إن نظام حقن الوقود المركزي يتكون من صمام حقن أو صمامين مركب مباشرة فوق صمام الخانق للمحرك ومثبت على جسم الخانق ويحقن الوقود في مجمع السحب، يتم التحكم في كمية الوقود بواسطة وحدة تحكم إلكترونية، حيث أنها تعمل على إرسال إشارة كهربائية مباشرة إلى صمامات الحقن الكهرومغناطيسية في نمط متقطع، وذلك بناءاً على الإشارات الداخلة إلى وحدة التحكم والمرسلة من الحساسات والمفاتيح، وفي هذا المقال سنتعرف على أنواع نظم الحقن المركزي.
أنواع نظم حقن الوقود المركزي:
يوجد العديد من أنواع نظم الحقن المركزي وهي كالتالي:
1- نظام حقن وقود مونو:
نظام حقن وقود مونو (Mono – Jetronic System) هو نظام حقن إلكتروني متقطع مركزي أحادي النقطة، يستخدم بخاخ حقن واحد مشغل كهرومغناطيسياً يحقن على صمام الخانق مباشرة عند سرعة انسياب الهواء القصوى، حيث يتم التحكم في كمية الحقن بواسطة إشارة كهربائية مرسلة من وحدة التحكم الإلكترونية إلى صمام الحقن الكهرومغناطيسي، وذلك بناءاً على المعلومات المرسلة من الحساسات والمفاتيح الكهربائية.
من أجل الحصول على خليط جيد متجانس وجعل المحرك أكثر اقتصادياً؛ تم تزويد النظام بحساس قياس تدفق الهواء وجهاز وحدة الخلط بمجری جانبي للهواء المساعد؛ وذلك بهدف التحكم في السرعة البطيئة ويستخدم ضغط وقود منخفض، كما يشبه هذا النظام إلى حد كبير نظام حقن الوقود المستخدم في مركبات جنرال موتور TBI أو نظام حقن الوقود CFI المستخدم في سيارات فورد، بينما نظام مونو نظام حقن ألماني تم تطويره من قبل شركة بوش، لكن المبتكر للنظام هي شركة فولكسواجن Volkswagen.
لقد تم تطوير نظام حقن الوقود المركزي من فئة مونو Mono، بحيث تم دمج نظام الحقن ونظام الإشعال وهذا الأسلوب يعرف بنظام مونو- موترنيك (Mono Motronic).
مكونات نظام حقن الوقود مونو:
يتكون هذا النظام من العديد من الأجزاء منها:
- خزان الوقود.
- مضخة وقود كهربائية.
- مرشح.
- منظم ضغط الوقود.
- صمام الحقن.
- حساس درجة حرارة الهواء الداخل.
- وحدة تحكم.
- مشغل صمام الخانق.
- مقاومة فرق الجهد لحساس الخانق.
- صمام علبة الفحم.
- علبة الفحم.
- حساس الأكسجين.
- حساس درجة حرارة المحرك.
- موزع الإشعال.
- البطارية.
- مفتاح إشعال وتشغيل.
- مرحل.
- توصيلة الفحص ووحدة الحقن المركزي.
2- نظام حقن الوقود على جسم الخانق:
هذا النظام الذي يطلق عليه TBI أو نظام جسم الخانق، حيث يوضع صمام حقن أو صمامين في مجرى دخول الهواء فوق الخانق ويتم تحديد كمية الوقود بواسطة وحدة التحكم، حسب المعلومات التي ترسل إليها من عدد من الحساسات التي تراقب الأوضاع التشغيلية للمحرك، كما أن هذا النوع من الحقن تم استخدامه بشكل واسع في مركبات جنرال موتور خاصة في مركبات الشحن المتوسط والمركبات الرياضية، كما يتميز هذه النظام بوحدة تحكم متطورة بشكل متقدم قادرة على تعديل نسبة الخليط ثماني مرات بالثانية، وكذلك التحكم بمعايرة الوقود والسرعة البطيئة وتوقيت الشرارة.
تستقبل وحدة التحكم الإشارات الرقمية من عدد من الحساسات، مع مراقبة لمتغيرات التشغيل للمحرك مثل: الضغط المطلق لمجمع السحب ودرجة حرارة المحرك والضغط الجوي ودرجة حرارة الهواء وسرعة المحرك وزاوية عمود المرفق ووضع صمام الخانق ومحتوى الأكسجين في غازات العادم وكذلك سرعة المركبة، حيث اعتمدت عملية معايرة الوقود على قياس السرعة والكثافة، وذلك باستعمال حساس الضغط المطلق.
