كيف يؤثر وحدة الإشعال على تشغيل المحرك؟

الوظيفة الأساسية لوحدة الإشعال في بدء تشغيل المحرك

بدء الشرارة أثناء الدوران: من إرسال الإشارة إلى تفريغ الملف

يعمل وحدة الإشعال كمفتاح إلكتروني رئيسي للمحرك عند محاولة التشغيل. بمجرد دخول محرك البدء في العمل، تقوم الوحدة بقراءة إشارات التنشيط القادمة من مستشعر موقع عمود المرفق أو أحيانًا من الموزع نفسه. تُخبر هذه الإشارات الوحدة بالتوقيت الدقيق لقطع التيار عن الدائرة الأولية لملف الإشعال. وعند حدوث ذلك، ينخفض التيار بشكل مفاجئ، مما يولّد الفولتية العالية المطلوبة — حوالي 20 ألف إلى 50 ألف فولت فعليًا — في اللفة الثانوية للملف. وهذا ما يُنتج الشرارة القوية التي تنتقل إلى شمعات الإشعال. ومع ذلك، تصبح الأمور معقدة عند السرعات البطيئة جدًا للدوران، أي أقل من حوالي 300 دورة في الدقيقة. إذ تتقلص الفترة الزمنية اللازمة لحدوث كل شيء بشكل صحيح بنسبة تقارب الثلثين، وبالتالي يصير التوقيت الدقيق أمرًا بالغ الأهمية. ويساعد تصميم الوحدات الحديثة ذات الحالة الصلبة على استمرار عملها بموثوقية حتى في ظل الانخفاضات المزعجة في الجهد والتي تحدث باستمرار أثناء تشغيل المحرك في الطقس البارد.

التحكم في فترة التحمل وتشبع الملف عند عدد لفات منخفض: لماذا تعتمد موثوقية التشغيل على توقيت الوحدة

مدة بقاء التيار الكهربائي في الملف الابتدائي (تُعرف بفترة التحمل) تؤثر بشكل كبير على قوة الشرر. عندما يدور المحرك ببطء أو تنضب طاقة البطارية، فإن أنظمة الإ encendio الذكية تمتد فعلياً هذه الفترة عند تقل عن 500 دورة في الدقيقة، مما يمنح الملفات تلك المدة الحاسية البالغة من 3 إلى 5 مللي ثانية اللازمة للتشبع التام. ولكن إذا كانت المدة تقل عن 2 مللي ثانية، فلن يكون هناك ما يكفي من الطاقة لإنتاج شرر جيد، ما يؤدي إلى مشاكل في التشغيل، خاصة في المحركات الباردة والخليط الوقود الكثيف. يمكن لأفضل الأنظمة الحديثة ضبط هذه المدة بدقة تصل إلى 0.1 مللي ثانية، مما يحافظ على اتساق الشرر حتى عند ت fluctuation الجهد. يُحدث هذا النوع من التتحكم الدقيق فرقاً عملياً كبيراً — تُظهر الدراسات أن هذه الأنظمة القابلة للتكيف تقلل من حالات الفشل في التشغيل بنسبة تقارب 27٪ مقارنة بالإعدادات الثابتة القديمة.

الفرق بين وحدات الإشتعال بالتفريغ السعبي ووحدات الإشتعال الحثية: أداء الاختلافات عند سرعات التشغيل

وحدات التفريغ السعبي (CD): طاقة شرر متفوقة في ظل ظروف التشغيل منخفضة الجهد

في حالات التشغيل البارد حيث تنخفض قوة البطارية، تعمل وحدات الإشعال بالتفريغ المكثفي (CD) بشكل أفضل فعليًا مقارنةً بتلك الأنظمة الحثية القديمة. تكمن المشكلة في الوحدات الحثية في اعتمادها على زمن اشباع الملف، مما يجعلها غير موثوقة نسبيًا بمجرد انخفاض الجهد إلى أقل من 9.6 فولت. تختلف وحدات CD لأنها تخزن الطاقة في مكثفات ثم تُفرغها تقريبًا بشكل فوري خلال نحو 5 مللي ثانية. وهذا يتجاوز تمامًا مشكلات التوقيت التي تعاني منها الأنظمة الحثية. وقد أظهرت اختبارات واقعية أن هذه الأنظمة المنتجة بالتفريغ المكثفي تولد طاقة شرارة تزيد بنسبة حوالي 40 بالمئة أثناء الدوران، ويمكنها المحافظة على أكثر من 25,000 فولت حتى عندما يصل جهد البطارية إلى أدنى مستوى له عند 8 فولت. وهو أمر بالغ الأهمية، إذ يمثل هذا المستوى البالغ 8 فولت النقطة التي تبدأ عندها معظم الأنظمة الحثية بالفشل الواحد تلو الآخر، مع ارتفاع معدلات الفشل بنسبة تصل إلى 60 بالمئة.

اختبارات انخفاض الجهد التجريبية: كيف يكشف هبوط بطارية الجهد عن قيود الوحدة

تكشف هبوط الجهد الناتج عن التشغيل عن فروقات جوهرية في متانة الوحدات. في ظل ظروف التشغيل المُحاكية عند 8 فولت — وهي شائعة في الطقس البارد — تكون الفجوة في الأداء واضحة بوضوح:

يُفسر هذا التفاوت المُدار بالجهد سبب تقليل وحدات CD للإشارة الخاطئة بنسبة تصل إلى 45٪ أثناء هبوط البطارية: فهندسة وحداتها القائمة على المكثفات تعزل تزويد الشرر عن عدم الاستقرار الكهربائي.

