تعتبر فهم أجزاء دورة الوقود في محركات البنزين أمرًا حيويًا لأي مبتدئ يرغب في الغوص في عالم تكنولوجيا السيارات، إن محركات الاحتراق الداخلي (محركات البنزين) هي القلب النابض لأي سيارة على وجه هذه الأرض، سنكشف في هذا المقال عن دليل مبسط وشامل لأجزاء هذه الدورة المعقدة، مما يمكننا من فهم وظيفة كل جزء وأهميته في تحقيق أداء محرك البنزين الفعال، هيا بنا نستكشف عالم دورة الوقود في محركات البنزين!
 |
أجزاء دورة الوقود في محركات البنزين: دليل المبتدئين |
دورة الوقود في محركات البنزين
دورة الوقود في محركات البنزين هي جزء من السيارة يأخذ الوقود من خزان الوقود ويوصله إلى المحرك، هذا النظام مسؤول عن تزويد الوقود حسب متطلبات وإمكانيات المحرك، يجب أن يعمل كل جزء من نظام الوقود في السيارة بشكل صحيح لتحقيق الأداء المطلوب للمحرك.
يعتبر نظام الوقود في السيارة من الأنظمة الأساسية التي تساعد في عملية الاحتراق في محركات الاحتراق الداخلي، أنها تساعد في نقل الوقود إلى غرفة الاحتراق لبدء تشغيل السيارة، وإليك كيف يحدث ذلك.
يمتزج الوقود مع الهواء قبل دخوله إلى غرفة الاحتراق، ثم ينتقل الوقود عبر صمامات السحب، وتقوم المكابس بضغط خليط الهواء والوقود، وتشعل شمعات الإشعال الخليط لتشكل انفجاراً، ينتج عن هذا الانفجار ضغط عالي جدًا يؤدي إلى تدوير العمود المرفق، والذي يقوم بعد ذلك بتشغيل السيارة، ولكن كيف يدخل الوقود إلى غرفة الاحتراق؟
عندما تقوم بتزويد سيارتك بالوقود في محطة الوقود، يدخل الوقود إلى خزان الوقود، تقوم بعض مكونات النظام بنقل الوقود إلى المحرك حيث تكون هناك حاجة إليه، هذه المكونات التي تحتوي على الوقود وتزوده بالمحرك هي أجزاء نظام الوقود.
أجزاء دورة الوقود في محركات البنزين. لكن أولاً، دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل دورة الوقود في محركات البنزين.
كيف يعمل نظام الوقود في السيارة
عندما يصل مقياس الوقود في سيارتك إلى ربع الخزان، ستقود سيارتك إلى محطة الوقود المفضلة لديك وتملأ الخزان. يبدأ الوقود رحلته عند المضخة:
- يتدفق الوقود عبر مضخة الوقود، حيث تقوم المضخة بتوصيل الوقود من خزان الوقود إلى المحرك، تم تجهيز بعض السيارات مضخات وقود متعددة. تعتبر مضخات الوقود المتعددة مثالية لضمان حصول السيارة دائمًا على الوقود بغض النظر عن التضاريس التي تسير عليها. على سبيل المثال، عندما تقوم السيارة بانعطاف حاد أو القيادة على منحدر شديد الانحدار وتدفع الجاذبية الوقود بعيدًا عن مضخة الوقود، فهذا يضمن حصول إحدى المضخات على الأقل على الوقود.
- تقوم المضخة بدفع الوقود عبر خطوط الوقود، التي تنقل الوقود من الخزان إلى المحرك من أجل الاحتراق. خطوط الوقود مصنوعة من مواد معدنية وبلاستيكية متينة، وأثناء وجودها تحت أرضية السيارة وفي مكان ضعيف على ما يبدو، يتم وضعها في مناطق لا يمكن أن تتضرر بسبب الطقس أو ظروف الطريق أو التعرض للحرارة. عادم المحرك أو المكونات الأخرى.
- فلتر الوقود هو المحطة التالية للبنزين قبل أن يصل إلى المحرك الخاص بك. ومن الضروري أن يكون الوقود الذي يدخل المحرك نظيفاً وخالياً من الأوساخ أو الجزيئات الملوثة. لمنع دخول الاتربة إلى المحرك، يساعد فلتر الوقود على إزالة الأوساخ أو الاتربة. لا يمكن لفلتر الوقود المسدود أو المتسخ أن يمنع الجزيئات الضارة من دخول المحرك والتسبب في جميع أنواع الأضرار. قد لا تحتوي السيارات الأحدث على مرشحات وقود صالحة للخدمة لأنها موجودة في خزان الوقود. يتطلب استبدال الفلتر استبدال المجموعة بأكملها.
