صيانة السيارات.. 14 وظيفة تحسن من عمل محرك السيارات
يتكون محرك السيارة من مجموعة من الأنظمة؛ كل منها وظيفة معينة لتصل به إلى العمل المطلوب، وتنقسم مكونات محرك السيارة إلى قسمين أساسيين: قسم ميكانيكي وقسم كهربائي، وسوف نفهم ونعرف معًا وظيفة وتكوين كل منهما.
1- الأسطوانة CYLINDER
الأسطوانة إحدى الأجزاء الميكانيكية الأساسية من مكونات محرك السيارة، حيث تحدث عمليات احتراق الوقود ويتحرك فيها المكبس لأعلى وأسفل مولدًا الحركة المطلوبة.
تصطف الأسطوانات بجانب بعضها البعض ككتلة متكاملة تدعى كتلة الأسطوانة Cylinder block، كما يتم تصنيف المحركات وفقًا لأبعاد الأسطوانات واتجاهها.
تُصنع الأسطوانة عادةً من الحديد أو الألمنيوم، ويعود السبب في الميل تجاه الألمنيوم لخفة وزنه وتبديده الجيد للحرارة.
2- المكبس PISTON
المكبس هو الجزء الأسطواني الذي يتحرك صعودًا وهبوطًا في الأسطوانة، وعادة ما يكون قطره أقل قليلًا من قطر الأسطوانة لتخفيف عملية التآكل المباشر لسطحه.
تحيط بالمكبس ثلاث حلقات دائرية تعرف بحلقات المكبس، والتي تُعنى بمنع تسرب الزيت والغازات المختلفة من وإلى غرفة الاحتراق.
تصنع اثنتين من حلقاته عادة من الحديد أو سبائك الألمنيوم، بينما تتكون الثالثة من الألمنيوم.
3- العمود المرفقي CRANKSHAFT
يعتبر العمود المرفقي أحد أهم مكونات محرك السيارة الميكانيكية، فهو يقوم بتحويل الحركة الترددية للمكبس إلى حركة دورانية، ويُصنع عادة من الفولاذ.
4- ذراع التوصيل CONNECTING ROD
هذا هو الجزء المسؤول عن نقل الحركة بين المكبس والعمود المرفقي، حيث يتم تحويلها إلى حركة دورانية كما ذكرنا.
يحوي ذراع التوصيل نهايتين؛ إحداهما صغيرة ترتبط بجزء المكبس بمساعدة ما يسمى مسمار الكباس gudgeon pin، والأخرى كبيرة توصل بالعمود المرفقي بمساعدة دبوس المكبس crank-pin.
يصنع ذراع التوصيل عادةً من الفولاذ المطروق أو من سبائك الألمنيوم خفيفة الوزن، والتي تساهم في امتصاص الحرارة.
5- رأس الأسطوانة CYLINDER HEAD
رأس الأسطوانة أو كما هو شائع "وجه السلندر" هو الجزء المثبت على رأس كتلة الأسطوانة، ويضم الصمامات وعناصر الاشتعال.
كما يتم تركيب منفذ المداخل والعادم داخله.
تشكل رؤوس الأسطوانات جزءًا من غرفة الاحتراق.
ويختلف عدد هذه الرؤوس بحسب نوع المحرك، فبعضها يحتوي رأسًا مشتركًا لجميع الاسطوانات، بينما يتميز بعضها برأس منفصل لكل أسطوانة.
تصنع عادة هذه الرؤوس من الحديد أو سبائك الألومنيوم.
6- الصمامات VALVES
هناك نوعان من الصمامات ضمن مكونات محرك السيارة: صمامٌ مسؤولٌ عن إدخال خليط الهواء والوقود (أو الهواء فقط في محركات الديزل) إلى غرفة الاحتراق، ويدعى صمام الدخل، بينما يعمل صمام العادم على إخراج غازات العادم خارج الأسطوانة.
تصنع عادة الصمامات من سبائك الفولاذ، وعادة ما تكون مليئة بالصوديوم بهدف زيادة قدرتها على نقل الحرارة.
7- عمود الحدبات CAMSHAFT
هو الجزء المسؤول عن فتح وإغلاق الصمامات بحركةٍ متزامنة بمساعدة العمود المرفقي، ويصنع عادة من الحديد المبرد.
8- ذراع الاهتزاز ROCKER ARM:
ينقل هذا الذراع الحركة الدوارة من عمود الحدبات عبر مزلاج ويحولها إلى حركة خطية لجذع الصمام الذي يضغط على رأس الصمام، وتتأرجح ذراع الاهتزاز حول قضيب محوري ثابت في رأس الأسطوانة.
يستخدم الحديد المصقول للمحركات الخفيفة والمتوسطة، في حين معظم محركات الديزل تتطلب استخدام الحديد الزهر والفولاذ الكربوني لزيادة القوة والصلابة.
