تصحيحات نسب الوقود: مدخل لفهم اهمية هذه العملية وفائدتها

تتعدد أنظمة السيارات الحديثة كثيراً نظراً لرغبة صناع تلك المركبات المنتشرة حول العالم في الموازنة بين الأداء والاقتصادية وكذلك الاعتمادية، وبعض تلك الأنظمة تحتاج من وقت لآخر لصيانة ذات عمليات معقدة، وواحدة من تلك العمليات تسمى تصحيحات نسب الوقود أو Fuel Trims، وهو ما سنتعرف اليوم على تفاصيله. ماذا تعني عبارة Fuel Trims


تطلق عبارة Fuel Trims على عملية تعديل ووزن وتشذيب نسبة الوقود في الخليط بحيث تكون نسبته 1 : 14.7، حيث يكون 14.7 جزيء هواء، و1 جزيء وقود.
المعطيات الحية الموجودة في كمبيوتر السيارة تحتوي على عدة بيانات ومعلومات عن الحالات التشغيلية المختلفة للمحرك.
ومن ضمن هذه المعطيات والبيانات هي (Life Data)، حيث نجد رسم بياني ومعلومات رقمية توضح لنا قيم ( Fuel trims )، وهي بمثابة وصف وعرض وتبيان لما يحصل للمحرك من خلل قد يطرأ بين الحين والآخر كرد فعل طبيعي لعوامل أخرى ناتجة عن خلل في أجزاء أخرى مساعدة تعمل جنبا إلى جنب مع المحرك من حساسات وصمامات ومشغلات وقطع أخرى فاعلة.
تصحيحات نسب الوقود

تتسم عملية Fuel Trims بالسهولة والتعقيد في نفس الوقت نظرا لارتباطها بعنصرين اساسيين وهما:
الوقود: والمتمثل بالبخاخات
الهواء: والمتمثل بـ حساس الاكسجين

من الوارد أن يحصل سوء فهم عند الشروع في معالجة كود الخلل المسجل في وحدة الذاكرة في كمبيوتر السيارة، وسوء الفهم هذا هو الذي يؤدي الى حصول حالة من التعقيد أثناء الفحص والمتابعة.
إن إجراء عملية الموازنة والتعديل المستمرة لنسبة الوقود من قبل وحدة ( PCM ) < الكمبيوتر > تتطلب منه مراقبة عمل منظومة الوقود والهواء.
ومن الجدير بالذكر ان الكمبيوتر يستطيع ان يراقب ويسيطر على منظومة الوقود والمتمثلة بالبخاخات ولكن لا يستطيع أن يسيطر على منظومة الهواء المتمثلة بـ حساس الاكسجين، و يكتفي بالمراقبة فقط ولا يستطيع أن يشذب ويعدل في نسبة الهواء اعتمادا على المعطيات القادمة من قطع معينة في السيارة لها صلة بالهواء وحساب كميته مثل حساس MAF – MAP TPS – O2.
حساس الاكسجين { O2 sensor } هو الذي يهمنا بالدرجة الأساس في بحثنا ودراستنا لعملية تعديل ووزن الوقود Fuel Trims.
هذه الحساسات آنفة الذكر تعتبر بمثابة حساسات ناقلة التقارير الى الكمبيوتر، تخبره عن نسبة وكمية الهواء الداخل الى المحرك، إذا استثنينا حساس TPS لخصوصيتها، كما أن الكمبيوتر ليس له سلطة على هذه الحساسات، فهو غير قادر على أن يقلل او يزيد من نسبة الهواء عن طريق أمرها بذلك لغرض معالجة حالة الفقر أو الغنى في الخليط < خليط الوقود والهواء >، ونفس الكلام ينطبق على حساس الاكسجين، لأنه حساس ناقل للتقارير وليس منفذ للأوامر.
إذن على ما يعتمد الكمبيوتر في ضبط وتعديل ووزن وتصحيح نسبة الخليط المتمثلة بـFuel Trims، لم يتبقى للكمبيوتر سوى إمكانية السيطرة والتحكم منفذ الأوامر ألا وهو < البخاخ >.
كيف تتم عملية تصحيحات نسب الوقود
يتم الاستفادة من قراءة بيانات (Fuel Trims) لتشخيص حالة الخلل الحاصل عندما لا يظهر كود عطل، هذه الخاصية مهمة جدا ومفيدة لتضييق احتمالات الخلل والتشخيص، ولكن هذا لا يعني في حالات أخرى ان يتم تسجيل كود عطل معين نستدل به، وعليه فإن وحدة (PCM) تقوم على الدوام بمراقبة نسبة الخليط وعمل موازنة مستمرة، وفي حالة حصول خلل طارئ في نسبة الخليط فإنه يتم تسجيل كود عطل يستعين من خلاله الكمبيوتر في إصلاح الخلل الحاصل وعن طريقنا نحن لكي نسهل عليه مهمة التصحيح والتعديل لنسب خليط الوقود والهواء.
وحدة (PCM) تستمد معلومات مهمة من حساس الاكسجين لمعرفة حالتي الاختلال في وزنية الخليط وتكون على حالتين وهما :
أ – حالة فقر الخليط المفرط / هواء كثير / Lean Code
ب – حالة غنى الخليط المفرط / هواء قليل / Rich Code

