تستخدم محركات الاحتراق الداخلي في السيارات بشكل واسع ويوجد عدة أنواع من المحركات المستخدمة في هذا المجال، تقسم محركات السيارات حسب نوع الإشعال إلى محركات ديزل (إشعال ذاتي) ومحركات أوتو (البنزين ويتم فيه الاشعال بواسطة شمعات الإشعال – البواجي).
أجزاء محرك الديزل:
1- رأس الاسطوانات:
هو عبارة عن سطح غلق للاسطوانات ويحتوي على غرف الاحتراق وصمامات السحب والعادم، وكذلك بخاخات حقن الديزل، في بعض المحركات يركب عمود الكامات على رأس الاسطوانات، وظيفة رأس الاسطوانات الرئيسية هي حفظ الضغط من التسرب وهو عبارة عن غطاء لمجمع الاسطوانات ويكون مصمم كي يركب فيه توابع الرأس مثل: الصمامات، البخاخات وغيرها.
2- عمود الكامات:
هو الذي يتم بواسطته فتح وغلق صمامات السحب والعادم وفق توقيت محدد، يتم إدارته عن طريق عمود المرفق (عمود الكرنك)، إما بواسطة جنزير أو تعشيق مباشر، يختلف مكان تركيبه حسب تصميم المحرك، ففي بعض المحركات يكون عمود الكامات فوق رأس الاسطوانات ويستخدم أيضاً في فتح بخاخات الوقود.
3- صمامات السحب والعادم:
تركب صمامات السحب وصمامات العادم في رأس الاسطوانات ويتم سحب الهواء عن طريق صمام السحب ويكون حجمه أكبر من صمام العادم؛ لزيادة كمية الهواء المسحوبة أو حسب تصميم المحرك، أما بالنسبة لصمام العادم، فيتم من خلاله خروج غازات العادم إلى خارج المحرك.
4- المكبس:
يقوم المكبس بنقل القوى الناتجة من ضغط الاحتراق (الانفجار) إلى ذراع التوصيل.
5- الشنابر:
وظيفة الشنابر هي منع تسرب الغازات والضغط من غرفة الاحتراق إلى علبة المرفق، كذلك منع زيت المحرك من الدخول إلى غرفة الاحتراق ويكون عدد الشنابر على حسب الضغوط التي يتعرض لها المحرك.
6- ذراع التوصيل:
يقوم ذراع التوصيل بنقل القوى الناتجة من الاحتراق ( الانفجار) الذي يحدث أعلى سطح المكبس إلى عمود المرفق (عمود الكرنك)، كذلك يقوم ذراع التوصيل بتغيير حركة المكبس الترددية إلى حركة دورانية في عمود المرفق، يختلف حجم ذراع التوصيل حسب حجم المحرك.
7- كتلة الاسطوانات:
وظيفة كتلة الاسطوانات هي توجيه المكبس أثناء حركته الترددية وتبديد الحرارة الناتجة من الاحتراق (الانفجار) وهي من الأجزاء الأساسية في المحرك، حيث يتم تركيب جميع الأجزاء عليها.
8- عمود المرفق (الكرنك):
يقوم عمود عمود المرفق (الكرنك) بالعديد من الوظائف وهي: تغيير الحركة الدورانية التي تنتج من بادئ الحركة (السلف) الى حركة ترددية للمكبس، كذلك يقوم بنقل عزم الدوران الى القابض وإدارة تروس التحكم ومضخة ماء التبريد والمروحة ومضخة الحقن والمولد، أيضاً تثبت به الحدافة والبكرة الرئيسية بمقدمة المحرك.
أنواع الدورات في المحركات:
يمكن تقسيم المحركات حسب طريقة التشغيل، فهناك محركات رباعية الأشواط وأخرى ثنائية الأشواط، إلا أن المحركات رباعية الأشواط يكثر استخدامها في السيارات، بينما يكثر استخدام المحركات ثنائية الأشواط في محركات الدراجات النارية، يحتاج المحرك الرباعي الأشواط إلى دورتين من عمود المرفق (الكرنك)؛ لإتمام دورة شغل واحدة، فيما يلي سوف يتم شرح الأشواط الأربعة التي تحدث في المحرك رباعي الأشواط:
- شوط السحب: يكون المكبس في أعلى مستوى له (النقطة الميتة العليا) داخل الاسطوانة ويكون صمام السحب مفتوحاً وصمام العادم مغلقاً، عندما يبدأ المكبس بالنزول، يتم سحب الهواء إلى داخل الاسطوانة من خلال صمام السحب المفتوح وتستمر عملية سحب الهواء إلى أن يصل المكبس إلى أدنى مستوى له (النقطة الميتة السفلى) داخل الاسطوانة وعندها يتم غلق صمام السحب.
- شوط الضغط: يكون المكبس في أدنى مستوى له (النقطة الميتة السفلى) داخل الاسطوانة وصمامي السحب والعادم مغلقين، يبدأ المكبس بالتحرك إلى أعلى، ممّا ينتج عنه انضغاط الهواء فوق سطح المكبس، تستمر عملية الانضغاط إلى أن يصل المكبس إلى أعلى مستوى له (النقطة الميتة العليا) داخل الاسطوانة وتكون جميع الصمامات مغلقة.
- شوط القدرة: هذا الشوط هو الذي يتم الاستفادة منه في تشغيل المحرك، فعندما يكون المكبس في أعلى نقطة (النقطة الميتة العليا) داخل الاسطوانة وجميع الصمامات مغلقة، يتم حقن كمية من الوقود داخل الاسطوانة عن طريق رشاش الحقن، حيث يتسبب الضغط ودرجة الحرارة العالية في اشتعال انفجار الوقود بشكل ذاتي، ممّا يؤدي إلى زيادة الضغط داخل الاسطوانة بشكل كبير وتؤثر بذلك قوى الضغط على المكبس، فتدفعه إلى أسفل بقوة، يستمر دفع الغازات للمكبس إلى أن يصل إلى أدنى نقطة (النقطة الميتة السفلى) داخل الاسطوانة.
- شوط العادم: في هذه اللحظة عندما ينتهي شوط القدرة، يكون المكبس قد بدأ يتحرك إلى الأعلى، يتم فتح صمام العادم، بحركة المكبس إلى أعلى يتم طرد غازات العادم إلى خارج المحرك إلى أن يصل المكبس إلى أعلى نقطة (النقطة الميتة العليا) في الاسطوانة، ثم يتم غلق صمام العادم لتبدأ دورة جديدة للمحرك.
