تكوين المحرك

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

يصف تصميم المحرك مبادئ التشغيل الأساسية التي يتم من خلالها تصنيف محركات الاحتراق الداخلي .

تُصنّف محركات المكابس عادةً حسب تصميم أسطواناتها وصماماتها وعمود الكامات. أما محركات وانكل، فتُصنّف عادةً حسب عدد الدوارات الموجودة فيها. بينما تُصنّف محركات التوربينات الغازية عادةً إلى محركات نفاثة، ومحركات مروحية، ومحركات توربينية دافعة، ومحركات توربينية عمودية.

محركات مكبسية

محرك طائرة نابيير ليون 2 موديل 1919 بثلاث مجموعات من الأسطوانات

إذا تم تركيب المحرك بشكل مستقيم مع هيكل السيارة وفي نفس اتجاه حركتها، يُسمى محركًا طوليًا. أما إذا كان المحرك عرضيًا، فيُسمى محركًا عرضيًا. لا يُؤخذ ترتيب الأسطوانات في الاعتبار عند تحديد اتجاه المحرك. لذلك، يمكن أن يكون محرك V4 عرضيًا أو طوليًا.

عندما تُرتّب الأسطوانات في صفين أو أكثر (كما في محركات V أو المحركات المسطحة )، يُشار إلى كل صف من الأسطوانات باسم "مجموعة أسطوانات". تُسمى الزاوية بين مجموعات الأسطوانات "زاوية المجموعة". تتميز المحركات متعددة المجموعات بأنها أقصر من المحركات المستقيمة ذات الحجم نفسه، وغالبًا ما تتمتع بخصائص توازن أفضل ، مما يؤدي إلى تقليل اهتزاز المحرك وربما زيادة سرعته القصوى.

تستخدم معظم المحركات ذات الأربع أسطوانات أو أقل تصميمًا مستقيمًا ، بينما تستخدم معظم المحركات ذات الثماني أسطوانات أو أكثر تصميمًا على شكل حرف V. ومع ذلك، توجد استثناءات عديدة لهذه القاعدة، مثل محركات الثماني أسطوانات المستقيمة المستخدمة في العديد من السيارات الفاخرة بين عامي 1919 و1954، [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ومحركات V4 المستخدمة في بعض المحركات البحرية الخارجية، ومحركات V-twin و Flat-twin المستخدمة في الدراجات النارية، ومحركات Flat-four المستخدمة في العديد من السيارات.

مجموعة أسطوانات مفردة

محرك دراجة نارية إنديان فور ذو أربع أسطوانات مستقيمة (1928-1942)

تتميز المحركات المستقيمة (المعروفة أيضًا باسم "المحركات الخطية") بأن جميع أسطواناتها مرتبة في صف واحد على طول عمود المرفق دون أي إزاحة. وعندما يُركّب محرك مستقيم بزاوية، يُطلق عليه أحيانًا اسم "المحرك المائل". ومن أنواع المحركات المستقيمة ما يلي:

بنوك أسطوانات متعددة

محركات V

محرك V6

تتميز محركات V (المعروفة أيضًا باسم "محركات V") بترتيب أسطواناتها في مستويين منفصلين أو "صفين"، بحيث تبدو على شكل حرف "V" عند النظر إليها على طول محور عمود المرفق. تشمل أنواع محركات V ما يلي:

محركات VR5 وVR6 صغيرة الحجم وخفيفة الوزن، وتتميز بزاوية V ضيقة تسمح باستخدام كتلة أسطوانات واحدة ورأس أسطوانات واحد . تستخدم هذه المحركات رأس أسطوانات واحد، لذا فهي تُصنف تقنيًا كمحركات خطية، واسم "VR" مشتق من الكلمتين الألمانيتين "Verkürzt" و"Reihenmotor" اللتين تعنيان "محرك خطي قصير".

محركات مسطحة

محرك دراجة نارية دوغلاس ثنائي الأسطوانات المسطح

تتميز المحركات المسطحة (المعروفة أيضًا باسم المحركات "ذات الأسطوانات المتقابلة أفقيًا") بترتيب أسطواناتها في صفين على جانبي عمود مرفقي واحد. وتُعد محركات البوكسر نوعًا فرعيًا من المحركات المسطحة، حيث تتحرك المكابس المتقابلة للداخل والخارج بشكل متزامن.

تشمل أنواع المحركات المسطحة ما يلي:

محركات دبليو

تتميز محركات W بتكوين أسطواناتها بحيث تشبه صفوف الأسطوانات حرف W، تمامًا كما تشبه صفوف أسطوانات محرك V حرف V. تشمل أنواع محركات W ما يلي:

محركات W التي تستخدم مجموعتين من الأسطوانات "VR" هي في الواقع محركات V. تستخدم هذه المجموعات رأس أسطوانة واحد، لذا فهي في الواقع مجموعة مستقيمة، واسم "VR" مشتق من الكلمتين الألمانيتين "Verkürzt" و"Reihenmotor" اللتين تعنيان " محرك خطي قصير ".

