recent
أخبار ساخنة

دورة الوقود في محركات الديزل

مشرف
الصفحة الرئيسية
محركات الديزل هي محركات الاحمال العالية والقدرات الكبيرة ، حيث تختص محركات الديزل بأنها تنتج عزماً مرتفعاً عند سرعات منخفضة لهذا تجهز بها الكثير من المركبات والشاحنات وخصوصاً الشاحنات الكبيرة والحافلات وكذلك محطات توليد الكهرباء الطارئة ، وهي أحد المحركات ذات الاحتراق الداخلي حيث يتم احتراق خليط الوقود والهواء داخل اسطوانات المحرك وبذلك تتحول الطاقة الحرارية الى شغل ميكانيكي يستفاد منه. وفي هذا المقال سنتعرف علي دورة الوقود في محركات الديزل موضحين أجزائها ووظيفة كل جزء.




دورة الوقود في محركات الديزل


دورة الوقود في محركات الديزل
 دورة الوقود في محركات الديزل

تتكون دورة وقود محرك الديزل النموذجية من خزان وقود ومرشح الوقود (filter) ومضخة تحضير (مضخة وقود ابتدائية) ومضخة الحقن والحاقنات، ويعد هذا الانموذج من أكثر الأنظمة شيوعاً ،ويكون الاختلاف عن الترتيب الموضح في الشكل السابق في حدود ضيقة جداً تتعلق بنظام التقنية أو استعمال مضختي تحضير أو تغيير أنواع الرشاشات أو المضخة من مضخة موزعة أو ذات الصف الواحد الى وحدة مضخة حاقنة.

 
أجزاء دورة الوقود في محركات الديزل


خزان الوقود (Fuel Tank)

يقوم الخزان بحفظ الوقود اللازم لإدارة المحرك فضلاً عن تبريد الوقود الفائض ذو درجة الحرارة العالية العائد الى الخزان . ويصنع الخزان من شرائح الصلب أو سبائك الألمنيوم وعلى الرغم من ان الصلب قليل الكلفة الا ان سبائك الألمنيوم تستعمل بشكل أكبر، لخفة وزنها ، ويُحذر من استعمال الصلب المغلون لأنه يتفاعل مع الوقود ،مكوناً شوائب دقيقة ، قد تسبب انسداد المرشحات أو قد تؤدي الى تلف المضخة والرشاشات .
 
تنص معظم دوريات الصيانة على تفريغ الخزان وغسله وتفريغ الماء منه مرة سنوياً ، وقد يكون هناك مرشح لفصل الماء عن الوقود يتم عن طريقه التخلص منه بصفة دورية في معظم السيارات وفي بعض الاستعمالات الأخرى قد يستعمل خزانين متصلين كما في الشكل التالي .

خزان الوقود في منظومات وقود الديزل
خزان الوقود في منظومات وقود الديزل



أنابيب توصيل الوقود (Fuel lines)


وظيفتها هي توصيل الوقود إلى الأجزاء المختلفة في الدورة. ولها موصفات خاصة وهي :
  • أن تكون مرنة لتحمل الاهتزازات.
  • مصنوعة من مادة لا تتفاعل مع مركبات الديزل.
  • ذات أطوال وأقطار مناسبة حسب وضعها بالدورة.
  • مصنوعة من مادة متينة لتحمل الضغط ( لأنابيب الضغط العالي) .
  • ذات نهايات جيدة للإحكام.



مضخة التحضير (مضخة الوقود الابتدائية) ( Supply Pump)


تقوم هذه المضخة بسحب وقود الديزل من الخزان الرئيس ودفعه الى مضخة الحقن حيث يتراوح الضغط بين (2bar إلى 4bar) وأنواع مضخات التحضير الابتدائية هي:


المضخة الميكانيكية ذات الحجاب الحاجز (Fuel Transfer Pump)

يشبه تركيب هذه المضخة الى حد كبير مضخة محرك البنزين ، حيث تتركب من ذراع تشغيل ونابض إرجاع أسفل الحجاب الحاجز فضلا عن صمامي دخول وخروج حيث تقوم حدبة لامركزية مشكلة على عمود حدبات مضخة تشغيل مضخة الحقن (مضخة ذات الصف) أو عمود حدبات المحرك ،بتشغيل ذراع مضخة التحضير المتصل مع ذراع تشغيل الحجاب الحاجز الذي يقسم المضخة الى جزئين علوي وسفلي وعند حركة الحجاب الى الأسفل تمتلئ الغرفة العليا .
 
المضخة الميكانيكية ذات الحجاب الحاجز
المضخة الميكانيكية ذات الحجاب الحاجز

وعند عودة الحجاب الى الأعلى يضغط الوقود ويخرج من صمام التسليم الى مضخة الحقن مرورا بالمرشح الثانوي .وتحتوي المضخة على ذراع تشغيل يدوي يستعمل عند اجراء عملية استنزاف الهواء من دائرة الوقود أثناء عمليات الصيانة وعدم تشغيل المحرك .




