مبدأ عمل السيارة
يخلق محرك السيارة الطاقة عن طريق استخدام البنزين للاحتراق، حيث يُغذّى بواسطة نظام الوقود والذي يتضمن على مضخة الوقود، وفلتر الوقود، ونظام حقن الوقود، بالإضافة إلى الهواء الذي يختلط مع البنزين من أجل حدوث الاحتراق، ويوفر نظام الإشعال الشرارة اللازمة من أجل إشعال خليط الوقود والهواء، ويتكون هذا النظام من شمعات الإشعال، وسلك الإشعال، والملف والموزع الذي يتحكم في توقيت وتدفق الكهرباء إلى اسطوانات المحرك، وتوفر البطارية الطاقة لأنظمة السيارة الأخرى وتُشحن من خلال المحرك، ويتكون نظام الشحن من منظم ومولد، وتعد البطارية أيضًا جزءًا من نظام التشغيل والذي يتضمن مفتاح الإشعال ومفتاح الأمان (starter).
نظرًا لأن المحرك يولد حرارة شديدة أثناء التشغيل، يعد نظام التبريد ضروريًا أيضًا، ويتكون هذا النظام من المبرد، ومضخة المياه، والترموستات وخراطيم لتدوير سائل التبريد، أما ناقل الحركة فينقل الطاقة من المحرك إلى العجلات، وتعمل الأنظمة الكهربائية الأخرى في السيارة بما في ذلك أجهزة قياس لوحة القيادة ومصابيح التحذير على تنبه السائق إلى المشاكل المحتملة، وفيما يخص أجهزة التكييف والتدفئة فهي توفر درجة حرارة مناسبة للسائق كي يشعر بالراحة.[1]
أجزاء السيارة ووظائفها
من المحول الحفاز إلى المولد، تتكون السيارة من مجموعة من الأجزاء التي تتحد مع بعضها البعض من أجل تشغيل وتحريك السيارة على الطرقات، ومن خلال التالي من الممكن التعرف على الأجزاء الأساسية في السيارة ووظيفة كل جزء، وهي:[2]
- المحرك: وهو قلب وروح السيارة ويُسمّى بمحرك الاحتراق الداخلي، وتتضمن كتلة المحرك العديد من الأجزاء مثل سلسلة التوقيت، وعمود الحدبات، والعمود المرفقي، وشمعات الإشعال ورؤوس الاسطوانات، والصمامات والمكابس.
- البطارية: توفر البطارية الطاقة الكهربائية اللازمة من أجل تشغيل المكونات الكهربائية في السيارة، وبدون بطارية فلن تتحرك السيارة أبدًا.
- المشعاع: تكمن وظيفة المشعاع أو الرادياتير في مساعدة المحرك على الحفاظ على برودة الهواء عن طريق إزالة الحرارة من المبرد قبل ضخه مرة أخرى عبر المحرك.
- مولد التيار البديل: وهو جزء من النظام الكهربائي، وترتكز وظيفة المولد على شحن البطارية وتشغيل النظام الكهربائي أثناء تشغيل السيارة.
- المحور الأمامي: وهو جزء من نظام التعليق، وهو كذلك المكان الذي ترتكز عليه محاور العجلات الأمامية.
- الفرامل: توجد الفرامل على العجلات الأربع، وهي واحدة من أهم أنظمة السلامة في السيارة، وترتكز وظيفتها على إبطاء سرعة السيارة أو توقيفها عن الحركة، ويتكون نظام الفرامل من مجموعة من الأجزاء منها زيت الفرامل، ومضخة الزيت، والخراطيم وغيرها.
- التوجيه الأمامي والتعليق: يساعد على تحسين مظهر السيارة، ويشمل على الصدمات أو الدعامات، والوصلات، ونهايات قضبان الربط، ونظام التوجيه والجناح.
- ناقل الحركة: يتكون ناقل الحركة من علبة تروس مملوءة بالتروس وقضبان التروس، وتكمن وظيفة ناقل الحركة بالتحكم بعزم دوران المحرك بزيادته أو تقليله.
- المحول الحفاز: وهو جهاز يتحكم في الانبعاثات الناتجة عن السيارة، وترتكز وظيفة المحول الحفاز على تحويل الغازات الضارة والملوثات إلى انبعاثات أقل ضرراً قبل أن تخرج من نظام عوادم السيارة.
- كاتم الصوت: يوجد في نهاية نظام العادم، ويُستخدم من أجل جعل صوت السيارة هادئًا من خلال استخدام الحواجز ومواد أخرى تقلل من الصوت أو تخمده.
- المحور الأفقي: وهو جزء أساسي من نظام التعليق حيث تثبت العجلات الخلفية عليه.
- العوادم: وهو الجزء الذي يحمل أبخرة العادم من كاتم الصوت إلى خارج السيارة.
- خزان الوقود: يوجد خزان الوقود في غالبية السيارات قبل المحور الخلفي وهو يحوي البنزين الذي يشغل السيارة، ويُشار إلى أن مكان وجود خزان الوقود مهمُ جدًا من أجل تجنب حدوث حريق الذي قد ينتج بسبب حادث تصادم.
