نظام الحقن الالكتروني

أجزاؤه :
المصفاة Strainer : توجد فى طريق دخول البنزين المضغوط إلى الحاقن لمنع مرور الشوائب الموجودة بالبنزين حتى لا تتلف أجزاء صمام الحقن .
ملف مغناطيسي : يرد له التيار الكهربائي من جهاز التحكم الإلكتروني فى توقيت معين وتعمل قوة المجال المغناطيسي على رفع المنتج إلى أعلى فيعمل على رفع إبرة الرشاش عن قاعدتها .
الياي Spring: يعمل على دفع المنتج وإبرة صمام الحقن إلى اسفل حتى يحكم غلق الإبرة على قاعدتها بالفونية Nozzel وبذلك يمنع حقن البنزين .
صمام الإبرة Neddle Valve : يوجد أعلاه ثقب ليمر منه البنزين المضغوط عن طريق ثقبين متعامدين ويرفع البنزين المضغوط صمام الإبرة إلى أعلى ويمر البنزين خلال الجزء الرباعي من صمام الإبرة ومن بين طرف صمام الإبرة من أسفل وفتحة الفونية ويخرج البنزين مذرراً ويختلط مع الهواء المار إلى داخل أسطوانة المحرك .

نظرية التشغيل :
عند بدء دوران محرك السيارة ترد إشارات كهربائية لجهاز التحكم الإلكتروني من كل وحدة شعور الضغط - وحدة إحساس درجة حرارة هواء الدخول - مفتاح صمام الاختناق وأيضاً الموزع ليحولها إلى فترة توصيل كهرباء طويلة أو قصيرة محددة تمر فى الملف المغناطيسي ويتكون مجال مغناطيسي يجذب المنتج إلى أعلى ضد ضغط الياي وفى هذه اللحظة يمر البنزين المضغوط من الأنبوبة عبر المصفاة إلى القناة ومنها إلى القناة بالمنتج وإلى الثقب الطولي الرأسي ويخرج من الثقبين المتعامدين إلى الخلوص بين الفونية والإبرة مؤثراً على شطف الجزء ذو الأركان الأربعة إلى أعلى وبذلك ترتفع إبرة الرشاش عن قاعدتها . وفى حالة عدم مرور تيار كهربائي فى الملف المغناطيسي عن طريق جهاز التحكم الإلكتروني وينقطع الحقن لأن الياي يضغط المنتج وإبرة صمام الحقن إلى أسفل .

التحكم فى توقيت الحقن :
يتحكم الموزع (الإسبرتير) فى توقيت الحقن بواسطة نقطتي تلامس متقابلتان بالموزع ويحتوى عمود الموزع على كامة واحدة تؤثر على نقطتي التلامس بفتحتهما بالتناوب وبذلك يتلقى جهاز التحكم الإلكتروني إشارات كهربائية لبدء فتح صمامات الحقن بالأسطوانات وكذلك معلومات عن سرعة المحرك .

التحكم فى كمية الوقود المحقون :
تستعمل عدة أجهزة تعطى معلومات لجهاز التحكم الإلكتروني حيث يقوم بتحويلها إلى إشارات كهربائية ذات فترة توصيل طويلة أو قصيرة ويتوقف زمن فتح صمامات الحقن وكمية الوقود المحقون على هذه الفترات . و بذلك تعمل هذه الأجهزة على تصحيح كمية الوقود المحقون طبقا لظروف التشغيل ومن هذه الأجهزة جهاز بدء التشغيل على البارد وجهاز غنى المخلوط أثناء الدوران المعتاد وجهاز على المخلوط عند التعجيل .ولزيادة سرعة المحرك يفتح صمام الاختناق وينتقل انخفاض الضغط فى أنبوبة السحب إلى جهاز التحكم الإلكتروني . وتنكمش علبتي الضغط وتكون حركة المنتج جهة اليسار كبيره وينتج عن ذلك زيادة زمن مرور التيار وبذلك تحقن صمامات الحقن كمية كبيرة من البنزين .

