 |
| وظيفة نظام الاشتعال في السيارات |
تعتمد بعض محركات الاحتراق الداخلي على خليط من الهواء والبنزين حيث يتم ضغطها داخل الأسطوانة لإتمام عملية احتراق الشحنة وتحريك المكبس إلى أسفل، لذا يجب وجود مصدر لإشعال الشحنة وهذا المصدر يتمثل في نظام الإشعال حيث يستوجب أن تكون الشرارة قوية وكافية وفي توقيت دقيق وذلك للاستفادة القصوى من طاقة الوقود وبترتيب معين يسمى ترتيب الإشعال.
وظيفة نظام الاشعال في السيارات
نظام الإشعال في السيارة هو مجموعة من العناصر الكهربائية والميكانيكية تتصل ببعضها البعض ضمن دارة معينة تسمى دارة الإشعال (نظام الإشعال) لإنتاج شراره كهربائية قوية تعمل على إشعال مخلوط الوقود والهواء المضغوط في أسطوانات محرك (السلندر)السيارة بترتيب وتوقيت معينين.
وفي محركات الديزل يتم إشعال أو إحراق الوقود تلقائيا عند اختلاطه بالهواء المضغوط الذي يكون تحت تأثير درجة حرارة عالية. أما في محركات البنزين فتكون نسبة الانضغاط التى يتحملها خليط البنزين مع الهواء منخفضة ، لذا يلزم التحكم في الإشعال خارجيا ، وذلك بإيجاد مصدر حراري داخل غرفة الاحتراق على شكل شرارة كهربائية تعمل على إشعال خليط البنزين مع الهواء. وللحصول على هذه الشرارة تستخدم دائرة او منظومة الاشعال في السيارة.
وظائف نظام الإشعال
- أن تكون الشرارة قادرة على إشعال الخليط في كل ظروف تشغيل المحرك المختلفة.
- أن تصل الشرارة إلى شمعة الإشعال في وقت مناسب لوضع المكبس داخل الأسطوانة.
- أن تعمل منظومة الإشعال بكفاءة عند أقصى وأدنى سرعة دوران للمحرك.
- تأمين شرارة كهربائية ذات جهد عال بين أقطاب شمعة الإشعال داخل الأسطوانة.
- تنظيم توقيت حدوث الشرارة مع اختلاف ظروف التشغيل، مثل سرعة المحرك، الحمل والظروف الأخرى.
- توزيع الشرارة على أسطوانات المحرك حسب ترتيب الإشعال.
بمعني في محركات الاحتراق الداخلي رباعية الأشواط يتم استخدام صمامات ( سحب وعادم) للتحكم في دخول وخروج الشحنة ونواتج الاحتراق وتتم الدورة في أربع أشواط هي
- السحب
- الضغط
- الإشعال
- العادم
ثانيا: في شوط الضغط يكون صمام السحب مغلق وصمام العادم مغلق. حركة المكبس من أسفل إلى أعلى نتيجة لحركة المكبس لأعلى يقل الحجم داخل الأسطوانة ويرتفع الضغط وتزيد درجة الحرارة وتصبح الشحنة جاهزة للاحتراق.
ثالثا: في شوط الإشعال يكون صمام السحب مغلق وصمام العادم مغلق. حركة المكبس من أعلى إلى أسفل في نهاية شوط الضغط وقبل وصول المكبس إلى النقطة الميتة العليا تحدث الشرارة الكهربائيه فتؤدي إلى احتراق الشحنة ، ويجب أن تكون هذه الشرارة بمواصفات محددة من حيث التوقيت والقوة ويطلق على هذا الشوط الفعال أو شوط القدرة.رابعا : في شوط العادم يكون صمام السحب مغلق وصمام العادم مفتوح. حركة المكبس من أسفل إلى أعلى نتيجة حركة المكبس لأعلى وفتح صمام العادم تندفع غازات العادم ( نواتج الاحتراق) إلى خارج المحرك وتبدا الدورة من جديد.
تطور نظام الأشعال في السيارات
لقد مر نظام الإشعال المستخدم في المحركات بمراحل مختلفة إلى إن وصل إلى الشكل الموجود علية الأن وفيما يلي مراحل تطور نظام الإشعال.
