نظام الإشعال في محركات البنزين، أنواعه، أجزائه، سؤال وجواب

نظام الإشعال في محركات البنزين هو وسيلة تستخدم لإنتاج شرارة كهربائية لإشعال خليط الوقود والهواء؛ ينتج عن الاحتراق هذا المزيج في الاسطوانات القوة الدافعة اللازمة لتحريك السيارة، وفيما يلي دليل شامل عن نظام الإشعال في محركات البنزين.

نظام الإشعال في محركات البنزين

نظام الإشعال في محركات البنزين

يولد نظام الإشعال شرارة أو يسخن قطباً كهربياً إلى درجة حرارة عالية لإشعال خليط الوقود والهواء في محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالشرارة، والمراجل التي تعمل بالزيت والغاز ، ومحركات الصواريخ، إلخ.

لا يوجد نظام الإشعال التقليدي أو أي نوع في محركات الديزل لأنها لا تستعمل نظام الإشعال الذي ينتج شرارة بل تعتمد علي الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية.

حيث تعمل محركات الديزل بالضغط ودرجة الحرارة العالية والاشتعال على إشعال خليط الوقود والهواء باستخدام حرارة الانضغاط ولا تحتاج إلى شرارة (احتراق الوقود والهواء ذاتياً). 

عادة ما تحتوي على شمعات توهج تقوم بتسخين غرفة الاحتراق للسماح لها بالبدء في الطقس البارد. 

أنواع نظام الإشعال في محركات البنزين 

هناك ثلاثة أنواع من نظام الإشعال في محركات البنزين وهي:

1. نظام الإشعال التقليدي.
2. أنظمة الإشعال الإلكترونية.
3. أنظمة الإشعال بدون موزع.

أولاً نظام الإشعال التقليدي في محركات البنزين.

ينقسم نظام الإشعال التقليدي في محركات البنزين إلى دائرتين كهربائيتين ، الابتدائية والثانوية.

نظام الإشعال التقليدي في محركات البنزين

الدائرة الابتدائية تحمل جهدًا منخفضًا، تعمل هذه الدائرة على طاقة البطارية المنخفضة فقط ويتم التحكم فيها بواسطة نقاط التوقف ومفتاح الإشعال. 

عند تشغيل مفتاح الإشعال ، يتدفق تيار الجهد المنخفض من البطارية عبر الملفات الأولية لملف الإشعال ، عبر نقاط التوقف والعودة إلى البطارية. 

يتسبب تدفق التيار هذا في تكوين مجال مغناطيسي حول ملف الإشعال (الموبينة).

تتكون الدائرة الثانوية من اللفات الثانوية في الملف ، وخط الجهد العالي بين المشعب والملف (يشار إليه عادة باسم سلك الملف) على مشعبات الملف الخارجية ، وغطاء الموزع ، ودوار الموزع ، ووصلة الشرارة ، و شمعات الإشعال.

تتكون الدائرة الثانوية من اللفات الثانوية في الملف ، وخط الجهد العالي بين المشعب والملف (يشار إليه عادة باسم سلك الملف) على مشعبات الملف الخارجية ، وغطاء الموزع ، ودوار الموزع ، ووصلة الشرارة ، و شمعات الإشعال.

أثناء دوران المحرك ، تدور كامة عمود الموزع حتى تتسبب النقطة العالية للكامة في فصل نقاط التوقف فجأة على الفور عندما تكون النقاط مفتوحة (غير متصلة) ، يتوقف تدفق التيار عبر اللفات الابتدائية لملف الإشعال، هذا يتسبب في انهيار المجال المغناطيسي حول الملف.

يمتص المكثف الطاقة ويمنع قوسًا بين النقطتين في كل مرة يتم فتحه. يساعد هذا المكثف أيضًا في الانهيار السريع للمجال المغناطيسي.

وظيفة مكونات أجزاء نظام الإشعال التقليدي في محركات البنزين 

كل جزء من أجزاء نظام الإشعال التقليدي في محركات البنزين له زظيفة معينة يقوم بها لكي يعمل النظام ككل بشكل سليم وهذه الأجزاء هي:

1- البطارية (Battery)

بطارية السيارة هي مصدر إمداد جميع الأجهزة والإستهلاكات بالتيار الكهربي.

تقوم البطارية في السيارة علي تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، وتقوم أيضاً بتخزين طاقة المولد (الدينامو) للإستفادة منها عند عدم كفاية إنتاج الموزع.

2- مفتاح الإشعال في نظام الإشعال التقليدي في السيارة 

يقوم بتوصيل وقطع التيار الكهربي إلى دائرة الإشعال.