جهاز التحكم الإلكتروني:
يصنع جهاز التحكم الإلكتروني بطريقة الدوائر المطبوعة . ويقوم بالتحكم فى كمية الوقود المحقون عن طريق المعلومات الخاصة بإنخفاض الضغط الناشئ داخل أنبوبة السحب تبعاً لظروف تشغيل المحرك عند المرتفعات والمنخفضات والتعجيل . وكذلك البيانات الواردة من الأجهزة المختلفة التي تتصل بالمحرك لتعطى له جميع البيانات عن تغييرات تشغيل المحرك كوحدة بدء تشغيل المحرك على البارد . ووحدة الشعور (حساس) بدرجة حرارة مياه تبريد المحرك وأجهزة تشغيل المحرك بعد بدء الدوران .



جهاز تشغيل المحرك عند الجو البارد:
يتصل جهاز التحكم الإلكتروني بوحدة لقياس درجة حرارة الهواء بأنبوبة السحب وأخرى تتصل بمياه تبريد المحرك . وبداخل كلا منها مقاومة تتغير قيمتها تبعاً لدرجة الحرارة فتزداد المقاومة بإنخفاض درجة الحرارة وتقل بارتفاعها وتتصل الوحدتان بجهاز التحكم الإلكتروني الذي يعمل على معايرة كمية الوقود المحقون تبعا لسرعة المحرك ودرجة حرارته ويتم ذلك بواسطة مفتاح بدء التشغيل المتصل بمفتاح التوقيت الحراري وفى الجو البارد يتم حقن وقود إضافي من صمام الحقن الموجود بأنبوبة السحب عن طريق مفتاح صمام الخنق المتصل بجهاز التحكم الإلكتروني ويظل صمام حقن بدء تشغيل المحرك مفتوحاً بواسطة التيار الكهربائي المار بالملف المغناطيسي طوال فترة بدء التشغيل حتى يتم تسخين المحرك وعندئذ يقفل صمام حقن الوقود الاضافي بقطع التيار الكهربائي عن ملفه المغناطيسي المتصل بوحدة حساس درجة حرارة مياه التبريد وتستمر صمامات الخنق المركبة قبل صمامات دخول الهواء بالمحرك بتغذية المحرك بالبنزين المحقون المناسب لظروف التشغيل .

وحدة الإحساس (الشعور) بالضغط :
تتأثر وحدة الإحساس بالضغط بالإنخفاض المتغير فى مجمع السحب فتنتج إشارة كهربية تتناسب مع الإنخفاض فى الضغط . وتتكون من علبتين متصلتان بالضغط الجوى عن طريق الغرفة وموضوعتان داخل الغرفة المتصلة بمجمع السحب وبذلك تكون العلبتان تحت تأثير الضغط الجوى من الداخل والتخلخل فى مجمع السحب من الخارج ويؤثر تمدد أو إنكماش علبتي الضغط على حركة المنتج الممغنط داخل الملف المغناطيسي وينتج بالملف تيار كهربائي من قطع المجال المغناطيسي للمنتج للملف وباختلاف حركة المنتج تزداد كمية الكهرباء المستنتجة أو تقل فى الملف المغناطيسي لتصل إلى جهاز التحكم الإلكتروني .

نظرية التشغيل :

عند السرعات البطيئة :
يكون صمام الخنق بأنبوبة السحب (دخول الهواء) مقفلاً ويكون التخلخل كبيراً بأنبوبة السحب وينتج عن ذلك تمدد علبتي الضغط لتعرضهما من الداخل للضغط الجوى من خلال الثقب المتصل بالغرفة ومن الخارج لانخفاض الضغط فتتمددان فتعمل على تحرك المنتج داخل الملف وبذلك يمر تيار كهربائي يتناسب مع التخلخل إلى جهاز التحكم الإلكتروني الذي يعمل على السماح بصمامات الحقن بحقن كمية من البنزين مناسبة لهذه الظروف .

