ما هو محرك الاحتراق الداخلي في السيارة؟

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 11:53

محرك الاحتراق الداخلي في السيارات هو أهم مكون. إذا لم يتم اختراع محرك الاحتراق الداخلي ، فمن المرجح أن تكون صناعة السيارات قد توقفت عند عجلة القيادة ولم تتطور إلى النسب الحديثة. صنع المحرك ثورة حقيقية. دعونا نتحدث عن ماهية محرك الاحتراق الداخلي ، وعن تاريخه وجهازه ومبدأ تشغيله.

بدأت المحاولات الأولى لإنشاء وحدة مشابهة لمحرك الاحتراق الداخلي في القرن الثامن عشر. يحاول العديد من المخترعين من جميع أنحاء العالم منذ فترة طويلة إنشاء آلية يمكن من خلالها تحويل الطاقة من احتراق الوقود إلى طاقة ميكانيكية.

المحرك الأول

كان الأخوان نيبس من فرنسا أول من فكر في ماهية محرك الاحتراق الداخلي وكيفية بنائه. لقد اخترعوا وقاموا بتجميع جهاز أطلقوا عليه اسم pyraeolophore. كان الوقود الموجود في هذا المحرك عبارة عن غبار الفحم ، ولكن مع كل كفاءتها ، لم تحظ هذه الآلية بالكثير من الاعتراف في العلم وبقيت فقط في شكل رسومات. "Piraeophorus" كان له تصميم غير كامل للغاية. هوتتميز بدرجات حرارة تشغيل عالية واستهلاك ضخم للوقود وكفاءة منخفضة نسبيًا. أيضا ، هذه الوحدة تستهلك الكثير من الزيت. ولكن حتى ذلك الحين ، تم تثبيت هذا المحرك على أول سيارة ذات ثلاث عجلات ليست مثالية بعد.

المحاولة الثانية

في عام 1864 ، سيغفريد ماركوس ، الذي كان منخرطًا في العديد من الاختراعات ، أظهر للعالم أول محرك مكربن أحادي الأسطوانة.

كانت تعمل بالطاقة من احتراق المنتجات البترولية. كان محرك الجليد هذا قادرًا على تحقيق سرعة كبيرة تبلغ 10 أميال في الساعة.

محرك برايتون مزدوج الأسطوانة

في عام 1873 ، قام المهندس جورج برايتون ، بناءً على التطورات الحالية ، بإنشاء محرك احتراق داخلي ثنائي الأسطوانات. في البداية ، كان المحرك يعمل على الكيروسين ، ثم تم تحويله إلى البنزين. من بين أوجه القصور في هذا الجهاز ، تم تحديد أحجام كبيرة جدًا.

محرك اوتو

في عام 1876 ، تم اتخاذ خطوة كبيرة في تاريخ محرك الاحتراق الداخلي. نجح نيكولاس أوتو في إنشاء وحدة معقدة تقنيًا تحول طاقة احتراق المنتجات البترولية إلى طاقة ميكانيكية بكفاءة. في عام 1883 ، ابتكر المهندس الفرنسي ديلامار محركًا يمكنه استخدام الغاز الطبيعي كوقود. ومع ذلك ، فإن هذا الاختراع أيضًا لم يجد استجابة وهو موجود فقط على الورق في شكل رسومات.

اسم كبير في تاريخ السيارات

في عام 1815 ، فكر جوتليب دايملر في ماهية محرك الاحتراق الداخلي وكيف يمكن استخدامه. لم يقم فقط بإنشاء محرك فعال ، بل قام أيضًا بإعداد الإنتاجنموذج أولي لوحدة حديثة بترتيب رأسي للأسطوانات وحقن المكربن.

كانت هذه أول آلية مدمجة في ذلك الوقت ، والتي ساهمت بعد ذلك في تطوير صناعة السيارات.

