبًا معه خليط الهواء والوقود للاحتراق داخل المحرك، ويبقى صمام العادم مُغلقًا في هذا الشوط.
  • شوط الانضغاط: يُغلق صمام السحب في شوط الانضغاط مع بقاء صمام العادم مُغلقًا أيضًا، وتقوم المكابس بضغط الخليط الذي يتكوّن من الهواء والوقود في غرفة الاحتراق، ثم يتم إطلاق الشرارة لإشعال هذا الخليط.
  • شوط الاحتراق: يتم دفع المكابس إلى الأسفل؛ بسبب شدة الاشتعال الذي نتج في الشوط الثاني من أشواط المحرك، وهو ما يؤدي إلى تحريك العمود المرفقي لدفع السيارة إلى الأمام.
  • شوط العادم: يُفتح صمام العادم في الشوط الأخير؛ للسماح بطرد الغازات الناتجة عن عملية الاحتراق من قبل المكبس، الذي يُعد أحد مكوّنات محرك السيارة الديزل، ويُعرف هذا الشوط باسم شوط العادم.
• مبدأ عمل محرك الديزل:
  • شوط السحب: تنتقل مكابس محرك الديزل من النقطة الميتة العلوية إلى النقطة الميتة السفلية في الشوط الأول؛ لسحب الهواء إلى داخل غرفة الاحتراق كما هو الحال في محركات البنزين؛ إلّا إنّها لا تسحب الوقود.
  • شوط الانضغاط: ينتقل المكبس من النقطة الميتة السفلية إلى العلوية في الشوط الثاني؛ لضغط الهواء، وإنتاج حرارة تسمح بإشعال وقود الديزل فور دخوله إلى حجرة الاحتراق في هذا الشوط أيضًا.
  • شوط الاحتراق: ينتقل المكبس مرةً أُخرى من النقطة الميتة العلوية إلى النقطة الميتة السفلية في الشوط الثالث؛ وذلك بسبب الضغط الذي تمّ توليده في الاحتراق السابق، ويدفع هذا الضغط العمود المرفقي لتحريك السيارة.
  • شوط العادم: في الشوط الأخير يرتفع المكبس إلى النقطة الميتة العلوية مرةً أُخرى، مع فتح صمام العادم لضمان خروج الغازات التي نتجت عن عملية احتراق الديزل.
• تكرار الأشواط السابقة: يستمر المُحرك بتكرار الأشواط الأربعة السابقة بدايةً من شوط السحب وحتى شوط العادم طيلة فترة تشغيله؛ ليسمح بسير السيارة، ويضمن عدم توقفها طالما أنه يحصل على الوقود والهواء اللازمين للإشعال.

بماذا يتميز محرك الديزل عن المحركات البنزينية؟

يوجد العديد من المُميزات التي يتمتع بها محرك الديزل ويتفوق بها على مُحرك البنزين، وأبرزها ما يأتي:

• كفاءة استهلاك الوقود: تزيد كفاءة محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالديزل عن كفاءة المُحركات البنزينية بما يُقارب 20%؛ ممّا يُمكّنها من السير مسافةً أطول عند استهلاك ذات الحجم من الوقود.
• القوة والعزم: إن زيادة الكفاءة الحرارية في مُحركات الديزل عن المُحركات البنزينية تُمكّنها من توفير عزم دوران أكبر من عزم الدوران في المحركات البنزينية، كما أنها أكثر قوةً ومتانةً للأحمال الثقلية أيضًا.
• تكاليف التشغيل المُتدنية: إن محركات الوقود مشهورة بكفاءتها الكبيرة في استهلاك الوقود كما سبق، وهو ما يجعلها ذات مصروف تشغيلي مُنخفض مُقابل مصروف محركات البنزين.
• الموثوقية الأكبر: عادةً ما تعمل محركات الديزل بعدد دورات أقلّ من عدد الدورات التي يحاتجها المحرك البنزيني للعمل، وهو ما يزيد من موثوقيتها ويُقلّل من تعرضها للأعطال بسبب التآكل.
• مُتوسط العمر التشغيلي الأطول: يُفضّل الكثير من الأشخاص اختيار السيارات التي تحتوي على محركات ديزل؛ نظرًا لعمرها التشغيلي الطويل؛ وذلك بسبب جدران الاسطوانات السميكة وأنظمة التزييت ذات الكفاءة الكبيرة وغيرها من الخصائص.