- بمجرد مرور الوقود عبر مرشح الوقود، يصل إلى المحرك ويتم حقنه في غرفة الاحتراق لإحداث الاحتراق باستخدام شمعات الاشعال أو حاقنات الوقود (على حسب النوع المستخدم في السيارة).
أجزاء دورة الوقود في محركات البنزين
 |
أجزاء دورة الوقود في محركات البنزين |
يتكون نظام الوقود في السيارة من عدة مكونات مختلفة لجعل هذه العملية تتم بسلاسة. توجد مضخة الوقود، وخزان الوقود، وخطوط الوقود، وفلتر الوقود، وحاقن الوقود، والمكربن. لا يختلف الأمر حقًا عن عمل القلب والأوردة والكلى في جسمك معًا للحفاظ على حركتك.
إذا تعطل أحد هذه المكونات فقط، فقد ينتج عن هذا خلل. عندها إما أن المحرك لن يعمل على الإطلاق، أو أنه سيعمل ببطء شديد. فيما يلي قائمة بأجزاء دورة الوقود في محركات البنزين:
- خزان الوقود
- مضخه وقود
- حاقن الوقود
- المكربن
- مرشح الوقود
- خطوط الوقود
- عداد الوقود
- وحدة إرسال مقياس الوقود
- ضوابط انبعاث البخار
- منظم الضغط
1- خزان الوقود
 |
خزان الوقود |
كما يوحي الاسم، هذا هو الخزان الذي يحتوي على الوقود في السيارة، يبقى الوقود داخل الخزان عند ضخ الوقود إلى السيارة من مضخة محطة الوقود.
ويبقى الوقود داخل الخزان، وتقوم مكونات النظام الأخرى بنقله إلى غرفة الاحتراق. يحتوي خزان الوقود أيضًا على مضخات وقود داخل الخزان، ومرشحات وقود، وعوامات، ووحدات إرسال لقياس مستوى الوقود.
إن الوظيفة الأساسية لخزان الوقود، بالطبع، هي تخزين الوقود (مثل الغاز أو الديزل أو البنزين) حتى يصبح جاهزًا للاستخدام، ومع ذلك، هذا ليس كل ما يفعله فقط
ستجد داخل الخزان وحدة إرسال تتيح لك معرفة كمية الغاز الموجودة في الخزان. وحدة الإرسال هذه، التي تتكون غالبًا من عوامة على ذراع معدنية متصلة بمقاوم، ترسل إشارة إلى مقياس الوقود في مجموعة أدوات السيارة.
2- مضخة الوقود
 |
مضخة الوقود |
تقوم مضخة الوقود بأخذ الوقود من خزان الوقود وتوصيله إلى باقي أجزاء دورة الوقود في محركات البنزين عبر خطوط الوقود، في حالة محرك البنزين، يقوم حاقن الوقود بحقن الوقود في المكربن، أما في محرك الديزل، يقوم حاقن الوقود بحقن الوقود مباشرة في غرفة الاحتراق.
تحتوي مضخة الوقود على النوعين الرئيسيين التاليين:
- مضخة الوقود الميكانيكية: يستخدم المحرك لتشغيل هذه المضخة، يتم استخدام سلسلة أو حزام لتوصيل المحرك بمضخة الوقود.
- مضخة الوقود الكهربائية: يستخدم نظام حقن الوقود الكهربائي للتحكم في هذه المضخة، لديها موثوقية أكبر من المضخة الميكانيكية.
يوجد داخل خزان الوقود مضخة الوقود، تحتوي العديد من السيارات الجديدة على المضخة في الخزان، إذا كان لديك سيارة قديمة، فقد تجد مضخة الوقود في وسط المحرك وخزان الوقود.
تلعب مضخة الوقود دورًا حاسمًا في تشغيل السيارة لأن كل سيارة تعمل بمحرك الاحتراق الداخلي تحتاج إلى الوقود لبدء التشغيل. ولذلك، تعمل مضخة الوقود لحظة تشغيل السيارة، وتظل تعمل طوال فترة تشغيل المحرك.