نأتي الآن لشرح الحالتين:
1) حالة فقر الخليط المفرط : تصحيحات للوقود باتجاه موجب عالي والتي تترجم بالإنجليزية إلى High Positive Fuel Correction، أو Lean Code


وهذا يعني إما:
1- الهواء كثير أو 2- وقود قليل
هنا تحصل حالة الارباك لأجل معرفة المسبب المسؤول عن هذه الحالة، هل هو الوقود والهواء ؟
إذن ماذا يفعل الكمبيوتر؟
الهواء الكثير < الاكسجين > : وللأسباب التالية وهي :
1- تسرب الهواء الفاكيوم < Vacuum Leak >، من اماكن عدة مثل وجيه < كازكيت > الثروتل بدي – المتشعب البارد < الثلاجة > – ليات الهواء الصغيرة السائبة والمتشققة – تشقق خرطوم الهواء < علبة مصفي الهواء > – في الهواء المتصل بالباكم < معزز الفرملة التخلخلي > – خلل في صمام EGR، عدم احكام غلق الصمام .
التفسير : إن دخول الهواء الى داخل المحرك وبدون حساب من قبل حساس { MAP – MAF } سوف يجعل حساس الاكسجين يستشعر بوجود نسبة هواء < اكسجين > اكثر من الوقود وبالتالي فإن فولتية ومعطيات الحساس سوف تكون منخفضة، وحينما يكتشف كمبيوتر السيارة هذه الفولتية المنخفضة فسوف يقوم على الفور في زيادة نسبة الوقود في الخليط، هذه الزيادة سوف تظهر على شكل نسب وقيم رقمية في جدول { Fuel Trims } كما هو موضح في النموذج الموضح في بداية الموضوع

2- تسريب وهمي للهواء ناتج عن خلل في :
ا – خلل في حساس الاكسجين
ب- خلل في حساس MAF
ج – تسرب ودخول الهواء الى منظومة العادم في منطقة تقع ما قبل حساس الاكسجين رقم < 1 > < حساس ما قبل دبة التلوث >.
إن حصول الخلل في النقاط أ-ب-ج آنفة الذكر سوف يؤدي الى قراءة خاطئة لقيمة الهواء الداخل الى المحرك < من ناحية الزيادة > وبالتالي سوف يفهم خطأ كمبيوتر السيارة أن هنالك زيادة في نسبة الهواء على حساب نسبة الوقود والنتيجة فقر الخليط، هذا الخطأ هو ما اعنيه بالتسريب الوهمي للهواء.

