أنظمة حقن الوقود الإلكتروميكانيكية

لقد طورت شركة بوش الألمانية نظام الحقن المستمر الميكانيكي – K- Jetronic، حيث أدخلت عليه تعديلات عديدة وذلك للحصول على قدرة وكفاءة عالية، كذلك لتقليل من نسبة الغازات الملوثة الناتجة عن الاحتراق.

ما هي أنظمة حقن الوقود الإلكتروميكانيكية؟

تم إدخال وحدة تحكم إلكترونية ECU، تم التحكم في نسبة خلط الهواء إلى الوقود بدقة عالية حيث تم إلغاء منظم التساخين واستبدل بمنظم ضغط كهروهیدروليكي يتم التحكم به عن طريق إشارة من وحدة التحكم الإلكترونية للحصول على خليط جيد في حالات التشغيل المختلفة للمحرك.
فقد زود النظام بحساس درجة حرارة المحرك؛ لإعطاء إشارة كهربائية لوحدة التحكم الإلكترونية، كذلك زود النظام بحساس العادم؛ لإعطاء إشارة لوحدة التحكم الإلكترونية عن نسبة الأكسجين الخارجة في العادم، أيضاً زود النظام بمفتاح كهربائي وضع على صمام الخانق؛ لإعطاء إشارة كهربائية لوحدة التحكم الإلكترونية عن وضع فتح صمام الخانق وزود النظام بمقاومة متغيرة (لقياس فرق الجهد)، حيث وضعت على ذراع قرص حساس الهواء؛ لإعطاء إشارة لوحدة التحكم الالكترونية عن كمية الهواء المسحوب إلى غرفة الاحتراق.
بإضافة وحدة التحكم الإلكترونية لمعالجة المعلومات القادمة من الحساسات المختلفة، حيث ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة إلى منظم الضغط الكهروهیدروليكي، يتم التحكم بضغط الدائرة إلكترونياً، ممّا يعطى سرعة استجابة للحالات التشغيلية المختلفة للمحرك، حيث أطلق على هذا النظام اسم KE – Jetronic.

الاختلافات الرئيسية مع نظام الحقن الميكانيكي:

يكون نظام الحقن الميكانيكي “K جيترونيك” القاعدة الأساسية لنظام – “Eجيترونيك” هذا النظام يعتمد على وحدة التحكم في العمل، نظام K- Eجيترونيك يعتمد في قياس كمية الوقود على كمية الهواء الداخلة إلى المحرك، بالمقارنة بنظام K- جيترونيك ، نظام – أما عن نظام Eجيترونيك يعتمد في تشغيله على بيانات الحساسات التي تعالج من قبل وحدة التحكم، هذه الوحدة تتحكم في منظم الضغط الكهروهیدروليكي، الذي يكيف كمية الوقود المحقونة كما تتطلبه شروط التشغيل المتعددة.

مكونات نظام E جيترونيك:

يتكون نظام – E جيترونيك من العديد من الأجزاء أهمها: خزان الوقود، المضخة الكهربائية، الصمام الخاص بحقن الوقود (البخاخ)، صمام الهواء الإضافي، فلتر الوقود، منظم الضغط الهيدروليك، حساس تدفق الهواء، القرص الخاص بالحساس، موزع الوقود، مكبس التحكم، بخاخ التشغيل على البارد، مفتاح زمني حراري، تجهيزة الخانق، مفتاح صمام الخانق، حساس درجة حرارة المحرك، منظم الضغط الهيدروليك، موزع الإشعال، وحدة التحكم الإلكترونية.

منظم الضغط الابتدائي:

من مهام عمل منظم الضغط الابتدائي المحافظة على الضغط داخل النظام بشكل ثابت وبالمقارنة فهو يختلف عن منظم التسخين في نظام K جيترونيك الذي ينظم ضغط التحكم ويعمل بواسطة الحرارة، أما في هذا النظام فإن منظم الضغط يعمل بنظرية اختلاف الضغوط على الكباس وعمله يشابه عمل منظم الضغط الابتدائي في K- جترونيك وعليه، فإنه سوف يبقي ضغط النظام ثابتاً حتى مع وجود اختلاف الضغط في مواسير سحب الهواء، كما أنه يبقي الضغط ثابتاً مع زيادة كمية الوقود القادمة من المضخة أو الذاهبة إلى صمامات الحقن.
أما طريقة عمله كالتالي؛ عندما تعمل المضخة يبدأ الوقود بالدخول ويبدأ الضغط بالارتفاع ويضغط على الرداخ إلى أسفل، بينما الياي المضاد يضغط على جسم الصمام وذلك تبعاً لحركة الرداخ إلى أسفل وبعد التحرك مسافة قصيرة يتوقف جسم الصمام عن الحركة؛ نتيجة لانتهاء المشوار المحدد وبذلك يبدأ عمل منظم الضغط ويرجع الوقود إلى الخزان من خلال قاعدة الصمام، وعند إطفاء المحرك تتوقف مضخة الوقود عن العمل نتيجة لذلك ينخفض الضغط داخل الدائرة وتبدأ قاعدة الصمام المتحركة في التحرك إلى أعلى دافعة الياي المضاد، حتى تغلق قاعدة الصمام، عند ذلك يمنع أي انخفاض في ضغط الوقود.