ومع ذلك، فإن هذا يعرض مضخة الوقود للفشل؛ بمجرد تعطل المضخة تمامًا، لن تعمل السيارة حتى تقوم باستبدالها.
3- حاقن الوقود
 |
حاقن الوقود |
مثل مضخات الوقود، تقوم حاقنات الوقود بنقل الوقود إلى غرف الاحتراق، يتم تشغيل حاقن الوقود بواسطة مضخة الوقود، حيث يأخذ الوقود من مضخة الوقود، وتختلف عملية حقن حاقن الوقود حسب طبيعة المحرك.
يتم التحكم في حاقنات الوقود في السيارات الحديثة عن طريق أجهزة الاستشعار الكهربائية ووحدة التحكم الإلكترونية.
عندما تدوس على دواسة السرعة (البنزين)، يتم إرسال إشارة إلى صمام كهربائي صغير ليفتح ويسمح بدخول الوقود إلى غرفة الاحتراق الداخلي، عند اكتمال الطلب، يتم إصدار إشارة لإغلاق الصمام، هذا الصمام هو في الأساس حاقن وقود السيارة.
في حالة محرك الديزل، يقوم حاقن الوقود بحقن الوقود مباشرة في غرفة الاحتراق، أما في محرك البنزين، يقوم حاقن الوقود أولاً بحقن الوقود في المكربن حيث يتم خلط الوقود مع الهواء، ثم يقوم المكربن بنقل خليط الهواء والوقود إلى محرك الاحتراق.
4- المكربن (السيارات القديمة)
 |
المكربن |
كما تعلم فإن محرك الاحتراق الداخلي يحتاج إلى خليط من الهواء والوقود قبل الإشعال، في السيارات القديمة التي لا تعمل بحقن الوقود، يكون المكربن هو المكون المسؤول عن خلط الوقود والهواء، بعد أن يتم الخليط، يتم إرساله إلى غرفة الاحتراق، حيث تشعله شمعة الإشعال. إذن تتمثل المهمة الرئيسية لهذا الجزء من نظام الوقود في خلط الهواء والوقود معًا.
عندما يقوم حاقن الوقود بحقن الوقود في المكربن، فإنه يمتص الهواء من البيئة، ويخلطه مع الوقود المحقون، ويصنع خليط الوقود والهواء، بعد الخلط الصحيح، يقوم المكربن بنقل خليط الوقود والهواء إلى غرفة احتراق المحرك لإجراء عملية الاحتراق.
5- مرشح الوقود
 |
مرشح الوقود |
يعمل فلتر الوقود تمامًا كما يبدو: فهو يقوم بتصفية الوقود، وبشكل أكثر تحديدًا، في حالة وجود أي جزيئات من الصدأ أو الرواسب أو الملوثات الأخرى في خزان الوقود الخاص بك، فإن مرشح الوقود يتأكد من عدم وصولها إلى بقية النظام.
وهذا أمر حيوي، لأن مثل هذه الجزيئات يمكن أن تلحق الضرر بالمحرك، يمكن وضع فلتر الوقود في الخزان نفسه، أو قد يكون في خطوط الوقود.
يلعب فلتر الوقود دورًا كبيرًا في التشغيل السليم لنظام إمداد الوقود، نظرًا للتفاوتات الشديدة في حاقنات الوقود، يمكن أن تتلف بسهولة شديدة بسبب الاتربة، كما تستخدم المركبات التي يتم حقنها بالوقود مضخات الوقود الكهربائية.
يتم وضع فلتر الوقود بين مضخة الوقود وخزان الوقود، عندما يمتص خزان الوقود الوقود من خزان الوقود، يمر الوقود أولاً عبر المرشحات، تقوم المرشحات بإزالة تلوث الوقود الصلب ومن ثم توصيل الوقود المفلتر إلى مضخة الوقود.
6- خطوط الوقود
خطوط الوقود هي الدي ينتقل فيه الوقود بين أجزاء دورة الوقود، على سبيل المثال، يقومون بنقل الوقود من خزان الوقود إلى المكربن، حيث تربط خطوط الوقود جميع أجزاء دورة الوقود في محركات البنزين، تقوم هذه الخطوط بتزويد الوقود من خزان الوقود إلى حاقن الوقود، تقوم الخراطيم المرنة والخطوط الفولاذية بنقل الوقود من الخزان إلى المحرك.
