مع وجود لوائح صارمة لمكافحة الملوثات ، يضطر جميع المصنّعين إلى تقليل الانبعاثات. رفعت معايير EURO6 الأخيرة الشريط إلى مستوى أعلى.
تتمثل إحدى طرق الحصول على النتائج في جعل تفجير الوقود داخل الأسطوانات ليتم معالجته بأكبر قدر ممكن من الكفاءة. سوف تلعب حاقنات بيزو دورًا حاسمًا في هذا الصدد.
كيف يمكن القيام بذلك؟
إجراء عمليات حقن متكررة بكمية وقود أقل وضغط حقن أعلى ، طريقة لحرق وقود أنظف وأكثر اكتمالاً. تستخدم حاقنات بيزو بلورات الكوارتز كمشغل ، وهو أسرع مقارنةً بحقن الملف اللولبي الكهرومغناطيسي التقليدي.
ما هي الكهرباء الانضغاطية؟
الكهرباء الانضغاطية هي مزيج من التأثيرات من السلوك الكهربائي للمادة ، وخاصة البلورات. هذا يعني أنه عند تطبيق قوة على بلورة ، فإن مركز توازن الشحنات الموجبة والسالبة يتحول ، مما يتسبب في استقطاب المادة وما يترتب على ذلك من إزاحة للتيار الكهربائي.
ما الذي يشكل حاقن بيزو؟
يتكون حاقن Piezo من قطعة واحدة على شكل قلم رصاص ميكانيكي ، ولكن بداخله يحتوي على العديد من الأجزاء الثابتة والمتحركة الأخرى.
لنبدأ من الجزء العلوي من الحاقن. لدينا هنا أطراف التوصيل الكهربائي ، والتي يتبعها مدخل للوقود يتكون من طرف لولبي عالي الضغط ، والذي يتصل بشريط الحقن. تمر قناة مدخل الوقود هذه عبر الجزء الداخلي للحاقن ويوجد في بدايتها مرشح معدني صغير على شكل خرطوشة.
في نفس الوقت توجد دائرة عودة الوقود في منفذ منفصل. بالانتقال إلى المنطقة الوسيطة للحاقن ، لدينا وحدة بيزو ، والتي تحتوي على مشغل بيزو يتكون من كومة من البلورات والتي بدورها متصلة بوحدة المشغل التي تحتوي على صمامين ، أحدهما مكون من المكبس وكل منهما زنبرك ضغط والآخر عن طريق صمام التبديل الذي يدير جزءًا من تدفق الوقود القادم من خط الإمداد والموجود في الخزان.
التالي ، والحد من إزاحة هذه المكونات إلى المنطقة السفلية ، هو لوحة التقييد. يتكون الجزء الأخير من الحاقن من إبرة الحاقن والربيع الخاص بها متبوعًا بحلقة الاحتفاظ ، وتنتهي في فوهة الحاقن. المنطقة الطرفية لفوهة الحاقن هي المكان الذي يتم فيه احتواء فتحات تبخير الوقود المضغوط.
كيف تعمل حاقنات بيزو؟
يتكون تشغيل حاقنات بيزو من تمرير تيار كهربائي عبر كومة من البلورات ، مما يؤدي إلى تمددها. عندما تقوم البلورات بتفريغ التيار فإنها تتراجع أيضًا إلى حجمها الأصلي. يؤدي هذا التمدد والانكماش في البلورات إلى دوران الوقود داخل الحاقن ، مما يتسبب في فتح وإغلاق صمام الإبرة في فوهة الحاقن بسرعة كبيرة.
ماذا عن السرعة والدقة؟
على سبيل المثال ، إذا طلبت وحدة التحكم الإلكترونية من الحاقن أن يكون لديه وقت مفتوح 0.5 ثانية وأعطى الحاقن ملاحظات بأنه كان مفتوحًا 0.496 ثانية ، فإن وحدة التحكم الإلكترونية تعلم أنه يمكنها استخدام المزيد من الوقت في دورة الحقن التالية للتعويض. ولأن المحاقن الانضغاطية أسرع ، يمكنها عمل المزيد من الحقن ، وبشكل أكثر دقة تصل إلى 7 في كل دورة ، وفي ضغوط أعلى ، مما يزيد من انحلال الوقود.
ما هذا عن الوقود الانحلال؟
كلما زاد الانحلال للوقود كلما كان ذلك أفضل ، لأن هذا يعني أن الجزيئات الجزيئية في الوقود تترابط بشكل أفضل مع الأكسجين الموجود داخل الاسطوانة ، مما يؤدي إلى حقن أكثر كفاءة ، مما ينتج عنه درجات حرارة أقل ، بينما في نفس الوقت الانفجار / يحدث الاحتراق بطريقة أكثر تحكمًا وباستخدام وقود أقل.
وماذا نستفيد من هذا؟
إن هذه الإدارة الدقيقة للغاية للوقود هي التي تترجم إلى مكاسب مع منحنيات عزم وقوة أفضل ، وانبعاثات ملوثات أقل ، واستهلاك وقود أقل بكثير.
هل حاقنات بيزو في الوقت الحالي أفضل من حاقنات الملف اللولبي التقليدية؟
بالتأكيد نعم ، لكن لا يزال لدى محاقن بيزو بعض الجوانب السلبية. إنتاجها له تكاليف عالية مما يجعلها منتجًا باهظ الثمن ، ويرجع ذلك أساسًا إلى حداثة التكنولوجيا نفسها. الجانب السلبي الآخر هو الموثوقية ، على الرغم من أن الشركات المصنعة تعمل على ذلك.
أصبحت حاقنات بيزو حقيقة واقعة في بعض كتل الديزل وبدأت تظهر في كتل البنزين. ومن المؤكد أنها ستشير إلى وجودها المستمر في المستقبل القريب ، مما سيجعل محركات الاحتراق الداخلي آلات أكثر كفاءة وذكية.
في هذا الفيديو يمكنك مشاهدة عملية تشغيل حاقن Piezo:
هنا يمكننا أن نرى حاقن بيزو على منصة الاختبار عند ضغط 2000 بار:
هل أعجبك هذا المقال من Autopedia؟ اترك لنا تعليقاتك هنا وعلى شبكاتنا الاجتماعية وأرسلها إلينا اقتراحاتكم للمواضيع!