الحقن الالكتروني في محركات البنزين

1-1)المقدمة:-

إن من أهم مشكل السيارات أنها كانت تعمل تحت ظروف معينة فقط اي أنها لا تعمل بشكل جيد في أيام الصقيع أو أنها تصرف في سحب الوقود ومشاكل كثيره إلى أن تم اختراع نظام حقن الوقود( injection) ومن ميزات هذا النظام انه يعمل تحت جميع الظروف ويتم حقن الوقود بنسب معينة وكان لا بد من وجود شيء يديرهذا النظام لقياس الظروف الخارجية والداخلية بالنسبة للمحرك ، فتم إستخدام شئي إسمه عقل السياراة او الكمبيوتر .
ان اي نظام كمبيوتر في العالم يعتمد على ثلا ث امور اساسية في عملة
اولا : المدخلات (input)
ثانيا: نظام التشغيل وهو الجزء الاهم
ثالثا: المخرجات (output).
ان مبدأ الحقن في السيارات هو في الغالب متشابه و يمكن ان نصنفه الى نوعان:-

1- النوع الاول الميكانيكي:-
في هذا النوع يبدأ العمل من مضخة الوقود و يجب ان يكون ضغطها( 10-12 بار) يتم ضخ الوقود الى مجمع التوزيع و بواسطة ضغط الوقود و بواسطة صمامات داخلية و نوابض يتم السماح بمرور الوقود بكميات محدودة الى الحواقن و بعدها الى غرفة الاحتراق.
2- النوع الثاني الكهربائي:-
يشبه مبدا العمل في الطريقة الاولى و لكن يتم السيطرة كليا على المنظومة بواسطة عقل الكتروني و كذلك تكون الحواقن كهربائية.


يأتي الوقود عن طريق المضخة بضغط (4-6) بار وصولا الى شبكة التوزيع التي ترتبط بها الحواقن فهنا يسطر العقل و ذلك بارسال اشارت كهربائية و بتوقيتات محددة الى الماب سنسر
(MAP sensor) او ( التي بي إس) و هذا النوعان احدهما يكون موجود و ذلك للسيطرة على كمية الهواء التي يجب ان تخلط مع الوقود وإرسال إشارة اخرى الى الحواقن لكي تقوم برشح او ببخ كمية معينة من الوقود وإرسال اشارة الى شمعة القدح ا والإشتعال و التي يتم إلتقاطها عن طريق الكرنك سنسر و هناك حساسات اخرى في جميع اجزاء المحرك تعطي اشارات الى العقل و يتم تحليلها و بموجبها يتم السيطرة على انسيابية إشتعال المحرك.
الاعطال الوارده في هذا النظام:-
1- ضعف قوة ضخ المضخة الكهربائية.
2- انسدادات في مصافي الوقود.
3- انسداد الحواقن و هذه الحالة عندما تكون نسبة الاوكتين بالبنزين قليلة.
4- عطل في وصول الاشارة الكهربائة.
5- عطل في العقل الالكتروني.
6- عطل في صمام رجوع الوقود الى الخزان.









الباب الثاني
تاريخ نشاة وتتطور نظام
حقن الوقود


(2-1) مقدمه:-

أدت زيادة القوانين الصارمه للحد من تلوث عوادم السيارات والمنافسه فى تصميم محركات أقل إستهلاك للوقود مع المحافظه على قدره عاليه للمحرك . ادى ذلك الى العمل بشكل مستمر لتطوير المغذى (الكربريتر) الى ان اصبح التطوير لا يجدى مع زيادة و صرامة القوانين و زبادة المغذى تعقيدا.
و مع دخول الإلكترونيات مجال السيارات تحول نظام ادخال الوقود الى النظام الالكترونى للحقن, مستبدلا بذلك نظام المغذى بنظام الحقن الالكترونى للوقود.
حقن الوقود يتضمن بخ او حقن الوقود مباشرة داخل مجمع السحب حيث له العديد من المزايا عن نظام المغذى (الكربريتر) هذه المميزات تتضمن تحسين القياده فى جميع الظروف, تحسين التحكم فى الوقود وتوفيره تقليل التلوث مع زيادة كفاءة المحرك وزيادة القدره.
(2-2) تاريخ النشأه والتطــــور:-

بدأت تقنية حقن الوقود فى الظهور فى العشرينيات من القرن الماضي (1920) وفى الثمانيات (1980) بدأ عندها مصنعى السيارات في إستبدال نظام المغذى بنظام الحقن الالكترونى.
من جانبها قامت شركة بوش(Bosch) بتطوير نظام حقن الوقود للبنزين من خلال عدة انظمه للحقن وكما قامت بتطوير نظام يجمع بين نظام الحقن ونظام الاشتعال اطلقت عليه نظام موترونيك لإدارة المحرك.


(3-2) تطور نظام الحقن الالكتروني:

(2-3-1) نظام الحقن عن طريق الضغط (1976-1967):
وهو نظام يعمل عن طريق حساس يقيس ضغط (التخلخل) بمجمع السحب الذى يستخدم لتقدير حمل المحرك (كمية الهواء التى يستخدمها المحرك). وقد اطلقت عليه شركـــة بوش اسم
) D-Jetronic).

(2-3-2) نظام الحقن المتقطع :- (1985-1974) :

هو نظام يستخدم مقياس تدفق الهواء الداخل للمحرك. يقوم بحقن متقطع للوقود كداله فى كمية الهواء المسحوب بالمحرك وسرعة المحرك وقد قامت شركة بوش بتسميته ب ( L- Jetronic) ال جترونك .

(2-3-3) نظام الحقن المستمر (1988-1974) :

هو نظام حقن مستمر للوقود يعمل ميكانيكيا حيث يقوم بإدخال الوقود الى المحرك كداله فى كمية الهواء الداخل ويحقن الوقود بإستمرار من جميع البخاخات وقد اطلقت عليه شركة بوش إسمk- Jetronic)( كي جيوترونيك.