تصميمات أخرى

تتميز المحركات الشعاعية بأسطوانات مثبتة شعاعيًا حول علبة المرافق المركزية. أما المحركات الدوارة فلها تصميم مشابه، باستثناء أن عمود المرفق فيها ثابت وتدور الأسطوانات حوله. (يختلف هذا عن تصميم محرك وانكل الموصوف أدناه). وقد شاع استخدام تصميمات المحركات الشعاعية والدوارة في محركات الطائرات المبكرة .

تتكون محركات U من محركين مستقيمين منفصلين (بعمودي مرفق منفصلين) متصلين بتروس أو سلاسل. تحتوي معظم محركات U على أربع أسطوانات (أي محركين مستقيمين مدمجين)، مثل محركات المربع الرباعي ومحركات التوأم المترادفة . على غرار محركات U، تتكون محركات H من محركين مسطحين منفصلين متصلين بتروس أو سلاسل. وقد تم إنتاج محركات H بما يتراوح بين 4 و24 أسطوانة.

يُشبه المحرك ذو المكابس المتقابلة المحرك المسطح من حيث أن أزواج المكابس متحدة المحور، ولكن بدلاً من مشاركة عمود المرفق، تشترك كل زوج من المكابس في غرفة احتراق واحدة. يختلف تصميم عمود المرفق بين تصميمات المحركات ذات المكابس المتقابلة. أحد هذه التصميمات يحتوي على محرك مسطح/بوكسر في المنتصف، ويضيف مكبسًا متقابلًا إضافيًا إلى كل طرف، بحيث يكون هناك مكبسان لكل أسطوانة على كل جانب.

محرك X هو في الأساس محركان V متصلان بعمود مرفقي مشترك. وكانت غالبية هذه المحركات عبارة عن محركات V-12 موجودة تم تحويلها إلى تكوين X-24.

محرك Swashplate مع محرك K-Cycle هو حيث تكون أزواج المكابس في تكوين متقابل تشترك في أسطوانة وغرفة احتراق.

يحتوي محرك دلتا على ثلاث أسطوانات (أو أكثر) مزودة بمكابس متقابلة، مرتبة في ثلاثة مستويات أو "صفوف" منفصلة، ​​بحيث تبدو على شكل مثلث عند النظر إليها على طول محور العمود الرئيسي. ومن الأمثلة على هذا النوع من التصميم محرك نابير دلتاك .

محركات وانكل (الدوارة)

يمكن تصنيف محركات وانكل (التي تُسمى أحيانًا "المحركات الدوارة") بناءً على عدد الدوارات الموجودة فيها. تحتوي معظم محركات وانكل المُنتجة على دوارين، ولكن تم إنتاج محركات بدوار واحد، وثلاثة، وأربعة دوارات أيضًا. [ 4 ] [ 5 ] كما يمكن تصنيف محركات وانكل بناءً على ما إذا كانت تعمل بسحب الهواء الطبيعي أو بشاحن توربيني .

معظم محركات وانكل تعمل بالبنزين، ومع ذلك فقد تم تجربة نماذج أولية تعمل بالديزل والهيدروجين.

تتمثل الميزة الأساسية لمحركات وانكل في نسبة القوة إلى الوزن العالية، حيث أن الحركة الدورانية تلغي الحاجة إلى أجزاء ترددية ثقيلة مثل المكابس وقضبان التوصيل.

تشتهر مازدا باستخدام محرك وانكل في إنتاجها، حيث زُودت به سيارات RX-7 و RX-8 وغيرها. توقفت مازدا عن استخدام محرك وانكل عام 2012 بسبب مشاكل مختلفة، منها مشكلة مانع التسرب، إلا أنها أعادت استخدامه عام 2023 في سيارة MX-30 كموسع لمدى البطارية الكهربائية.

محركات التوربينات الغازية

محركات التوربينات الغازية - التي تستخدم في الغالب للطائرات - عادة ما تنقسم إلى الفئات التالية:

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ بوستوموس، سيريل (1977) [1977]. "الحرب والسلام". قصة السيارات القديمة والكلاسيكية . جون وود، رسام (  طبعة فوبوس 1977). لندن: هاميلين / فوبوس. ص  70. ISBN 0-600-39155-8.
  2. ↑ "محرك اليوم: باكارد إنلين إيت" . www.jalopnik.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2019 .
  3. ↑ مجلة هيمينغز للسيارات الكلاسيكية . المجلد 6، العدد 5. فبراير 2010. ص 39.   {{cite magazine}}: مفقود أو فارغ |title=( مساعدة )
  4. ↑ "مثير للاهتمام من الناحية التقنية: سيارة مرسيدس SL رباعية المراوح للدكتور وانكل" . www.bringatrailer.com . 21 مارس 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2019 .
  5. ↑ "كيف يعمل محرك وانكل رباعي الدوارات" . www.roadandtrack.com . 23 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2019 .