يكتبه مهندس: عمرو طليبة
نظام تسليم ( حقن ) الوقود فى نظام الحقن الإلكترونى
مقدمـــة:
سبق وأن تحدثنا فى مقال سابق عن الأنظمة الفرعية فى نظام الحقن الإلكترونى فى السيارات الحديثة وأوضحنا أن هناك أربعة أنظمة فرعية وهى:
1- نظام حث ( سحب ) الهواء.
2- نظام تسليم ( حقن ) الوقود.
3- نظام الإشعال الإلكترونى.
4- نظام التحكم الإلكترونى.
وسنتحدث فى هذا المقال عن النظام الثانى من الأنظمة الفرعية للحقن الإلكترونى وهو نظام تسليم ( حقن ) الوقود.
مكونات نظام حقن ( تسليم ) الوقود فى أنظمة الحقن الإلكترونى:
نظام تسليم الوقود يتكون من
1- خزان الوقود. Fuel Tank
2- مضخة الوقود.Fuel Pump
3- مرشح الوقود. Fuel Filter
4- أنبوب تسليم الوقود. Fuel Rail
5- حاقن الوقود. Injector
6- منظم ضغط الوقود. Fuel Regulator
7- أنبوب رجوع الوقود. Fuel Return Pipe
ويتم تسليم الوقود من الخزان إلى الحاقن ( Injector ) بواسطة مضخة الوقود الكهربية (Fuel Pump) التي توجد في خزان الوقود أو بجواره مباشرةً. ويتم ترشيح الملوثات بواسطة مرشح وقود عالي السعة. وفي معظم الأنظمة حتى الآن، يبقى ضغط الوقود ثابتًا متصلاً بضغط المجمع بواسطة منظم الضغط، وذلك للاحتفاظ بكمية الحقن عند المستوى الصحيح وفقًا لوقت فتح الحاقن. وتتم إعادة الوقود الزائد إلى الخزان.
مضخة الوقود Fuel Pump:
تتميز مضخات الوقود التى يتم تركيبها داخل التانك بانخفاض ضوضاء التشغيل، لتقليل نبض تفريغ الوقود، وهي تتمتع بميزات رائعة لمنع تسرب الوقود واحتباس البخار.
وتسمى هذه المضخات بالمضخات الرطبة حيث يعمل الموتور الكهربي وهو مغمور بالوقود. ويساعد مرور الوقود عبر موتور المضخة في عملية التبريد والتشحيم لإجزاء المضخة الداخلية.
ويوجد بالمضخة صمام تصريف Relief Valve مدمج تحسبًا لانسداد خط الإمداد. حيث يفتح هذا الصمام في حالة تجاوز ضغط الوقود للقيمة المحددة، وذلك لإعادة وقود الضغط العالي إلى جهة دخل المضخة.
وهناك الصمام اللارجعي Check Valve الذي يقوم بغلق المخرج عند توقف المضخة. وهذا يحافظ على مستوى الضغط في خط الوقود لمنع احتباس البخار. مما يضمن بدوره بداية أفضل في المرة القادمة ( بداية تشغيل المحرك مرة أخرى ).
وهناك مرشح وقود Fuel Filter مُركب في خط إمداد الوقود للحيلولة دون دخول الأوساخ إلى الحواقن وإلحاق الأضرار بها أو سدها. وإذا أصبح المرشح يمثل إعاقة لتدفق الوقود، سيعاني المحرك من التمور وفقدان الطاقة تحت الحمل ومشاكل البدء الصعبة. وعلى الرغم من أنه من النادر أن يتم استبدال المرشحات المسدودة بالكامل، إلا أن ذلك قد يحدث على سبيل المثال بسبب سوء جودة الوقود، وفي هذه الحالة لن يتمكن المحرك من العمل. ولذلك يتعين القيام بخدمة مرشح الوقود بشكل دوري.
وأثناء إستبدال المرشح ينبغي الانتباه إلى الاتجاه الصحيح لتركيب المرشح، حيث أن أغلب المرشحات لها اتجاه معين للتدفق. حيث عدم تركيبه بالشكل الصحيح يمنع وصول الوقود للحواقن، وهذا يحدث كثيراً عندما نقوم بتغيير المرشح فنلاحظ عدم وصول الوقود للمحرك ويعتبر البعض أن المشكلة فى المضخة وبالتالى لابد من التأكد من تركيب مرشح الوقود بالمضحة فى الاتجاه الصحيح عند تغييره.