(2-3-4) نظام الحقن المركزى (1995-1988):

هذا النظام به حاقن واحد مركزى وهذا النظام يسمى فى النظام الامريكى( تى بى أى) ليس هناك حساسات لقياس انسياب الهواء او التخلخل بمجمع السحب وبه دائرة تحكم مغلقه ويستخدم نظام تحكم دقيق وقداطلقة عليه شركة بوش إسم (Mono-jetronic)مونو جيوترونك.
فى عام (1996) قام مهندسون يابانيون لدى شركة ميستوبيشى بأعادة صياغة الفكره مره اخرى واضافوا تعديلات جديده لتناسب التطور فى اجزاء المحرك فظهر اول محرك يعمل بنظام حقن الوقود المباشر عام 1998 هو المحرك جالا نت ثم توالت الشركات لإنتاج محركات بهذا النظام.
قامت شركة تويوتا بتطبيق التقنيه مع تعديل ازدواجية نظام الحقن العادى الغير مباشر و الحقن المباشر حيث اصبح لكل اسطوانه بخاخان واحد على المانيفولد وواحد مباشر مدمج مع الرأس عام 2006في المحرك (2GR-FSE .

(2-3-5) الجديد فى نظام حقن الوقود:

الجديد هو التغيرات فى قطع المحرك نفسها قبل قطع نظام الحقن حيث تم التعديل على الرأس لفتح مكان للبخاخ المباشر مع اضافة مضخه وقود ميكانيكيه تعمل مع دوران المحرك وتعديل الصمامات لتلائم الضغط الناشىء عن الاحتراق كما تم تعديل المكبس حيث اصبح مجوفاً من الجهتين


شكل رقم(1)يوضح مراحل تطور نظام حقن الوقود







الباب الثالث
نظام حقن الوقود الالكتروني في
محركات البنزين






(3-1) مقدمه:
في هذا الجزء سوف نتحدث عن الاجزاء والكونات الاساسيه لنظام حقن الوقود الالكتروني.

(3-2) ينقسم نظام الحقن الالكتروني إلى:

(3-2-1)نظام إيصال البنزين :
يتألف من : الخزان – المضخة – الفلتر – أنبوب إيصال البنزين –الحاقن– منظم ضغط البنزين – أنبوب الراجع للبنزين يتم المحافظة على ضغط البنزين من خلال منظم ضغط البنزين , كما أن البنزين الذي لم يدخل إلى المانيفولد, يتم أعادته إلى الخزان من خلال أنبوب الراجع.
(3-2-2)نظام الهواء:
يتألف من : فلتر الهواء – مقياس كمية الهواء عدة أنواع, ( صباب الثروتل - غرفة دخول الهواء – مجرى مرور الهواء ) عند دعس البنزين يفتح صباب الثروتل فينساب الهواء من خلال الفلتر ثم مقياس كمية الهواء ثم إلى غرفة دخول الهواء.
هناك نوعان لقياس ضغط الهواء , فهناك حساس موجود مباشرة بعد الفلتر أو هناك حساس يقيس ضغط الهواء من خلال قياس الضغط في غرفة دخول الهواء.
(3-2-3)النظام الالكتروني :
ويتألف من عدة حساسات –ووحدة التحكم الالكترونية ( ECU ) و الأسلاك الكهربائية الرابطة بينهم يقوم ال) ECU (بتحديد وبدقة الكمية اللازمه من البنزين من خلال مراقبة حساسات المحرك , حيث يقوم بفتح الحاقنات خلال زمن محدد وذلك لتقديم مزيج مناسب من البنزين والهواء إلى المحرك .

(3-3) مبدأ عمل النظام:

يدخل الهواء من خلال نظام الهواء بعد أن يتم قياسه وبينما هو يدخل إلى البستون فإن البنزين يخلط مع الهواء بواسطة الحاقن.
- توضع الحاقنات على ظهر المانيفولد بحيث تكون خلف كل صباب هواء.
- يعطي ال (ECU) نبضات إلى الحاقنات خلال فتره محددة من الزمن وتكون هذه الفتره محسوبة بدقه .
- عندما يعمل الحاقن فإنه ينتج رذاذا محددا من البنزين في الجانب الخلفي من الصباب الهوائي
- يقوم ال( ECU)بتنظيم عمل الحاقن بحيث تحقق نسبة 1/14.7 من الهواء والبنزين , حيث يكون معلومًا لديه كمية الهواء الداخلة من خلال مقياس ضغط الهواء.
- يقوم ال( ECU) بحساب مبدئي لزمن الحقن معتمداً على قيمة ضغط الهواء وسرعة المحرك.
- بحسب حالة المحرك وظروف العمل فان كميات الحقن تختلف حيث يقوم ال( ECU) بمراقبة عدة متحولات مثل درجة حرارة المياه , سرعة دوران المحرك – زاوية الفتح لدعسة البنزين (صباب الثروتل) وكمية الأكسجين , فيقوم بناءً على ذلك بتصحيح زمن الحقن ( كمية الحقن ) .

