يعد المحرك القلب النابض للسيارة وكلمة محرك بشكل عام تطلق على الالة التي تحول الطاقة من شكل الى اخر وفي السيارة يعمل المحرك على تحويل الطاقة من شكلها الحراري الى شكلها الميكانيكي لهذا يطلق على محرك السيارة أيضا اسم المحرك الحراري.
خصصنا هذا المقال حتى نوضح أبرز أنواع محركات الاحتراق الداخلي والخارجي والفروقات بينها وأخيرا نجيب على العديد من الاستفسارات حول هذا الموضوع .
أنواع محركات الاحتراق الداخلي في السيارة :
هناك ثلاثة انواع لمحركات الاحتراق الداخلية ولربما هي اكثر شهرة وشيوع مقارنة بنظيرتها الخارجية وهذه الأنواع هي:
1. محركات البنزين :
Petrol Engines وهي اكثر أنواع المحركات شهرة في الوقت الحالي وقد استطاعت ان تثبت كفاءتها وسهولة استخدامها حتى تتربع على عرش أكثر السيارات بيعا حاليا لكن عيبها الوحيد هو انها اكثر انواع المحركات كلفة من ناحية الوقود ولربما بسبب الميزات التي وفرتها يعيش العالم اليوم ازمة طاقة.
2. محركات الديزل :
Diesel Engines وهي من اشهر أنواع موتورات الاحتراق الداخلي الحديثة وقد تم تصنيعها على يد المهندس ديزل وسميت باسمه وتعتمد على مادة الديزل لإنتاج الطاقة وتعد من اكثر أنواع المحركات كفاءة ولا زالت تستخدم في الكثير من السيارات حتى وقتنا الحالي حتى مع الانتشار الكبير لمحركات البنزين.
3. المحركات الدوارة :
Rotary Engine وهو نوع مبتكر من محركات الاحتراق الداخلية تم تطويره على يد المهندس فانكل لذاك يسمى أيضا بمحرك فانكل ونوع الوقود المستخدم فيه هو البنزين منخفض الاوكتان.
سمي هذا المحرك بهذا الاسم بسبب تصميمه دائري الشكل كونه يستخدم طاقة الدوران بدلا من المكبس الذي يستخدم في محركات الاحتراق الداخلية التقليدية , كانت عيوب هذا المحرك الكثيرة سواء من ناحية الكلفة الكبيرة او الطاقة الضائعة او نقص الكفاءة التشغيلية سببا في عدم انتشاره لكن لا يزال تحت التطوير حتى اليوم.
4. محرك السيارة الكهربائي :
Electric Engine وهو يشكل الطفرة التي قد تطغى على محركات الاحتراق الداخلية كما فعلت هي مع الخارجية فشعبية السيارات التي تعمل بالكهرباء أصبحت بازدياد مضطرد بفضل توفيرها الكبير للطاقة واعطالها القليلة .
يتم انتاج الطاقة فيها عن طريق توليد التيار الكهربائي أي هي حتى غير محتاجة لعملية الاحتراق وتشجع معظم الدول استخدام هذا النوع من السيارات كونه اكثر توفيرا للطاقة وبالتالي بالطبع يمكن ان يحل اكبر مشكلة تواجه عالم السيارات اليوم وهي مشكلة نضوب مصادر الوقود التقليدية.
أنواع محركات الاحتراق الخارجي في السيارة :
على الرغم من عدم شيوع استخدام هذا النوع من المحركات في الوقت الحالي الا انه لا زال موجودا ولا يمكن ان ننكر ذلك وهناك نوعين اساسين من محركات الاحتراق الخارجي كالتالي :
1. المحركات البخارية :
Steam Engines وهي بالطبع ذكرتك بالماضي فقد كانت من أوائل أنواع المحركات التي استخدمها الناس على الاطلاق وقبل السيارات كانت تستخدم في القطارات والآلات الصناعية والزراعية لكن تم تطويرها فيما بعد لتصبح قادرة على تشغيل سيارة وفي العام 1906 تم صنع سيارة ذات محرك بخاري تسير بسرعة 205 كيلومتر في الساعة وهو ما كان يعد انجاز غير مسبوق في ذلك الوقت.
