طريقة عمل المحرك و ما هي أشواطه الأربعة وتعريف سرعة دوران المحرك وشروط الكفاءة الحجمية

طريقة عمل المحرك :

 تتم دورة المحرك رباعي الأشواط في دورتين لعمود مرفق المحرك ، وتتكون كل دورة من أربع عمليات مختلفة تسمى كل واحدة منها شوطا . ويمثل الشوط المسافة التي يقطعها المكبس من النقطة الميتة العليا إلى النقطة الميتة السفلى وهذه الأشواط الأربعة هي شوط السحب وشوط الضغط وشوط القدرة وشوط العادم .

شوط السحب :

 أثناء شوط السحب يتم امتلاء حيز الأسطوانة بالكمية الصحيحة من خليط الوقود والهواء وتعتمد قدرة المحرك على الكفاية الحجمية ( جودة الامتلاء ) . وفي شوط السحب يتحرك المكبس من النقطة الميتة العليا متجها إلى أسفل ويكون صمام السحب مفتوحا ، بينما يكون صمام الخروج مغلقا. فيكون الضغط أعلى المكبس من ( 0.8 إلى 0.9) بار أي أقل من الضغط الجوي. ونتيجة لذلك فإن خليط الهواء والوقود يدخل إلى الأسطوانة عن طريق مجمع السحب بسرعة قد تفوق 100 م/ث .

شوط الضغط : 

يصل المكبس عند نهاية شوط السحب إلى النقطة الميتة السفلى ويغلق صمام السحب حينئذ ويكون خليط الوقود والهواء فوق المكبس ثم يتحرك المكبس إلى أعلى ويضغط الخليط في حيز صغير أثناء شوط الانضغاط يسمى غرفة الاحتراق.

شوط القدرة : 

في نهاية شوط الضغط يتم إحداث الشرارة وإشعال الخليل المنضغط فيحدث انفجار شديد يدفع المكبس من النقطة الميتة العليا إلى النقطة الميتة السفلى وفي هذا الشوط تتحول الطاقة الحرارية للوقود إلى طاقة حركية .

شوط العادم:

في شوط العادم تكون حركة المكبس من النقطة الميتة السفلى إلى النقة الميتة العليا ويتم فتح صمام العادم وطرد الغازات المحترقة إلى مجمع العادم .

 

سرعة دوران المحرك :

 تعتبر سرعة دوران عمود المرفق هي سرعة دوران المحرك والتي تقاس باللفة لكل دقيقة (r.p.m  ) وتكون سرعة اللاحمل للمحرك ( السرعة الاعتيادية له) من 600 إلى 800 لفة لكل دقيقة في أغلب المركبات ولتخيل عمل المحرك بسرعة فائقة سنحسب عدد الشرارفي الثانية في المثال التالي:

 لنفرض أن مركبة (أربعة سلندر) تسير بسرعة معينة وكانت سرعة المحرك 3000 لفة لكل دقيقة أي مايعادل 50 لفة لكل ثانية ولأن كل لفة لعمود المرفق تمثل شوطين من الأشواط الأربعة لكل أسطوانة (سلندر) وكل أربعة أشواط (دورة كاملة ) تحدث شرارة واحدة فقط فإن 50 لفة لعمود المرفق تحدث 400 شوط وبذلك يصبح عدد الشرارات في الثانية 100 شرارة في الثانية الواحدة. | ويمكن حساب ذلك كالتالي :

شروط الكفاية الحجمية ( جودة الامتلاء ) :

- توفر قنوات دخول مناسبة : يجب ألا تكون هناك إعاقة كبيرة للهواء المار بسرعة عالية في مجمع السحب ، لذا يجب أن يكون المجمع متسعا ، قصيرة قليل الانحناء وأملس الجدران قدر الإمكان .

- وجود صمامات كبيرة : يركب أكثر من صمام في بعض المحركات، ويجب أن تفتح الصمامات باتساع كاف ولمدة طويلة .

- ترتيب مناسب للمغذيات : تزود المحركات عالية التحميل أحيانا بمغذيين أو أكثر .

- ضغط هواء عال : يؤدي ازدياد الارتفاع أثناء القيادة في الجبال مثلا إلى انخفاض كثافة الهواء مما يؤدي بدوره إلى انخفاض الكفاية الحجمية نتيجة سحب كمية أقل من الهواء .

- درجة حرارة هواء منخفضة : تكون كثافة الهواء الساخن صغيرة وهذا يؤدي إلى انخفاض الكفاية الحجمية.

- شكل مناسب لغرفة الاحتراق : تمتلئ غرفة الاحتراق نصف الكروية بشكل أفضل من غرفة الاحتراق المتعرجة وهي لذلك ذات كفاية حجمية أفضل .

 

شكرا لكم على المشاهدة