ماذا يعمل ال (ECU) أيضا:

يقوم ال( ECU )أيضا بالتحكم بزاوية الإشعال كما انه يتحكم وينظم شراقة الهواء ويقوم بمراقبة توزيع الغاز من خلال صبابات الهواء.
1- إدارة الاشتعال:-( Ignition)
يقوم( ECU) بتنظيم زاوية القدح من خلال مراقبة حالة المحرك , حيث يقوم بحساب افضل وقت للقدح .
2- شراقة الهواء :-( Idle Speed Control)
يقوم ال( ECU) بتنظيم دوران المحرك عند التوقف فيقوم بمراقبة حالة المحرك لتحديد أي سرعة يجب أن يكون .
3-أنظمة المحرك المتعلقة الأخرى :
يتحكم أيضا بنظام التحكم بنقل الحركة الالكتروني في( ECT) , دارة تحكم المكيف , التوربو ..... الخ




شكل رقم (2) المكونات الاساسيه لنظام الحقن الالكتروني

-1 خزان الوقود.
-2 مضخة الوقود الكهربية.
-3 فلتر دقيق.
-4 انبوب توزيع الوقود .
-5 منظم ضغط.
-6 مقياس تدفق الهواء ذو الريشة.
-7 وحدة التحكم.
-8 مجس الحرارة.
-9 حاقن .
-10 مجمعالسحب.
- 11 حاقن البدأ علي البارد .
-12 الخانق .
–13 صمام الهواء الاضافي .
–14 مفتاح حراري زمني .
–15 الموزع.
–16 مجموعة اللواقط .
–17 مفتاح الاشعال .
–18 بطارية.




شكل رقم(3)يوضح وحدة التحكم الإلكتروني


(3-4) نظام إيصال الهواء:-

إن الغاية من هذا النظام هي : فلترة – إيصال – قياس كمية الهواء القادمة إلى المحرك .
أجزاء نظام ايصال الهواء :-

(3-4-1)مقياس كمية الهواء :

يستخدم من اجل قياس كمية الهواء , كما انه متصل مع دارة مضخة البنزين فعند وجود هواء متحرك من خلاله فان هذا المقياس يقوم بتشغيل الريلاي التي بدورها تدور المضخة , ويقوم بفصل الريلاي عندما يتوقف الهواء عن المرور من خلاله.
يكون موجود عادة بين فلتر الهواء و جسم الثروتل وبالتالي فانه يقيس كمية الهواء الداخل إلى المحرك , عادة يكون مقياس حرارة الهواء مدمجًا مع هذا المقياس.

(3-4-2)دارة عيار خلط الهواء :

من اجل عيار مناسب لنسبة الهواء / بنزين في حالة الدوران المتوقف هناك دارة خاصة داخل مقياس كمية الهواء , هناك برغي متصل بهذه الدارة من اجل عيار كمية الهواء التي ستعبر المقياس , هذا البرغي مضبوط ومختوم من المعمل.
(3-4-3)دارة التحكم بمضخة البنزين :
هناك مفتاح لمضخة البنزين مدمجا ضمن مقياس الهواء وذلك ليمنع دوران المضخة ما لم يكن المحرك يعمل , إن أي تحرك للهواء ضمن مقياس كمية الهواء سيؤدي لإغلاق المفتاح لايسمح للمضخة بالدوران.
(3-4-4) مقياس الهواء الضوئي الدوار :
ويكون اصغر وأخف من المقياس التقليدي ويعطي مقاومة اقل عند مرور الهواء إن مبدأ هذا الحساس هو قياس الدوران عند مرور الهواء من خلاله , يتم عد الدورات من خلال( LED )ضوئي ومرآة عاكسة فيعطي تردد وكلما زاد التردد كلما دل ذلك على زيادة كمية اكبر من الهواء .

(3-4-5) جسم الثروتل :

ويتألف من الصباب (مرتبط بدعسة البنزين ) , الشراقة , حساس دعسة البنزين.

(3-4-6) برغي الدوران المتوقف :

عند الدوران المتوقف فان صباب دعسة البنزين يكون تقريبا مغلق , يمكن معايرة الهواء الداخل من خلاله يتحكم بزاوية فتح الصباب .
ان السيارات التي تعمل بنظام( ECU) فإن هذا البرغي يكون عادة مختوم ولا حاجة لضبط هذا البرغي .

(3-4-7)فاتح صباب الخانق (THROTTLE OPENER ) :

يكون عادة موضعاً على جسم الخنق في بعض السيارات أن مهمته هي عدم السماح لإغلاق صباب دعسة البنزين فجأةً خلال تخفيض السرعة .
هناك أنواع يتم التحكم بها من خلال ال( ECU). عند توقف المحرك فان النابض يمدد القضيب المتصل بالصباب متسبباً في فتح الصباب . عندما يدور المحرك فوق( RPM) محدد فإن الـ (ECU) يعطي أوامره إلى ال (THROTTLE OPENER ) ليقوم بتخفيف ال(RPM ). عند تخفيف السرعة يقوم ال ECU بتخفيف الضغط داخل ال (THROTTLE OPENER )مما يودي لفتح الصباب والسماح بإغلاق تدريجي للصباب (دعسة البنزين).

(3-4-غرفة دخول الهواء( Manifold 8 Intake Air Chamber) :

تم تصميم الغرفة بحجم كبير من اجل تحسين توزيع الهواء لشكل مجرى الهواء (Manifold runner) , كما آن هذه المجاري الضيقة صممت من اجل تسريع الهواء في صبابات الهواء إن هذا التصميم يعطي الفوائد التالية :
- تم التخلص من وجود البنزين بشكل سائل مما يحسن التشغيل البارد كما يعطي نسبة دقيقة من بنزين / هواء , بهذه الطريقة يكون هناك تلوث اقل , واقتصادية اكثر .
- الكفاية الحجمية للمحرك قد تحسنت وبالتالي فان القدرة الحصانية للمحرك تكون قد تحسنت.

(3-4-9)حساس ضغط الهواء المضاعف (MAP sensor):

يستخدم عند الاستغناء عن مقياس كمية الهواء , بما أن الضغط في غرفة دخول الهواء متناسب مع كمية الهواء الموجودة فيه , فان هذا الحساس يستخدم لقياس حجم الهواء.
يقوم هذا الحساس بمقارنة الضغط الموجود في الغرفة قياساً إلى قيمة الضغط الثابتة الموجودة بداخل الحساس.