على الرغم من الشعبية الكبيرة التي حققتها السيارات ذات المحرك البخاري منذ ذلك التاريخ الا ان شهرتها تراجعت امام محركات الاحتراق الداخلي وحاليا لا يوجد من هذه السيارات الا اعداد محدودة يقتنيها هواة جمع السيارات ومن يدري ربما مع أزمات الوقود العالمية نحتاج الى إعادة التفكير في استخدامها مجددا.
2. محركات ستيرلينغ :
Stirling Engines وهي من المحركات القديمة جدا ايضا والتي تم استخدامها منذ بدايات القرن التاسع عشر وقد كان بالفعل العالم يعتمد عليها لتشغيل معظم السيارات في تلك الحقبة لكن لم تكن هذه المحركات ذات كفاءة عالية وكانت مشكلتها الاساسية تتمحور حول عدم قدرة هذا النوع من المحركات على تحمل درجات الحرارة العالية جدا واللازمة اصلا لتشغيله.
خبا نجم محركات سترلينغ بشكل متسارع لكن لا زالت الكثير من الشركات تحاول حتى اليوم إعادة انتاج هذا المحرك واخر محاولة كانت في اوروبا عام 2012 وقد حققت نجاح يمكن ان يبنى عليه في المستقبل.
أهم الفروقات بين محركات الاحتراق الداخلي والخارجي :
هناك سيارات تعمل بمحركات احتراق داخلية Internal Combustion Engine بينما تعمل السيارات الاخرى بمحركات احتراق خارجي External Combustion Engine والفروقات الأساسية بين النوعين كالتالي:
1. مكان حرق الوقود :
جميعنا نعرف ان الطاقة الحركية في السيارة تنتج عن خلط مزيج مدروس من الهواء والوقود عبر جزء يدعى الكاربيراتير الذي يحوله الى المحرك لتتحول طاقة الاحتراق الحرارية الى حركية.
في محركات الاحتراق الداخلي تتم عملية حرق الوقود داخل المحرك او تحديدا داخل اسطوانة الوقود فيه ,على الجانب الاخر تحدث عملية الاحتراق في محركات الاحتراق الخارجي خارج اسطوانة المحرك وهذا الفرق اعطى لكل من النوعين اسمه الخاص.
2. نوع الوقود اللازم للاحتراق :
جميع أنواع الوقود مطلوبة لحدوث عملية الاحتراق لكن في محركات الاحتراق الداخلي يكون نوع الوقود المستخدم هو الوقود التقليدي أي البنزين والديزل وما شابههما بينما في محركات الاحتراق الخارجي يكون نوع الوقود المستخدم على شكل بخار.
3. المساحة اللازمة لعملية الاحتراق :
وهنا يمكنك ان تتخيل الفرق بينهما فمثلا عندما تجلب قطعة اثاث جديدة ستشغل مساحة اقل لو وضعتها داخل احدى غرف بيتك الموجودة اصلا بينما ستشغل مساحة اكبر اذا ما خصصت لها غرفة اضافية .
كذلك مع المحركات فمحركات الاحتراق الداخلي تشغل مساحة اقل كونها تستغل مساحة موجودة أصلا داخل المحرك وعلى الجانب الاخر محركات الاحتراق الخارجي تحتاج مساحة اضافية غير موجودة اصلا في السيارة.
كذلك مع المحركات فمحركات الاحتراق الداخلي تشغل مساحة اقل كونها تستغل مساحة موجودة أصلا داخل المحرك وعلى الجانب الاخر محركات الاحتراق الخارجي تحتاج مساحة اضافية غير موجودة اصلا في السيارة.
4. تشغيل المحرك :
وهذا الفرق جوهري واساسي ولربما كان وراء انتشار محركات الاحتراق الداخلي اكثر من الخارجي فبدء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي يستغرق وقتا اقل بكثير من بدء تشغيل محرك الاحتراق الخارجي فضلا عن سهولة تشغيل المحرك الداخلي مقارنة بنظيره.
5. الكفاءة الحرارية :
الكفاءة الحرارية هي مقياس لكمية الطاقة التي تم تحويلها لشكل اخر مفيد من اشكال الطاقة مقارنة بالطاقة الضائعة وهي من اهم المعايير التي يعتمد من خلالها على كفاءة المحرك وعندما نتحدث عن محركات الاحتراق الداخلي والخارجي فالمحركات الداخلية ايضا تتفوق في هذه النقطة وتمتلك كفاءة حرارية اعلى من المحركات الخارجية وينتظر منها التقليل من ارتفاع حرارة المحرك عن المستوى الطبيعي .
