نظام الإشعال القديم في محركات البنزين
١- بطارية ٢- مفتاح تشغيل ٣- ملف ٤- مولد نبضات ٥- قاطع
تلامس ٦- وحدة إشعال ٧- موزع
مقدمة
نظام الإشعال هو أحد الأنظمة الحيوية في محركات البنزين، حيث يقوم بتوليد شرارة
كهربائية في اللحظة المناسبة لاشعال خليط الهواء والوقود في غرفة الاحتراق. تطورت
أنظمة الإشعال عبر السنين من أنظمة ميكانيكية بسيطة إلى أنظمة إلكترونية متطورة.
في هذه التدوينة، سنستعرض تطور أنظمة الإشعال القديمة التي كانت تستخدم في محركات
البنزين.
1 - الأنظمة المختلفة للإشعال
1.1 الإشعال بالاحتراق (1890-1900)
كان
هذا النظام بدائيًا ويعتمد على تسخين جزء معدني حتى يصبح متوهجًا لاشعال الخليط.
لم يكن هناك تحكم دقيق في توقيت الشرارة.
كان يستخدم في المحركات الأولى وكان غير فعال في السرعات العالية.
1.2 الإشعال بالمغناطيسو
يعتمد على مولد مغناطيسي (مغناطيسو) لتوليد الكهرباء اللازمة لإنتاج الشرارة.
كان شائعًا في المحركات القديمة والدراجات النارية.
لا يحتاج إلى بطارية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات البسيطة.
1.3 الإشعال بالقطّاع (الروتور) والبكرة (الجيل الأول)
يتكون
من:
قطّاع (روتور): يفتح ويغلق الدائرة
الكهربائية لتوليد الشرارة.
بكرة: تقوم بتوزيع الكهرباء عالية الجهد على شمعات الإشعال.
مكثف: يساعد في تقليل الشرارة على القطّاع.
كان يستخدم أنظمة ميكانيكية لتعديل توقيت الإشعال (تقدم الإشعال) بناءً على سرعة
المحرك والحمل.
2 - شمعات الإشعال (البواجي)
2.1 وصف شمعة الإشعال
تتكون شمعة الإشعال من:
حاجز التسرب الكهربائي
قضيب التوصيل
عازل
قاعدة ملولبة
أسمنت موصل خاص
حشية
حشية العزل الخارجية
القطب المركزي
طرف العازل
غرفة بين القاعدة وطرف العازل
2.2 أنواع شمعات الإشعال
شمعة ساخنة: تتميز بمعامل حراري مرتفع، تمتص الحرارة بكفاءة ولكنها
تطلقها ببطء. مناسبة للمحركات الباردة أو التي تعمل بسرعات منخفضة.
شمعة باردة: تتميز بمعامل حراري منخفض، تمتص حرارة أقل ولكنها تطلقها
بسرعة. مناسبة للمحركات الساخنة أو عالية الأداء.
3 - مقارنة بين الإشعال التقليدي والإشعال شبه الإلكتروني
في النظام التقليدي (الجيل الأول)، كان القطّاع الميكانيكي هو المسؤول عن قطع
التيار في الدائرة الأولية للبكرة.
في النظام شبه الإلكتروني (الجيل الثاني)، تم استبدال القطّاع بحساس مغناطيسي يقوم
بإرسال إشارات إلى وحدة إلكترونية تتحكم في توقيت الشرارة.
مع ذلك، ظل تعديل توقيت الإشعال يعتمد على أنظمة ميكانيكية (نابض مركزي أو فراغ
المحرك)، مما كان يؤدي إلى تآكل أو اختلال في التوقيت بمرور الوقت.
4 - الإشعال الترانزستوري بالتحكم الكهرومغناطيسي
4.1 الوصف
يتكون هذا النظام من:
قاطع مضاد للسرقة
مكثف للحماية من التشويش (اختياري)
بكرة الإشعال
موزع مع حساس مغناطيسي
وحدة ترانزستورية
4.2 طريقة العمل
الموزع: يستبدل القطّاع بحساس مغناطيسي يرسل نبضات إلى الوحدة
الترانزستورية. يتم توليد النبضات عن طريق عجلة بأربعة أقطاب.
الوحدة الترانزستورية: تتحكم في قطع التيار في الدائرة الأولية للبكرة
بناءً على إشارات الحساس.
البكرة: تنتج جهدًا عاليًا عند قطع التيار في الملف الأولي، مما يؤدي
إلى توليد الشرارة.
خاتمة
شهدت أنظمة الإشعال القديمة تطورًا ملحوظًا من الأنظمة الميكانيكية البسيطة إلى
الأنظمة شبه الإلكترونية. ومع ذلك، كانت هذه الأنظمة تعاني من قيود مثل التآكل
وعدم الدقة في توقيت الإشعال. جاءت الأنظمة الحديثة لتحل هذه المشكلات باستخدام
الإلكترونيات الدقيقة، وهو ما سنتناوله في تدوينة منفصلة عن نظام الإشعال الحديث.