ما هو مصدر الطاقة الحرارية في محرك الاحتراق الداخلي؟ ، إذ أن محركات الاحتراق الداخلي لها عدة خطوات ميكانيكية تعمل من خلالها على إنتاج الطاقة الحركية أو الدورانية، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن محركات الاحتراق الداخلي، وسنوضح ما هو مصدر الطاقة الحرارية في هذه المحركات الحرارية .
ما هي محركات الاحتراق الداخلي
محرك الاحتراق الداخلي هو محرك حراري يتم فيه احتراق الوقود مع وجود عامل مؤكسد مثل الهواء الموجود في غرفة الاحتراق، وذلك لتحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود إلى طاقة حرارية ومن ثم إلى طاقة ميكانيكية، بحيث يتم تحويل هذه الطاقة الميكانيكية استغلالها لإنشاء حركة دوارة أو ترددية. وتستخدم هذه المحركات في العديد من المجالات الصناعية والمركبات والقوارب والسفن والطائرات والقطارات. كما أنها تستخدم لتوليد الكهرباء عن طريق المولدات الكهربائية الدوارة.
أنظر أيضا: كيف يؤدي احتراق خليط من الوقود والهواء إلى تحريك المكبس؟
ما هو مصدر الطاقة الحرارية في محرك الاحتراق الداخلي؟
مصدر الطاقة الحرارية في محرك الاحتراق الداخلي هو حرق الوقودحيث يقوم محرك الاحتراق الداخلي بتحويل الطاقة الحرارية لخليط وقود الاحتراق والهواء إلى طاقة ميكانيكية حركية، ويتم ذلك من خلال اثنين أو أربعة أشواط ميكانيكية تحدث داخل المحرك، إلا أن الغالبية العظمى من المركبات والآلات تعمل بأربعة أشواط محركات الاحتراق الداخلي، وذلك بفضل قوة هذا النوع من المحركات الحرارية ذات عزم الدوران القوي جداً، وفيما يلي شرح لهذه الأشواط الأربعة التي تحدث داخل محرك الاحتراق الداخلي، كما يلي:
ضربة السحب
شوط السحب (بالإنجليزية: Intake)، حيث تحدث شوط السحب عند إدخال خليط الهواء والوقود لملء غرفة الاحتراق، وذلك عن طريق تحريك المكبس من النقطة العلوية للأسطوانة الداخلية إلى النقطة السفلية، بحيث يتم سحب كمية الصمام مفتوح وصمام العادم مغلق، وحركة المكبس نحو نقطة القوة السفلية تخلق ضغطًا منخفضًا في الأسطوانة، مما يجبر الضغط الجوي المحيط على دفع خليط الهواء والوقود عبر صمام السحب المفتوح إلى داخل الأسطوانة لملءها منطقة الضغط المنخفض الناتجة عن حركة المكبس.
ضغط السكتة
شوط الانضغاط، حيث تحدث شوط الانضغاط عندما ينضغط خليط الهواء والوقود المحصور داخل الأسطوانة، نتيجة لحركة المكبس من النقطة السفلية للأسطوانة إلى النقطة العلوية، ويسمح ضغط خليط الهواء والوقود يتم إطلاق المزيد من الطاقة عند إشعال اللهب، ويجب أيضًا إغلاقه وتضمن صمامات السحب والعادم إغلاق الأسطوانة لتوفير المزيد من الضغط في الشوط.
ضربة الاحتراق
شوط الاحتراق، حيث تحدث شوط الاحتراق عندما يشتعل اللهب داخل الأسطوانة ويتأكسد بسرعة من خلال تفاعل كيميائي لإطلاق طاقة حرارية عن طريق حرق الوقود، وهذا الاحتراق عبارة عن تفاعل كيميائي مؤكسد سريع يتحد فيه الوقود كيميائيا مع الأكسجين في الغلاف الجوي وتطلق طاقة على شكل حرارة، وبعد إشعال خليط الوقود والهواء من أجل خلق ضغط كبير داخل غرفة الاحتراق، يتم دفع المكبس للأسفل من النقطة العلوية للأسطوانة الداخلية إلى النقطة السفلية، ليتحرك العمود المرفقي لتحويل الحركة العمودية إلى حركة دورانية.
السكتة الدماغية العادم
شوط العادم (بالإنجليزية: Exhaust)، حيث يحدث شوط العادم عندما يتم طرد الغازات المنبعثة من غرفة الاحتراق واطلاقها في الغلاف الجوي، وذلك بسبب تحرك المكبس مرة أخرى من النقطة السفلية للأسطوانة إلى النقطة العلوية، والتي يدفع غازات الاحتراق هذه إلى الخارج من خلال صمام العادم.
أنظر أيضا: من اخترع المحرك البخاري
في ختام هذا المقال عرفنا ما هو مصدر الطاقة الحرارية في محرك الاحتراق الداخلي؟كما قمنا بشرح نبذة تفصيلية عن هذه المحركات الحرارية، بالإضافة إلى شرح كافة الضربات الميكانيكية والحرارية التي تحدث داخل هذه المحركات من أجل تحويل الطاقة الكيميائية الموجودة في الوقود إلى طاقة حرارية ومن ثم إلى طاقة ميكانيكية.