ومن مميزات هذا النظام أنه يقوم بعملية التشخيص الذاتي، وبسبب مراقبة وحدة التحكم لمتغيرات التشغيل للمحرك فإن النظام قادر على معرفة وحفظ الأعطال وتنبيه سائق السيارة بذلك، وذلك عن طريق استخدام ضوء تحذير (فحص المحرك) في لوحة البيان، كما تم تركيب وحدة التحكم داخل الكبينة؛ وذلك من أجل حمايتها من الحرارة والصدمات والرطوبة، كذلك يتميز نظام حقن الوقود على جسم الخانق بوجود وحدة تحكم إلكترونية متطورة تعمل على التحكم بمعايير الوقود والسرعة البطيئة وتوقيت الإشعال.
أشكال نظام حقن الوقود على جسم الخانق:
- حقن مفرد للبخاخ على صمام الخانق ويوجد هذا النوع في المحركات الصغيرة.
- حقن مفرد لوحدتين مستقلتين ويوجد هذا النوع في المحركات المتوسطة والكبيرة.
- حقن مزدوج البخاخ على صمام الخانق ويوجد هذا النوع في المحركات المتوسطة والكبيرة.
مكونات نظام حقن الوقود على جسم الخانق:
يتكون نظام TBI من دائرتين رئيستين هما:
- أولاً: دائرة الوقود وتتكون من خزان الوقود، مضخة الوقود، مصفاة الوقود ومنظم الضغط.
- ثانياً: الدائرة الكهربائية وتتكون من وحدة التحكم الإلكترونية (ECM)، دائرة الحساسات واستقبال المعلومات، دائرة إرسال التعليمات والمشغلات وصمام هواء السرعة البطيئة (IAC).
3- نظام حقن الوقود المركزي CFI:
تعتمد نظرية حقن الوقود المركزي على وضع بخاخ حقن واحد أو اثنين يركبان في جسم الخانق على السحب، بحيث يحقنان الوقود مباشرة على صمام الخانق ويتم تشغيل هذين الصمامين بناءاً على إشارة كهربائية مرسلة من وحدة التحكم الإلكترونية بناءاً على المعلومات المرسلة من الحساسات، يستخدم هذا النوع من الحقن في سيارات فورد.
يتكون هذا النظام من العديد من الأجزاء هي: جسم الخانق، مجموعة الوقود، منظم ضغط الوقود، غطاء مقياس الوقود، صمام التحكم في السرعة البطيئة وصمامات الحقن.
4- نظام حقن مركزي رقمي DFI) Digital Fuel Injection):
هذا النوع من أنظمة الحقن المركزي والذي يستخدم صمامي حقن، تحقن على صمام الخانق مباشرة، حيث تعمل صمامات الحقن بشكل تتابع ترددي عبر إشارة مرسلة من وحدة التحكم الإلكترونية، تعمل مضخة الوقود على إمداد وقود مضغوط إلى صمامات الحقن ويعمل المنظم على تعديل الضغط داخل دائرة الوقود وتمرير الوقود الزائد إلى الخزان عبرخط الراجع، تحدد كمية الوقود المحقونة إلى المحرك بواسطة الزمن الذي يبقى فيه صمام الحقن مفتوحاً.
تعمل وحدة التحكم الإلكترونية على تحديد زمن فتح الصمام اللولبي للبخاخ وذلك بناء على الإشارات المرسلة من عدد من الحساسات المختلفة والموجودة على المحرك لمراقبة الأوضاع التشغيلية للمحرك ومنها:
- حساس درجة حرارة المحرك.
- حساس الضغط المطلق لمجمع السحب.
- حساس وضع الخانق.
- حساس الضغط الجوي.
- حساس عدد لفات المحرك.
وبناءاً على هذه المعلومات وحدة التحكم تكون قادرة على تحديد كمية الهواء التي تدخل إلى المحرك وإعطاء الأوامر إلى صمامات الحقن؛ لحقن كمية وقود مناسبة إلى كمية الهواء الداخلة؛ أيضاً بالاعتماد على الأوضاع التشغيلية المختلفة، استخدم هذا النظام بطريقة مشابهة في سيارات كريسلر ودوج وبليموث.
حساس درجة حراة الهواء:
يتم تركيب حساس درجة حرارة الهواء في مدخل الهواء بشكل مباشر، حيث يقوم حساس درجة حرارة الهواء بقياس درجة حرارة الهواء التي تدخل إلى المحرك، ثم بعد ذلك يقوم بإرسال هذه القيمة على هيئة إشارة إلى وحدة التحكم، يتكون حساس درجة حرارة الهواء من العديد من الأجزاء منها: الهواء الداخل، حامل الحساس، واق، مقاومة NTC وصمام الحقن المركزي.