شكل رقم (4) نظام إيصال الهواء
• مقياس تدفق الهواء(A)
• خانق(T)
• مجمع السحب (PC)



(3-5)نظام إيصال البنزين إلى الحاقنات
(3-5-1)يتألف نظام إيصال البنزين من المكونات التالية :

1- خزان الوقود.
2- مضخة البنزين .
3- انابيب إيصال البنزين.
4- الفلتر.
5- الحاقنات.
6- بخاخ التشغيل البارد ( معظم المحركات ).
7- منظم ضغط البنزين.
8- انابيب الراجع.
يتم ضخ البنزين من الخزان بواسطة مضخة البنزين الكهربائية التي يتم التحكم بها من خلال دارة تتحكم بريلية التشغيل , يتدفق البنزين من خلال الفلتر إلى الأنابيب , تمر إلى منظم الضغط ليحافظ على ضغط ثابت وهذا يؤدي إلى وجود ضغط ثابت للخليط في الحاقنات.
إن بخاخات البنزين هي المسؤولة عن إيصال البنزين إلى المانيفولد, يتم فتحها بواسطة ال ( ECU) وذلك من خلال وصلهم بالارضي .
إن ال (ECU) يحدد النسبة اللازمة وقود/ هواء للمحرك بحسب حالته من خلال الحساسات , كما ان هناك محركات تحتوي على بخاخ خاص للإقلاع البارد .

(3-5-2) مكونات النظام :
1- مضخة البنزين :

هناك عدة أنواع ونماذج من مضخات البنزين ولكن مبدأها واحد وهو ضخ البنزين بضغط كافي لمجموعة ونظم البنزين.
- التحكم بدارة ضخ البنزين.
هناك نوع فيه يمكن التحكم بسرعة المضخة من خلال وجود ريليتين , الأولى تفتح عند الحاجة لضغط عادي فقط والثانية تفتح عند الحاجة لضغط اكبر.

2- الفلتر :

مهمته إزالة الأوساخ من البنزين قبل إيصاله إلى الحاقنات ومنظم الضغط من الممكن أن يصبح هذا الفلتر وسخا أو حتى مسدوداً , إلا أنها حالة نادرة , فهو مصمم ليكون بغير حاجة إلى صيانة .
في حال اصبح الفلتر معيقاً لمرور البنزين سوف يعاني المحرك وفقدانة للعزم عند الحمولة ومشاكل بدء تشغيل , في هذه الحالة يجب استبداله.

3- أنبوب إيصال البنزين :

وهو مصمم لحمل الحاقنات وتثبتهم في المانبفولد , يتصرف هذا الأنبوب كخزان بنزين مضغوط بضغط ثابت بحيث يؤمن للبخاخات البنزين عند الطلب.

4- منظم الضغط :

هو عبارة عن صفيحة تفتح عند ضغط معين مهمته المحافظة على ضغط ثابت ومحدد عبرالحاقنات, هناك نوعان من المنظمات , أما بضبط الضغط على 36PSI(2.55*g/cm¬¬2 )¬ او 41PSI(2.9 kg/cm2 ) وذلك بحسب نوع المحرك , وهذا المنظمات تضبط الضغط بموازنة النابض ويتم هذا الضبط أيضا بمساعدة ضغط المانيفولد .

5- بخاخات البنزين :

هي أجهزة الكترونية وميكانيكية مهمتها إيصال البنزين إلى المانيفولد معتمداً على إشارات من ال) ECU).




شكل رقم (5) نظام الوقود
• الغاطسه(P)
• خط الحاقنات(S)
• فلتر دقيق(F)
• منظم(R)
• انبوب الرجوع(E)
• مجمع الهواء(PC)


/

شكل رقم (6)الحاقن






(3-6)نظام الاشتعال:
(3-6-1)إن نظام الاشتعال له غايتان اساسيتان:-
- توزيع الجهد إلى البستون الصحيح .
- إيصال الجهد العالي في الوقت الصحيح
إن الاشتعال المضبوط سيعطي افضل واعظم ضغط انفجار عد حوالي( 100 ATDC).
إن أهم فرق بين نظام الإشعال القديم والجديد هو طريقة إدارة زاوية الاشتعال , فالنظام القديم يعتمد على مبدأ ميكانيكي , بينما المحركات التي تدار من قبل ال (ECU) فإن نظام الاشتعال يدار ويحسب بطريقة الكترونية , كما إن هناك في النظام الحديث إشارة تأكيد على نجاح عملية الاشتعال وذلك لعمليات الأمان .
(3-6-2) إدارة الاشتعال الكترونياً :
إن هذا النظام يقدم تحكماً أكثر دقة في موضوع توقيت الاشتعال حيث تم إزالة الأدوات الميكانيكية وتم وضع الحساسات التي تراقب حمولة المحرك وسرعته (Ne , G) , إضافة لذلك فإن درجة حرارة المحرك, دعسة البنزين تم وضعهم في عين الاعتبار لتقديم أدق وأفضل زمن اشتعال من اجل تقديم افضل اشتعال تحت تأثير تغيرات واحتمالات كثيره لحالات المحرك , فلقد تم تطوير خريطة اشتعال وتم تخزينها في ذاكرة ال( ECU ), هذه الخريطة ( جدول ) تقدم قيم لزمن الاشتعال وفق متغيرات كثيرة مرتبطة مع بعضها بما فيها سرعة المحرك , الحمولة , درجة الحرارة , وضع دعسة البنزين , حساس الطرق حيث يقوم حساس الطرق بإعطاء( ECU) فكرة عن كمية الاوكتان في البنزين .
(3-6-3)هناك عدة أشكال وطرق للتحكم الالكتروني نشرح منها النموذجين الأكثر شيوعاً:
1- النموذج الاول :
من اجل مراقبة ال (RPM) فإن هناك ملف مغناطيسي يصدر إشارات تدل عليه يسمى هذا الحساس( Ne )وهو عبارة عن ملف ومسنن من 4 أو 24 سن بحسب نوع المحرك هناك ملف آخر موجود داخل الموزع يسمى ب( G sensor )وهو يقدم لل(ECU) معلومات عن موقع الكرنك , هذه المعلومات هي مرجع من اجل زمن الاشتعال وزمن الحقن وبعض المحركات تحتوي على ملفين( G1,G2) .
عندما يدار المحرك فإن تياراً كهربائياً يتم إنتاجه بواسطة الملف (Ne ) وكذلك بواسطة ال (G ), هذه الإشارات ترسل إلى ال (ECU) حيث يقوم بمعالجتها بواسطة المعالج .
بعد ذلك يقوم ال (ECU) بقيادة القدح من خلال ال(IGt )التي تشغل ترانزستور القدرةوتقوم ايضناً بإغلاغه.
في هذه الحالة ( تدوير المحرك ) فإن الإشارة( IGt) تكون ثابتة وهي قيمة موضوعة مسبقاً في ذاكرة ال( ECU) , عندما يبدأ المحرك بالدوران , فإن زمن الاشتعال يبدأ بحسابه وذلك تبعاً لي سرعة المحرك , حمولته , الحرارة , دعسة البنزين , وحساسات الطرق ..........
إن إشارة ال (IGt )يتم تقديمها أو تأخيرها وفقا للحسابات النهائية من قبل ال (ECU)
عندما يفشل ال (ECU) أن يستقبل إشارات (Ne) أو( G) عندما يكون في حالة التدوير فإنه لن يصدر إشارة (IGt) وبالتالي لن يحصل دوران .