تعريفات عامة لـ ICE

ربما يعرف الجميع ما هو محرك الاحتراق الداخلي في السيارة. لكن السمة الرئيسية لأي آلية احتراق داخلي هي أن خليط الوقود يشتعل مباشرة في غرفة العمل ، وليس في أي وسيط خارجي ، وأثناء تشغيل المحرك ، يتم إطلاق الطاقة الكيميائية والحرارية ، والتي يتم تحويلها إلى طاقة ميكانيكية. حول ماهية محرك الاحتراق الداخلي ، يتحدثون في دورة فيزياء مدرسية ، ويستند مبدأ التشغيل على تأثير التمدد الحراري للغازات المتكونة أثناء احتراق خليط قابل للاحتراق تحت الضغط في غرفة الاحتراق.

أنواع محركات الاحتراق الداخلي

يمكن التمييز بين محركات الاحتراق الداخلي للمكبس. هم الأكثر كفاءة. سيتم تأكيد ذلك من قبل شخص لديه المهارات اللازمة لصيانة وإصلاح المحركات - سائق محرك احتراق داخلي. ما هذا؟ جهاز هذا المحرك كالتالي: توجد غرفة الاحتراق داخل الاسطوانة ، يتم تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية باستخدام آلية كرنك توصيل قضيب مكبس ، ويتم نقل الطاقة إلى العمود المرفقي.

هناك عدة أنواع من المحركات المكبسية. أولاً ، نلاحظ المكربن / u200b / u200b محركات الاحتراق الداخلي. هنا ، يتم تحضير خليط الوقود في المكربن ثم حقنه في غرفة الاحتراق بواسطة شرارة كهربائية. هذه فرصة جيدة للتعرف على محرك الاحتراق الداخلي في السيارة. حاقنيقوم المحرك بتزويد الخليط مباشرة إلى مشعب السحب باستخدام فوهات خاصة. يتم التحكم في جميع العمليات في مثل هذا المحرك عن طريق الإلكترونيات. يأتي الاشتعال من شمعة

هناك أيضا وحدات ديزل. أولئك الذين لا يعرفون ما هو محرك الاحتراق الداخلي في السيارة يجب أن يتعرفوا على هذا النوع من المحركات بمزيد من التفصيل. هنا يتم إشعال خليط الوقود بدون استخدام الشموع. تشتعل بسبب انضغاط الهواء الذي يسخن نتيجة لذلك إلى درجات حرارة تتجاوز قيم احتراق الخليط. يتم حقن الوقود باستخدام حاقنات خاصة.

محرك مكبس دوار وحدة مثيرة للاهتمام إلى حد ما. ما هو محرك الاحتراق الداخلي في سيارة من هذا النوع؟ الآن مثل هذا الجهاز نادر جدًا. في هذه الآلية ، يتم تحويل الطاقة الحرارية الناتجة عن الاحتراق إلى طاقة ميكانيكية بمساعدة غازات العمل التي تقوم بتدوير الدوار في غرفة العمل. تتميز الآلية بشكل خاص وملف جانبي وتتحرك على طول مسار "كوكبي" مباشرة داخل غرفة العمل. يحتوي الأخير أيضًا على تكوين خاص - "8" ، ووظائفه هي التوقيت ومجموعة المكبس والعمود المرفقي. الآن يعلم الجميع أن محرك الاحتراق الداخلي في السيارة لا يستخدم أبدًا.

هناك أيضًا محركات توربينية غازية. هنا ، يتم تحويل الطاقة إلى طاقة ميكانيكية عن طريق تدوير الدوار ، مما يؤدي إلى تحريك عمود التوربين. في سياق التحسينات والتجارب ، قرر العلماء والمهندسون من جميع أنحاء العالم أن محرك الاحتراق الداخلي الأكثر كفاءة وموثوقية ومتواضع وكذلك اقتصاديًا من حيث الوقود والزيت هو محرك احتراق داخلي.

