عند احتراق البنزين في محرك السيارة فإنه يتحول الى عدة طاقات على مراحل مختلفة
- من المعروف أن عملية تحريك السيارة تمر بمراحل عديدة.
- حيث يتم تحويل الطاقة في الوقود إلى حركة غاز يتمدد بالاشتعال.
- بعد ذلك تتحول إلى طاقة دورانية، تنتقل عبر محور المكبس، ثم تنتقل إلى العجلة، وتتحرك السيارة.
- يعتبر هذا النوع من أبرز تحولات الطاقة ويسمى التحولات المتعددة.
- لهذا السبب، يمكننا القول أن احتراق البنزين في محرك السيارة يحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية ثم إلى طاقة ميكانيكية.
الفرق بين محركات الاحتراق الداخلي والخارجي
يتساءل الكثير من الناس عن الفرق بين محركات الاحتراق الداخلي والخارجي، ولهذا السبب جئنا إليكم الآن لنعرف هذا الاختلاف:
- تعتبر عملية الاحتراق في محركات الاحتراق الداخلي جزءًا لا يتجزأ من دورة تدفق السوائل.
- بحيث يتم توليد الطاقة الحرارية مباشرة في النظام.
- بالنسبة لمحركات الاحتراق الخارجي، يتم توليد الطاقة الحرارية خارج دورة تدفق مائع العمل، وبعد ذلك يتم نقلها إلى سائل العمل.
عملية الاحتراق في محركات الديزل
تمر عملية احتراق محركات البنزين بعدة مراحل، أهمها سنتعرف الآن بالتفصيل:
مرحلة عطلة الاشتعال
- هذه المرحلة هي الفترة التي تمتد من بداية عملية الحقن وبداية عملية الاشتعال الذاتي.
- هذه المرحلة هي جزء من ألف من الثانية، أو حتى من عشرة إلى ثلاثين درجة من زوايا العمود المرفقي.
- يمثل هذا الوقت عملية تحويل الوقود بعد حقنه في غرفة الاحتراق من سائل إلى بخار ثم خلطه بالهواء.
- لكن الوقود الذي يتم حقنه بعد بدء الاشتعال سيشتعل على الفور.
- وتجدر الإشارة إلى أن هناك عدة عوامل تحد من مدة عطلة الاشتعال.
- أحدها هو استخدام وقود يحتوي على عدد كبير من السترات.
- كما أن هناك عدة عوامل تؤدي إلى إطالة فترة إجازة الاشتعال، ومن أبرز هذه العوامل استخدام الوقود مع الاشتعال الذاتي، إلا أنه بطيء.
مرحلة الاحتراق السريع
- تعتبر هذه المرحلة المرحلة الثانية من مراحل احتراق محركات الديزل.
- تتميز هذه الفترة بارتفاع درجة الحرارة والضغط.
- ويرجع ذلك إلى اشتعال الهواء الممزوج بالوقود المتكون أثناء فترة الاشتعال.
- تصل درجة حرارة الاحتراق في هذه المرحلة إلى ألف وستمائة درجة مئوية.
- يصل الضغط إلى سبعين بارًا، وهناك العديد من العوامل التي تؤدي إلى ارتفاع الضغط في مرحلة الاحتراق السريع.
- ومن أهم هذه العوامل درجة الحرارة التي يشتعل عندها الوقود بالإضافة إلى نسبة الانضغاط.
مرحلة الاحتراق البطيء
- تعتمد هذه المرحلة على معدل انتشار الوقود بالإضافة إلى كمية الأكسجين المطلوبة لعملية الاحتراق.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذه المرحلة تتميز بضغط ثابت نتيجة لانخفاض معدل الاحتراق بسبب نقص الأكسجين وارتفاع الضغط.
- مما يؤدي إلى زيادة حجم الأسطوانة بسبب نزول المكبس.
مرحلة الاحتراق المتأخر
- هذه المرحلة هي المرحلة الأخيرة من الاحتراق في محركات الديزل.
- يحدث هذا عندما يتأخر وقت الحقن، مما يؤدي إلى عدم حرق الوقود بالكامل من خلال شوط التمدد.
- يكمل الوقود احتراقه أثناء شوط العادم، وينبعث دخان أسود.
كيف يتم تحويل الطاقة في السيارة
سنتعرف الآن على طريقة تحول الطاقة في السيارة، كل ما عليك فعله هو اتباع النقاط التالية:
- عملية تحويل الطاقة هي تغيير في شكل من أشكال الطاقة إلى شكل آخر.
- عندما يتم حرق البنزين في محرك السيارة، يقوم محول الاحتراق الداخلي للسيارة بتحويل الطاقة الكيميائية للبنزين والأكسجين إلى طاقة حرارية.
- ثم يتم تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية.
- وهذا يؤدي إلى تسارع السيارة وزيادة الطاقة الحركية.
- هذا يخلق ضغطًا على المكابس، وتتحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية تقود السيارة.
- ثم يتم تحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في الوقود إلى طاقة حرارية من خلال احتراق محرك السيارة.
- بعد ذلك، يتم تحويل الطاقة الحركية للغاز المتوسع إلى حركة خطية على المكبس، ويقوم المكبس بترجمة حركة العمود المرفقي الدوار.
- ثم يتم نقل حركة العمود المرفقي الدوار لمجموعة ناقل الحركة إلى محرك الأقراص.
- ثم يتم تحويل الطاقة في محرك البنزين من طاقة كيميائية إلى طاقة حرارية ثم إلى طاقة حركية تساهم في حركة السيارة.
- وتجدر الإشارة إلى أن هناك جزءًا من الطاقة الكهربائية يتم تحويله إلى طاقة صوتية في راديو السيارة.
- أيضا، يتم تحويل جزء من الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية من خلال السخان الكهربائي لمكيف هواء السيارة.
- عندما يتم تشغيل السيارة باستخدام البطارية، يتم نقل الطاقة من الكهربائية إلى الميكانيكية لقيادة السيارة.