المضخة الكهربائية (Electric Transfer Pump)


مضخة الوقود الكهربائية
مضخة الوقود الكهربائية

تعمل هذه المضخة بنظرية مضخة الوقود الكهربائية نفسها المستعملة في محرك البنزين ، حيث تتركب من ملف كهرومغناطيسي المتصل مع حجاب حاجز عن طريق القلب الحديدي للملف وعند مرور التيار الكهربائي في الملف الكهرومغناطيسي ينجذب القلب لأسفل وعند نهاية المشوار تفتح نقاط الاتصال ويتولد ضغط منخفض أعلى الحجاب يسبب دخول الوقود لملء الغرفة ، وعند فتح نقاط الاتصال يرتد القلب مرة أخرى لأعلى بتأثير نابض مسببا ضغط الوقود والخروج من صمام التسليم وهكذا تتكرر الدورة 




مضخة الوقود الابتدائية ذات المكبس(Plunger transfer pump)


مضخة الوقود الابتدائية ذات المكبس
مضخة الوقود الابتدائية ذات المكبس

يبين الشكل السابق مضخة الوقود ذات المكبس ، حيث تضخ هذه المضخة الوقود بضغط عالي يصل الى 4 بار، وتركب المضخة على عمود حدبات مضخة الحقن ، وعند حركة المكبس تجاه كامة العمود يدخل الوقود الى المضخة . 

وعند عودة المكبس للداخل نتيجة تأثير حركة عمود حدبات المضخة يدفع الوقود للخروج من صمام التسليم، وعند وصول مضخة الحقن الى درجة الامتلاء بالوقود تغلق صمامات الدخول والخروج ويمنع المكبس من الحركة تجاه عمود الحدبات وبالتالي لا تسحب كمية وقود جديدة ، وعندما تقل الكمية المخزونة داخل المضخة يبدأ المكبس في التحرك مرة أخرى .


مضخة الوقود ذات التروس (Gear transfer pump)


مضخة الوقود ذات التروس
مضخة الوقود ذات التروس

عمل هذه المضخة مشابه لعمل مضخة الزيت ذات التروس وتركب على نهاية عمود المنظم أي تركب عند نهاية مضخة الحقن وتتكون من ترس قائد مركب على عمود المنظم وترس منقاد مركّب في تجويف داخل المضخة فضلاً عن صمام تصريف لتأمين المضخة عند زيادة الضغط أو انخفاضه وعند دوران الترس المنقاد فانه ينقل الوقود من جانب الدخول الى جانب الخروج بعد رفع ضغطه وتقوم المضخة بالإمداد المستمر للوقود وعند زيادة الضغط يقوم صمام التصريف بإعادة الوقود مرة أخرى الى جانب الضغط المنخفض.



منقيات الوقود (Fuel Filters)


تعد عملية تنقية الوقود في دورة وقود الديزل من أهم العوامل التي يجب الاهتمام بها لضمان عدم تلف مضخة الحقن والرشاشات حيث تبلغ خلوصات هذه الأجزاء نحو (0.001mm). ولذلك تتعدد درجات التنقية حسب قيمة هذه الخلوصات في الورقة .


وظيفة فلتر الوقود هي تنقية الوقود من الشوائب والأتربة والمياه وتركب إما مفردة أو مزدوجة متتالية لزيادة تنقية الوقود وكذلك يوجد في بعض أنظمة حقن وقود الديزل منقي أولي ومنقي رئيس.
مواصفاتها :
  • أن تكون ذات قدرة عالية لتنقية الوقود
  • أن تحتوي على فتحة استئصال الهواء الزائد في المنقي الرئيس.
  • يصنع الجسم الخارجي من معدن يتحمل الصدمات.


وهناك عدة أنواع لمنقيات وقود الديزل منها :
  •  منقي بسيط: لا يحتوي على أية تجهيزة مساعدة .
  • منقي لفصل الماء عن الوقود و يزود بغرفة تجميع الماء وصمام لتفريغ الماء .


ملاحظة 
عند تغيير المنقيات (filters) يحدث دائما تسرب هواء داخل الدورة ، ولابد من طرد هذا الهواء حتى يمكن إدارة المحرك .



الحاقن (INGECTOR)

 
حاقن الوقود
حاقن الوقود (البخاخ)

يمثل الشكل السابق حاقن تقليدي ، حيث ان النابض يسيطر على الصمام الابري ويبقيه مسدوداً لحين وصول ضغط الوقود الى درجة عالية في أنابيب الحقن ، هذا الضغط يدفع الصمام الى الحركة عند قاعدته مؤديا الى بخ الوقود داخل الأسطوانة .

مضخة حقن وقود ديزل (Diesel Fuel Injection Pump)

 
مضخات حقن الوقود
مضخات حقن الوقود

هناك نوعان من مضخات الوقود تستعمل في محركات الاحتراق الداخلي الديزل، الأولى هي الدوارة والنوع الثاني الخطية والمشغلة بوساطة حدبات  يحتوي هذا النوع من المضخات على كباس لكل اسطوانة من المحرك . تختلف مضخات حقن الوقود
الدوارة والخطية من حيث شكلها إلا أنها تؤدي العمل نفسه.




التحكم الالكتروني لمحرك الديزل Electronic Control Diesel Engine

 
أجزاء منظومة حقن ديزل حديثة بتحكم إلكتروني
أجزاء منظومة حقن ديزل حديثة بتحكم إلكتروني

تقوم وحدة التحكم بأخذ جميع البيانات المقاسة من الحساسات ومن ثم مقارنتها مع البيانات المخزنة في شرائح الذاكرة التي يوجد فيها جميع القراءات المثالية من قبل الصانع لتظهر النتائج على شكل اوامر كهربائية للمشغلات التي تعمل على تحديد كمية الوقود المحقونة لتصحيح وضعها للحصول على افضل كمية لحقن المحرك بالوقود .



مراجع
مقررات تخصص سيارات (المناهج العراقية).
كتاب نظام وقود الديزل (المناهج السعودية).
google-playkhamsatmostaqltradent