في كل الأحوال:
الكمبيوتر لديه خيار واحد فقط لتصحيح الخلل الحاصل في نسبة الخليط وهو زيادة نسبة الوقود لأنه لا يستطيع أن يقلل نسبة الهواء كما اسلفنا سابقا .
الوقود القليل للأسباب التالية:
1- بخاخات رديئة وشبه مغلقة – عطل البخاخات – خلل في الدائرة الكهربية للبخاخات
2- مصفي وقود شبه مغلق
3- ومضخة وقود رديئة وضغطها منخفض جدا
4- منظم ضغط وقود رديء ولا يحكم الإغلاق، مما يؤدي إلى ضعف وتسرب لضغط الوقود الى داخل خزان الوقود

أسباب أخرى:
1- حصر وتقييد وانسداد في دبة التلوث ومنظومة العادم بالمجمل
2- إن البيانات الرقمية < Fuel Trims > بالاضافة الى كود العطل المسجل ان وجد، كفيلة بمساعدة الكمبيوتر في تشخيص الخلل ومعالجته عن طريق زيادة ضخ كمية الوقود عن طريق التحكم بالبخاخات وطلب يد العون منا لكي نعالج اسباب ظهور كود العطل وإصلاح الخلل .
2) حالة غنى الخليط المفرط: تصحيحات للوقود باتجاه سالب عالي والتي تترجم بالإنجليزية إلى High Negative Fuel Correction، أو Rich Code:

وهذا يعني إما هواء قليل او وقود كثير، حيث يكون الهواء القليل للأسباب التالية :
1- خلل في حساس MAF
2- خلل في حساس الاكسجين
3- انسداد مصفي الهواء ومجرى الهواء

الوقود الكثير للأسباب التالية :
1- تسييل بالبخاخات
2- منظم ضغط وقود خارجي رديء، وهذا الخلل على حالتين :
ا- تسرب للوقود من لي الهواء المتصل بالمنظم مما يؤدي إلى تسرب الوقود من خلاله والى الثروتل بدي .
ب – عطل المنظم أو قطع في لي الهواء مما يؤدي إلى تولد ضغط وقود عالي على البخاخات وهذا بدوره سوف يؤدي الى بخ وقود اكثر من اللازم .
3- مضخة وقود عالية الضغط ولا تتناسب مع مواصفات المحرك، يعجز بسببها منظم ضغط الوقود من إرجاع الوقود الفائض عن الحاجة إلى خزان الوقود والنتيجة تولد ضغط عالي على البخاخات وبالتالي زيادة نسبة الوقود .
4- فشل حساس MAF / قراءة خاطئة توحي بزيادة نسبة الهواء الداخل للمحرك .
5- فشل حساس الاكسجين / قراءة خاطئة توحي بزيادة نسبة الهواء في نواتج الاحتراق
6- خلل في منظومة EVAP وكما يلي :
ا – خلل في صمام تصريف ابخرة الوقود (EVAP purge solenoid)، اذا علق على وضع الفتح مما يؤدي الى دخول ابخرة الوقود عند السرعة الخاملة الى المحرك فيؤثر على نسبة الوقود باتجاه الزيادة فيحصل غنى في الخليط .
ب- انتهاء صلاحية علبة الفحم مما يؤدي إلى خلل في عملها وتسرب الوقود السائل من خلالها بدل بخار الوقود الى الثروتل بدي أو الثلاجة .

ويوجد أسباب أخرى تشمل:
1- تسرب الهواء الى داخل الإقزوز أو أنبوب العادم بسبب ثقب أو شق في الانبوب او رخاوة في اتصال الإقزوز < المتشعب الحار > بالمحرك .
يكون هذا التسرب ما قبل موقع حساس الاكسجين رقم < 1 >، مما يؤدي إلى زيادة نسبة الهواء في نواتج الاحتراق وبالتالي استشعار حساس الاكسجين لهذا الهواء الطاريء وإعطاء تقرير الى الكمبيوتر يفيد بأن نسبة الخليط فقيرة فيعمد الكمبيوتر على زيادة نسبة الوقود في الخليط فيحصل غنى بالخليط .