طريقة عمل مضخة الوقود:
يتم التحكم فى تشغيل المضخة من خلال ريلاي خاصة بالمضخة موجود بعلبة الفيوزات ويتم تشغيل مضخة الوقود بواسطة إشارة من وحدة التحكم الإلكترونية بالسيارة. حيث يتم إرسال هذه الإشارة بعد استقبال إشارة من حساس موضع عمود الكرنك (CKP Crank Shaft Position Sensor ) بواسطة وحدة التحكم في المحرك والتى بدورها يفتح ريلاي المضخة ويقوم بتوصيل الدائرة الكهربية ثم بعد ذلك تقوم البطارية بتوصيل الكهرباء إلى المضخة.
طرق اختبار مضخة الوقود:
هناك ثلاثة طرق لاختبار المضخة وهى:
1- التحقق من التوصيلات.
2- اختبار جهد التشغيل.
3- احتبار ضغط الوقود.
وفيما يلى كيفية عمل الاختبارات:
يتم توصيل موجب البطارية بطرف المضخة المضخة الموجب وملاحظة صدور صوت زنة من المضخة أو نزع خرطوم تسليم الوقود بالمحرك ومشاهدة خروج الوقود منه.
ولقياس جهد التشغيل للمضخة يتم قياس الجهد عند أطراف المضخة وذلك مع إدارة المحرك ولابد أن تكون قيمة الجهد للبطارية هى نفس قيمة جهد البطارية ( حوالى 12.8 فولت ). لإإذا لم تكون قيمة الجهد نفسها قيمة جهد البطارية يتم الكشف على الفيوز أو ريلاي المضخة أو الوصلات الكهربائية أو وحدة التحكم نفسها.
ولاختبار الضغط يكون ذلك من خلال قياس الضغط من خلال الرجوع إلى كتيب الخدمة، كما يمكننا فك خط الوقود الواصل بالحواقن وإدارة المحرك وملاحظة شكل وضغط الوقود وهو خارج من الرشاش بالعين المجردة.
فى بعض المحركات يوجد حساس قطع الوقود Auto Fuel Cut Sensor ووظيفته هو قطع إمداد الوقود فى حالة حدوث تصادم للسيارة حتى لا يحدث حريق.
كيفية عمل حساس قطع الوقود Auto Fuel Cut Sensor :
عبارة عن كرة معدنية ( من الفولاذ ) موضوعة أسفل على لوح صاج صغير على شكل حرف V وتعمل بالقوة المغناطيسية، فعند حدوث تصادم تتحرك الكرة لأعلى وتقوم بفتح الدائرة الخاصة بمضخة الوقود فتتوقف المضخة عن العمل.
أنبوب التسليم ومنظم الضغط:
حتى الآن تُصنف معظم أنظمة تسليم الوقود على أنها أنظمة تسليم وقود رجعية. وفي هذه الأنظمة يتم تنظيم ضغط الوقود بواسطة منظم الضغط Regulator Pressure فيما يتصل بضغط المجمع. وتتم إعادة الوقود الزائد إلى الخزان. ويتدفق الوقود المضغوط الذي يتم تسليمه بواسطة المضخة من المرشح إلى قضيب الوقود (أنبوب تسليم الوقود) Fuel Rail. حيث يعمل أنبوب تسليم الوقود كخزان.
ويوجد نظامان لمنظم الضغط:
1- نظام يركب به منظم الضغط فى طرف أنبوب التسليم.
2- نظام يركب به منظم الضغط مع مظخة الوقود.
– حيث يقوم منظم الضغط Regulator Pressure المثبت على طرف الأنبوب Rail بالحفاظ على الضغط في القضيب عند قيمة محددة أعلى من ضغط مجمج السحب وذلك لتوفير ضغط حقن فعال وثابت. وتعتمد كمية الحقن بشكل أساسي على الضغط ووقت الحقن وحجم فتحة الحاقن. وبما أنه يتم الحفاظ على ثبات حجم الفتحة وثبات الضغط مقارنةً بضغط المجمع، فيمكن التحكم في كمية الوقود المحقون بدقة بواسطة وحدة التحكم في المحرك من خلال تغيير وقت فتح الحاقن. وتتم إعادة الوقود الزائد إلى الخزان عبر خط رجوع الوقود ويتم عمل الإعداد الأساسي لمنظم ضغط الوقود اعتمادًا على الضغط الجوي، حيث يتم الاحتفاظ بالضغط عند 3,35 بار. ويمكن تحقيق ذلك من خلال إغلاق خط الرجوع إلى الخزان بواسطة صمام مزود بزنبرك، حيث يقوم بفتح خط الرجوع فقط إذا كان الضغط أعلى من 3,35 بار.