2- النموذج الثاني :
بما أنه في هذا النموذج يتم إعطاء أوامر القدح إلى المقداح مباشرة من الملف عند تدوير المحرك فإن المحرك سيبدأ حتى عندما لا يستقبل المقداح ال( IGt ), وإذا فصلت دارة ال( IGt )ولم يعد المقداح يستقبل هذه الإشارة فإن المحرك سيبقى يعمل ولكن بدون حسابات للزمن بدقة .
إشارة ال (IGf )من أجل تأكيد الاشتعال :
هذه الإشارة تستخدم من اجل التأكيد على نجاح عملية الاشتعال وهي تعود إلى ال( ECU ), و في حال عدم استقبال ال( ECU )ل 9 – 11 مرة من هذا التأكيد فإنه يقوم مباشرة بإيقاف المحرك وذلك للامان.
(3-6-4)أنظمة الاشتعال بدون موزع (DLI ):
تستخدم نظام توزيع الكتروني بحيث يغذي التيار مباشرة إلى شمعة الإشتعال دون الحاجة إلى موزع تقليدي :
يتألف من العناصر الرئيسية التالية :
- حساس كام( Cam Sensor ).
- مقداح (Igniter).
- ملفات إشعال .
1- حساس الكام( Cam Position Sensor) :
وهو يحوي الحساسات ( Ne , G1 , G2) إن ال( Ne )حساس مسنن يحتوي علي( 4-24 )سن وهو يمثل سرعة الكرنك , أما حساسات (G1, G2 )فإنهما يصدران إشارات قرب ال( TDC) من أجل البستون.
يختلف شكل و عمل حساس الكام من نوع إلى اخر من السيارات, فقد يكون حساس ال (NE) غير موجود بداخله, يمكن التعبير عن هذا الحساس على أنه أداة بديلة عن الموزع.
2- المقداح (المشعل ):
وهو مشابه لتلك المستخدمة في نظام الموزع التقليدي ولكنه يتألف من ثلاث دارات مستقلة ( في نظام 6cycle ) يقوم المقداح بتقدير القدح من خلال الأوامر المعطاه من ال( ECU )
3- ملفات الإشعال ( القدح ):
إن كل ملف متصل على التسلسل بين الشمعات والمقداح , في كل دورة ( كرنك 7200 ) فإن الاشتعال يصدر مرتين من كل ملف لكل شمعه( الشمعتان تقدحان معا ً) , القدحة الأولى تأتي قبل ال( TDC) عند الضغط ( احتراق ) بينما البستون الأخر المرافق يكون في حالة إخراج الغاز , يسمى هذا النوع من التوزيع والاحتراق بــ( Waste Spark).

شكل رقم (7) البطاريه


مصدر التيار الكهربي فى السيارة تخرج فولت قدره 12 فولت.
تاخذ التيار منخفض الجهد من البطارية وتقوم بتحويله لتيار فائق الجهد ” فى حدود 400 فولت ” ليتم استخدامه فى اشعال الشرارات.



شكل رقم( 8 ) الدستربيوتر

يقوم بتوزيع فرق الجهدعلى شمعات الاشتعال حسب ترتيب الاشتعال spark plug


شكل رقم (9) شمعة الاشتعال.