9- حوض المحرك CRANKCASE
يسمى حوض المحرك بالصندوق الذي يثبت فيه العمود المرفقي بحوض المحرك، ويقع أسفل كتلة الأسطوانة، وله تأثير رئيسي في دوران العمود المرفقي.
يُملأ حوض المحرك بالهواء والزيت ويُغلق لمنع دخول خليط الهواء والوقود وغازات العادم إلى غرفة الاحتراق بواسطة حلقات المكبس. يصنع من الحديد الزهر أو الالمنيوم.
10- مضخة الزيت OIL PUMP
يتم فيها تجميع الزيت وتصفيته من الشوائب والأوساخ وتبريده قبل توزيعه على أجزاء المحرك الأخرى.
11- المولد ALTERNATOR
عبارة عن مولد تيار ترددي يشحن بطارية السيارة ويزود نظامها الكهربائي بالطاقة عند تشغيل المحرك، أي أنه جهاز كهروميكانيكي يحول الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية.
يتألف المولد من مغناطيس دوار يعرف باسم المحرك الحثّي، ويستخدم مجموعة من المقاومات لتحويل التيار من تيار متناوب إلى مستمر.
12- محرك التشغيل STARTER MOTOR
يتميز محرك التشغيل بعزم دوراني عال لتحريك المحرك، ولكي يتحرك المحرك يجب أن يتحرك المكبس إلى الأسفل مع صمام الدخل المفتوح لامتصاص الهواء والوقود، ولتحقيق ذلك يتم وصل محرك التشغيل بمفتاح التشغيل الرئيسي وبطارية، وعندما يتم تشغيل المحرك يتحرك المكبس إلى الأسفل وتبدأ بقية المكونات في الحركة كما شرحنا مسبقًا.
13- شمعة الاحتراق (البوجيه) SPARK PLUG
شمعة الاحتراق أو البوجيه عبارة عن جهاز كهربائي، تتمحور وظيفته حول إشعال الوقود في غرفة الاحتراق، ونتيجة لذلك يدفع المكبس إلى الأسفل.
يتم تركيب البوجيه في رأس الأسطوانة أسفل غرفة الاحتراق.
14- الحاقن الإلكتروني للوقود ELECTRONIC FUEL INJECTOR
يقوم الحاقن بخلط الوقود والهواء تحت ضغط عال، فيقوم نظام حقن الوقود بالتحكم إلكترونيًا في عملية الحقن، بحيث يتم حقن الكمية المطلوبة من الوقود في الأسطوانة، فيساعد في توزيع الوقود في جميع الأسطوانات، مما يساهم في تحسين أداء المحرك وتقليل الأعطال ضمن مكونات محرك السيارة.
1- الأسطوانة CYLINDER
الأسطوانة إحدى الأجزاء الميكانيكية الأساسية من مكونات محرك السيارة، حيث تحدث عمليات احتراق الوقود ويتحرك فيها المكبس لأعلى وأسفل مولدًا الحركة المطلوبة.
تصطف الأسطوانات بجانب بعضها البعض ككتلة متكاملة تدعى كتلة الأسطوانة Cylinder block، كما يتم تصنيف المحركات وفقًا لأبعاد الأسطوانات واتجاهها.
تُصنع الأسطوانة عادةً من الحديد أو الألمنيوم، ويعود السبب في الميل تجاه الألمنيوم لخفة وزنه وتبديده الجيد للحرارة.
2- المكبس PISTON
المكبس هو الجزء الأسطواني الذي يتحرك صعودًا وهبوطًا في الأسطوانة، وعادة ما يكون قطره أقل قليلًا من قطر الأسطوانة لتخفيف عملية التآكل المباشر لسطحه.
تحيط بالمكبس ثلاث حلقات دائرية تعرف بحلقات المكبس، والتي تُعنى بمنع تسرب الزيت والغازات المختلفة من وإلى غرفة الاحتراق.
تصنع اثنتين من حلقاته عادة من الحديد أو سبائك الألمنيوم، بينما تتكون الثالثة من الألمنيوم.
3- العمود المرفقي CRANKSHAFT
يعتبر العمود المرفقي أحد أهم مكونات محرك السيارة الميكانيكية، فهو يقوم بتحويل الحركة الترددية للمكبس إلى حركة دورانية، ويُصنع عادة من الفولاذ.
4- ذراع التوصيل CONNECTING ROD
هذا هو الجزء المسؤول عن نقل الحركة بين المكبس والعمود المرفقي، حيث يتم تحويلها إلى حركة دورانية كما ذكرنا.
يحوي ذراع التوصيل نهايتين؛ إحداهما صغيرة ترتبط بجزء المكبس بمساعدة ما يسمى مسمار الكباس gudgeon pin، والأخرى كبيرة توصل بالعمود المرفقي بمساعدة دبوس المكبس crank-pin.