عند السرعات العالية :
يفتح صمام الخنق من أثر ضغط السائق على دواسة السرعة وبذلك يزداد الضغط داخل أنبوبة السحب وبالتالي عن حالة السرعة البطيئة وينتج عن ذلك انكماش علبتي الضغط لزيادة ضغط التخلخل عليهما من الخارج عن حالة السرعات البطيئة وذلك لتعرض علبتي الضغط من الداخل للهواء الجوى من الثقب المتصل بالغرفة ويعمل انكماشها على حركة المنتج إلى اليسار ويكون التيار الكهربائي المستنتج فى الملف المغناطيسي يتناسب مع الضغط بأنبوبة السحب عند هذه الظروف فيصل إلى جهاز التحكم الإلكتروني ليحوله إلى زمن طويل لمرور التيار الكهربائي بدقه تامة إلى صمام الحقن بالأسطوانة وبذلك يتم حقن البنزين طوال زمن مرور التيارالكهربائي له لمده طويلة.

مزايا نظام حقن البنزين :

1- قدرة أكبر متساوية من جميع الأسطوانات لزيادة كمية الهواء المسحوبة إلى الاسطوانات لعدم وجود اختناق (صمام خنق) .
2- الاقتصاد فى استهلاك الوقود للمعايرة والقياس الدقيق للوقود المحقون حسب ظروف تشغيل المحرك بدقه كبيرة بحيث تكون مناسبة لكمية الهواء الداخلة إلى الأسطوانة .
3- نظافة العادم من غاز أول أكسيد الكربون الضار للإحتراق التام لكمية الوقود المحقونة .
4- لزيادة قدرة المحرك على جميع السرعات فأن المحرك يستطيع التعجيل أو التقصير بسرعة كبيرة.
5- سهولة بدء بدء الحركة فى الجو البارد .

عيوب نظام حقن البنزين:

1- كثرة وحداته خاصة نظام حقن البنزين إلكترونياً وبذلك تزيد تكلفة المحرك.
2- يحتاج إلى صيانة دوريه منتظمة ...

منقول للفائدة...

وهنالك من تناول هذا الموضوع بطريقة اخري لذلك اورد لكم شرح اخر ليكون المضوع مكتملا وشاملا وعميم الفائدة...
وسوف اقوم بشرح نظام حقن اسمة mono jetronic وهذه صوره تبين اهم اجزاء النظام


اي شي اوقول عنه sensorاو مجس يعني مدخلات input
ان من اهم السنسورات في المحرك هو engine temperture sensor وهو مجس لقياس درجة حرارة المحرك ان هذا النوع من المجسات يعتبر ntc اي انه كلما ارتفعت درجة حرارة المحرك تقل المقاومة وبالتالي تزداد قيمة التيار المار من خلالة وهذة صوره تبين شكل هذا المجس

شرح ما ورد في الصورة التي تبين اجزاء النظام :
1-fuel tank خزان الوقود : يعمل على حفظ الوقود وتبريدة.
2- electric fuel pump مضخة الوقود : وتعمل على ضخ الوقود وتوليد ضغط النظام .
3- fuel filter فلتر الوقود : يعمل على تنقية الوقود من الشوائب.
4- fuel pressure regulator معدل او منظم الوقود : والذي يحافظ على ضغط ثابت للوقود ومقدارة 1.5 بار.
5- injector بخاخ : والذي يقوم ببخ الوقد داخل الكربوريتور على شكل رذاذ ( البخاخ : هو عبارة عن solenoid صمام يعمل على الكهرباء ويتم تزويدة بوحدة التحكم المركزية ).
6- air temperature sensor مجس قياس درجة حرارة الهواء : يعمل على قياس درجة حرارة الهواء ، فقد يسأل البعض ماذا يهمنا في عملية قياس درجة حرارة الهواء ؟ حيث ان زيادة درجة حرارة الهواء تعني نقصان الكثافة وبالتالي تقل كتلة الهواء ، وماذا نقصد في كتلة الهواء ؟؟ ان غرف الاحتراق داخل المحرك تتعامل بالحجم وليس بالكتلة او الكثافة .
7- ecu وحدة التحكم الالكترونية : تقوم وحدة التحكم باستقبال المعلومات عن طريق المجسات المختلفة حيث تقوم بتحليلها ومعالجتها ثم ترسل النتجة الى actuators منفذات مثل البخاخ وصمام تعديل السرعه العادية .
8- throttle valve actuator صمام فتحة الخانق: يعمل هذا الصمام على فتح الخانق قليلا لزيادة دوران المحرك عند السرعات العادية اي عند بداية التشغيل او على الصلنصي idell speed .
9- throttle valve potentiometer صمام لقياس مقدار زاوية فتحت الخانق :
يعمل هذا الصمام على قياس زاوية فتحت الخانق وارسالها الى وحدة التحكم المركزية.
10- canister purge valve صمام كربون كنستر: يعمل هذا الصمام على فنح مجرى الكربون كنستر ليدخل الى الكربوريتر واعادة وحرقة.
11- carbon canistor : يعمل هذا الجزء على تجميع الغازات المتبخرة من الوقود الموجود في خزان الوقود وخلطة مع الهواء لاعادة حرقة