هو الجزء المسئول عن توليد الشرر الكهربي الذي يولد الطاقة الازمة لاحتراق الشحنة


شكل رقم (10) دائرة الاشتعال


(3-7)حساسات الإدخال:

إن نظام المحرك الالكتروني يعتمد على حساسات الإدخال ليصل إلى حسابات دقيقة من اجل زمن الحقن وزمن الإشعال , يمكن تقسيم هذا النظام الالكتروني إلى ثلاث أقسام :
- حساسات الإدخال
- الكومبيوتر ( ECU )
- مشغلات الخرج
(3-7-1)الحساسات الأساسية المستخدمة :-
1- حساس كمية الهواء MAF Sensor )
موجود في نظام الهواء بين فلتر الهواء وجسم الخانق , ذكرنا سابقاً بأن هذا الحساس يحوي برغي ذو عيار ( مختوم من المعمل ) زر تشغيل المضخة , ومقياس درجة الهواء , بما أن حجم الهواء الموجود في المانيفولد هو مقياس مباشر لمدى حمولة المحرك , فإن هذا الحساس يقدم أهم معلومة لل (ECU) من أجل الحقن والإشعال .
2- حساس ضغط المانيفولد المطلق( MAP SENSOR ):
وهو طريقة أخرى لحساب كمية الهواء (بدلاً من حساس كمية الهواء ) .
موجود خلف المحرك عادة ويكون مربوطاً بأنبوب هواء يصل بينه وبين المانيفولد
مهمته : قياس حجم الهواء في المانيفولد عن طريق مقارنة الضغط هناك مع الضغط المطلق .

3- حساس زاوية الكرنك وسرعة المحرك :
إن حساسات( Ne )و( G ) تعلم ال( ECU )عن سرعة المحرك و زاوية الكرنك .
- إشارة( Ne Number Of Engine Revolutions)
تتألف من ملف مغناطيسي وقرص مسنن , ينتج هذا الحساس تيار كهربائي متناوب يذهب إلى ال ( ECU).
- إشارة (G)إن عمل حساس( G) هو مشابه جداً لعمل ال( Ne ), وهذا الحساس يمثل زاوية الكرنك القياسية ويستخدم ليعطي ال (ECU) قراراً بزمن الحقن وبزمن الإشتعال المتعلقان بـ (TDC ).

(3-7-2)الحساسات الأخرى المستخدمة :-

1- حساس درجة حرارة المياه (Sensor THW Sensor- WTS)
يكون عادة موجود عند مأخذ المياه على المحرك , وهو يراقب درجة حرارة المحرك إن هذا الحساس ضروري بسبب كون تبخر البنزين أقل في الدرجات المنخفضة ,إن المعلومات المقدمة من هذا الحساس إلى ال( ECU) تجعله يقدر كم من الكمية الواجب زيادتها لعمل المحرك بشكل جيد .
2- حساس درجة حرارة الهواء(Sensor IAT)
يراقب هذا الحساس درجة حرارة الهواء الداخلة إلى المانيفولد, يكون أحيانا موجود مع مقياس تدفق الهواء .
3- حساس دعسة البنزين (Sensor TPS)
يكون موجود على جسم الخانق , هناك عدة تصاميم لهذا الحساس
4- حساس الأوكسجين :
يستخدم ليعطي معلومات مرجعية عن نسبة الهواء / البنزين إلى ال (ECU ), هذه المعلومات تستخدم لإعادة تصحيح النسبة المحسوبة من ال( ECU)
عندما يستخدم ال (ECU) المعلومات القادمة من حاسب الأوكسجين لضبط النسبة وقود / هواء فإن هذا النظام يسمى ب( Close Loop) , عندما يتم إهمال المعلومات القادمة من حساس الأوكسجين تسمى بـ (Open Loop) , أن هذا الحساس يحتاج لحرارة عالية ليقوم بإعطاء معلومات دقيقة (8000 min ), وبالتالي فهو موجود في عادم السيارة ويتم استخدام ال( Open Loop )في الحالات التالية :
- بدء تشغيل المحرك .
- عندما يكون المحرك بارد.
- عند الحمولات على المحرك
- عند التسارع وعند التباطؤ.
5- حساس الدق ( الطرق )
هو جهاز يشبه الميكروفون بحيث يصدرإشاراة كهرباء عند تعرضه للاهتزاز ينتج هذا الحساس تيار كهربائي يذهب إلى ال( ECU) ليقوم بتصليح زمن الاشتعال.
6- حساس المرتفعات :
وهو مزود في بعض السيارات يعطي ال( ECU) فكرة عن ارتفاع السيارة عن سطح البحر وبالتالي فإنه يقوم بحساب تصحيحي لأن نسبة الأوكسجين تقل في المرتفعات.

7- حساس الفرامل :
هو عبارة عن زر ( نفس زر تشغيل لمبةالإستوب) , ويستخدم لتعديل كمية البنزين المقدمة عند التباطؤ.
في حالة العادية حيث يقوم بإيقاف البنزين مباشرة ويعمل على تخفيض ال (RBM).

شكل رقم(11)يوضح مجموعه من الحساسات


شكل رقم(12)يوضح حساس كمية الهواء


الشكل رقم(13) يوضح حساس درجة حرارة سائل التبريد


شكل رقم(14)يوضح حساس دعسة البنزين


شكل رقم (15)يوضح حساس الاكسجين


شكل رقم (16) يوضح حساس الطرق (الدق)


(3- أوامر الخرج:
إن ال(ECU) هو عبارة عن مجموعة معالجة إلكترونية قادرة على إستقبال ومعالجة المئات من المعلومات في الثانية , يحتوي ال( ECU )على المعالج الذي يعمل على ترجمة المعلومات الواردة ويقوم بإخراج أوامره بناءً على هذه المعلومات , يمكن تقسيم الوظائف ( الأوامر ) إلى ستة مناطق :
- التحكم بالحاقنات.
- التحكم بالاشتعال.
- التحكم بدوران المحرك عند التوقف (Idle Speed Control ).
- التحكم بإدارة المحرك و الغازات الصادرة .
- الإدارة عند فشل النظام( Sail Safe and backup).
(3-8-1)الريلية الرئيسية للتشغيل :

يستخدم نظام التغذية الكهربائية للمكونات الإلكترونية في السيارة عدة دارات إلكترونية وأجهزة حماية ريليهات .
(3-8-2)التحكم بالحاقنات:

- توقيت الحقن :
ذكرنا سابقا أن هناك عدة طرق مستخدمة في تشغيل الحاقنات.