لا تستخدم النحاس أو الألومنيوم عند إصلاح أو استبدال خطوط الوقود الفولاذية، يجب عليك استبدال الخطوط الفولاذية بالفولاذ. وبالمثل، عند استبدال الخرطوم المطاطي المرن، يجب عليك استخدام الخرطوم الصحيح، عند الاستبدال افصل جميع الخراطيم بعناية من نظام العادم.
7- عداد أو مقياس الوقود
 |
عداد الوقود |
عداد الوقود هو وحدة عرض تعرض مستويات الوقود على لوحة القيادة، وهذا يساعد السائق على مراقبة مستوى الوقود في خزان الوقود، بالإضافة إلي أنه يحذر السائقين عند نفاد الوقود.
عداد الوقود مهم لعدة أسباب:
- تحديد المدى المتبقي: يساعد عداد الوقود السائق على معرفة كمية الوقود المتبقية في خزان الوقود. بناءً على ذلك، يمكن للسائق تقدير المدى الذي يمكن قطعه قبل أن ينفد الوقود، هذا يساعد في تجنب الوقوع في حالة نفاد الوقود في منتصف الطريق.
- التخطيط للتعبئة: يساعد عداد الوقود السائق على تحديد أفضل وقت لتعبئة خزان الوقود، عندما يكون مستوى الوقود منخفضًا، يمكن للسائق التخطيط لتعبئة الوقود في المحطة القادمة بناءً على الحاجة والملاءمة.
- الوقاية من مشاكل الوقود: قد يشير انخفاض مستوى الوقود في عداد الوقود إلى وجود مشكلة في نظام الوقود مثل تسرب أو انسداد. بالتالي، يمكن للسائق التعامل مع المشكلة في وقت مبكر قبل أن تتسبب في مشاكل أكبر أثناء القيادة.
- الراحة والسلامة: عندما يكون لديك عداد وقود يعمل بشكل صحيح ويعرض معلومات دقيقة، يمكن أن يعزز الشعور بالراحة والأمان أثناء القيادة، حيث يعرف السائق دائمًا مدى الوقود المتبقي ويمكنه اتخاذ القرارات المناسبة بناءً على ذلك.
8- وحدة إرسال مقياس الوقود
مقياس إرسال الوقود هو جهاز يستخدم في دورة الوقود في محركات البنزين لقياس مستوى الوقود المتبقي في خزان الوقود.
يتكون المقياس عادة من مستشعر يتصل بشكل مباشر أو غير مباشر بالخزان، ويقيس كمية الوقود المتبقية بناءً على تغير المستوى في الخزان.
9- ضوابط انبعاث البخار
تُستخدم عناصر التحكم هذه مع خطوط إرجاع الوقود، يستخدم هذا الجزء من النظام الشامل لمنع تفريغ أبخرة البنزين في الهواء المحيط، عندما يحدث هذا، يمكن أن تحدث بعض الأشياء السيئة التالية:
- دخول رائحة بنزين سيئة إلى السيارة
- تشتعل أبخرة البنزين
- إنه أمر سيء للبيئة
10- منظم ضغط الوقود
يتأكد هذ الجزء من دورة الوقود في محركات البنزين من أن النظام يحافظ بشكل صحيح على كمية مناسبة من الضغط المطلوب. تُستخدم وحدة تنظيم ضغط الوقود بشكل شائع في السيارات التي يتم حقنها بالوقود لأن حاقنات الوقود تولد ضغطًا أكبر من المكربنات.
ما هو الغرض من خزان الوقود؟
الغرض من خزان الوقود هو الاحتفاظ بالوقود اللازم للمحرك، وهو يُصنع عادًة من الفولاذ أو الألومنيوم أو مركبات المطاط الصناعي والبلاستيك المقوى بالألياف المقاومة للهب.
وهذه الخزانات مطلية بسبيكة الرصاص والقصدير لحماية الخزان من تأثير التآكل مع مرور الزمن، يتم وضع هذا الخزان في أي موضع مناسب للسيارة أو على حسب تصميم السيارة.
بالنسبة للسيارات ذات المحرك الأمامي، يوجد خزان الوقود في الجانب السفلي من حجرة الأمتعة (الشنطة) في الطرف الخلفي أو فوق المحور الخلفي مباشرة، وبالنسبة للمحركات الخلفية، يتم وضع خزان الوقود في المقدمة خلف الحجرة.