3- مقاومة التوالي 

تعرف أحياناً بمقاومة الموازنة وتقوم هذه المقاومة عند بدء الإدارة والمحرك بارد بإمداد تيار عالي إلى ملف الإشعال حيث أن مقاومتها تكون منخفضة بسبب انخفاض درجة حرارتها.

ولكن بعد فترة ترتفع درجة حرارتها مما يؤدى إلى إرتفاع مقاومتها لمرور التيار فيقل التيار المار إلى ملف الإشعال لحمايته من ارتفاع درجة حرارته وإحتراقه أو حدوث قصر بالملفات لذلك تسمى هذه المقاومة بمقاومة الموازنة.

حيث تمرر تيار عالي أولاً ثم ينخفض عند إرتفاع درجة الحرارة بسبب إستمرار التشغيل لفترة طويلة وتبلغ قيمتها نحو (1,2 ) إلي (1,8)  أوم.

4- ملف الاشعال (الموبينة)

ملف الإشعال (موبينة السيارة)

يتكون ملف الإشعال من قلب من شرائح الحديد المطاوع يلف حوله الملف الثانوي ذو العدد الكبير من الملفات المصنوعة من سلك النحاس المعزول الرفيع وأيضاً الملف الابتدائي ذو العدد القليل نسبياً من الملفات المصنوعة من سلك النحاس ذات القطر الأكبر من سلك الملف الثانوي.

ويلف هذان الملفان أحدهما داخل الأخر حيث يلف الملف الثانوي أولاً حول القلب الحديدي ثم يلف حوله الملف الابتدائي.

ويوجد بداخل بعض أنواع ملفات الإشعال زيت مهمته التبريد وذلك بسبب الحرارة الناتجة من إنهيار المجال المغناطيسي والفولتية العالية المتولدة.

ولذا يعتبر ملف الإشعال هو نقطة الاتصال بين الدائرة الابتدائية والدائرة الثانوية في دائرة الإشعال ويعمل على تحويل جهد البطارية المنخفض ( 12 فولت إلى جهد الإشعال العالي الذي يتراوح بين (10000 إلى 30000 فولت).

5- المكثف في نظام الإشعال التقليدي في السيارة 

المكثف عبارة عن مجموعة من الرقائق ( ألواح معدن عازلة ) داخل علبة أسطوانية من الألمنيوم ويتصل أحد طرفي الرقائق من الداخل ويصبح سالباً بينما يتصل الطرف الأخر بسلك متصل بالملف الابتدائي.

وتتراوح سعة المكثفات المستخدمة في السيارات بين (0.15 : 0.50) ميكروفاراد.

مع ملاحظة أن المحركات ذات السرعة البطيئة تحتاج مكثفات ذات سعة أعلى.

ويجب أن تكون سعة المكثف المستخدم حسب مواصفات المنتج ويمكن ملاحظة اذا كانت سعة المكثف أكبر من أو أقل من اللازم بالنظر إلى قطعتي الاتصال للابلاتين فإذا كان النقر في الطرف السالب تكون السعة أكبر من اللازم والعكس صحيح. 

وظيفة المكثف في نظام الإشعال التقليدي في السيارة: 

• يعمل على زيادة القوة الكهربائية المستنتجة في الملف الثانوي وذلك عند قطع الدائرة الابتدائية بواسطة قاطع التلامس حيث يحدث تفريغ للطاقة الكهربائية المخزنة في المكثف في عكس اتجاه التيار الأصلي مما يؤدى إلى سرعة تلاشي المجال المغناطيسي الناشئ عند مرور تيار البطارية بالملف الابتدائي.
• يحمى نقاط التلامس من الاحتراق والتلف بسبب الشرارة التي تحدث في قاطع التلامس وذلك عند توصيل وقطع التيار حيث يمتص ويخزن الطاقة الكهربية.
• في حالة وجود عيب بالمكثف فإن ذلك يؤدي إلى تلف قاطع التلامس سريعا وضعف الشرارة بحيث لا تكفي لإشعال مخلوط الهواء والوقود بالأسطوانة أو قد تؤدي لعدم حدوث الشرارة.

6- قاطع التلامس ( الابلاتين )

يقوم قاطع التلامس بوصل وفصل دائرة التيار الابتدائي وتصل أحدي نقاط التلامس ( الموجبة ) بالملف الابتدائي والنقطة الأخرى (القطب السالب) بالأرضي.