- التعليق الخلفي: كما هو الحال في نظام التعليق الأمامي، يساهم نظام التعليق الخلفي في تحسين المظهر الخلفي للسيارة، ويمكن أن تختلف أنظمة التعليق الخلفية لكنها تتكون عادة من الصدمات، والقضبان اللولبية، وأذرع التحكم، ومفاصل السير الذاتية.
مزايا امتلاك سيارة
أصبح وجود السيارة في كل بيت أمرًا مهمًا وذلك راجع لعدة أمور، وهي:[3]
- النقل: في هذا العصر الحديث تعد السيارات مهمة جدًا لأنها تتيح للأفراد الانتقال من مكان إلى آخر بسهولة، وتساعد السيارة أيضًا في نقل البضائع التي قد يصعب نقلها من مكان إلى آخر، وتكمن أهمية السيارة في النقل بتوفر الكثير في الوقت والجهد، ومع وجود السيارة أصبح بالإمكان السفر إلى مناطق بعيدة كان من الصعب الوصول إليها سيرًا على الأقدام.
- إيجاد فرص عمل: مع وجود السيارة هنالك حاجة لتوظيف أشخاص من أجل المساعدة في تصنيعها، وعلى الرغم من أن بعض السيارات تصنع في الغالب بواسطة الآلات إلا أن الأيدي البشرية هي التي تتحكم بهذه الآلات، ولذلك ساهم وجود السيارة اليوم بتوفير العديد من فرص العمل، وبالإضافة إلى ذلك وفّر وجود السيارة فرص عمل من خلال إجراء أعمال الصيانة لها، حيث إن مالك السيارة سيضطر لتصليح أي عطل يحدث لسيارته وسيدفع المال مقابل ذلك.
- الحفاظ على الوقت: علاوة على قدرة السيارة على نقل الأشخاص والبضائع من مكان إلى آخر، فهي كذلك تُحافظ على الوقت من خلال التحكم بسرعة القيادة، وهذا أمر مهم في نقل البضائع القابلة للتلف في وقت قصير ومن مكان إلى آخر.
العيوب البيئية للسيارة
على الرغم من أهمية وجود السيارة إلا أن لها آثار سلبية على البيئة، ومن هذه الآثار:[4]
- تلوث الهواء: تمثل السيارات ما نسبته 34% من ثاني أكسيد النيتروجين المنطلق في الجو، كما أنها تمثل ما تسبته 51% من أول أكسيد الكربون، وكذلك 10% من الجسيمات الضارة، و33% من ثاني أكسيد الكربون، ويُشار إلى أن وجود ثاني أكسيد النيتروجين هو سبب في حدوث الأمطار الحمضية وزيادة نمو الطحالب، أما الجسيمات الضارة فهي التي تسبب الضباب وتلوث المياه الجوفية، وأول أكسيد الكربون هو غاز سام يمكن أن يسبب الوفاة في حال انتشاره بكميات كبيرة، وكذلك من الممكن أن يتسبب بفقدان التنفس والغثيان، ويعد ثاني أكسيد الكربون المساهم الرئيس في ظاهرة الاحتباس الحراري.
- تلوث المياه: تلوث السيارات مصادر المياه بعدة طرق إحداهما من خلال تسرب سوائل السيارات، ونواتج الفرامل والمواد الكيميائية، وكذلك من خلال حدوث تسرب في محطات الوقود، ويعد التخلص من زيت المحرك بطريقة غير صحيحة هو أيضًا أحد أسباب تلوث المياه الجوفية.
- النفايات الصلبة: لا ينتهي الأثر البيئي السلبي للسيارات بمجرد توقف السيارة عن العمل، حيث إنه يتم التخلص من أكثر من 10 ملايين سيارة كل عام، وحوالي 25% من هذه السيارات لا يُعاد تدويرها وينتهي بها المطاف في مدافن النفايات بالإضافة إلى التخلص من مئات الملايين من الإطارات في كل عام.
- احتجاز المساحة: مع وجود مئات الملايين من السيارات على الطريق فإنها تستحوذ على أكثر من 13000 ميل مربع من الأرض، وهذه المساحة أكبر من ولاية ماساتشوستس، وتشكل الطرق في المناطق الحضرية حوالي 4000 ميل مربع.
- استخدام الطاقة: تستخدم السيارات نسبة كبيرة من الوقود الأحفوري المتاح، وتنتج الولايات المتحدة ما نسبته 10% فقط من نفط العالم بينما تستخدم ما يُقارب 26%، وتستهلك الشاحنات الصغيرة والسيارات ما يُقارب 43% من النفط المحروق في كل عام.
- التلوث السمعي: يوجد في الولايات المتحدة الأمريكية وحدها حوالي 250 مليون سيارة، وهذا العدد ينتج عنه الكثير من الضوضاء في المدن الكبرى.