توجد لوحتان حواجز داخل خزانات الوقود لأنه عند استخدام الفرامل على السيارة، يرتفع الوقود داخل السيارة أو عندما تستدير السيارة، ثم يندفع أيضًا الوقود داخل الخزان، لذا تساعد لوحة الحواجز هذه على تقليل تدفق الوقود بالداخل.
تقسم هذه الألواح الخزان إلى عدة حجرات متصلة ببعضها البعض عبر أنبوب، تتم تعبئة البنزين بواسطة غطاء الفتح الصغير، يتم وضع مرشح في نهاية الخزان لخط الوقود ويتم توفير فتحة صغيرة للتهوية في الغلاف، يتم تركيب سدادة تصريف في الجزء السفلي من الخزان لإزالة الرواسب، كما يتم تزويد خزان الوقود أيضًا بوحدة استشعار لقياس الوقود للتحقق من مستوى الوقود داخل الخزان.
لماذا نستعمل المرشح في دورة الوقود؟
يستعمل المرشح في دورة الوقود ليمنع الأوساخ من الدخول إلي المحرك، لأنه يجب أن يقوم نظام الوقود بتصفية الوقود قبل إرساله إلى المحرك من أجل التشغيل السلس والأداء العالي
أيضًا المرشح يساعد في حماية المكونات الحساسة في نظام الوقود مثل حاقنات الوقود ومضخات الوقود من التلف والتآكل الناجم عن وجود الشوائب والرواسب، هذا يساعد في ضمان عمر أطول لهذه المكونات وتحسين أدائها.
كما أنه يعمل على تحسين أداء المحرك وذلك من خلال تنقية الوقود ومنع وجود الشوائب والرواسب، يمكن للمرشح أن يساهم في تحسين أداء المحرك، عندما يكون الوقود نظيفًا، يتم حرقه بشكل أفضل ويزيد من كفاءة المحرك، مما يؤدي إلى زيادة القدرة وتحسين استجابة المحرك.
ليس ذلك فقط، بل أنه يساهم في الحفاظ على النظام البيئي وذلك عن طريق إزالة الشوائب والرواسب من الوقود، يقلل المرشح من انبعاثات الملوثات إلى البيئة، وبالتالي يساهم في الحفاظ على نظام بيئي صحي وتقليل تأثيرات التلوث الناجمة عن احتراق الوقود.
ما هو دور الحاقن؟
الحاقن هو مكون في نظام الوقود مسؤول عن رش كمية محددة من الوقود في غرفة الاحتراق في محرك السيارة، أي أنه يقوم بحقن الوقود في الوقت المناسب.
يتم التحكم في حاقنات الوقود عن طريق وحدة التحكم الالكترونية لضمان أعلى كفاءة. بناءً على المدخلات من وحدة التحكم الالكترونية، سوف يقومون برش كمية محددة من البنزين، من المهم تنظيف الحاقنات بانتظام للحفاظ على عملها بكفاءة.
ما هي أجزاء دورة الوقود ووظائفها؟
يحتوي نظام الوقود على الأجزاء والوظائف الرئيسية التالية:
وظيفته |
الجزء |
|---|---|
يستخدم لتخزين الوقود |
خزان الوقود |
تستخدم المرشحات لإزالة التلوث من الوقود وتنقيته وتنظيفه |
المرشح |
يستخدم حاقن الوقود لحقن الوقود في غرفة الاحتراق |
الحاقن |
تستخدم لتزويد الوقود من الخزان إلى حاقن الوقود |
المضخة |
يوضح كمية الوقود الموجودة في خزان الوقود |
مقياس الوقود |
يستخدم للتعامل مع الضغط داخل النظام والحفاظ عليه |
منظم الضغط |
تستخدم هذه الخطوط لتزويد الوقود إلى الأجزاء المختلفة من نظام الوقود |
حطوط الوقود |
ما هو الهدف من دورة الوقود في السيارة؟
الهدف الرئيسي من دورة الوقود في السيارة هو توفير الوقود اللازم لتشغيل المحرك وتوليد القدرة اللازمة لتحريك السيارة، يتم تحقيق ذلك من خلال العمليات التالية في دورة الوقود:
بشكل عام، يهدف نظام الوقود في السيارة إلى توفير كمية مناسبة من الوقود، وتحقيق أداء محسن للمحرك، وتقليل انبعاثات الملوثات، وتحسين كفاءة استهلاك الوقود.
الخاتمة: أجزاء دورة الوقود في محركات البنزين
المصادر:
