كيف يعمل حقن الوقود؟
عندما يتعلق الأمر بأداء المحرك ، هناك أشياء قليلة أكثر أهمية من توصيل الوقود. كل الهواء الذي يمكنك دفعه داخل الأسطوانات لن يفعل أي شيء بدون الكمية المناسبة من الوقود لحرقه. مع تطور المحركات طوال القرن العشرين ، ظهرت نقطة أصبحت فيها المكربنات هي الحلقة الأضعف في ناقل الحركة من حيث الكفاءة والموثوقية. أصبح حقن الوقود منذ ذلك الحين ميزة قياسية في كل سيارة جديدة.
تعمل حاقنات الوقود على تفتيت الغاز ، مما يوفر اشتعالًا أكثر تناسقًا وثباتًا في غرفة الاحتراق. على عكس المكربنات ، التي تعتمد على الفراغ الناتج عن المحرك لتوصيل الوقود إلى الأسطوانات ، توفر أنظمة حقن الوقود بدقة حجمًا ثابتًا من الوقود. تستخدم السيارات الحديثة أنظمة حقن الوقود الإلكترونية التي يتم التحكم فيها بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية.
كان نمو حقن الوقود متوقعًا مثل ارتفاع شعبية السيارات نفسها. في مطلع القرن العشرين ، كان من غير المعقول أن تصل السيارة إلى 20 ميلاً في الساعة. في مطلع القرن الحادي والعشرين ، كان الناس يتذمرون من الاختناقات المرورية التي تتحرك على الطرق السريعة بسرعة 60 ميلاً في الساعة فقط. السيارات اليوم أكثر موثوقية وأكثر توجهاً نحو راحة الركاب وسلامتهم مما كان يتخيله أي شخص منذ قرن مضى.
ما الذي حل محل حقن الوقود؟
تم تقديم أنظمة حقن الوقود كترقيات للمكربنات عندما ظهرت لأول مرة وظلت في هذا الدور حتى الثمانينيات عندما أصبحت معدات قياسية في كل سيارة جديدة. يوفر حقن الوقود عددًا من المزايا مقارنة بالمكربن ، ولكن في النهاية أدت تكلفة الإنتاج إلى قتل المكربن.
لفترة طويلة ، كان المكربن أسهل وأرخص طريقة لمصنعي السيارات للحصول على الوقود في أسطوانات المحرك. سلسلة من نقص النفط في السبعينيات أجبرت الحكومة على تنظيم اقتصاد وقود السيارات. نظرًا لأن الشركات المصنعة كانت بحاجة إلى تطوير تصميمات مكربن أكثر كفاءة وإنتاج أجزاء أكثر تعقيدًا ، فقد أصبحت تكلفة إنتاج السيارات المكربنة مرتفعة بدرجة كافية بحيث أصبح حقن الوقود حلاً أكثر فعالية من حيث التكلفة.
بالنسبة للمستهلكين ، كان هذا خبرًا رائعًا. تسير المركبات التي تعمل بالوقود بشكل أكثر اتساقًا وتتطلب صيانة وتعديلات أقل. كما يسهل التحكم في الانبعاثات كما يتم تعزيز الاقتصاد في استهلاك الوقود من خلال توصيل وقود أكثر كفاءة. هناك العديد من أنظمة حقن الوقود المختلفة ، ولكن يمكن تقسيمها جميعًا إلى فئتين: حقن الوقود الميكانيكي وحقن الوقود الإلكتروني.
حقن الوقود الإلكتروني (EFI)
يسمح الحقن الإلكتروني للوقود بالتحكم الدقيق للغاية في كمية الوقود المحقون في الأسطوانات. يتبع ذلك عملية بسيطة إلى حد ما:
يخرج الوقود من خزان الوقود من خلاله مضخه وقود. يمر عبر خطوط الوقود إلى المحرك.
فتحة آلة التحكم في ضغط الوقود يضيق تدفق الوقود ويمرر فقط الكمية المحسوبة إلى الحاقنات.
يعرف منظم ضغط الوقود مقدار الوقود الذي يتم تمريره إلى الحاقنات ، وفقًا لإشارة من مستشعر تدفق الهواء الشامل (ماف). يراقب هذا المستشعر مقدار الهواء الذي يدخل المحرك في أي وقت. يعطي الحجم الإجمالي للهواء الداخل إلى المحرك ، إلى جانب النسبة المثلى للهواء / الوقود التي حددتها الشركة المصنعة وحدة التحكم الالكترونية (ECU) معلومات كافية لحساب الكمية الدقيقة للوقود الذي يحتاجه المحرك.
يتم فتح حاقنات الوقود نفسها للسماح للغاز الذري بالدخول مباشرة إلى غرفة الاحتراق أو في جسم الخانق.
حقن الوقود الميكانيكي
تم تطوير حقن الوقود الميكانيكي قبل EFI ومهد الطريق لتطوير تقنية EFI. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين النظامين في أن أنظمة حقن الوقود الميكانيكية تستخدم الأجهزة الميكانيكية لتوزيع الكمية الصحيحة من الوقود في المحرك. يجب ضبط هذه الأنظمة للحصول على الأداء الأمثل ، تمامًا مثل المكربن ، ولكن أيضًا توفر الوقود من خلال الحقن.
بالإضافة إلى كونها أكثر دقة ، لم تختلف هذه الأنظمة كثيرًا عن نظيراتها المكربنة. ومع ذلك ، فقد كانت مفيدة للغاية لمحركات الطائرات. لا تعمل الكربوراتور بشكل جيد ضد الجاذبية. للتعامل مع قوى التسارع التي تولدها الطائرات ، تم تطوير حقن الوقود. بدون حقن الوقود ، سيؤدي نقص الوقود إلى إغلاق العديد من محركات الطائرات أثناء المناورات الصعبة.
حقن وقود المستقبل
في المستقبل ، سيصبح حقن الوقود أكثر دقة وسيوفر كفاءة وأمان أعلى من أي وقت مضى. تتمتع المحركات كل عام بقدرة حصانية أكبر وتنتج نفايات أقل لكل حصان.