1- الحقن المتواقت :
حيث يتم إعطاء أومر الحقن لكل الحاقنات معاً من خلال داره واحدة. يحدث الحقن كل دوره للكرنك , يتم ذلك عندما يصل الكرنك إلى النقطة( TDC )في البستون الأول , وبالتالي فإن الحقن يحصل مرتين عند دورة محرك كاملة ( دورة المحرك الكاملة تساوي دورتين للكرنك) , فكمية البنزين المفروض بخها ( المحسوب من قبل ال ECU ) يتم تقسيمها إلى قسمين و يبخ على مرحلتين وهذه الطريقة هي الأبسط والأكثر استخداماً .
2- الحقن المُجمَّع (Grouped Injection )
حيث تجمع الحاقنات على شكل ثنائيات , يتم ربط الحاقنات في مجموعة واحدة بحيث يعملان على بستونين متتاليين , كل زوج من الحاقنات يتم قيادته بواسطة دارة منفصلة عن البقية بحيث تشكل فقط هذين الحاقني معاً .
يتم توقيت الحقن وذلك لتأمين البنزين مباشرة في وقت طلب البستون المتقدم للبنزين , ويتم الحقن مرة واحدة لكل مجموعة من دورة كامله للمحرك.
إن هذه الطريقة لا تتسبب في بقيان الوقود خلف الصباب وبالتالي فإنها أكثر اقتصادية وتؤدي لتسارع أكبر .
3- الحقن المستقل Independent Injection )
يتم قيادة الحاقنات من خلال دارات قياده مستقلة لكل بخاخ , تقوم كل دارة بإعطاء أومر لكل بخاخ بحيث يوصل البنزين في الوقت تماماً .
إن هذه الطريقة تقدم أعلى أداء ممكن للمحرك كما أنها أكثر اقتصادية من غيرها .
- التحكم بزمن الحقن :
يتم ذلك بثلاث خطوات داخل ال( ECU )
1- زمن الحقن الرئيسي :
إن هناك عاملين لهذا الحساب :
- ضغط الهواء ( حساس تدفق الهواء أو حساس الضغط )
- دوران المحرك (RPM )( حساس Ne)
2- عوامل تصحيح زمن الحقن :-
يتم التصحيح بناء على عوامل ومعلومات أخرى مقدمة من الحساسات :-
- حساس درجة المياه
- حساس حرارة الهواء
- زاوية دعسة البنزين( Throttle Angel) (يمثلها الحساس TPS)
- حساس الأوكسجين (في حالة Close Loop)
كلما زادت حرارة المياه والهواء يقل زمن الحقن
كلما زادت زاوية دعسة البنزين يزيد زمن الحقن
يتم زيادة وإنقاص زمن الحقن بشكل دائم لتصحيح الحالة المقدمة من حساس الأوكسجين
3- تصحيح فولتية البطارية :-
هناك تناسب بين جهد البطارية والتأخير الناتج عن فتح الحاقنات.

التحكم بالاشتعال :
من أجل تقديم أداء فعال للإشتعال يجب أن يكون توقيت الإشتعال دقيقاً , أن أفضل زمن للاحتراق الأعظم في غرفة الإحتراق هو( 100 ATDC ), أن الزمن المطلوب لتحقيق ذلك سوف يختلف بحسب عوامل عديدة.
(3-8-3) حساب زاوية الإشتعال:
وتتم بثلاث مراحل :
1- زمن الإشتعال الابتدائي :
يتم ذلك من خلال حساسين ( أو ثلاثة ) وهما) Ne , G (( أو Ne, G1, G2)
إن زمن القدح الرئيسي مرتبط مباشرة بموضع الموزع الفيزيائي .
2- التصحيحات الرئيسية :
وذلك عن طريق بعض الحساسات , هذه الحساسات هي :
- حساس ضغط الهواء ( حساس تدفق الهواء )
- حساس الدوران (Ne )
*كلما زاد دوران المحرك كلما سُبِّق الزمن
*كلما زاد ضغط الهواء في المحرك كلما أُخٍّر الزمن
3- التصحيح النهائي :
ويتم ذلك من خلال الحساسات التالية :
- حساس حرارة المياه
- زاوية دعسة البنزين
- حساس الطرق
- حساس المرتفعات
- دارة التحكم الأوتوماتيكيه .


