أنواع محركات السيارات

بواسطة:
زينة حمامي - آخر تحديث:
٠٨:١٠ ، ٥ أغسطس ٢٠١٩

محتويات

١ السيارات
٢ أنواع محركات السيارات
- ٢.١ محرك البنزين
- ٢.٢ محركات الديزل
٣ محركات السيارات الهجينة والكهربائية
٤ المراجع

السيارات

استخدم الإنسان وسائل النقل المُتعددة منذ القِدم لانتقاله من مكان إلى آخر وِفقًا لاحتياجاته؛ فبدأ التنقل باستخدام ظهور الحيوانات كالحِصان والجمل وغيرها، ثم تطوّرت الوسائل بعد اختراع الدراجة وعربات النقل التي اعتمدت على الحيوانات في جرها وأحيانًا الإنسان، ثم أخترعت السيارة لتكون ثورة في وسائل النقل؛ فكانت السيارات البُخارية لكنها لم تُثبت فعاليتها في النقل فاقتصر الأمر على استخدامها في القطارات التي تعمل على البُخار بفعل احتراق الفحم، لكن الثورة الحقيقية لظهور السيارات كانت باختراع المُحركات التي تعمل على الوقود وهي المُحركات رُباعية الأشواط.^[١]

أنواع محركات السيارات

انقسمت محركات السيارات إلى نوعين أساسيين بعد اختراع المُحركات التي تعمل على الوقود إلى محركات تعمل على البنزين، وأُخرى تعمل على الديزل، وكلاهما أثبت فعاليته في دفع السيارات للتحرك من مكان إلى آخر وزيادة سرعات السيارات كثيرًا، وطُوّرت المُحركات عبر الزمن لتزيد فعاليتها وسُرعتها، كما تغيرت طريقة عملها وطريقة تزويدها بالوقود؛ فأصبحت موفرة للبنزين والديزل عن طريق تلقيم المُحرك بالوقود بطريقة البخاخات عوضًا عن تزويد المُحرك بالوقود بالطريقة التقليدية، وبهذه الطريقة زاد عمر المُحرك وزادت فعاليته كثيرًا، وفيما نستعرض أنواع محركات السيارات وطريقة عملها وميزاتها^[٢]:

محرك البنزين

بدأ تاريخ صناعة محركات البنزين في عام 1885 على يد العالم جوتليب ديملر، ثم صُنع أول محرك ناجح يعمل على البنزين لاحقًا في نفس السنة على يد كارل بنز الألماني صاحب العلامة التجارية المشهورة مرسيدس بنز، ويعد محرك البنزين من أخف المُحركات وزنًا وأكثرها استخدامًا، بالإضافة إلى صِغر حجمه لذا يدخل في صناعة العديد من الآلآت مثل الدراجات النارية والسيارات وحتى الطائرات والمناشير.^[٢]

يعتمد المُحرك على الاحتراق عن طريق شُعلة داخلية تُحدث انفجارًا صغيرًا لمادة البنزين بكميات قليلة جدًا داخل المُحرك، ويُحول الطاقة من حركية إلى ميكانيكية وهو الذي يجعل السيارة تتحرك، وتقاس قدرة المُحرك بالواط وغالبًا تقاس بالحصان، وينتج عن الاحتراق الداخلي لمحرك البنزين غازات تخرج من المُحرك عن طريق العادم أو الأكزوست، فهو يعمل عن طريق أربعة صمامات بالغالب أو أكثر حسب قدرة المُحرك، وتُدخل الصمامات كمية مدروسة من البنزين والهواء وشُعلة صغيرة لإحداث الاشتعال الصغير، وتضغط الصمامات الخليط وعند حدوث الاحتراق يدفع الصمام للأسفل الذي بدوره يُحرك محاور السيارة، ويحتوي المُحرك على أداة تُشبه كاتم الصوت للتقليل من الضجيج المُنبعث من عملية الاحتراق في المحرك.^[٢]

