تشريح نظام الحقن الإلكتروني في السيارات: من خزان الوقود إلى صمامات البخاخات، دليل شامل لدورة حياة الوقود في المحرك الحديث

مكونات نظام الحقن الالكتروني في السيارات:

نظام الحقن الإلكتروني هو العقل المدبر لعملية الاحتراق في سيارتك، حيث يحل محل الكربريتر القديم ليوفر أداءً أفضل وكفاءة أعلى. إنه شبكة متكاملة من الأجهزة والمستشعرات التي تعمل بتناغم لضمان وصول الكمية المناسبة من الوقود إلى المحرك في الوقت المثالي. في هذا المقال، سنستعرض المكونات الرئيسية لهذا النظام الحيوي ودور كل منها.

1. نظام إمداد الوقود (Fuel Delivery System):

هذه هي المرحلة الأولى من العملية، وتضمن وصول الوقود إلى المحرك بالشكل الصحيح.

• خزان الوقود (Fuel Tank): ليس مجرد حاوية. في الأنظمة الحديثة، يحتوي الخزان على مستشعر مستوى الوقود الذي يخبر السائق بكمية الوقود المتبقية، كما قد يحتوي على مصيدة للشوائب في قاعه.
• مضخة الوقود (Fuel Pump): هي مكون حيوي يعمل تحت ضغط عالٍ. غالبًا ما تكون كهربائية وتوجد داخل الخزان لتكون مغمورة بالوقود، مما يساعد على تبريدها وإطالة عمرها. تضخ الوقود بضغط أعلى من المطلوب لضمان وصول كمية كافية في جميع ظروف التشغيل.
• فلتر الوقود (Fuel Filter): دوره بالغ الأهمية. حتى أصغر ذرة من الغبار أو الصدأ يمكن أن تسد الفتحات الدقيقة في البخاخات، مما يؤدي إلى خلل في الأداء أو تلفها. الفلتر يزيل هذه الشوائب لضمان تدفق وقود نقي.
• منظم ضغط الوقود (Fuel Pressure Regulator): هذا المكون الذكي يحافظ على الضغط ثابتًا. يأخذ الوقود الزائد الذي تضخه المضخة ويعيده إلى الخزان، مما يضمن أن البخاخات تتلقى الوقود بضغط مثالي في جميع الأوقات، بغض النظر عن سرعة المحرك.

2. وحدة التحكم (The Brain):

هذه هي المرحلة التي يتم فيها اتخاذ القرارات بناءً على المعلومات الواردة.

• وحدة التحكم الإلكترونية (ECU): هي عقل السيارة. تحتوي على معالج دقيق (Microprocessor) مبرمج بخرائط ثلاثية الأبعاد تحدد كمية الوقود المثلى والوقت المثالي للحقن بناءً على مجموعة واسعة من البيانات. تستقبل الإشارات من جميع المجسات وتحسب في أجزاء من الثانية:

1. كمية الوقود الواجب حقنها.
2. توقيت الحقن.
3. مدة بقاء البخاخ مفتوحًا.

3. نظام الاستشعار (The Senses):

هذه المجسات هي "عيون وآذان" وحدة التحكم الإلكترونية، وتمدها بالبيانات اللازمة لاتخاذ قرارات دقيقة.

• مجس تدفق الهواء (Mass Air Flow Sensor - MAF): يقيس كمية الهواء الداخلة إلى المحرك. هذه المعلومة ضرورية لوحدة التحكم لحساب كمية الوقود اللازمة للحصول على خليط مثالي (نسبة الهواء إلى الوقود).
• مجس الأوكسجين (Oxygen Sensor): يوجد في نظام العادم. يقيس كمية الأوكسجين المتبقية بعد الاحتراق. إذا كانت الكمية كبيرة، فهذا يعني أن الخليط فقير بالوقود. إذا كانت قليلة، فهو غني بالوقود. يرسل هذا المجس إشارة لوحدة التحكم لتعديل عملية الحقن لتحقيق احتراق مثالي.
• مجس وضعية دواسة الوقود (Throttle Position Sensor - TPS): يخبر وحدة التحكم بمدى فتح صمام الخانق (البوابة)، وبالتالي مدى رغبة السائق في زيادة السرعة.
• مجس درجة حرارة سائل التبريد (Coolant Temperature Sensor): يخبر وحدة التحكم بحرارة المحرك. عند بدء التشغيل على البارد، تقوم وحدة التحكم بحقن كمية وقود أكبر لتسخين المحرك بسرعة وضمان عمله بشكل سلس.

4. المكونات التنفيذية (The Action Takers):

هذه هي الأجزاء التي تنفذ أوامر وحدة التحكم الإلكترونية.

• البخاخات (Injectors): هي الصمامات الدقيقة التي تنفذ أوامر وحدة التحكم. تتلقى إشارة كهربائية من وحدة التحكم تفتحها لفترة زمنية محددة. كلما زادت مدة فتح البخاخ، زادت كمية الوقود المحقونة.
• صمام الخانق (Throttle Body): يتحكم في كمية الهواء الداخلة إلى المحرك. عندما تضغط على دواسة الوقود، فإنك تفتح هذا الصمام، مما يسمح بدخول المزيد من الهواء.

التفاعل بين هذه الأجزاء هو ما يجعل نظام الحقن الإلكتروني يتفوق على الأنظمة القديمة، فهو يضمن أن المحرك يعمل بأقصى كفاءة تحت أي ظروف، مما يوفر الوقود ويقلل من الانبعاثات.