كيف يعمل محرك البنزين؟ المراحل والمكونات الرئيسية

كل يوم نأخذ السيارة للذهاب إلى العمل ، أو القيام بالمهمات أو مجرد الاستمتاع بالقيادة ، لكننا قد لا نعرف كيف يعمل محرك البنزين وما الذي ينتج حركته؟ مهما كان نوعك.

محرك البنزين رباعي الأشواط ، كما يوحي اسمه ، أربع مراحل للعملية. هذه هي: المدخول والضغط والقوة والعادم. كل واحد منهم يتوافق مع ضربة مكبس أو ، ما هو نفسه ، نصف لفة من العمود المرفقي ويتم تنفيذها داخل كتلة المحرك.

مراحل التشغيل

مرحلة السحب: يدخل الهواء والوقود

في بداية مرحلة قبوليقع المكبس أعلى الأسطوانة ويسمى TDC (المركز الميت الأعلى). في هذا الوقت ، تكون صمامات السحب مفتوحة والمكبس ينزل إلى قاع الأسطوانة ، bdc (أسفل المركز الميت). أثناء نزول المكبس ، يتم إنشاء انخفاض داخل الاسطوانة يرسم في خليط وقود الهواء. وهذا يعني أنها "تمتص الهواء" كما لو كانت حقنة.

في pmi ، تغلق صمامات السحب ويبقى خليط الهواء والوقود داخل الأسطوانة. بالمناسبة ، إنه مزيج من هذين المكونين لأن لن يحترق الوقود إذا لم يكن به أكسجين في الهواء. من الناحية العلمية يطلق عليه وقود على البنزين و مؤكسد للأكسجين الذي يدخل معها.

مرحلة الضغط: يتم ضغط الهواء والوقود

المرحلة الثانية ، ضغط، يرتفع المكبس مرة أخرى إلى TDC ، ضغط الخليط كله داخل الاسطوانة ، مما يؤدي أيضًا إلى تسخينها. يمكن أن يصل الضغط داخل الأسطوانة إلى حوالي 15 بارًا مع درجة حرارة قريبة من 450 درجة مئوية ، مما يحقق مزيجًا أكثر تجانسًا. في هذه المرحلة ، تحول العمود المرفقي نصف دورة أخرى.

هناك حقيقة مثيرة للاهتمام وهي أنه كلما زاد ضغط الخليط ، زاد استخدام الانفجار الذي سيحدث على الفور. هذا يسمي نسبة ضغط المحرك، والتي تقاس عادة بنسب 10 إلى 1, 11 إلى 1, 12 إلى 1, 14 إلى 1…. وهذا لا يعني شيئًا أكثر من الحجم الذي يشغله المزيج قبل الضغط والحجم الذي يشغله في نهاية مرحلة الضغط. نوصي المقال نسبة ضغط المحركلفهم هذا العامل بشكل أفضل.

ومع ذلك ، يجب على المرء أن يكون حذرا مع لا يسبب الاشتعال الذاتي غير المنضبط، لأن ذلك من شأنه أن يضر بالمحرك. ماذا يحدث عندما يتم ضغط الخليط أكثر من اللازم ، عندما يكون هناك الكثير من درجة الحرارة في غرف الاحتراق أو مزيج من كلتا الحالتين. إذا كنت تريد أن تفهم هذا الأخير ، ألق نظرة على المنشور حول الاشتعال الذاتي والتفجير والطرق لقضيب التوصيل.

مرحلة الانفجار: نبدأ العمل ...

في هذه المرحلة ، يكون المكبس عند TDC مع ضغط كل الخليط. هنا عندما تقفز شرارة من شمعة الإشعال (محركات البنزين) لتشتعل خليط الهواء والوقود. نتيجة لذلك ، يحدث انفجار. يوسع الغازات المحترقة بسرعة ويدفع المكبس يصل الى PMI. هذا ال مرحلة العمل من المحرك ، حيث يتلقى المكبس دفعة كبيرة مع الانفجار ، لنقله إلى العمود المرفقي. خلال هذه المرحلة ، يدور العمود المرفقي نصف دورة أخرى.

وتجدر الإشارة إلى مسألة مهمة للغاية في محركات الاحتراق. تم تبسيط هذا الوصف للمراحل لفهم كيفية عمل محرك البنزين ، لكننا في مرحلة الانفجار سنتخطى هذا التبسيط للحظة. كما قلنا لك ، يتمدد الانفجار بسرعة لدفع المكبس.

