محرك السيارات الحديثة (الجزء 2)

السلام عليكم
محرك السيارات الحديثة (الجزء 2)
يجب قراءة الجزء الاول لاكتمال الفائدة.....وهو موجود بالموضوع التالي
محرك السيارات الحديثة (الجزء1)
تحدثنا بالجزء السابق ان البستون يتحرك ضمن الاسطوانة بحركة ترددية للاعلى والاسفل
واخفض نقطة يصلها البستون تسمى النقطة الميتة السفلى (ن م س) واعلى نقطة يصلها البستون هي النقطة الميتة العليا (ن م ع)
((انظر الصورة 4))
((((نسبة الانضغاط)))))
عندما يتحرك البستون من الاسفل الى الاعلى فأنه يضغط خليط الهواء والوقود وبالتالي وحسب قانون الغازات العام فان الغاز ترتفع درجة حرارته بشكل كبير
ارتفاع الحرارة ناتج عن احتكاك جزيئات الغاز مع بعضها البعض اثناء الانضغاط
(من منكم يذكر ارتفاع درجة مضخة نفخ دواليب الدراجة الهوائية اليدوية اثناء عملية النفخ)
والآن نشرح نسبة الانضغاط
مثال اذا كان حجم الغاز قبل الانضغاط 600 سم مكعب اي عندما يكون المكبس في (ن م س)
واصبح بعد الانضغاط 100 سم مكعب اي عندما يكون المكبس في (ن م ع) هنا نعرف بأن نسبة الإنضغاط هي 6 الى 1
الآن نأتي الى اهم موضوع
في السيارات القديمة كانت نسبة الانضغاط بحدها الاقصى 6/1
اما في السيارات الحديثة فقد اصبحت نسبة الانضغاط تصل الى 14/1وسنجد مستقبلا فائدة هذا عند شرح اهمية الاوكتان ورقمه.
(((( صمامات الاسطوانة ))))
في كل اسطوانة بالحد الادنى فتحتين من الاعلى
واحدة لدخول مزيج الهواء والوقود وعليها صمام (صباب) يسمى صمام السحب او صمام الهواء وتتصل هذه الفتحة ببوابة الهواء او بمنظومة تزويد الهواء للمحرك
والفتحة الاخرى لخروج نواتج الاحتراق وعليها صمام (صباب) يدعى صمام الطرد او صباب النار وتتصل هذه الفتحة مع مشعب الطرد(الاكزوز)
وفي السيارات الحديثة تم تزويد الاسطوانات بأكثر من فتحة للهواء واكثر من فتحة للنار بمايسمى محرك متعدد الصمامات ومعنى الرقم 16V
الذي نجده على محرك رباعي الاسطوانات ان كل اسطوانة تحوي 4 صبابات 16VALVE
((انظر الصورة رقم 2))
وزيادة عدد الصبابات يساعد على دخول وخروج الهواء من الاسطوانة بشكل اسرع بكثير .ويؤدي الى زيادة الكثافة الحجمية ضمن الاسطوانة وبالتالي زيادة هائلة في اداء المحرك كما سنتحدث لاحقا
وعادة صباب الهواء ذو قطر اكبر من صباب النار ...وفي بعض المحركات تحتوي على 2 صباب هواء وصباب نار واحد وبحيث يكون مجموعها 12 صباب بالنسبة لمحرك رباعي الاسطوانات...12V
وعملية فتح واغلاق الصبابات تعتبر ادق عملية في المحرك بالكامل ويتحكم فيها عمود الكامات او الميل اكسنتريك..والذي يأخذ حركته من الكرنك عبر قشاط او جنزير الصدر ومن هنا تأتي الاهمييييييية القصوى لقشاط الصدر فهو ادق واهم قطع المحرك واي خطأ في تركيبه يؤدي الى مشاكل كارثية لانه يقوم بفتح واغلاق الصمامات باوقات خاطئة تؤدي الى مشاكل هائلة في المحرك
كما ان انقطاعه قد يؤدي الى خربطة في عمل المنظومة بالكامل وقد يؤدي خطأ التوقيت الناتج عن انقطاعه الى اصطدام الصبابات بالبستونات ..وقد تؤدي الى اعوجاج الصبابات وكسر في البستونات وقد تنتج نتائج كارثية وخصوصا بمحركات النموذج V
وفي بعض الحالات يمر الأمر مرور الكرام ولاتحتاج سوى لتبديله فقط ولابسبب اي اذى للمحرك