منقول من الرابط ادناه:
http://www.dreamscity.net/vb/t14306.html

بحمد الله وجدت اضافة رائعة واحببت ان اقدمها لكم تكملة للموضوع :
يتساءل الكثير عن نظام حقن الوقود المباشر للبنزين ويظل النظام مبهما أو غريبا عند كثيرين لأسباب عديدة كاختلاف انواع النظام بين الشركات وقلة انتاج محركات تعمل بهذا النظام وكون النظام نفسه الآن تحت التطوير المستمر وهذا ما دفعني لجمع كل الأفكار وكل ما يتعلق بهذا النظام محاولا التبسيط والإيجاز قدر المستطاع أملا أن يوفقني الله في إيصال الفكرة

عرفت محركات البنزين في القرن العشرين باستخدام نظام الشفط لإدخال الوقود إلى اسطوانة المحرك عن طريق القطعة التي تخلط الهواء مع الوقود وهى ما نسميه المكربن (الكربريتر) ففي هذا المكربن يتم شفط الهواء الآتي من الفلتر وعن طريق هذا الشفط يتم ضخ الوقود من حوض صغير داخل المكربن ليتم خلط البنزين ثم تمريره إلى اسطوانة المحرك لتبدأ عملية الاحتراق
ثم جاءت محاولات من مصنعّين أوروبيين في السبعينات لتنظيم دخول الوقود لأسطوانة المحرك عن طريق بخاخ صمامي يعمل مع الوقود المضغوط من مضخة تدور مع دوران وتوقيت المحرك ويقوم البخاخ برش الوقود على الهواء المسحوب للأسطوانة وسرعان ما عدل المصنعون الفكرة بتعدد البخاخات مع عدد الأسطوانات وهو ما عرف لاحقا بنظام حقن الوقود بعدها دخلت التقنية الاليكترونية في الثمانينات في نظام حقن الوقود فظهرت مضخة وقود كهربية بدلا من المضخة الميكانيكية وحل البخاخ الكهربي محل البخاخ الصمامي المضغوط والتحكم بالتوقيت يأتي من دائرة إلكترونية وعرف بنظام حقن الوقود الالكتروني EFI


لاحظوا جيدا أن كل تلك الطرق لحقن الوقود تتعامل مع الهواء المسحوب للأسطوانة عن طريق الشفط فيكون إدخال الوقود بطريقة غير مباشرة
أما في نظام GDI حقن الوقود المباشر (Gasoline Direct Injection) فالتعامل يكون مع الهواء المضغوط داخل الاسطوانة نفسها تماما ( كما يحدث في محرك الديزل) حيث يرش البخاخ الوقود على سطح المكبس (البستون) مباشرة و أصبح مكان البخاخ الاليكتروني فوق الاسطوانة ومجاورا للصمامات وشمعة الاحتراق ويترك مكانه القديم في (المانيفولد)



نرجع ثانية للماضي فقد أبصر حقن الوقود المباشر النور على يد مهندسين ألمان لدى شركتي بوش و دايملر بينز عام 1955 حيث ظهر على مرسيدس 300 SL وقد كانت فكرة جديدة حينها إلا أنها لم تستكمل لأسباب فنية وإدارية حينها فبقيت الفكرة طي الماضي



