ملف الإشعال.
مع تطور محركات البنزين في السيارات نحو السرعة العالية، ونسبة الانضغاط العالية، والقدرة العالية، واستهلاك الوقود المنخفض، والانبعاثات المنخفضة، لم يعد جهاز الإشعال التقليدي قادرًا على تلبية متطلبات الاستخدام. يتكون جهاز الإشعال بشكل أساسي من ملف الإشعال وجهاز التبديل، ويتطلب تحسين طاقة ملف الإشعال أن تُنتج شمعة الإشعال شرارة كافية، وهو الشرط الأساسي لتكيف جهاز الإشعال مع تشغيل المحركات الحديثة.
عادةً ما تحتوي وحدة الإشعال على مجموعتين من الملفات: الملف الابتدائي والملف الثانوي. يستخدم الملف الابتدائي سلكًا مطليًا بالمينا أكثر سمكًا، يتراوح قطره عادةً بين 0.5 و1 مم، ويتكون من حوالي 200 إلى 500 لفة. أما الملف الثانوي فيستخدم سلكًا مطليًا بالمينا أقل سمكًا، يتراوح قطره عادةً بين 0.1 مم، ويتكون من حوالي 15000 إلى 25000 لفة. يُوصل أحد طرفي الملف الابتدائي بمصدر الطاقة ذي الجهد المنخفض (+) في السيارة، بينما يُوصل الطرف الآخر بجهاز الفصل (قاطع الدائرة). يُوصل أحد طرفي الملف الثانوي بالملف الابتدائي، بينما يُوصل الطرف الآخر بطرف خرج خط الجهد العالي لإخراج الجهد العالي.
يكمن سبب قدرة ملف الإشعال على تحويل الجهد المنخفض إلى جهد عالٍ في السيارة في تشابه شكله مع المحول الكهربائي العادي، حيث يتميز الملف الابتدائي بنسبة لفات أكبر من الملف الثانوي. إلا أن طريقة عمل ملف الإشعال تختلف عن المحول الكهربائي العادي، الذي يعمل بتردد ثابت يبلغ 50 هرتز، ويُعرف أيضًا بمحول تردد الطاقة. أما ملف الإشعال، فيعمل بنظام النبضات، ويمكن اعتباره محولًا نبضيًا، حيث يقوم بتخزين الطاقة وتفريغها بشكل متكرر وفقًا لسرعة المحرك المختلفة عند ترددات مختلفة.
عند تشغيل الملف الابتدائي، يتولد مجال مغناطيسي قوي حوله مع ازدياد التيار، وتُخزن طاقة هذا المجال في القلب الحديدي. وعندما يفصل جهاز التبديل دائرة الملف الابتدائي، يتلاشى المجال المغناطيسي للملف الابتدائي بسرعة، ويستشعر الملف الثانوي جهدًا عاليًا. وكلما تلاشى المجال المغناطيسي للملف الابتدائي بسرعة أكبر، زاد التيار لحظة انقطاع التيار، وكلما زادت نسبة عدد لفات الملفين، زاد الجهد المستحث في الملف الثانوي.
نوع الملف
تنقسم ملفات الإشعال، وفقًا للدائرة المغناطيسية، إلى نوعين: ملف مغناطيسي مفتوح وملف مغناطيسي مغلق. الملف المغناطيسي المفتوح هو النوع التقليدي، ويتكون من قلب حديدي مغطى بصفائح من الفولاذ السيليكوني بسمك 0.3 مم، ويحتوي على ملفين، أحدهما ثانوي والآخر ابتدائي. أما الملف المغناطيسي المغلق، فيتكون من قلب حديدي مشابه للنوع الثالث، يحيط بالملف الابتدائي، ثم يُلف الملف الثانوي حوله، ويتشكل خط المجال المغناطيسي بواسطة القلب الحديدي. يتميز الملف المغناطيسي المغلق بانخفاض التسرب المغناطيسي، وقلة فقد الطاقة، وصغر الحجم، ولذلك يُستخدم عادةً في أنظمة الإشعال الإلكترونية.
إشعال بالتحكم الرقمي
في محركات البنزين عالية السرعة للسيارات الحديثة، تم اعتماد نظام إشعال يتم التحكم فيه بواسطة معالج دقيق، والمعروف أيضاً بنظام الإشعال الإلكتروني الرقمي. يتكون نظام الإشعال من ثلاثة أجزاء: حاسوب دقيق، ومستشعرات متنوعة، ومشغلات إشعال.