6. كلفة الوقود :
وهنا نأتي للنقطة التي تتفوق بها محركات الاحتراق الخارجي على المحركات الداخلية فكلفة وقودها منخفضة نسبيا مقارنة بوقود المحركات الداخلية وهذه نقطة ايجابية لمن يعاني من مشكلة في توفير البنزين .
7. ضوضاء المحرك :
هنا محركات الاحتراق الداخلي تحدث ضوضاء اكبر من محركات الاحتراق الخارجي بسبب الاحتراق الدائم داخل المحرك وعلى الجانب الاخر محركات الاحتراق الخارجي تولد الطاقة بشكل اكثر هدوء وسلاسة وبالمناسبة قد تتسائل لم تسمع أصوات مزعجة في سيارتك .
8. الكلفة الكلية :
محركات الاحتراق الخارجية مكلفة جدا لتصنيعها وتركيبها مقارنة بمحركات الاحتراق الداخلية والتي تحتاج كلفة تشغيلية اقل وهذا ينعكس على كلفة السيارة الكلية فالسيارات قديما والتي تعمل بمحركات احتراق خارجية كانت ذات تكلفة اعلى بكثير مقارنة بالسيارات ذات محرك الاحتراق الداخلي التي تستخدم حاليا.
اقرأ أيضا : زيت الفرامل - علامات تلفه وخطوات تغييره
خاتمة :
تحدثنا في هذه المقال عن أنواع موتورات الاحتراق الداخلي والخارجي في السيارة ووضحنا أبرز الفروقات بينها وهذا الموضوع مهم جدا خاصة في الوقت الحالي حيث اصبح البحث عن مصادر الوقود البديلة اكثر دأبا وجدية واصبح العالم ينظر اليه كضرورة ملحة لا الى رفاهية كما في الماضي وفكرة إعادة انتاج المحركات القديمة مطروحة جدا على طاولة المنتجين .
أسئلة شائعة :
- هل يوجد سيارات تعمل بمحرك بخاري اليوم؟
مع الاسف توقفت معظم الشركات العالمية عن تصنيع هذا النوع من السيارات في الوقت الحالي وانه لحدث نادر ان ترى سيارة تعمل بالبخار تتجول في الشارع امامك حاليا لكن يقتني بعض من عشاق السيارات الكلاسيكية بعضا من هذه السيارات ويوجد منها في المتاحف أيضا.
- هل يمكن تبديل محرك السيارة من بنزين الى ديزل او العكس؟
وهذا الامر نادر الحدوث أيضا فغالبا السيارة التي صممت لتعمل بالبنزين لا يمكن أبدا ان تعمل بالديزل والعكس ايضا لكن يقوم البعض بهذه العملية بقصد التجربة فقط اما انت كمستخدم للسيارة لا يمكن ان تقوم بهذا.
- ما هي المحركات الهجينة؟
مصطلح المحرك الهجين او السيارة الهجينة أصبح شائع جدا حاليا ولا يمكن ان نصنف هذا النوع من المحركات الى محركات احتراق داخلية او خارجية بل هي تجمع بين الداخلية سواء بنزين (وهو الاكثر شهرة) او ديزل والمحركات الكهربائية وتعد من أكثر السيارات استخداما حاليا ويمكن ان تشكل مستقبل السيارات أيضا مثلها مثل السيارة التي تعمل بالبطارية الكهربائية .
- هل محرك الاحتراق الخارجي اقل ضررا للبيئة؟
انتشرت الكثير من الاقاويل والدراسات بأن محركات الاحتراق الخارجية اقل ضررا بالبيئة مقارنة مع المحركات الداخلية لكن لا يمكن الحكم على دقتها كون هذا النوع لم يستخدم على المدى البعيد ولا يمكن ان نحكم على أثره البيئي كما في محركات الاحتراق الداخلي ويوجد بالفعل جزء بالسيارة تدعى علبة البيئة التي تعمل على تقليل ضرر الانبعاثات الصادرة .
- ايهما أكثر كلفة موتور الاحتراق الداخلي ام الخارجي؟
محرك الاحتراق الداخلي اقل كلفة على المدى القريب أي من ناحية التصنيع والتركيب لكن اعلى كلفة على المدى البعيد اي من ناحية الوقود والطاقة والعكس تماما للسيارات التي تعمل بمحرك احتراق خارجي.