– نظام وقود لارجعى ( منظم الضغط مركب بالمضخة ):
الطرز الأحدث لأنظمة الحقن عبارة عن أنظمة وقود لا رجعية (RLFS)، بدون خط رجوع لخزان الوقود. والغرض من ذلك ليس تقليل بخار الوقود المنبعث من خط الرجوع فحسب وإنما أيضًا تجنب التبخر الأعلى حيث إن الوقود العائد من المنظم يعمل على زيادة درجة حرارة الوقود في الخزان وبالتالي أيضًا كمية البخار. وقد تم تطوير النظام تبعًا تنظيمات بخار الوقود المحسنة. والآن يتم تثبيت منظم الوقود على وحدة مضخة الوقود وضبطه على قيمة ثابتة (3.8 بار).
ملحوظة: منظم ضغط الوقود من المشغلات وليس حساس.
الحاقن Injector:
الحاقن من المشغلات وهو صمام قياس موضوع على مجمع السحب يمكن التحكم فيه بواسطة وحدة التحكم في المحرك. وتتكون الحواقن بشكل أساسي من مبيت الحاقن وفوهة الحاقن والملف اللولبي. حيث يتم فتح الفوهة وإغلاقها استجابةً للملف اللولبي، والذي بدوره يتم تنشيطه وتعطيله بواسطة وحدة التحكم في المحرك. وهناك نوعان شائعان من دوائر المُشغل المستخدمة حاليًا في المحركات. ويعمل كلا المُشغلان على مبدأ التحكم الأرضي، ولكن أحدهما يستخدم مقاوم بملف لولبي خارجي وحاقن منخفض المقاومة (من 0.6 إلى 3 أوم)، والآخر يستخدم حاقن مرتفع المقاومة (من 12 إلى 17 أوم) بدون مقاوم منفصل.
كما أن الحاقن يتطلب الوفاء بالمعايير التالية:
1- معدل دقيق لتدفق الوقود.
2- استقامة جيدة.
3- مدى فعال واسع.
4- ميزات رش جيدة.
5- انعدام التسرب وانخفاض الضوضاء والمتانة.
وتوفر العديد من الأنواع المختلفة للتوافق مع الاحتياجات المختلفة لكافة المحركات. ومثال على ذلك الكمية المختلفة لفتحات الرش والأشكال المختلفة لنماذج الرش.
طرق أختبار الحاقن:
1- أختبار المقاومة.
2- أختبار صوت التشغيل.
3- الاختبار بواسطة لمبة اختبار.
4- اختبار شكل الإشارة.
5- اختبار الحقن.
6- اختبار بواسطة Current Data بواسطة جهاز تشخيص الأعطال.
لاختبار المقاومة يتم فصل فيشة الحاقن وقياس المقاومة بين طرفى الحاقن.
لاختبار صوت التشغيل يتم وضع رأس المفك على الحاقن ووضع الأذن على قاعدة المفك وملاحظة سماع صوت تشغيل الحاقن ( نبض الإبرة ).
لإختبار تشغيل الحاقن بواسطة لمبة الإختبار يتم توصيل طرف سلك اللمبة بالطرف الموجب للبطارية وتوصيل الطرف الأخر للمبة بطرف السلك القادم من وحدة التحكم ونلاحظ إضاءة لمبة الإختبار من عدمه.
لاختبار الحقن يتم فك الحواقن من المحرك ووضعهم على جهاز اختبار الحواقن وتشغيل الحواقن وملاحظة شكل الحقن وكمية الوقود الكحقون داخل أنابيب الإختبار.
الاختبار بواسطة جهاز تشخيص الأعطال:
1- يمكن اختبار الحواقن من خلال الدخول على قائمة إختبار المشغلات Actuation Test والتى من خلالها يمكن معرفة هل الحاقن يعمل من عدمه.
2- من خلال قائمة Current Data وملاحظة مدة الحقن Injection Duration مع سرعة المحرك Engine Speed .