ومع ذلك ، فإن هذه السرعة لا تتعلق بالسرعة التي يتحرك بها المحرك أحيانًا. ومن ثم هناك تقدم الاشتعال، وهي عبارة عن بدء الانفجار بينما لا يزال المزيج مضغوطًا. وبهذه الطريقة يحترق بسرعة ويتزامن الجزء الأكثر ربحية من الانفجار مع هبوط المكبس. وهذا يعني أن مرحلة الانفجار ومرحلة الانضغاط "تتعايشان للحظة" لصالح الاستفادة من الوقود. إذا كنت تريد شرحًا أكثر تفصيلاً لهذه العملية ، نوصي بالمقال ما هو الاشتعال المسبق؟

مرحلة العادم: تخرج الغازات من غرفة الاحتراق

أخيرًا ، وصلنا إلى مرحلة هرب. في هذه المناسبة ، يكون المكبس في PMI ويتم فتح صمامات العادم حيث يتم تفريغ غازات العادم بسرعة. يحدث هذا لأن المكبس يتحرك للخلف لأعلى إلى tdc يدفعهم خارج الأسطوانة من الداخل. عندما يكون المكبس عند TDC ، تغلق الصمامات. أثناء مرحلة العادم ، يدور العمود المرفقي نصف دورة أخرى ، ليكمل المراحل الأربع من تشغيل محرك البنزين.

كما ترون ، المكبس مرة أخرى في TDC ، جاهز لبدء مرحلة القبول مرة أخرى. بطريقة تجعل المحرك يكرر هذه العملية برمتها طالما واصلنا تشغيلها.

المزيد من الأسئلة لمعرفة كيفية عمل محرك البنزين

العمود المرفقي

لقد سبق ذكره عدة مرات في مراحل المحرك رباعي الأشواط وتمكنت من رؤيته أثناء العمل في الفيديو في البداية. وظيفتها هي أن تحويل الحركة الخطية من المكابس في الدائرة التي سنستخدمها لتحريك السيارة. أفضل تشبيه هو ذلك لراكب الدراجة ، الذي يقوم بالدواسات للالتفاف على دراجة. إذا نظرت عن كثب إلى حركة المحرك ، فهذا ما يفعله كل من المكابس عند تدوير العمود المرفقي: «دواسة".

إذا كنت تريد التعمق في هذا الجزء من المحرك ، فنحن نوصي بالمقالات عملية العمود المرفقي y المكبس: ما هو ، ما هي أجزائه ، السعر ... سترى أن تشغيل المحرك أبسط مما يبدو.

المادة ذات الصلة:

مزايا وعيوب المحرك ثنائي الشوط

توزيع المحرك

كما لاحظت بالفعل ، يوجد في المحرك العناصر التي تتطلب تنسيقًا مثاليًا. على سبيل المثال: أن الصمامات تفتح للسماح بدخول الخليط عندما ينخفض ​​المكبس (مرحلة السحب) أو أنها تغلق عندما يرتفع المكبس (مرحلة الانضغاط). نظام توزيع المحرك مسؤول عن هذا التنسيق ، وهو عبارة عن سلسلة من العناصر التي تربط كل مكون من خلال عجلات وأحزمة وأعمدة كامات وغيرها.

على وجه التحديد ، الجزء الأساسي من نظام التوزيع في المحركات الأكثر شيوعًا اليوم هو حزام توقيت أو سلسلة. هي المسؤولة عن نقل دور العمود المرفقي ولوس أعمدة الكامات التي تفتح وتغلق الصمامات. بهذه الطريقة يفعلون ذلك في الوقت المناسب وليس في وقت آخر. عيب قد يكون قاتلاً للمحرك.

إذا كنت لا تعرف هذه المكونات ، يمكنك أن ترى كيف تبدو وكيف تعمل في المقالات: عمود الحدبات y حزام التوقيت. أيضًا ، إذا كنت تريد مزيدًا من التعمق في الموضوع ، فنحن نوصي أيضًا بالمقال الخاص بـ أنواع التوزيع في المحركات الحالية. سيساعدك على فهم كيفية عمل محرك البنزين بشكل أفضل. ليست كل المحركات متشابهة ، حتى لو كانت تحكمها نفس مبادئ التشغيل الأساسية.

الصور - ماركو برنارديني مات