وعند توصيل نقاط التلامس يتصل القطب الموجب لقاطع التلامس مع القطب السالب وتكتمل الدائرة الابتدائية ويبدأ تكوين المجال في الملف وعند إبعاد القطب المتحرك بواسطة كامة عمود الموزع فإن ذلك يؤدى إلى تلاشي المجال المغناطيسي في ملف الإشعال وتوليد شرارة عند قطبي شمعة الإشعال ويتم توزيع الشرارة الكهربية طبقا لترتيب الاشتعال.

وتصمم حدبات القطع ( الكامة ) بحيث يكون عددها مساوي لعدد الأسطوانات بالمحرك.

7- موزع الشرر (الإسبراتير)

موزع الشرر في نظام الإشعال التقليدي في السيارة ببساطة شديدة جداً يقوم بتوزيع الشرر علي شمعات الاحتراق في السيارة.

ومن ثم تقوم شمعات الإحتراق بإحداث الشرارة داخل غرفة الأحتراق بإسطوانة المحرك، لإشعال خليط الوقود والهواء.

8- أسلاك الضغط العالي 

تقوم بنقل التيار الكهربي ذات الجهد العالي من موزع الشرر إلي شمعات الاحتراق في السيارة التي تقوم بإحداث الشرارة داخل اسطوانة المحرك.

9- شمعات الإحتراق (البوجيهات)

تعمل شمعات الإشعال بإحداث الشرارة داخل غرفة الأحتراق بالأسطوانة المحرك.

ثانياً ما هو نظام الإشعال الإلكتروني؟

تم تطوير نظام الإشعال في محركات البنزين نظراً لحدوث التأكل السريع لنقاط التلامس بقاطع الاتصال ( الابلاتين ) في نظام الإشعال التقليدي مما يسبب حدوث مشاكل عديدة في هذا النوع من الإشعال (الإشعال التقليدي في السيارة).

لذلك تم تطوير نظام الإشعال التقليدي في محركات البنزين إلي نظام الإشعال الإلكتروني، حيث تم التخلص من مشاكل قاطع الإتصال.

في محرك الاحتراق الداخلي، يكون الاحتراق عبارة عن دورة مستمرة ويحدث آلاف المرات في الدقيقة، لذلك يلزم وجود مصدر إشعال فعال ودقيق. 

جاءت فكرة الاشتعال بالشرارة من مسدس لعبة كهربائي يستخدم شرارة كهربائية لإشعال مزيج من الهيدروجين والهواء لإطلاق الفلين.

أدت الحاجة إلى زيادة عدد الأميال وتقليل الانبعاثات وزيادة الموثوقية إلى تطوير نظام الإشعال الإلكتروني.

لا يزال لدى هذا النظام موزع، ولكن تم استبدال نقاط الإتصال بملف التقاط، وهناك وحدة إلكترونية للتحكم في نظام الإشعال الإلكتروني.

مميزات الإشعال الإلكتروني في محركات البنزين

• الحصول على شرارة قوية عند السرعات العالية للمحرك احتراق جيد للشحنة عند ظروف التشغيل المختلفة للمحرك زيادة القدرة المستفادة
• التقليل من استهلاك الوقود
• التقليل من انبعاث المواد الملوثة في العادم
• سهولة وقلة الصيانة
• ضبط توقيت الشرارة بدقة عالية

عيوب نظام الإشعال الإلكتروني في محركات البنزين

• تكاليف الصيانة مرتفعة
• تحتاج إلى أجهزة خاصة لإختبارها وتشخيص اعطالها
• تلف مكونات الإشعال الإلكتروني إذا تعرضت إلى درجات حرارة عالية
• الأخطاء في توصيل الدوائر الكهربية وبالأخص قطبي البطارية تؤدي إلى تلف مكونات الإشعال الإلكتروني

أجزاء نظام الإشعال الإلكتروني

أجزاء نظام الإشعال الإلكتروني مثل نظام الإشعال التقليدي في السيارة إلي أن الأختلاف في بعض المكونات حيث تم إدخال وحدة التحكم الإلكترونية في نظام الإشعال الإلكتروني.

ثالثاً نظام الإشعال الإلكتروني بدون موزع

يعتبر نظام الإشعال الإلكتروني بدون موزع من أحدث دوائر الإشعال الإلكترونية ومن أهم مزايا هذا النظام التخلص من الموزع حيث أن الموزع كان عبئاً ميكانيكيا كبيراً مما كان يؤدي إلى التقليل من كفاءة دائرة الإشعال.

وفي هذا النوع من الإشعال بدون موزع يستخدم ملف إشعال واحد لكل إسطوانتين بالمحرك وفيه تحدث الشرارة في إسطوانتين معاً في أن واحد أحدهما في نهاية شوط الضغط والاسطوانة الأخرى في نهاية شوط العادم وتكون الأخيرة غير مهمة ولا تحدث أي تأثير حيث أنه لا يوجد بنزين للاحتراق في هذه الظروف ( اي قرب نهاية شوط العادم ).