إلى أن قام مهندسون يابانيون لدى ميتسوبيشى بإعادة صياغة الفكرة مرة أخرى عام 1996 وأضافوا تعديلات جديدة لتناسب التطور في أجزاء المحرك فظهر أول محرك يعمل بنظام حقن الوقود المباشر عام 1998 وكان المحرك 4G93 على ميتسوبيشى جالانت
ثم توالت الشركات لإنتاج محركات بهذا النظام فقامت فولكسفاجن بتطوير محركات تعمل بنظام حقن مباشر سمته Fuel Stratified Injection (FSI) اى حقن الوقود المطبق ثم تلتها BMW وGM ومازدا
قامت تويوتا بتطبيق التقنية لكن مع تعديل هو ازدواجية نظام الحقن العادي الغير مباشر والحقن المباشر حيث أصبح لكل اسطوانة بخاخان واحد على المانيفولد وواحد مباشر مدمج مع الرأس وظهر على المحرك 2GR-FSE عام 2006


ما هو الجديد في محركات GDI ؟



الجديد هو التغييرات في قطع المحرك نفسها قبل قطع نظام الحقن حيث تم التعديل على الرأس لفتح مكان للبخاخ المباشر مع إضافة مضخة وقود ميكانيكية نعمل مع دوران المحرك وتعديل الصمامات لتلائم الضغط الناشىء عن الاحتراق المنحدر كما يتطلب تعديل المكبس حيث أصبح مجوفا من جهتين لعمل مجال لانحدار الاحتراق كما يتطلب تعديل مقاسات الإزاحة لتناسب تجاويف الاحتراق على سطح المكبس

البخاخ المباشر :



بالنسبة للبخاخ المباشر فهو بخاخ الكتروني مثل البخاخ المعروف في EFI ويستمد الوقود من المضخة عبر أنبوب او قضيب الوقود المضغوط ويستقبل إشارة الفتح من وحدة التحكم الالكتروني ECU لكنه صمم ليعمل على ضغط وقود أقوى ودرجة حرارة عالية ونسب انضغاط كبيرة وهو يشابه بخاخ الديزل بمحركات D4D

مضخة الوقود الميكانيكية HIGH PRESSURE PUMP :



هى مضخة ميكانيكية ذات ضغط عالى تعمل مع دوران المحرك وغالبا تكون مرتبطة مع عمود الكام أو مع سلسلة أو سير التوقيت (التيمينج TIMING ) وتستقبل هذه المضخة الوقود مضغوطا من مضخة كهربية عادية داخل أو خارج خزان الوقود ثم يتم ضغط الوقود بدرجة عالية عن طريق المضخة الميكانيكية إلى أنبوب ضغط الوقود ثم الى البخاخ وترتبط المضخة بوحدة التحكم الالكتروني ECU (الكمبيوتر) حيث يتم التحكم إلكترونيا بضغط الوقود عن طريق صمام كهربي داخل المضخة

حساس ضغط الوقود FUEL PRESSURE SENSOR :



وهو حساس الكترونى عادى مركب مع انبوب ضغط الوقود ووظيفته قياس ضغط الوقود داخل الانبوب ومن ثم ارسال الاشارات الى وحدة التحكم ECU حيث يتم ارسال اشارات الى مضخة الوقود الميكانيكية بفتح او اغلاق صمام ضغط الوقود للحفاظ على ضغط الوقود من الزيادة او النقصان

مميزات نظام الحقن المباشر GDI :
ضمان الاحتراق التام للوقود داخل الأسطوانة مقارنة بالمحركات العادية
الأداء العالي للمحرك بإنتاج أعلى قوة وأعلى عزم صافى
الكفاءة العالية للمحرك عند دورات منخفضة

عيوب نظام الحقن المباشر GDI :
كثرة نواتج الاحتراق من اكاسيد النيتروجين الضارة للبيئة وقد أدى إلى منع النظام في دول أوروبية وبعضها سمحت به مع تركيب مرشحات ومعالجات لنواتج العادم بالسيارة
قد لا تعمل المحركات الصغيرة بشكل جيد مع النظام لصغر مقاسات الإزاحة


منقــــــــــــــــــول
ninjawy

وماتنسوني من صالح الدعاء
احمد-جدو...

موضوع غاية في الاهمية..نشكرك علي الاهتمام الزائد..مع علمنا التام بانك كهربائي