نظام الاشتعال ذو الأنبوب الساخنHot Tube of Ignition System
 |
| نظام الاشتعال ذو الأنبوب الساخنHot Tube of Ignition System |
في التصميمات القديمة جدا لمحركات الاحتراق الداخلى في بداية التطور لنظام الإشعال كان يستخدم نظام إشعال يسمى نظام الاشتعال ذو الأنبوب الساخن وهذا النظام يعتمد على التسخين الخارجي لأنبوب متصل بغرفة الاحتراق ومصممة بحيث تتوهج لدرجة الاحمرار لإشعال خليط الهواء والوقود في محركات البنزين في نهاية شوط الانضغاط.
بالنسبة للمحركات العالية السرعة وجدت صعوبة في استخدام نظام الاشتعال ذا الأنبوب الساخن نتيجة لتغير توقيت الاشتعال أثناء دوران المحرك في السرعات والأحمال المختلفة مما أدى إلى ضرورة تصميم نطام يتفق مع متطلبات المحرك حيث ظهر نظام الشرارة الكهربائية حيث يعمل على توليد جهد عال يمكن الحصول علية إما بواسطة ماجنيتو أو ملف إشعال.
 |
| رسم تخطيطي لنظام الاشعال ماجنيتو |
وهو عبارة عن مولد صغيرة للشرر مكتفيه ذاتيا حيث تعمل على تولد نبضة من تيار الجهد العالي وتقوم بتوزيعها للأسطوانة المطلوبة في التوقيت المناسب. ويستخدم هذا النظام في محركات الدرجات النارية ولا يستخدم في السيارات.
ملف الاشعال Ignition Coil
هذا النظام يستخدم الطاقة الكهربائية الخارجة من البطارية أو الشاحن، لتوفير تيار الجهد المنخفض بالنظام. حيث يقوم الملف بتحويل الجهد المنخفض القادم من البطارية أو المولد إلى جهد عال والمطلوب لحدوث الشرارة. وبالمقارنة بالماجنيتو، فإن نظام الملف يوفر للمحرك بدء إدارة سلس.حيث تم ظهور نظام الإشعال الحثي التقليدي في عالم 1908 ميلادية، ولكن لم يتم استخدامه بدل من نظام الماجنيتو بالسيارات حتى سنة 1920.
وحتى وقت قريب ظل العمل بنظام ملف الإشعال هو السائد بدون أي تعديل جوهري. ولكن الحاجة لتصميم محرك نظيف تطلب نظام إشعال ينتج شرارة بها طاقة عالية، ويمكن ضبط توقيتها بدقة أعلى. ولذلك فالسعي مستمر لتطوير نظام الاشعال في محرك السيارة وانواع نظم الاشعال في السيارات.
مكونات منظومة الإشعال
- الدائرة الابتدائية
- الدائرة الثانوية
أولا : الدائرة الابتدائية
تحتوى الدائرة الابتدائية حسب نوع الإشعال على العناصر الآتية:
- البطارية
- مفتاح التشغيل
- مقاومة توالى
- الملف الابتدائي
- قاطع التلامس الميكانيكي
ثانيا: الدائرة الثانوية
تحتوى الدائرة الثانوية على العناصر الآتية:
- الملف الثانوي
- الموزع ومحتوياته
- شمعات الإشعال
أنواع نظم الاشعال في السيارات Ignition System Types
- منظومة الإشعال التقليدية.
- منظومات الإشعال الإلكترونية بقاطع اتصال.
- منظومات الإشعال الإلكترونية الكاملة ( مولد النبضة الحثى )
- منظومات الإشعال الإلكترونية الكاملة ( مولد هول .)
- منظومات الإشعال الإلكترونية ذو مولد النبضة الكهروضوئي.
- منظومات الإشعال الإلكترونية الكاملة بدون موزع.
- منظومات الإشعال المباشر
وسنسعي لتناول انظمة الاشعال في السيارات وتوضيح عناصرها وكيف تعمل في مواضيع منفصله اخري وستكون موجوده في قسم أنظمة الاشعال.