Loading AI tools
محرك احتراق داخلي من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
محرك أوتو أو محرك بنزين هو مصطلح يستعمل للدلالة على محرك الاحتراق الداخلي الذي يتم فيه إشعال خليط الوقود والهواء بواسطة شرارة.[1][2][3] يختلف هذا المحرك عن محرك الديزل الذي تتم عملية الإشعال فيه نتيجة للضغط. قد يكون المحرك ذو مشواران (شوطان) أو ذو أربعة مشاوير (أشواط).
حيث يتحرك المكبس من الأعلى (النقطة الميتة العليا) إلى الأسفل (النقطة الميتة السفلى)، فتحدث خلخلة (انخفاض في الضغط) فتحد، ويكون صمام السحب مفتوحاً حيث يسمح بدخول الخليط المكون من الوقود والهواء بينما يكون صمام العادم مغلقا، إلى غرفة الاحتراق، - وهناك اختلاف في طرق التي يتم فيها تكوين الخليط، وأما الطريقة الحديثة ففيها يقوم المكبس بسحب الهواء فقط من النطاق الخارجي ماراً بمنقيات ومصافي (فلاتر) بينما تقوم البخاخات بنثر الوقود بشكل جزيئات في انبوب السحب، وبذلك يتكون الخليط.
وينتهي شوط السحب بوصول المكبس إلى النقطة الميتة السفلى، أي نهاية الشوط الذي يتحرك المكبس فيه ضمن الاسطوانة.
وبهذا المشوار، يتحرك المكبس من النقطة الميتة السفلى (التي كان قد وصلها في نهاية شوط السحب) إلى النقطة الميتة العليا، وهي أعلى نقطة ممكن أن يصلها المكبس ضمن الاسطوانة، ضاغطا بذلك الخليط ورافعاً درجة حراراته نتيجة الضغط، مع الملاحظة بأن الصمامان في حالة الضغط يكونا مغلقين.
وفي نهاية شوط الضغط أي عند وصول المكبس إلى النقطة الميتة العليا، تنطلق الشرارة من شمعة الإشعال، المبينة صورتها بين الصمامين. ليبداً بذلك شوط القدرة.
عند وصول المكبس إلى النقطة الميتة العليا تقوم شمعة الإشعال بإرسال الشرارة، بتوقيت وقوة معينتين مفجرة بذلك الخليط المكون من البنزين والهواء، والذي قد ضغط ورفعت درجة حرارته نتيجة لحركة المكبس في مشوار الضغط كما أسلفنا سابقا.مع الملاحظة بأن الصمامان في شوط القدرة يكونا مغلقين أيضا ونتيجة للضغط وتوفر العوامل التالية (هواء + بترول + ضغط وفي النهاية شرارة) فيحدث الإشعال الذي ينتقل بسرعة بين جزيئات الخليط مولداً قوة ضغط كبيرة مؤثرة على سطح المكبس فتقوم بدفعه إلى الأسفل أي من النقطة الميتة العليا إلى النقطة الميتة السلفلى، وهذا الشوط يسمى بالشوط الفعال، أو شوط القدرة لأن المحرك يعتمد في عمله على القوة التي يولدها شوط القدرة،
يبدأ هذا الشوط بانتهاء شوط القدرة، حيث يرتفع المكبس من النقطة الميتة السفلى إلى النقطة الميتة العليا، مع فتح صمام العادم سامحاً بخروج العادم المتولد عن احتراق الخليط، طارحاً إياه إلى الهواء الخارجي.
وبذلك نكون قد اتتمنا عملة الاحتراق كاملة في المحرك.
ربما سيطرح السؤال نفسه: من أين اتت حركة المكابس في الأشواط الثلاثة غير شوط القدرة، والجواب هو أن المحرك الذي قد أسلفت في شرحه هو من أربعة اسطوانات. أي انه دائماً تكون أحد المكابس في حالة قدرة والثلاثة الأخرى، في سحب وآخر في عادم وآخر في ضغط.
- وهذه الدورة تكون في المحركات رباعية الأشواط، وهناك محركات مزدوجة الأشواط سنقوم باستعراضها لاحقاً.
الأسس الترموديناميكية في محركات الاحتراق الداخلي ترتكز على ثلاث قيم حرارية متغيرة وهي: الحجم والضغط والحرارة. كل من هذا المتغيرات لها تأثير على القيمتين الأخرى تين، وبهذا يتبع التأثير على الطاقة الحرارية المتوفرة في المحرك. بشكل عام، يمكن القول أنه عندما يصغر حجم الغاز المكبوس يزيد ضغطه، فترتفع حرارته. إذن يتم استخدام الطاقة الحرارية لتوليد طاقة حركية بأن يتم تغيير الحالة الطاقية للغاز الموجود في أنبوب المحرك، وذلك من خلال التحكم بالتغيرات التالية:
من خلال الأشواط الأربعة الحاصلة، تحدث أربع تغيرات ترموديناميكية بفعل العمليات التالية:
المكبس يتحرك إلى فوق في حين أن الصمامات مغلقة. وبهذا:
مما يجعل من الخليط، مادة قابلة للانفجار. هنا يحصل النظام الحراري على ""الشغل"" الناتج عن الضغط.
هنا يندفع المكبس إلى الأسفل بفعل الانفجار، وبهذا:
هنا يحصل النظام الحراري على الشغل الناتج عن دفع الانفجار للمكبس إلى الأسفل.
مع فتح صمام العادم:
يأتي اسم هذا النوع من المحركات لكون طريقة حركتها تتألف من مشوارين للمكبس لأجل إتمام الأشواط الأربعة مقارنة مع محركات الأوتو ذو الأربع مشاوير حيث يتم كل شوط بمشوار. ويسمى هذا النوع من المحركات أيضا بالمحرك بلا صمام، لعدم استخدام الصمامات فيه.
منشار كهربائي، دراجات نارية، سيارات صغيرة، سيارات سكارت، سكووتر..
أول محرك بنزين عملي، تم تصميمه في سنة 1876 بألمانيا، بواسطة نيكولاس أغسطس أوتو،[4] ذلك على الرغم من وجود محاولة سابقة من قبل إتيان لينوار في سنة 1860[5] وسيغفريد ماركوس في سنة 1864[5] وجورج برايتون في سنة 1876.[5]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
