حقن الوقود الإلكتروني (EFI)

حقن الوقود الإلكتروني، المعروف اختصاراً بـ EFI، هو الأسلوب الذي تتولى فيه الإلكترونيات إدارة إمداد المحرك الحديث بالوقود بدلاً من أنظمة الجرعات الميكانيكية. تنقل شبكة من الحساسات ظروف تشغيل المحرك إلى وحدة تحكم إلكترونية تحسب الكمية الدقيقة التي تحتاجها كل أسطوانة من الوقود، ثم تأمر بخّاخات تعمل كهربائياً بضخها. وتكون الحصيلة احتراقاً أكثر دقة ونظافة وقدرة على التكيف مما كان يبلغه الجهاز الذي حلّ محله.

ذلك السلف هو الكاربوريتر، أداة ميكانيكية بحتة تعتمد على شفط الهواء الداخل لسحب الوقود عبر فتحات معايرة. ومع ما فيه من براعة، لم يكن الكاربوريتر يقدّم سوى تقدير تقريبي للخليط الصحيح، وكان يعجز عن مجاراة تغيّر الحرارة والارتفاع والحمل، مما جعله عصياً على التوفيق مع تشدّد متطلبات الانبعاثات والاقتصاد في الاستهلاك. ومنذ أواخر ثمانينيات القرن الماضي أزاحه نظام EFI، وبحلول التسعينيات كان الكاربوريتر قد اختفى تقريباً من السيارات الجديدة.

يقرأ المحرك الحاسوبي أثناء التشغيل مدخلات مثل كتلة الهواء الداخل أو حجمه، وموضع صمام الخنق، وسرعة دوران المحرك وزاوية عمود المرفق، وحرارة سائل التبريد، ومحتوى الأكسجين في العادم الذي يبلّغ عنه حساس لامبدا. ومن هذه المعطيات يحدد زمن فتح البخّاخ، الذي يُسمى عرض النبضة، بما يضمن جرعة الوقود الصحيحة، فيما تتولى حسبة مستقلة ضبط توقيت الشرارة. والأهم أن حساس الأكسجين يُغلق الحلقة، إذ يضبط النظام إمداد الوقود باستمرار ليبقي الخليط قريباً من النسبة المثالية كيميائياً (النسبة المتكافئة)، وهو ما يُبقي المحوّل الحفّاز فعّالاً والانبعاثات منخفضة. وبوسعه أيضاً إثراء الخليط عند البدء البارد وعند القدرة القصوى، أو قطع الوقود في طور التباطؤ توفيراً للاستهلاك.

ويُعدّ EFI مصطلحاً جامعاً يشمل عدة تكوينات مادية. فالحقن المبكر عند جسم الخنق استخدم بخّاخاً واحداً يغذّي جميع الأسطوانات، أشبه بكاربوريتر إلكتروني. ثم منح الحقن المتعدد عند المنافذ كل أسطوانة بخّاخها الخاص الذي يرشّ على صمام السحب، فتحسّن التوزيع والاستجابة. ويذهب الحقن المباشر الحديث أبعد من ذلك، إذ يضع البخّاخ داخل غرفة الاحتراق تحت ضغط بالغ الارتفاع؛ وأياً كان التكوين المستخدم، تبقى الإلكترونيات المتحكمة واستراتيجية الحساسات واحدة في جوهرها.

أما المزايا على الجرعات الميكانيكية فجوهرية: بدء أيسر في كل الأحوال الجوية، وأداء أكثر سلاسة، واقتصاد أفضل في الوقود، وقدرة أعلى، وانبعاثات أدنى، إلى جانب القدرة على الضبط الذاتي بل والتشخيص الذاتي عبر أنظمة التشخيص المدمجة. وفي المقابل يأتي التعقيد والاعتماد على سلامة الحساسات والأسلاك، فالأعطال غالباً ما تكون إلكترونية الطابع وتُقرأ بأجهزة التشخيص لا بمفك البراغي. وصار EFI اليوم ركيزة أساسية في كل محرك احتراق داخلي يعمل بالبنزين تقريباً، وهو الإطار الذي تعمل ضمنه سائر تحسينات إمداد الوقود.