وتقوم وحدة التحكم الإلكترونية ECU بالتحكم في الدائرة عن طريق استقبال المعلومات المختلفة عن حالة المحرك بواسطة مجموعة الحساسات وهي كالتالي:

1. حساس الضغط المطلق لمجمع السحب 
2. حساس درجة حرارة مياه التبريد 
3. حساس درجة حرارة الهواء المسحوب 
4. حساس وضع صمام خانق 
5. حساس قياس كمية الهواء المسحوب 
6. حساس وضع عمود الكامات
7. حساس وضع عمود المرفق 
8. حساس إشارة الصفع 
9. حساس سرعة السيارة

سؤال وجواب عن نظام الإشعال في محركات البنزين 

وبعد أن تعرفنا علي نظام الإشعال في محركات البنزين ، ما هو ، أنواعه ، أجزائه سوف نذهب الآن إلي أسئلة وإجاباتها.

ما المقصود بنظام الإشعال في محركات البنزين؟

نظام الإشعال في محرك البنزين، هو وسيلة تستخدم لإنتاج شرارة كهربائية لإشعال خليط الوقود والهواء ؛ ينتج عن احتراق هذا المزيج في الاسطوانات القوة اللازمة لتحريك السيارة.

ما هي وظيفة نظام الإشعال في محركات البنزين؟

الغرض من نظام الإشعال هو إحداث شرارة كهربائية في غرفة احتراق المحرك ، في الوقت المناسب تماماً، مما يؤدي إلى إشعال خليط البنزين والهواء.

ما هي الأنواع الثلاثة لأنظمة الإشعال في محركات البنزين؟

هناك ثلاثة أنواع أساسية من أنظمة اشتعال السيارات: تعتمد على الموزع ، ولا تعتمد على الموزع ، وتلك التي تعمل بنظام التحكم الإلكتروني (ECU).

ماذا يتكون نظام الإشعال في محركات البنزين؟

يتكون نظام الإشعال من بطارية، ملف الإشعال ، والموزع ، وغطاء الموزع ، والدوار ، وأسلاك التوصيل ، وشمعات الإشعال.

ما هما تصنيفان لأنظمة الاشتعال؟

اعتمادًا على الطاقة الكهربائية التي يتم توفيرها لشمعة الإشعال ، ينقسم نظام الإشعال إلى نوعين رئيسيين. 

وهما الاشتعال الحثي واشتعال التفريغ بالمكثف (CDI)، كلا نوعي الإشعال يؤديان نفس العملية ، لكن الاختلاف هو إمداد طاقة كهربائية لشمعة الإشعال.

ما هو نظام الإشعال الإلكتروني؟

نظام الإشعال الإلكتروني هو نوع نظام الإشعال الذي يستخدم دائرة إلكترونية ، عادة بواسطة ترانزستورات تتحكم فيها مجموعة حساسات لتوليد نبضات إلكترونية تولد بدورها، شرارة عن كريقها يتم حرق الخليط.

ما هي أهمية نظام الاشتعال؟

في الأساس ، نظام الإشعال هو ما يجعل سيارتك تحرق الوقود في انفجار صغير في اللحظة التي تحتاجها لتوليد الطاقة. 

إذا تم القيام به بشكل غير صحيح ، مع مرور الوقت أو عدم وجود شرارة كافية ، تنخفض الطاقة وتزداد الانبعاثات سوءًا.

ما هي وظيفة ملف الإشعال؟

يعمل ملف الإشعال كمحول، وذلك عن طريق ملفين أحدهما داخل الآخر، يحول ملف الإشعال الطاقة الكهربائية المنخفضة من بطارية السيارة إلى جهد عالي، ويحفظها لفترة وجيزة ، ثم ينبعث منها كنبض تيار عالي الجهد إلى شمعة الإشعال.

ما هو غطاء الموزع والدوار؟

نظام الإشعال في محركات البنزين - أنواعه ، أجزائه، سؤال وجواب

أغطية الموزع والدوارات مسؤولة عن تمرير الجهد من ملفات الإشعال إلى أسطوانات المحرك من أجل إشعال خليط الوقود والهواء بالداخل وتشغيل المحرك. 

يتصل الملف مباشرة بالدوار ، ويدور الجزء المتحرك داخل غطاء الموزع.

وهنا لقد وصلنا إلي نهاية موضوع اليوم الذي كان يدرو حولنظام الإشعال في محركات البنزين - أنواعه ، أجزائه، سؤال وجواب.

نتمني لكم الأستفادة من هذا الشرح.