استجابة وحدة الإ encendio للتأخير واستقرار التiming أثناء التشغيل

الوقت الذي يستغرقه وحدة الإشعال للاستجابة بعد استلام إشارة من المستشعر قبل شحن الملف له تأثير كبير على ما إذا كان المحرك سيبدأ بشكل موثوق أم لا. عند تشغيل المحرك، إذا لم تكن المعالجة متسقة، نلاحظ اختلافات في التوقيت تتجاوز زائد أو ناقص درجتين عند السرعات الأقل. وهذا يؤدي إلى حدوث تلك الشحنات غير الكاملة أو فترات التشغيل الطويلة، خاصةً في الأجواء الباردة لأن البطاريات لا تعمل بكفاءة جيدة عندما تنخفض عن 9.6 فولت. تُظهر بعض الاختبارات أن الوحدات التي تستجيب بسرعة تفوق نصف جزء من الألف من الثانية تحافظ على توقيت دقيق يبلغ حوالي 0.3 درجة أثناء بدء التشغيل. وتقلل هذه الوحدات سريعة الاستجابة من محاولات الإشعال الفاشلة بنسبة تقارب 19 بالمئة مقارنة بالوحدات الأبطأ. كما أن الحرارة تزيد الأمور سوءًا. فالوحدات التي تعمل عند درجات حرارة أعلى من 85 درجة مئوية تستغرق وقتًا أطول بنسبة 40 بالمئة تقريبًا للرد، مما يفسر صعوبة إعادة تشغيل المحركات الساخنة دون تركها لتبرد أولًا. ويجب على أي شخص يرغب في تشغيل موثوق في الأجواء الباردة أن يبحث عن وحدات قادرة على تحقيق زمن استجابة أقل من جزء من الألف من الثانية، مع وجود دوائر داخلية تقوم بتعديل الاستجابة للتغيرات في درجة الحرارة.

ترقية وحدة الإ encendido لضمان تشغيل موثوق في درجات الحرارة الباردة وسرعات منخفضة

الأثر في الواقع العملي للترقية: دراسة حالة تبديل محرك LS تُظهر تقلصًا بنسبة 37٪ في حالات التشغيل الفاشلة تحت 15° فهرنهايت

عندما تصبح درجة الحرارة منخفضة جدًا، فإن أنظمة الإ encendido القديمة تُظهر مع تقدم العمر بسرعة نسبيًا. تكمن المشاكل الرئيسية في امتلاء الملف ببطء وفي مشاكل التiming عندما تنخفض الجهد أكثر من اللازم. تعاني معظم السيارات عندما تنخفض درجات الحرارة دون 15 درجة فهرنهايت. أثناء التشغيل، عادةً ما ينخفض جهد البطارية دون 9.6 فولت عند تلك النقطة، ما يعني أن وحدات الحث المثبتة في المصنع لا يمكنها إنتاج شرارات موثوقة بعد الآن. يحل التحول إلى وحدة إ encendido حديثة من نوع التشارية السعة هذه المشاكل، لأنها تفصل طاقة الشرارة عن ما يخرج من البطارية. تخزن هذه الوحدات الطاقة في مكثفات، مما يمكنها على تقديم شرارات قوية حتى عندما ينخفض الجهد. قمنا باختبار هذا على عدة محركات LS ووجدنا أن السيارات المزودة بوحدات CD شهدت تقريبًا 37 بالمئة أقل من حالات فشل التشغيل في الطقس المتجمد مقارنة بالأنظمة العادية. مزية كبيرة أخرى هي التควบ على زمن الشحن الدقيق الذي توفره هذه الوحدات. تحافظ على استقرار التiming حتى 500 دورة في الدقيقة، وتتخلص من الت hesitation المزعج الذي يلاحظه معظم الناس أثناء التشغيل البطيء في الطقس البارد.

الأسئلة الشائعة

ما وظيفة وحدة الإشعال؟

تعمل وحدة الإشعال كمفتاح إلكتروني في المحرك، وتتحكم بتوقيت إطلاق شرارة الإشعال من ملف الإشعال لبدء تشغيل المحرك.

كيف تختلف وحدات الإشعال بالتيار المستمر عن الوحدات الحثية؟

تُخزن وحدات الإشعال بالتيار المستمر الطاقة في مكثفات ثم تقوم بتفريغها بسرعة، مما يوفر طاقة شرارة أكثر موثوقية في ظروف الفولطية المنخفضة مقارنةً بالوحدات الحثية.

لماذا يعتبر زمن الاستبقاء مهمًا لأنظمة الإشعال؟

يؤثر زمن الاستبقاء على كمية الطاقة المخزنة في ملف الإشعال، مما ينعكس على قوة الشرارة. ويعد التوقيت الصحيح لهذا الزمن أمرًا بالغ الأهمية لتشغيل المحرك بشكل موثوق، خاصة عند السرعات الدورانية المنخفضة.

ما الفوائد التي تأتي مع الترقية إلى وحدة إشعال بالتيار المستمر؟

تحسّن الترقية إلى وحدة إشعال بالتيار المستمر موثوقية بدء تشغيل المحرك من خلال ضمان توصيل شرارة قوية حتى أثناء انخفاض الفولطية. كما أنها تعزز التحكم في زمن الاستبقاء لأداء أكثر اتساقًا.