الموضوع: سيارات تستهلك وقودًا أقل

(منقول عن مصطفى عثمان المحرر بموقع اسلام اون لاين )

التطوير والتجديد وصولاً إلى أقصى درجات الأمان ومزيد من راحة الإنسان مع الاحتفاظ بالبيئة من حولنا نظيفة بلا أي خلل في البنيان ـ هذا هو حلم العلماء في شتى بقاع الأرض على اختلاف تخصصاتهم، وهذا هو الدافع الأول لمزيد من البحث والتطوير.
وفي مجال السيارات طرحت في الأسابيع القليلة الماضية شركة أيرلندية تسمى( )koala (systems ـ تسوق منتجاتها عبر شبكة الإنترنت ـ جهازا جديدا يسمى (WFDFI)
West Full Duration Fuel Injection يضاف إلى أنظمة الحقن الإلكتروني المعتادة لتحسين أدائها العام، فهو يقلل من استهلاك الوقود، ويقلل من انبعاث العوادم؛ وبذلك تكون السيارات أكثر اقتصادية ومحافظة على البيئة.

ومن المعروف أنه يتم تغذية المحرك بشحنة مكونة من الوقود (fuel) والهواء(air) وتعتبر نسبة الوقود إلى الهواء (fuel/air ratio ) من أهم العوامل التي تحدد استهلاك الوقود . ونسبة هذا الخليط تتوقف على متطلبات المحرك فمثلاً في البدء على البارد يحتاج المحرك إلى خليط غني بالوقود (richmixture ) للتغلب على البرودة، وفي هذه الحالة تكون نسبة الوقود للهواء (1/9 ) .

النسبة النظرية لخليط الوقود مع الهواء هي (1/14.7 ) وكلما استطعنا الوصول إلى خليط قريب في تركيبه من هذه النسبة؛ كان ذلك أفضل للسيارة من حيث استهلاك الوقود، وكذلك من حيث الإجهادات التي يتعرض لها المحرك.

وفي حمل التسخين (warm-up load ) يحتاج المحرك أيضاً إلى خليط غني بالوقود، وكذلك في حمل التباطؤ (idling load ) حيث تكون السيارة متوقفة عن السير، ولكن المحرك ما زال يعمل، وأيضاً نحتاج إلى خليط غني بالوقود في حالة الحمل الكامل (full load ) حيث تصل سرعة السيارة إلى معدلات مرتفعة، وتكون نسبة خليط الوقود مع الهواء في هذه الحالة(1/12)

والحالة الوحيدة التي نحتاج فيها إلي خليط فقير للوقود (leanmixture) هي حالة الحمل الجزئي (part load ) حيث تعمل السيارة في هذه الحالة على حمل عادي(normal load) وتكون نسبة الخليط في هذه الحالة (1/18) وهذه النسبة أقل من النسبة النظرية(1/14.7) ولهذا فمعدل استهلاك الوقود اقتصادي.

قديماً كان يستخدم الكاربراتير(carburettor) للتحكم في نسب خلط الوقود مع الهواء

(fuel/air ratio) على حسب متطلبات المحرك المختلفة وهو ما زال مستخدمًا حتى الآن في بعض السيارات.

أما عن الأنظمة الحديثة لمعايرة الوقود مع الهواء فهي أنظمة الحقن الإلكتروني، مثل نظامي الحقن الإلكتروني المستمر (k-jetronic ) والحقن الإلكتروني المتقطع (L-jetronic ) وتفضل أنظمة الحقن الإلكتروني عن الكاربراتير في أنها أولاً تقلل من انبعاث العوادم، وثانياً أوفر في استهلاك الوقود، وذلك على الرغم من أنها تعمل باستخدام خليط غني بالوقود richmixtuer) ) في جميع الأحمال التي تتعرض لها السيارة حيث تكون نسبة الخلط على سبيل المثال في الحمل العادي(normal load) حوالي (1/15) وهي أعلى من نسبة الخلط النظرية (1/14.7) إلا أنه يظل الحقن الإلكتروني أقل في استهلاك الوقود من الكاربراتير وذلك لأنه يستجيب إلى التغيير من حمل إلى آخر بسرعة على عكس الكاربراتير، وهذا هو سبب توفير الوقود.

وتطويراً لنظام الحقن الإلكتروني المتقطع (L-jetronic ) كي يصبح أكثر اقتصادية، ويعمل على خليط فقير (leanmixture ) بدلاً من الخليط الغني (richmixture ) تم إضافة الجهاز الجديد(WFDFI ) .

والفكرة الجديدة في هذا الجهاز هي الحصول على خليط متجانس تماماً من الوقود والهواء

HOMOGENOUS MIXTURE ) FULLY) بدلاً من الخليط غير المتجانس الذي كان يستخدم في نظام الحقن العادي حيث كان يسير الوقود في مسارات خاصة منفرداً والهواء في مسارات أخرى ولا يتلاقيان إلا أمام صمام التغذية (intake valve ) مما يجعل عدم وجود فرصة كافية للتجانس الكامل.

أما الجهاز الجديد (WFDFI) فيمكن من خلاله الحصول على خليط متجانس تماماً بفضل تركيبه المبتكر فهو عبارة عن دائرة مساعدة (auxiliary circuit) تركب بين مسارات الوقود (fuel rail ) وصمامات الحقن الكهرومغناطيسية (solenoid injection valves) ومن خلال هذا الموضع يقوم الجهاز بسحب كمية قليلة من الوقود وتخزينها على سطح خاص وعند دخول الهواء على هذا السطح يبخر الوقود الذي تم تخزينه مسبقاً ويخلط معه خلطا جيدا لتصبح الشحنة الجديدة متجانسة تماماً وجاهزة للحقن في غرفة الاحتراق.

وباستخدام هذا الخليط المتجانس تماماً في المحرك يتم:



1-الحرق الكامل للوقود

2-تقليل العوادم والغازات المنبعثة

3-زيادة الاستهلاك النوعي للوقود

4-الحصول على عزم منتظم على عمود الإدارة

5-استخدام خليط فقير (leanmixture) في جميع أحمال التشغيل المختلفة وخصوصاً في البدء على البارد (cold starting) والتدفئة (warm-up)

6- تقليل عوادم ثاني أكسيد الكربون (co2) وعوادم أكاسيد النيتروجين (nox) وبالتالي المحافظة على المحول الحفزي ( catalytic converter) من التسمم.

(منقول من موقع اسلام اون لاين )
http://www.islamonline.net/iol-arabi...18/scince4.asp