هل توجد مفاهيم خاطئة حول محركات الديزل؟

تنتشر لدى الناس العديد من المفاهيم الخاطئة حول محركات الديزل؛ ممّا يجعلهم يُفضّلون المُحركات البنزينية عليها، وفيما يأتي بعضًا من المفاهيم المغلوطة الشائعة عن محركات الديزل:

• نسبة التلوث المرتفعة: على الرغم من نسبة التلوث الكبيرة التي تسببت بها مُحركات الديزل في العقود السابقة؛ إلّا إنّ هذه المُحركات أصبحت نظيفةً بشكل كبير نتيجةً للقوانين التي تفرضها الدول على نسبة الملوثات الخارجة من العادم.
• صوت المحرك المُرتفع: يظن البعض بأن الصوت الذي يخرج من مُحركات الديزل مُرتفع جدًا؛ إلّا إنذ الشركات تمكّنت من القضاء على ضوضاء مُحركات الديزل في الوقت الحالي، ولم يعد هُناك فرق بين ضوضاء محركات البنزين ومُحركات الديزل.

كيف تتم المحافظة على محركات الديزل؟

فيما يأتي بعضًا من الإرشادات التي تُساعد في المُحافظة على سلامة مُحركات الديزل وتضمن عدم انخفاض كفاءة الاحتراق:

• التحقّق من سلامة شمعات التوهج: تعمل شمعات التوهج على تسخين مُحرك الديزل في الأيام الباردة لضمان اشتعاله بالطريقة الصحيحة، وينبغي التحقّق من سلامة هذه الشمعات بشكل دوريّ لضمان المُحافظة على المُحرك.
• تغيير فلتر الهواء بشكل دوري: لا بُدّ من إيقاف السيارة قبل تغيير فلتر الهواء، وهو الفلتر الذي يضمن عدم دخول أيّ من الشوائب إلى المحرك عند سحب الهواء لإشعال الوقود.
• تبديل فلاتر الوقود: يرتبط مُحرك الديزل مع فلترين لتنقية الديزل قبل دخوله إلى حجرة الاحتراق، ويجب تبديل هذه الفلاتر بشكل دوري وفق الفترات المُدونة في كتاب الصيانة الخاص بالسيارة.

ما هي آلية عمل محرك السيارة التيربو؟

يتم تزويد بعض السيارات بشاحن تيربو لزيادة كفاءة الاحتراق وتوليد مزيد من القوة والعزم، ويتكوّن نظام التيربو من جُزأين أساسيين؛ أحدهما التوربين والآخر الضاغط، ويرتبط كلّاً من الضاغط والتوربين مع بعضهما البعض، كما أنهما يرتبطان مع مكوّنات محرك السيارة الأخرى، ويقوم هذا النظام بدفع الغازات التي يُطلقها العادم عبر أنبوب ذو شكل حلزوني لتدوير التوربين، ويؤدي دوران التوربين إلى تدوير الضاغ؛ لأنهما يرتبطان مع بعضهما البعض، وينتج عن ذلك دخول كميات هواء كبيرة إلى المحرك مقارنةً بالهواء الذي يدخل إلى المحركات غير التوربينية، ويتسبب الهواء الزائد في توليد مزيد من القوة والعزم داخل المحرك.

ما هي أبرز الأبحاث حول محركات السيارات غير البترولية؟

تضم القائمة الآتية بعضًا من أبرز الأبحاث حول المُحركات غير البترولية للسيارات:

• محركات الهيدروجين: تمّ تطوير العديد من السيارات التي تحتوي على محركات كهربائية تقوم بتوليد الطاقة اللازمة؛ لتحريك العجلات عن طريق خزّان الهيدروجين، وتختلف آلية عمل هذه المحركات عن طريقة عمل المحركات الكهربائية الأخرى.
• محركات الطاقة النووية: تعمل بعض الشركات على تطوير محركات تعتمد على الطاقة النووية بدلًا من مُحركات السيارات المعروفة، وتُسهم هذه المُحركات في الحدّ من التلوث البيئي بشكل كبير، كما أنّها تقطع مسافات طويلة دون حاجة إلى الوقود.
• محركات الأمونيا: تمكّنت بعض شركات تطوير السيارات من ابتكار مُحرك يعتمد على الأمونيا بدلًا من الوقود، وتتميّز محركات الأمونيا بعدم وجود أيّ انبعاثات كربونية تصاحبها عند الاحتراق.

اقرأ/ي أيضًا:

هل يمكن تعلم القيادة على الإنترنت؟

هل نيكولا تسلا هو مخترع سيارة تسلا؟

هل الفحص الفني الدوري للسيارات ضروري؟

هل يوجد نسبة محددة لضغط الهواء في إطارات الدراجة الهوائية؟