مقال اليوم عن أنظمة الوقود، كيف بدأت مع الكربريتر وإلى أين وصلت البخاخ وأي تتجه GDI.
أولًا:
كانت بداية المحركات الانضغاطية مرحلة انتقالية في هذا العالم، وتشغيلها كان يتطلب جهد ومهارة عالية. وتشغيل محرك السيارة كان يتطلب الكثير من المهارات والوزنيات لانطلاقة المحرك، ومن ثم تتحرك السيارة بأمان. وحتى يعمل المحرك، فهو يحتاج إلى وقود، وطريقة إيصال الوقود لغرفة الاحتراق هي موضوعنا في هذا المقال.
حالة الوقود السائلة تجعله يحتاج إلى طرمبة لسحبه وإيصاله عبر فلتر أولي وآخر ثانوي، و ينتقل منها الوقود إلى المحرك عبر مواسير، ومن ثم إلى البخاخات ( كربريتر – TBI – MPFI – GDI) وإلى غرفة الاحتراق. وأفضل مرحلة للوقود ليحترق بشكل كامل هي الحالة الغازية، لذلك عليه أن يتحول من الحالة السائلة إلى الرذاذ إلى البخار.
ثانيًا:
بدايات المحركات كان “الكربريتر”، وهو عبارة عن بخاخ كبير في بداية المحرك، ويبتعد عن غرفة الاحتراق في بعض المحركات حوالي 60 سم.
ثم يدخل الهواء بداخله ويحول الوقود إلى رذاذ بسبب سرعة الهواء وضيق الممر، وهذا الرذاذ يدخل مع الهواء إلى ما يسمى ثلاجة المحرك والتي بدورها تساعد في تحويله إلى بخار وإيصاله إلى كل سلندر بالتساوي.
تطور الكربريتر و أنظمة حقن الوقود:
عبر الوقت وفي بداية الثمانينات، تطور الكربريتر ليصبح كهربائي، ويتحكم فيه كمبيوتر. وذلك ساعد على التقليل من صرف الوقود، ومن هنا بدأ الكمبيوتر في السيارات بالتطور.
أما في بداية التسعينات، انتشر نوع بسيط من البخاخات، وهو نسخة مطورة من الكربريتر، عبارة عن TBI. والفكرة منه توفير الخلط الأمثل للوقود والهواء قبل الشرارة. وكانت مشكلة هذه النسخة أن المسافة بين الـ TBI وغرفة الاحتراق بعيدة، لذلك تم الانتقال إلى MPFI.
MPFI هو بخاخ صغير الحجم يبخ وقود ويخلطه بالهواء قبل غرفة الاحتراق مباشرة، وكانت الاستجابة هنا مستواها أفضل بكثير من سابقتها، وتستهلك وقود أقل لأنه أصبح محسوب بكمية أفضل وأداء أقوى. وهنا تم استخدام البلف لتحويل الوقود من رذاذ إلى بخار، والبلف يكون ساخن بمجرد تشغيل المحرك، وهذا يساعد على تحويل الوقود إلى غاز عند ملامسته، لذلك من المهم أن يبقى البلف نظيف من الكربون.
وأخيرًا، تم التحول إلى نظام الـ GDI، والذي بدأته مرسيدس في عام 1953 من محركات الطائرات المقاتلة ووضعته في سيارتها وهي 300SL وكانت هذه أسرع سيارة في وقتها 260 كم/ساعة، لكن هذا المحرك كان أفضل للسباقات منه للسيارات العادية.
وفي عام 1996، بدأت شركة ميتسوبيشي بهذه التقنية، وبحلول 2000 كان لديها ما يقرب من مليون سيارة بهذه التقنية. ثم لحقتها باقي الشركات الواحدة تلو الأخرى، والسبب هو قوة الأداء وقلة صرف الوقود.
حسب الإحصائيات خلال عام 2016، فإن 60% من السيارات ستكون GDI. وفي هذا النظام يكون البخاخ داخل غرفة الاحتراق مثل الديزل، و ضغط الوقود كان حوالي 8 في الكربراتير ثم ارتفع ليصل إلى 15 في TBI ثم صعد إلى 60، أما في MPFI ارتفع ليصل إلى 2500. كل ذلك لتقريب البخ من مدخل الهواء في الكربريتر إلى داخل الغرفة بجانب البوجي.
وكان ثمن البخاخ حوالي 180 ريال ويصل الآن إلى 2000 ريال.
وعلى ذكر البواجي (SPARK PLUG)، بعض الشركات تعكف الآن على إنتاج محركات بدون بواجي..
لمعرفة المزيد عن أنظمة الوقود والكربتير..
