يتأثر أداء محركات الديزل بشكل كبير بتصميم نظام الحقن، في الواقع نتجت أبرز التطورات التي تحققت في محركات الديزل مباشرةً عن تصميمات فائقة لنظام حقن الوقود، في حين أن الغرض الرئيسي من النظام هو توصيل الوقود إلى اسطوانات محرك الديزل، هناك اختلاف كبير بين محرك الديزل ومحرك البنزين في عملية الحقن، تستخدم معظم محركات السيارات حقن المنفذ أو المكربن، يقوم نظام حقن المنفذ بحقن الوقود قبل شوط السحب مباشرة (خارج الاسطوانة)، يقوم المكربن بخلط الهواء والوقود قبل وقت طويل من دخول الهواء إلى الاسطوانة.
أنظمة حقن وقود الديزل:
تعمل أنظمة حقن الوقود في محركات الديزل على تزويد المحرك بالوقود المطلوب لأداء عمله، وذلك حسب شروط ومتطلبات معينة حتى تحقق الأداء المثالي للمحرك ويمكن تحديد هذه الشروط كالتالي:
- أولاً: ينبغي أن يكون نظام الحقن متوافق مع مواصفات محرك الديزل الفنية، ليتناسب ذلك مع نسبة انضغاط المحرك وقدرة المحرك اللازمة لتدوير مضخة الحقن الرئيسية.
- ثانياً: أن يكون حقن الوقود بكمية معينة حسب ما صمم له المحرك ليتناسب ذلك مع سعة المحرك وكمية الهواء الداخلة في شوط السحب وظروف تشغيل المحرك المختلفة، أيضاً يجب أن تكون كمية الوقود المحقونة لكل اسطوانة متساوية، وهذا يضمن اتزان دوران المحرك وسرعة دوران منتظمة.
- ثالثاً: أن يكون حقن الوقود بتوقيت صحيح، ليتناسب ذلك مع درجات عمود مرفق المحرك (حسب كتاب صيانة المحرك) وسرعة المحرك عند الأحمال المختلفة، حيث يؤدي تقديم توقيت الحقن إلى العديد من الأمور منها، طول فترة عطلة الاشتعال (لانخفاض نسبة الانضغاط وبالتالي انخفاض درجة حرارة الهواء)؛ هذا يؤدي لتجمع الوقود ومن ثم اشتعاله فجأة محدثاً طرقاً، ضوضاء وارتفاع الإجهادات الميكانيكية وفقد قدرة المحرك.
أيضاً يؤدي تأخير الحقن إلى تأخر احتراق الوقود إلى ما بعد نزول المكبس من النقطة الميتة العليا، وقد يستمر الاحتراق حتى فتح صمام العادم في نهاية شوط التمدد واستهلاك أكثر للوقود، كذلك ظهور دخان أسود في العادم وزيادة حرارة العادم؛ لتأخر عملية الاحتراق. - رابعاً: تنظيم معدل الحقن، حيث يلزم حقن معدل وقود عند بدء الحقن يتناسب مع سرعة وتصميم المحرك أثناء فترة عطلة الاشتعال، ويمكن تحقيق ذلك بتصميم كامات عمود مضخة الحقن أو بتصميم ثقوب الرشاش، أيضاً يمكن تحقيق جميع الشروط السابقة بواسطة ضبط أجزاء منظومة الحقن ومن ثم تركيبها بطريقة تتوافق مع المحرك الخاص بها.
- خامساً: تذرية وتوزيع الوقود المحقون داخل غرف الاحتراق؛ يكون ذلك بواسطة الرشاش على أن يحقق ما يلي، ضغط حقن معين حسب ضغط المحرك، توافق تذرية وتوزيع الوقود حسب تصميم غرفة الاحتراق، كما يتحتم أن تحتوي منظومة حقن الديزل على تجهيزات مساعدة مثل: تجهيزة تقديم توقيت الحقن للمحركات السريعة وتجهيزة تنظيم كمية الحقن.
تصنيف أنظمة حقن الديزل:
يوجد العديد من أنواع أنظمة الحقن الخاصة بمحركات الديزل، من الممكن تصنيف أنواع أنظمة الحقن وفقاً للعديد من الأمور منها: الشركة المصممة لنظام الحقن، نوع المحرك المستعمل أو طريقة العمل، من أنواع أنظمة حقن الديزل، نظام حقن الديزل بمضخة مستقيمة (In – line pump system)، نظام حقن الديزل بمضخة دوارة، نظام حقن الديزل بوحدة حقن The unit injector fuel system، نظام حقن الديزل بخط مشترك Common rail system، كذلك يوجد أنظمة حقن وقود الديزل بتحكم كهربائي كامل.
الفرق بين محركات الديزل والبنزين:
يوجد تشابه بين محركات البنزين ومحركات الديزل وكلاهما محركات احتراق داخلي وهي مصنعة لتحويل الطاقة الكيميائية التي توجد في الوقود إلى طاقة ميكانيكية، عندما تنشأ هذه الطاقة الميكانيكية فإنها تعمل على تحريك المكابس لأعلى ولأسفل داخل الاسطوانات، ترتبط المكابس بعمود مرفقي والحركة لأعلى ولأسفل للمكابس (المعروفة بالحركة الخطية)، يقوم كل من محركات الديزل والبنزين بتحويل الوقود إلى طاقة من خلال سلسلة من الاحتراق، الفرق الرئيسي بين الديزل والبنزين هو طريقة حدوث هذه الاحتراقات.
يكون ضغط الانضغاط في محركات البنزين أقل بكثير من محركات الديزل؛ وذلك بسبب انخفاض نسب الانضغاط، وكذلك درجات حرارة الانضغاط، حيث تكون أقل في محركات البنزين، وفي محركات البنزين يمزج الهواء مع الوقود قبل الدخول للاسطوانة بالحقن أو بالمغذي من قبل صمام السحب وفي محركات الديزل يكون بالقرب من النقطة الميتة العليا في الاسطوانة، يتم الاشتعال في محركات البنزين من خلال شمعة اشتعال، أما في محركات الديزل يتم الاشتعال من خلال الضغط.
