تتميز محركات السيارات بالتطور الدائم والمستمر في التقنيات المتعلقة بتصميمها وتشغيلها، وفي كل عام يأتي كل موديل جديد للسيارات بتطوير تقنيات المحرك المستخدم، وقد فتحت التطورات المستمرة في علم المعادن والبلاستيك والسيراميك أفاقاً واحتمالات جديدة لمصممي المحركات، كما كان لاندماج وتكامل الحاسب والإلكترونيات في إدارة منظومات المحرك تأثيراً كبيراً على التصميم الكلي.
مع ذلك بقيت مبادئ التشغيل الأساسية للمحركات الحديثة كما كانت عليه في القرن التاسع عشر، وشهد تصميم محرك الاحتراق الداخلي منذ بدء تطوره وإلى اليوم تغييرات وتعديلات عديدة، وبالرغم من أن المحركات الحديثة تحمل قليلاً جداً من التشابه بينها وبين سابقاتها، لكن الأفكار الأساسية بقيت دون تغيير.
ما هو المحرك؟
يعرف المحركعلى أنه الآلة التي تقوم بتحويل أي شكل من أشكال الطاقة إلى طاقة ميكانيكية، والمحرك الحراري أو محرك الاحتراق يقوم بتحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية، وبغض النظر عن أنواع وتصنيفات تلك النوعية من المحركات، فإنها جميعاً تعمل على مبدأ أساسي واحد وهو اشتعال الوقود المختلط بالهواء، فتتولد حرارة يتم تحويلها إلى شكل آخر من أشكال الطاقة (طاقة ميكانيكية)، ومحركات السيارات هي أحد أنواع المحركات الحرارية التي تستخدم الوقود بعد خلطه مع الهواء اللازم لإتمام عملية الاحتراق داخل المحرك، وعلى ذلك فهي تسمّى بمحركات الاحتراق الداخلي.
الاحتراق الخارجي والداخلي:
احتراق خليط الوقود والهواء إما أن يتم خارج أو داخل المحرك، فعندما يتم الاحتراق خارج المحرك، كما هو الحال في المحرك البخاري، فإن المحرك يسمّى (محرك احتراق خارجي)، وفي هذه الحالة، يشتعل خليط من الوقود والهواء في وعاء، وتستخدم الطاقة الحرارية الناتجة من تسخين الماء الذي يتحول إلى بخار، وهذا البخار يتم ضخه إلى داخل المحرك وتستخدم طاقة البخار في تحريك مكبس المحرك والحصول على الطاقة الميكانيكية.
جرت عدة محاولات بحثية لاستخدام محركات الاحتراق الخارجي في إدارة السيارات؛ إلا أنه لم يثبت نجاحها إلى الآن، أما عندما يشتعل خليط الوقود والهواء داخل المحرك؛ فإن المحرك يطلق عليه محرك احتراق داخلي، وفي محرك الاحتراق الداخلي يحدث احتراق الوقود وتوليد الطاقة داخل حيز الأسطوانات بداخل المحرك، وتتحول تلك الطاقة مباشرة إلى قدرة ميكانيكية، وتنتج القدرة الميكانيكية من تمدد الغازات داخل الأسطوانة، وتلك الغازات تتمدد بواسطة تسخينها عن طريق الاحتراق السريع لخليط الهواء والوقود بالأسطوانة.