محركات الديزل

أُنتج أول محرك للديزل عام 1892 على يد المُخترع رودولف ديزل والذي نُسب اسم المُحرك له، ومبدأ عمل محرك الديزل يُشبه إلى حد كبير مبدأ عمل محرك البنزين فهو يعتمد على تحويل الطاقة إلى حركية؛ إذ يحول الطاقة الكيميائية من الغازات الموجودة في الديزل إلى طاقة حركية بعد احتراقها داخل المحرك، ويُعد محرك الديزل أقوى وأكثر كفاءة من محرك البنزين لذا يُستخدم في الآليات الكبيرة والضخمة مثل السفن ومولدات الكهرباء الكبيرة، كما أن تكلفة الديزل أقل من البنزين وأكثر كفاءة وطاقته المنتجة للطاقة أعلى بكثير، ويحتاج الديزل في محركات السيارات إلى شموع لإشعال الوقود أو ما يُسمى بالمدافئ فلا يعمل محرك الديزل إذا كان المحرك باردًا، لكن التغيير الى سرعات أقل في محركات الديزل أسهل منها من البنزين؛ فهي ممكنة كما في محركات السفن عكس محركات البنزين التي تتطلب تقليل السرعة تدريجيًا وتحتاج إلى صندوق لتغيير السرعات كما في سيارات البنزين أيضًا، ومحركات الديزل أغلى سعرًا من المحركات الاُخرى لأن عزمها أقوى فتحتاج إلى حجم ووزن أكبر خاصًة في الآليات الكبيرة.^[٣]

محركات السيارات الهجينة والكهربائية

بدأ تطوير سيارات صديقة للبيئة؛ أي أنها لا تصدر دخانًا بفعل احتراق الوقود، وكانت الفكرة في استحداث سيارة تعمل على البطارية لكن الخوف من عدم سيرها لمسافات طويلة وسرعتها البطيئة كان من أهم التحديات التي واجهت المهندسين والعلماء، وطوّرت السيارة بعدة مراحل لتنتقل من السرعات البطيئة واعتمادها على الوقود والبطارية لتصبح كهربائية بالكامل ومن أنواعها^[٤]:

السيارات الهجينة: وهي التي يعتمد محركها في الحركة على البطارية والوقود (بنزين، أو ديزل) في نفس ذات الوقت، لكن اعتمداها الأساسي في الحركة هي البطارية، ويعمل محرك الوقود فقط عند الحاجة لزيادة قوة المحرك أو لإعادة تعبئة بطارية السيارة، وتتميز السيارات الهجينة بأن انبعاث الغازات واحتراق الوقود والعادم فيها أقل بكثير من السيارات الاُخرى وتعد صديقة نوعًا ما للبيئة، لكن تكلفة امتلاكها كانت فيما سبق مرتفعة بسبب ارتفاع تكلفة البطارية، كما أنها موفرة للمال فهي لا تحتاج لإعادة شحن للبطارية لأنها ذاتية الشحن، كما أنها موفرة للوقود فلا تحتاج إلى الكميات الكبيرة التي يحتاجها محرك السيارة التقليدي.
السيارات الكهربائية: ظهرت السيارات الكهربائية قبل بضع سنوات فقط بعد أن طُوّرت السيارات الهجينة لتتحول إلى سيارات كهربائية ؛ أي أنها لا تجتاج أبدًا إلى الوقود ليعمل المحرك، وفيها بطارية يُعاد شحنها عن طريق كهرباء المنزل أو محطات مُخصصة لإعادة شحن بطارية السيارة، وتتميز السيارات الكهربائية بأنها موفرة للطاقة وصديقة جدًا للبيئة فلا ينبعث منها أي عوادم بفعل احتراق الوقود، وفي البداية كانت سيارات الكهرباء بطيئة الحركة ولا تسير لمسافات طويلة، لكن بعد التعديل أصبحت مثل السيارات العادية تسير لمسافات طويلة وبسرعات عالية، وتوافرت نقاط شحن البطارية لها في عدد كبير من محطات الوقود وأماكن مُختلفة، حتى في المتاجر الكبيرة خُصص مكان لاصطفاف السيارات الكهربائية مما يُمكّن مقتنيها من شحن سياراته أثناء التسوق لتشجيع استعمالها ولتقليل التلوث، كما أن هذه السيارات تختلف بوقت شحن بطارياتها حسب تردد الكهرباء المتوفر، فقد يستغرق شحن بطارية السيارة كاملةً 11 ساعة على تردد الكهرباء المنزلي، إلا أنها لا تحتاج أكثر من ساعة في محطات الوقود التي تدعم خاصية الشحن السريع بسبب تردد الكهرباء القوي لديها.