صمامات الضغط الفرقية:

تقوم صمامات الضغط الفرقية الموجودة في موزع الوقود بإحداث انخفاض في الضغط على الشقوق الطولية، حيث توجد علاقة خطية بين حركة الميزان الحساس وكمية الهواء المسحوب إلى المحرك، فمضاعفة كمية الهواء تعني مضاعفة كمية الوقود المحقونة بواسطة مكبس التحكم ولكي يكون الضغط ثابت لابد من إحداث فروق ضغط على الشقوق الطولية وذلك باستخدام صمامات فرق الضغط، حيث تحدث هذه الصمامات فرق ضغط ثابتاً بين الغرف العلوية والغرف السفلية.
صمامات فرق الضغط من نوع ذي القاعدة المسطحة تركب في موزع الوقود وهي موزعة على عدد الشقوق الطولية ويفصل الغرفة العلوية عن السفلية غشاء مرن، توصل الغرف مع منظم الضغط الهيدروكهربائي وقاعدة الصمام مركبة في الغرف العلوية وجميع الغرف العلوية موصلة بالشقوق الطولية ومتطابقة مع خطوط الحقن ومفصولة عن بعضها تماماً، يحدد فرق الضغط على الشقوق الطولية بواسطة قوة النابض المركبة في الغرف السفلية، فإذا زاد الوقود المنساب إلى الغرف العلوية من خلال الشقوق الطولية ينحني الغشاء المرن إلى أسفل.

منظم الضغط الكهروهیدروليكي:

اعتماداً على ظروف تشغيل المحرك المختلفة والإشارة المرسلة من وحدة التحكم الإلكترونية ECU، فإن منظم الضغط الكهروهیدروليكي يغير الضغط في الغرف السفلية لصمامات الضغط الفرقية وهذا التغير هو الذي يحدد كمية الوقود المحقونة بواسطة الصمامات، صمم منظم الضغط الكهروهیدروليكي بحيث يركب على موزع الوقود، صمم بداخله شريحة تحرك بواسطة جذب المغناطيس الذي ينتج عن قطبين متقابلين يتحكمان في حركة الشريحة على حسب قوة الإشارة المرسلة من وحدة التحكم ECU.
هذا النوع من التصميم يكون الاحتكاك فيه بين الأجزاء معدوماً وصممت الشريحة بحيث تركب على طريق الوقود إلى الغرف السفلية لكي تزيد أو تضيق فتحة الدخول، ممّا يسبب خفضة أو رفعة للضغط في الغرف السفلية لصمامات فرق الضغط وبالتالي تغيير كمية الوقود المحقونة من خلال البخاخات.

مفتاح وضع صمام الخانق:

يرسل مفتاح صمام الخانق إشارة إلى الوحدة الإلكترونية؛ لتحديد مقدار زاوية الخانق في سرعة الحمل والحمل الكامل ويركب على جسم الخانق، يعمل بواسطة عمود صمام الخانق ويركب على العمود كامة لامركزية، حيث تعمل على فصل ووصل نقاط التلامس.

فوائد نظام KE جيترونيك مقارنة مع K جيترونيك:

لنظام KE جيترونيك أربع مميزات رئيسية على نظيره K جيترونيك وهي:

• استهلاك وقود منخفض.
  
• التكيف مع عوامل تشغيل المحرك.
  
• نفايات أنظف (خالي من الملوثات).
  
• قدرة عالية لكل لتر من الوقود.
  

الإضافات الموجودة في نظام KE جيترونيك:

• إدخال وحدة تحكم إلكترونية ECU.
  
• وضع منظم ضغط كهروهیدروليكي بدلاً من منظم التسخين.
  
• حساس درجة حرارة المحرك.
  
• حساس لامبدا.
  
• ريلات مرتكز عليها المكبس.
  
• حساس صمام الخانق.
  
• ياي فوق المكبس.
  
• وضع مقاومة متغيرة (لقياس فرق الجهد).
  
• حساس سرعة المحرك.
  
• فصل منظم الضغط عن موزع الوقود.