يصنع ذراع التوصيل عادةً من الفولاذ المطروق أو من سبائك الألمنيوم خفيفة الوزن، والتي تساهم في امتصاص الحرارة.
5- رأس الأسطوانة CYLINDER HEAD
رأس الأسطوانة أو كما هو شائع "وجه السلندر" هو الجزء المثبت على رأس كتلة الأسطوانة، ويضم الصمامات وعناصر الاشتعال.
كما يتم تركيب منفذ المداخل والعادم داخله.
تشكل رؤوس الأسطوانات جزءًا من غرفة الاحتراق.
ويختلف عدد هذه الرؤوس بحسب نوع المحرك، فبعضها يحتوي رأسًا مشتركًا لجميع الاسطوانات، بينما يتميز بعضها برأس منفصل لكل أسطوانة.
تصنع عادة هذه الرؤوس من الحديد أو سبائك الألومنيوم.
6- الصمامات VALVES
هناك نوعان من الصمامات ضمن مكونات محرك السيارة: صمامٌ مسؤولٌ عن إدخال خليط الهواء والوقود (أو الهواء فقط في محركات الديزل) إلى غرفة الاحتراق، ويدعى صمام الدخل، بينما يعمل صمام العادم على إخراج غازات العادم خارج الأسطوانة.
تصنع عادة الصمامات من سبائك الفولاذ، وعادة ما تكون مليئة بالصوديوم بهدف زيادة قدرتها على نقل الحرارة.
7- عمود الحدبات CAMSHAFT
هو الجزء المسؤول عن فتح وإغلاق الصمامات بحركةٍ متزامنة بمساعدة العمود المرفقي، ويصنع عادة من الحديد المبرد.
8- ذراع الاهتزاز ROCKER ARM:
ينقل هذا الذراع الحركة الدوارة من عمود الحدبات عبر مزلاج ويحولها إلى حركة خطية لجذع الصمام الذي يضغط على رأس الصمام، وتتأرجح ذراع الاهتزاز حول قضيب محوري ثابت في رأس الأسطوانة.
يستخدم الحديد المصقول للمحركات الخفيفة والمتوسطة، في حين معظم محركات الديزل تتطلب استخدام الحديد الزهر والفولاذ الكربوني لزيادة القوة والصلابة.
9- حوض المحرك CRANKCASE
يسمى حوض المحرك بالصندوق الذي يثبت فيه العمود المرفقي بحوض المحرك، ويقع أسفل كتلة الأسطوانة، وله تأثير رئيسي في دوران العمود المرفقي.
يُملأ حوض المحرك بالهواء والزيت ويُغلق لمنع دخول خليط الهواء والوقود وغازات العادم إلى غرفة الاحتراق بواسطة حلقات المكبس. يصنع من الحديد الزهر أو الالمنيوم.
10- مضخة الزيت OIL PUMP
يتم فيها تجميع الزيت وتصفيته من الشوائب والأوساخ وتبريده قبل توزيعه على أجزاء المحرك الأخرى.
11- المولد ALTERNATOR
عبارة عن مولد تيار ترددي يشحن بطارية السيارة ويزود نظامها الكهربائي بالطاقة عند تشغيل المحرك، أي أنه جهاز كهروميكانيكي يحول الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية.
يتألف المولد من مغناطيس دوار يعرف باسم المحرك الحثّي، ويستخدم مجموعة من المقاومات لتحويل التيار من تيار متناوب إلى مستمر.
12- محرك التشغيل STARTER MOTOR
يتميز محرك التشغيل بعزم دوراني عال لتحريك المحرك، ولكي يتحرك المحرك يجب أن يتحرك المكبس إلى الأسفل مع صمام الدخل المفتوح لامتصاص الهواء والوقود، ولتحقيق ذلك يتم وصل محرك التشغيل بمفتاح التشغيل الرئيسي وبطارية، وعندما يتم تشغيل المحرك يتحرك المكبس إلى الأسفل وتبدأ بقية المكونات في الحركة كما شرحنا مسبقًا.
13- شمعة الاحتراق (البوجيه) SPARK PLUG
شمعة الاحتراق أو البوجيه عبارة عن جهاز كهربائي، تتمحور وظيفته حول إشعال الوقود في غرفة الاحتراق، ونتيجة لذلك يدفع المكبس إلى الأسفل.
يتم تركيب البوجيه في رأس الأسطوانة أسفل غرفة الاحتراق.
14- الحاقن الإلكتروني للوقود ELECTRONIC FUEL INJECTOR
يقوم الحاقن بخلط الوقود والهواء تحت ضغط عال، فيقوم نظام حقن الوقود بالتحكم إلكترونيًا في عملية الحقن، بحيث يتم حقن الكمية المطلوبة من الوقود في الأسطوانة، فيساعد في توزيع الوقود في جميع الأسطوانات، مما يساهم في تحسين أداء المحرك وتقليل الأعطال ضمن مكونات محرك السيارة.