** في كل اسطوانة ايضا فتحة يدخل فيها رأس البوجي الذي يزود الخليط بالشرارة التي تؤدي الى اشتعاله.
(((( اشواط المحرك ))))
حركة المكبس ضمن الاسطوانة يمر باربعة مراحل تسمى كل مرحلة شوط (انظر الصورة 1 و 3 )
1 : شوط السحب: وهو الشوط الذي يقوم به الكرنك بسحب المكبس للاسفل حتى (ن م س) مما يحدث انخفاض ضغط ضمن الاسطوانة ويفتح صمام السحب (صباب الهوا)ويسمح بدخول الهواء
2 : شوط الضغط : وهو الشوط الذي يقوم به الكرنك بدفع المكبس(البستون) للاعلى حتى (ن م ع) ممايؤدي الى انضغاط الهواء ضمن الاسطوانة وبنفس الوقت يتم حقن الوقود بواسطة البخاخ
3 : شوط القدرة أو الاحتراق : اهم شوط في العملية كلها لانه قبل وصول المكبس الى (ن م ع) بقليل يقوم البوجي بايعاز من الكمبيوتر بارسال شرارة تقوم باشعال الخليط مما يولد ضغط هائل يؤدي الى نزول المكبس الى (ن م س) وهنا نأخذ القدرة التي تحرك السيارة وهو اهم شوط على الاطلاق
4 : شوط العادم عنده يفتح صمام الطرد (صباب النار) ويرتفع المكبس من (ن م س) الى (ن م ع) طاردا الغازات المحترقة الى الاكزوز ومنها الى الشكمان ثم الى خارج السيارة
هذه العملية تتم ضمن محرك السيارة الآف المرات في الدقيقة الواحدة وهي التي تحدد عدد دورات المحرك ..فكلما حدثت هذه الاشواط الاربعة مرة واحدة يكمل الكرنك دورة كاملة وبالتالي هذه العملية تحدث على الليرانتي مايعادل 800 مرة بالدقيقة اي خلال دقيقة واحدة يتحرك المكبس
800X4=3200
مرة ..صعودا وهبوطا ..
وكلما زاد الضغط على البنزين يزداد دوران المحرك ليصل الى حد اقصى آمن الى 6000دورة في الدقيقة ..وتجاوز هذا الرقم يشكل خطورة على المحرك لذلك نجد في عداد دوران المحرك كتابة عدد الدورات فوق ال 6000 باللون الاحمر
((((توقيت الاشتعال))))
تحدثنا بان الهواء المضغوط يجب ان يشتعل ليرتفع الضغط ضمن الاسطوانة ويحقق حركة المكبس للاسفل ولكن ادق مافي الموضوع هو لحظة اشتعال المزيج وقد وجد ان افضل اداء للمحرك يجب ان نقوم باشعال المزيج قبل وصوك المكبس الى ال (ن م ع) في شوط الضغط بقليل..
لذلك فان توقيت الشرارة موضوع جدا جدا جدا جداااااااهام ويتحكم فيه الكمبيوتر بعد ان تتقاطع المعلومات التي تأتي من جميع حساسات السيارة
بحيث يدرسها الكمبيوتر كلها باجزاء اجزاء الثانية .ويرسل الاشارة للبوحي لاعطاء الشرارة في الوقت المثالي
اذا موضوع توقيت اشتعال الوقود والهواء حساس جدا
بما ان السيارات الحديثة اصبحت نسبة انضغاطها عالية 14/1 كما شرحت سابقا فهذا يؤدي الى ارتفاع درجة حرارة الخليط كثيرا وبالتالي قد يشتعل الوقود ذاتيا بدون شرارة وقبل وصول المكبس للنقطة المثالية للاشتعال وهنا تحدث عملية نسميها الطرق وهي اكبر مشكلة تصادف المحركات الحديثة وتحدث في المحركات القديمة عند ارتفاع حرارتها وسائقي السيارات الكربرتور يسمعون صوت طرق الصباب عند صعود المرتفعات على غيار عالي ويختفي عند النزول الى غيار ادنى اما مستعملي السيارات الحديثة البخاخ فلايسمعونه وذلك بسبب وجود مايدعى حساس الطرق الذي سأشرحه في المنشور القادم باذن الله مع فوائد واضرار اضافة الاوكتان والنفتلين للبنزين
م . محمد غيث ادلبي