أنواع أخرىالمحركات ، باستثناء المكبس ، ظلت بعيدة في التاريخ. بالنظر إلى السؤال عن ماهية محرك الاحتراق الداخلي في السيارة ، تجدر الإشارة إلى أن شركة Mazda هي الوحيدة التي تصنع الآن محركًا ذو مكبس دوار. جمعت شركة كرايسلر عدة محركات تعمل بالغاز التوربيني ، لكن ذلك كان منذ وقت طويل ، ولم يقدّر أي من صانعي السيارات الجادين هذه الوحدات. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم استخدام المحركات التوربينية الغازية في بعض الدبابات والسفن الحربية. ومع ذلك ، ثم تم التخلي تماما عن التكنولوجيا

كيف يعمل محرك الاحتراق الداخلي

بالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون ما هو محرك الاحتراق الداخلي ، دعونا ننظر في جهاز هذه الآلية. يتم دمج العديد من المكونات المهمة في مبيت المحرك مرة واحدة. هذه كتلة أسطوانية - مزيج من البنزين والهواء يشتعل بالداخل ، ثم تجعل الغازات المكابس تتحرك. تقوم مجموعة الكرنك بنقل الطاقة إلى العمود المرفقي.

يتم استخدام آلية التوقيت لضمان فتح أو إغلاق صمامات السحب والعادم في الوقت المناسب. إنه ضروري للسماح للخليط بالدخول إلى الأسطوانات وإطلاق غازات العادم. كما تم تجهيز محرك الاحتراق الداخلي بنظام إمداد بالوقود وإشعال الخليط وإزالة غازات العادم.

مبدأ تشغيل محرك الاحتراق الداخلي

يجب على كل شخص يتكدس مع سيارة أن يعرف ما هو محرك الاحتراق الداخلي وكيف يعمل. عندما يدير مالك السيارة المفتاح في الإشعال ، يقوم المبدئ بتشغيل العمود المرفقي. يتم تشغيل المكبس بواسطة العمود المرفقي. عندما يصل إلى موضعه السفلي ، فإنه ينتقل إلى TDC. ثم يتم إدخال خليط من الوقود والهواء إلى غرفة الاحتراق. متييتحرك المكبس لأعلى ، ويتم ضغط الخليط. في الوقت الذي تصل فيه إلى أقصى موضع لها ، فإن الشرارة التي تولدها الشموع ستشعل الخليط القابل للاشتعال. يحدث انفجار ، وتقوم الغازات المنبعثة بدفع المكبس لأسفل بقوة كبيرة. في هذه المرحلة ، سيفتح صمام العادم. من خلاله ، تخرج غازات العادم الساخنة من الأسطوانة إلى الغلاف الجوي. عندما يمر المكبس بالمركز الميت السفلي مرة أخرى ، سوف ينتقل مرة أخرى إلى الأعلى. خلال هذا الوقت ، سيحدث العمود المرفقي ثورة واحدة.

عندما يبدأ المكبس في حركة جديدة ، سيفتح صمام السحب ويترك الجزء التالي من الخليط القابل للاحتراق في الأسطوانة. سيشغل الأخير الحجم الكامل لغازات العادم. ستبدأ العملية الموضحة أعلاه مرة أخرى. نظرًا لأن عمل المكبس في هذه المحركات البدائية يقتصر على شكتين فقط ، فإنه يقوم بحركات أقل من المحرك رباعي الأشواط. يتم أيضًا تقليل فقد طاقة الاحتكاك. لكن أثناء التشغيل ، يتم توليد الكثير من الحرارة ، وتسخن هذه المحركات أكثر.

يجب استخدام زيت المحرك. ما هذا؟ إنه سائل زيتي خاص مصنوع من الهيدروكربونات يقلل الاحتكاك في الأسطح. في المحرك ثنائي الشوط ، يعمل المكبس أيضًا كآلية توقيت ، حيث يفتح ويغلق الصمامات. العيب الرئيسي لهذا النظام هو التبادل غير الفعال للغاز مقارنة بوحدة رباعية الأشواط.

الخلاصة

هذا هو محرك الاحتراق الداخلي في السيارة. هذه هي الآلية التي تقود السيارة الثقيلة. اليوم ، يعتبر هذا أمرًا مفروغًا منه ، ولكن في وقت من الأوقات كان محرك الاحتراق الداخلي يعتبر الأكبراختراق.