نظام الوقود في محركات البنزين يعمل على خلط وقود البنزين مع الهواء وإيصاله إلى غرفة الاحتراق(السلندر) في المحرك على شكل ذرات صغيرة وهذه العملية تسمى بخليط الوقود والهواء. حيث يستخدم عدة طرق لتزويد المحرك بخليط الوقود والهواء بالنسبة الصحيحة للأسطوانات في جميع سرعات المحرك المختلفة (الظروف التشغيلية). ومن هذه الطرق نظام إمداد الوقود التقليدي (الكاربراتير) حيث تعتمد النظرية التشغيلية على سرعة انسياب (تدفق) الهواء داخل الفنشوري في تأمين النسبة الصحيحة من الهواء والبنزين للمحرك والتي تختلف حسب مقدار فتحة زاوية صمام الخانق وسرعة المحرك والظروف التي يعمل من خلالها المحرك ( المحرك بارد أو ساخن- أو حمل المحرك) ونظرا للتصميم البسيط لنظام الكاربريتر والذي لايحقق المتطلبات التالية بشكل جيد:
نظام حقن الوقود الميكانيكي:
حقن الوقود بالطرق الميكانيكية التي تستعمل روافع صمام الخانق ومضخة وقود ميكانيكية، وأداة التحكم في سرعة ودائرة التحكم في كمية الحقن. مثال على نظام حقن الوقود الميكانيكي بوش ك ـ جيترونيك(K-JETRONIC ). هذا النظام يعمل على الحقن بشكل مستمر، وصمام الحقن وكتلة الوقود تنظم من قبل موزع الوقود.
نظام حقن الوقود الإلكتروميكانيكي:
بوش ك- إي جيترونيك( KE -JETRONIC) يعتبر هذا النظام امتدادا لتطوير نظام ك-جترونيك(K-JETRONIC ) حيث يجمع بين الوسائل الميكانيكية والإلكترونية حتى يعطي أفضل حقن للوقود.
أنظمة مدمجة لحقن الوقود والإشعال:
في النظام المدمج يتم دمج عمل حقن الوقود والإشعال بحيث تتم إدارة المحرك بشكل متزامن بين نظام حقن الوقود و الإشعال بحيث يعملان ( كنظام واحد) على حقن الوقود والإشعال في التوقيت المناسب. ومن أمثلة الأنظمة المدمجة لحقن الوقود الحقن والإشعال: نظام موترونيك و هو مصمم لإدارة المحرك ويعمل على التحكم في عملية الحقن والإشعال معا.
يقوم هذا النظام بحقن الوقود في مجمع السحب باستمرار عندما يعمل المحرك. ويمكن التحكم في نسبة خليط الوقود بالزيادة أو النقصان على حسب ضغط الوقود في الدائرة. حيث يتم حقن الوقود على حسب كمية الهواء الداخلة للمحرك.
أنظمة الحقن المتقطع للوقود:
يتم فتح وغلق صمامات الحقن بواسطة إشارة كهربائية مرسلة من وحدة التحكم الإلكترونية.وفي هذا النوع من نظام الحقن يحقن الوقود في المحرك عندما تكون الصمامات مفتوحة أو عندما تكون مغلقة. حيث يتم حقن الوقود بشكل متقطع بناء على عدد من المعلومات المرسلة من الحساسات المختلفة المركبة على المحرك. وتصنف بالشكل التالي:
إن حقن الوقودالمركزي ( مفرد وزوجي )عبارة عن وحدة تحكم ( جسم الخانق ) بها حاقن كهرومغناطيسي (أو أثنان) موجود فوق صمام الخانق . هذا الحاقن (البخاخ) يحقن الوقود في مجمع السحب في نمط متقطع .
حقن الوقود المتعدد النقاط:
غازات عادم نظيفة واقتصاد في استهلاك الوقود و تحسين عملية القيادة. لذا تم تصميم نطام يحقق المتطلبات السابقة بشكل جيد من خلال تأمين النسبة الصحيحة من خليط الهواء والوقود في جميع الظروف التشغيلية المختلفة للمحرك. هذا النظام سمي بنظام حقن الوقود وهو ما سنتناوله في السطور القادمه.
 |
| أنظمة حقن الوقود في محركات البنزين |
أنظمة حقن الوقود في محركات البنزين
حيث يوجد حقن وقود ميكانيكي وآخر إلكتروني وتعتمد النظرية التشغيلية على حقن الوقود من خلال منفثات (بخاخات) تحت ضغط معين ويتم الاعتماد على تحديد كمية الوقود على منظومة تحكم إلكترونية (حاسوب) وذلك بناء على البيانات المرسلة من الحساسات المختلفة التي تراقب الأوضاع التشغليية المختلفة للمحرك.
هناك العديد من أنواع أنظمة حقن البنزين. و قبل بدء دراسة ذلك يجب أن يكون لدينا أساس لمعرفة التصنيفات المختلفة لحقن الجازولين ، التي ستساعدنا على فهم التشابهات والاختلافات بينها.