(3-9)الشراقة (صمام التحكم في التقسيمه) ( Idle Speed Control ISC):-

إن الغاية من هذه الأداة هي تنظيم دوران المحرك عن طريق ضبط كمية الهواء , حيث تتحكم بصباب الهواء بناء على إشارات تأتي من عدة حساسات .
(3-9-1)عمل ال( ISC )بضبط دوران المحرك بناء على واحد أو أكثر مما يلي :
- الدوران السريع .
- إحماء المحرك .
- المكيف.
- الغيار الأوتوماتيكي .
(3-9-2)هناك عدة أنواع مختلفة من ال( ISC ):
• خطوة السيارة( STEP MOTOR):
وهو موجود على جسم الخانق , مهمته تنظيم سرعة المحرك عن طريق محرك و صباب مخروطي الذي يقوم بدوره بالتحكم بكمية الهواء التي تمر إلى المحرك بدون أن تمر عبر صباب دعسة البنزين المغلقة ويتألف هذا النوع من أربع ملفات ومحور مغناطيسي , صباب وذراع للصباب وهذا الذراع موصولة مع المحور المغناطيسي بحيث تدور بدورانه وبالتالي فإن الصباب سوف يتحرك للأعلى والأسفل.
بشكل عام يمكن اعتبار أن كل دورة من المحرك مساوية إلى 44 خطوة .
(3-9-3)العوامل المؤثرة في التحكم :
- الإعدادة الأولى :
إن المحركات المزودة بهذا النوع فإنها تكون مزودة بنظام تحكم الريلية الرئيسية بحيث تعطي مجال لحوالي ثانيتين تأخير حتى ينطفئ المحرك , خلال هاتين الثانيتين فإن ال( ECU )يقوم بفتح هذا الصباب حتى أخره ( 125 خطوة ) وذلك لتحسين العمل عند الإقلاع كما أن هذه العملية تمكن ال(ECU) من معرفة موقع الصباب بعد التشغيل .
- التحكم عند الإقلاع المحرك :
عندما يقلع المحرك فإن ال( RPM )يزداد بشكل كبير في البداية يعود إلى كون صباب ال(ISC) مفتوحاً على أخره عند الوصول إلى( 500 RPM )يقوم ال( ECU )بالتحكم في ( ISC) إلى عدد معين من الخطوات وذلك بحسب درجة حرارة المحرك هذه القيمة تكون مخزنة في ذاكرة الكمبيوتر ( ECU) .
- التحكم بعد أن يصبح المحرك بحرارة طبيعية :
عند الوصول إلى درجة الحراره المطلوبة للمحرك فإن ال( ECU )يقوم بإغلاق هذا الصباب ( تقريبا ) .
- التحكم عن طريق معلومات مخزنة في ال( ECU ):
إن ال( ECU )يحتوي على رقم للخطوات الواجب الوصول إليها وذلك تبعاً للمعلومات المقدمة من ال (Ne )
- التحكم عند تغير الحمل على المحرك :
من أجل منع تغيرات مفاجئة في سرعة المحرك فإن ال (ECU) يراقب الإشارات القادمة من المكيف ومن الأنوار الأمامية ويقوم بمعادلة سرعة المحرك بسرعة كبيرة بحيث تكون أسرع من التغير الممكن حصوله نتيجة الحمل الإضافي أو الملغى عن المحرك .
- التحكم عند تغير جهد البطارية:
عند هبوط جهد البطارية يتم تحسس ذلك عن طريق ال( ECU ) يقوم ال(ECU) برفع سرعة المحرك وذلك لضمان تأمين تيار كهربائي لعمل المحرك.
- التحكم عن طريق وحدة التعلم :
إن برنامج الحكم بال( ISC )هو عبارة عن جدول مخزن ضمن ال( ECU )يعطي العلاقة بين رقم الخطوة وسرعة دوران المحرك, مع استهلاك المحرك وتغير قيم الحساسات فإن هذه القيم يجب أن تتغير , يقوم النظام على التعلم وتغيير القيم داخل هذا الجدول بحيث يكون مناسباً لعمل المحرك مع هذه التغييرات الحاصلة له .
2-دوار الملف الولبي( Rotary Solenoid ):-
ويكون هذا النوع موجوداً على غرفة الخانق , هو صغير وخفيف , يقوم بتمرير الهواء إلى المحرك عندما يكون صباب دعسة البنزين مغلقاً, ويتم تمرير الهواء والتحكم به من خلال صباب دوار يقوم بإغلاق أو فتح الفتحة التي تمرر الهواء خلف صباب دعسة البنزين وذلك عن طريق إشارات آتية من ال( ECU ).
يتألف هذا النوع من ملفين مغناطيسيين . مغناطيس دائم , صباب وذراع صباب .
يستطيع ال( ECU) التحكم بهذا النوع عن طريق تطبيق موجة مقدارها( 250 Hz) على الملفين( T1 , T2) إن التيار الكهربائي المقدم من قبل ال (ECU) يأتي على الملف( T1) عندما تكون الإشارة مرتفعة .
*عندما يتغير التردد فإن ذلك يؤدي لدوران الذراع
*عندما يتغير التردد بمقدار 50% فإنه يدور مسبباً فتح الصباب
*عندما يقل التردد بمقدار 50% فإنه يدور مسبباً إغلاق الصباب
3 –واجب مراقبه ( Duty Control ISC ):-
وتكون موضوعه عادة على المانيفولد .
تقوم بتمرير الهواء من الفلتر ( قبل غرفة الخانق ) إلى غرفة دخول الهواء وذلك بفتح وإغلاق الصباب.
طول مدة فتح الصباب مرتبطة بطول الموجة المرسلة من قبل ال( ECU) إن هذا النوع غير مصمم ليقوم بتمرير كميات كبيرة من الهواء لذلك يستخدم مع هذا النوع صباب هواء ميكانيكي معه.
يقوم ال ECU بإرسال موجات بتردد( 10Hz )وعندما يزيد التردد فإن كمية الهواء ستكون اكبر.
(3-9-4)الحساسات المؤثرة في ال (ISC) :-
- الحساسات المؤثرة بشكل كبير
1- حساس( Ne )
وهو واحد من أهم الحساسات المؤثرة حيث يقوم ال (ECU )على العمل على مطابقة لسرعة المحرك الحالي( RPM )مع السرعة , الهدف المفروض أن تكون ( السرعة التصميمية).
2- حساس دعسة البنزين ( TPS)
يعمل ال( ISC )فقط عندما يكون صباب دعسة البنزين مغلق والسيارة لا تتحرك .
فعندما يكون صباب دعسة البنزين مفتوحا فإنه لن يقوم ال) ECU) بإعطاء أي أوامر لل( ISC)
3- حساس حرارة المحرك
يوجد داخل ال) ECU (جدولاً يربط العلاقة بين درجة حرارة المحرك وسرعة دوران المحرك اللازمة , يقوم ال) ECU (بتعديل سرعة المحرك عن طريق ال) ISC).
4- حساس سرعة السيارة VSS .
- الحساسات المؤثرة ثانوياً :
1- حساس الإنارة.
2- حساس المكيف.
3- حساس الحمولة الكهربائية.