لنبدأ بمكان وجود المكبس وكيف يعمل. المكبس عبارة عن مكون أسطواني مصنوع عادة من سبائك الألومنيوم. إنه موجود داخل أسطوانة، وهي جزء من كتلة المحرك. تتمثل الوظيفة الرئيسية للمكبس في التحرك لأعلى ولأسفل داخل الأسطوانة، مما يؤدي إلى الضغط والتوسع اللازمين لخليط الهواء والوقود لتوليد الطاقة.
تعمل معظم المحركات الحديثة على دورة رباعية الأشواط، والتي تتكون من أربع مراحل: السحب، والضغط، والاحتراق، والعادم. يلعب المكبس دورًا مركزيًا في كل مرحلة من هذه المراحل. دعونا نلقي نظرة على كل خطوة:
السكتة الدماغية المدخول:خلال هذه المرحلة، يتحرك المكبس إلى الأسفل، مما يخلق فراغًا في الأسطوانة. يقوم هذا الفراغ بسحب الهواء والوقود من مشعب السحب عبر صمام السحب المفتوح.
ضغط السكتة:بمجرد اكتمال شوط السحب، يغلق صمام السحب، ويتحرك المكبس للأعلى. يؤدي ذلك إلى ضغط خليط الهواء والوقود، مما يزيد من ضغطه ودرجة حرارته. شوط الضغط يقوم بتحضير الخليط للاحتراق.
شوط الاحتراق (شوط القدرة):تشعل شمعة الإشعال الخليط عندما يكون خليط الهواء والوقود مضغوطًا إلى أقصى حد في الجزء العلوي من شوط الانضغاط. يؤدي هذا الاشتعال إلى تمدد سريع للغازات، مما يؤدي إلى ارتفاع الضغط ودرجة الحرارة. قوة هذا التمدد تدفع المكبس إلى الأسفل بقوة كبيرة، مما ينتج طاقة ميكانيكية.
السكتة الدماغية العادم:بعد شوط الاحتراق، يبدأ المكبس في التحرك للأعلى مرة أخرى. تعمل هذه الحركة الصعودية على دفع غازات العادم إلى خارج الأسطوانة من خلال صمام العادم المفتوح. شوط العادم يقوم بتحضير الاسطوانة لشوط السحب التالي.
الآن وبعد أن غطينا المراحل، فلنأخذ دقيقة لفهم الختم والتشحيم. للحفاظ على عملية احتراق فعالة ومنع تسرب الغازات، يجب أن يشكل المكبس ختمًا محكمًا على جدران الأسطوانة. حلقات المكبس، عادة ما تكون مصنوعة من المعدن، يتم تركيبها حول المحيط الخارجي للمكبس لتوفير هذا الختم. بالإضافة إلى ذلك، يتم تشحيم جدران المكبس والأسطوانة لتقليل الاحتكاك والتآكل، مما يضمن التشغيل السلس.
يتم توصيل المكبس بالعمود المرفقي عبر قضيب التوصيل. عندما يتحرك المكبس لأعلى ولأسفل، فإنه ينقل الحركة الخطية إلى قضيب التوصيل، والذي يحولها إلى حركة دورانية. يتم بعد ذلك نقل هذه الحركة الدورانية إلى العمود المرفقي، الذي يقوم في النهاية بتشغيل عجلات السيارة.
باختصار، يتحرك المكبس في المحرك لأعلى ولأسفل داخل الأسطوانة لتسهيل عمليات السحب والضغط والاحتراق والعادم للدورة رباعية الأشواط. تولد حركتها طاقة ميكانيكية يتم تسخيرها لتشغيل السيارة. يعد تصميم المكبس وختمه واتصاله بالعمود المرفقي أمرًا ضروريًا للتشغيل الفعال للمحرك.