يتم تصنيف أنظمة حقن وقود محرك البنزين إلى أربعة أنواع رئيسة:
- أنظمة حقن الوقود الميكانيكية
- أنظمة حقن الوقود الإلكتروميكانيكية
- أنظمة حقن الوقود الإلكترونية
- أنظمة مدمجة لحقن الوقود والإشعال.
حقن الوقود بالطرق الميكانيكية التي تستعمل روافع صمام الخانق ومضخة وقود ميكانيكية، وأداة التحكم في سرعة ودائرة التحكم في كمية الحقن. مثال على نظام حقن الوقود الميكانيكي بوش ك ـ جيترونيك(K-JETRONIC ). هذا النظام يعمل على الحقن بشكل مستمر، وصمام الحقن وكتلة الوقود تنظم من قبل موزع الوقود.
نظام حقن الوقود الإلكتروميكانيكي:
بوش ك- إي جيترونيك( KE -JETRONIC) يعتبر هذا النظام امتدادا لتطوير نظام ك-جترونيك(K-JETRONIC ) حيث يجمع بين الوسائل الميكانيكية والإلكترونية حتى يعطي أفضل حقن للوقود.
نظام حقن الوقود الإلكتروني:
يعمل نظام حقن الوقود الإلكتروني بحساسات متعددة و وحدة تحكم إلكترونية يمكنها التحكم في فتح وإغلاق صمامات الحقن. وهذا النوع هو الأكثر استخداما في أنظمة حقن البنزين.
هذا النظام صمم بعدد من الأساليب المختلفة. مثل نظام ال- جيترونيك ونظامPFI, EFI. وغيرها من الأنظمة الأخرى التي سوف نناقشها بشكل موسع لاحقا بأذن الله.
يعمل نظام حقن الوقود الإلكتروني بحساسات متعددة و وحدة تحكم إلكترونية يمكنها التحكم في فتح وإغلاق صمامات الحقن. وهذا النوع هو الأكثر استخداما في أنظمة حقن البنزين.
هذا النظام صمم بعدد من الأساليب المختلفة. مثل نظام ال- جيترونيك ونظامPFI, EFI. وغيرها من الأنظمة الأخرى التي سوف نناقشها بشكل موسع لاحقا بأذن الله.
أنظمة مدمجة لحقن الوقود والإشعال:
في النظام المدمج يتم دمج عمل حقن الوقود والإشعال بحيث تتم إدارة المحرك بشكل متزامن بين نظام حقن الوقود و الإشعال بحيث يعملان ( كنظام واحد) على حقن الوقود والإشعال في التوقيت المناسب. ومن أمثلة الأنظمة المدمجة لحقن الوقود الحقن والإشعال: نظام موترونيك و هو مصمم لإدارة المحرك ويعمل على التحكم في عملية الحقن والإشعال معا.
أسلوب حقن الوقود:
يمكن تقسيم أنظمة حقن الوقود بحسب أسلوب حقن الوقود إلى:- أنظمة الحقن المتقطع للوقود.
- أنظمة الحقن المستمر للوقود
يقوم هذا النظام بحقن الوقود في مجمع السحب باستمرار عندما يعمل المحرك. ويمكن التحكم في نسبة خليط الوقود بالزيادة أو النقصان على حسب ضغط الوقود في الدائرة. حيث يتم حقن الوقود على حسب كمية الهواء الداخلة للمحرك.
يتم فتح وغلق صمامات الحقن بواسطة إشارة كهربائية مرسلة من وحدة التحكم الإلكترونية.وفي هذا النوع من نظام الحقن يحقن الوقود في المحرك عندما تكون الصمامات مفتوحة أو عندما تكون مغلقة. حيث يتم حقن الوقود بشكل متقطع بناء على عدد من المعلومات المرسلة من الحساسات المختلفة المركبة على المحرك. وتصنف بالشكل التالي:
- حقن الوقود المركزي. (أحادي النقطة)
- حقن الوقود متعدد النقاط
 |
| حقن الوقود المركزي |
إن حقن الوقودالمركزي ( مفرد وزوجي )عبارة عن وحدة تحكم ( جسم الخانق ) بها حاقن كهرومغناطيسي (أو أثنان) موجود فوق صمام الخانق . هذا الحاقن (البخاخ) يحقن الوقود في مجمع السحب في نمط متقطع .
يستعمل نظام الحقن المتعدد النقاط حاقنا منفصلا أي يحقن الوقود بشكل مباشر خلال صمام المنفذ في كل أسطوانة فردية .
نظام الحقن المستمر للوقود يعتبر واحدا من طرق تعريف أسلوب الحقن للوقود. فمحركات الجازولين، التي تستعمل هذه الطريقة، تصمم على الحقن والتدفق المستمر للوقود في المحرك.
ومن مميزات حقن الوقود الإلكتروني:
- يتم تحديد نسبة خليط الهواء والبنزين بدقة عالية في جميع الأوضاع التشغليية المختلفة للمحرك.
- تساوي كمية خليط الهواء والبنزين لكل أسطوانة.
- الاستجابة السريعة والجيدة لتتغيير زاوية الخانق (الأحمال المختلفة للمحرك).
- تصحيح خليط الهواء والوقود تلقائيا (ذاتيا)
- يتم إجراء عملية تشخيص النظام ذاتيا