في الواقع، في المحركات الحديثة، يتم التحكم في كل من نظام حقن البنزين ونظام الإشعال بواسطة وحدة تحكم إلكترونية واحدة (ECU)، والتي تشترك في مجموعة من الحساسات. وتتشابه هذه الحساسات بشكل أساسي مع تلك الموجودة في نظام حقن البنزين الإلكتروني، مثل حساس موضع عمود المرفق، وحساس موضع عمود الكامات، وحساس موضع الخانق، وحساس ضغط مشعب السحب، وحساس منع الاحتراق غير الطبيعي، وغيرها. ومن بينها، يُعد حساس منع الاحتراق غير الطبيعي حساسًا بالغ الأهمية مخصصًا للإشعال الإلكتروني (خاصةً في المحركات المزودة بشاحن توربيني لغازات العادم)، حيث يقوم بمراقبة حدوث الاحتراق غير الطبيعي ودرجته، كإشارة تغذية راجعة تُصدرها وحدة التحكم الإلكترونية لإصدار أمر الإشعال مسبقًا، مما يمنع حدوث الاحتراق غير الطبيعي ويحقق كفاءة احتراق أعلى.
ينقسم نظام الإشعال الإلكتروني الرقمي (ESA) إلى نوعين حسب بنيته: نظام التوزيع ونظام الإشعال الإلكتروني بدون توزيع (DLI). يستخدم نظام التوزيع ملف إشعال واحد فقط لتوليد الجهد العالي، ثم يقوم الموزع بإشعال شمعة الإشعال لكل أسطوانة بالتتابع وفقًا لتسلسل الإشعال. وبما أن دائرة الإشعال الإلكترونية تتولى تشغيل وإيقاف الملف الابتدائي للإشعال، فإن الموزع يلغي وظيفة قاطع الدائرة ويقتصر دوره على توزيع الجهد العالي.
إشعال ثنائي الأسطوانات
يعني نظام الإشعال ثنائي الأسطوانات أن أسطوانتين تشتركان في ملف إشعال واحد، لذا لا يُستخدم هذا النوع من الإشعال إلا في المحركات ذات عدد زوجي من الأسطوانات. في محرك رباعي الأسطوانات، عندما يقترب مكبسان من النقطة الميتة العليا في نفس الوقت (أحدهما للضغط والآخر للعادم)، تشترك شمعتا إشعال في نفس ملف الإشعال وتشتعلان في نفس اللحظة، فإن إحداهما تُحدث إشعالًا فعالًا والأخرى إشعالًا غير فعال. يحدث الإشعال الفعال في خليط الوقود ذي الضغط العالي ودرجة الحرارة المنخفضة، بينما يحدث الإشعال غير الفعال في غاز العادم ذي الضغط المنخفض ودرجة الحرارة العالية. لذلك، تختلف المقاومة بين قطبي شمعتي الإشعال اختلافًا كبيرًا، وبالتالي تختلف الطاقة المتولدة، مما ينتج عنه طاقة أكبر بكثير للإشعال الفعال، تُشكل حوالي 80% من إجمالي الطاقة.
إشعال منفصل
تعتمد طريقة الإشعال المنفصلة على تخصيص ملف إشعال لكل أسطوانة، حيث يُركّب ملف الإشعال مباشرةً فوق شمعة الإشعال، مما يُلغي الحاجة إلى سلك الجهد العالي. يتم تحقيق الإشعال في هذه الطريقة بواسطة حساس عمود الكامات أو من خلال مراقبة ضغط الأسطوانة لضمان دقة الإشعال، وهي مناسبة لمحركات الأسطوانات المختلفة، وخاصةً المحركات ذات 4 صمامات لكل أسطوانة. ونظرًا لإمكانية تركيب مجموعة شمعة الإشعال وملف الإشعال في منتصف عمود الكامات العلوي المزدوج (DOHC)، يتم استغلال المساحة المتاحة بالكامل. وبفضل إلغاء الموزع وخط الجهد العالي، يكون فقد الطاقة الناتج عن التوصيل والتسريب في حده الأدنى، مما يمنع التآكل الميكانيكي. كما أن تجميع ملف الإشعال وشمعة الإشعال لكل أسطوانة معًا، بالإضافة إلى الغلاف المعدني الخارجي الذي يُقلل بشكل كبير من التداخل الكهرومغناطيسي، يضمن التشغيل السليم لنظام التحكم الإلكتروني للمحرك.
إذا كنت ترغب في معرفة المزيد، فتابع قراءة المقالات الأخرى على هذا الموقع!
يرجى الاتصال بنا إذا كنتم بحاجة إلى مثل هذه المنتجات.
تلتزم شركة Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. ببيع قطع غيار سيارات MG&MUXS، ونرحب بكم للشراء.