2- خلل وعطل حساس CTS : عندما تكون اشارة الحساس تفيد بأن الماء بارد بينما هو حار، فإن الكمبيوتر سيزيد من نسبة الوقود على حساب الهواء فيحصل غنى في الخليط.
3- مشاكل ميكانيكية :
ا – ضعف في ضغط أسطوانات المحرك : هذا يؤدي إلى ضعف في كفاءة احتراق الخليط وتبقى نسبة من الوقود الغير محترقة بشكل تام في نواتج الاحتراق الخارجي عن طريق الاقزوز يتحسسها حساس الاكسجين فيعطي قراءة مفادها نقص حاد في الاكسجين أي بمعنى آخر < غنى الخليط > .
ب – خطأ وخلل في توقيتات المحرك، ينتج عنه خطأ في توقيت ضخ الوقود وتوقيت الاشتعال، فلا يحترق الوقود في التوقيت الصحيح والمتناسب مع فتح وغلق الصمامات < البلوف > فيتسرب جزء من شحنة الوقود الغير محترقة عن طريق بلف القزوز الى انبوب العادم ويتحسس حساس الاكسجين هذه الزيادة بإعطاء إشارة مفادها نقص في نسبة الهواء أي < غنى في الوقود > .

وفي كل الأحوال، الكمبيوتر لديه خيار واحد فقط لتصحيح الخلل الحاصل في نسبة الخليط وهو تقليل نسبة الوقود بواسطة البخاخات، وأنواع التصحيحات والتعديلات المعتمدة من قبل الكمبيوتر لنسبة الوقود:
لكي نفهم كيف تجري عملية التصحيح، ينبغي لنا معرفة مصطلح { Close Loop – Open Loop } المرتبط بعمل حساس الاكسجين
Close Loop : يتم تفعيل هذا النظام من قبل الكمبيوتر لغرض الاستفادة من المعلومات والمعطيات القادمة من حساس الاكسجين
Open Loop : يتم تفعيل هذا النظام لغرض إهمال المعلومات والمعطيات القادمة من حساس الاكسجين .
يتم اعتماد هذا النظام في الحالات التالية :
1- بدء تشغيل المحرك
2- عندما يكون المحرك بارد
3- عند زيادة الحمل على المحرك
4- عند التسارع والتباطؤ

نأتي الآن لشرح أنواع التصحيحات، وهي على نوعين:
1- STFT : تصحيح وتعديل قصير الأمد { Short Term Fuel Trim }
2- LTFT : تصحيح وتعديل طويل الأمد { Long Term Fuel Trim }
STFT: يتم العمل به عندما يصل المحرك الى درجة الحرارة الطبيعية ويتم بذلك تفعيل نظام Close Loop .
الكمبيوتر يعتمد على القيم الرقمية للتصحيح الفوري لنسبة الخليط وعلى المدى القصير ولا يتم الاحتفاظ وتخزين معلومات STFT في الذاكرة الحية للكمبيوتر والتي تدعى { KAM } وهي مختصر للعبارة التالية { Keep Alive Memory }.
فبمجرد اطفاء المحرك فان هذه المعلومات والقيم الرقمية سوف ترست ويعاد ضبطها الى القيمة < 0 > في الحال، وعند اعادة تشغيل المحرك مرة اخرى، حينها سوف يتم تسجيل معلومات وقيم جديد اخرى تواكب الحالة التشغيلية الجديد للمحرك.

وهذا مثال يوضح معنى التصحيح الفوري : لو عمدنا إلى فعل تسرب الهواء الى داخل المحرك من خلال فصل صمام PCV فإننا سوف نلاحظ ان الكمبيوتر سوف يزيد من نسبة الوقود بشكل فوري { Add Positive Fuel Trim } لأجل عمل الموازنة والتعديل المطلوب للخليط
LTFT: يتم اظهار وحفظ القيم الرقمية والمعلومات في جميع الأوقات على عكس { STFT } وحينما يكون المحرك في وضع { Close Loop } .
يتم حفظ هذه القيم والمعلومات في الذاكرة الحية للكمبيوتر { KAM } ولهذا فإن معلومات وقيم { LTFT } تستخدم كذلك حتى في وضع { Open Loop } لغرض إجراء عملية حساب كمية الوقود المطلوبة عند بدء تشغيل المحرك وكذلك عند فتح صمام الخانق الى اقصى حد { Wide Open Throttle } .
LTFT : يكون مهيمن على STFT ويتم الاستفادة منه للحفاظ على STFT ضمن القيم والمواصفات القياسية المطلوبة
النسب المقبولة لقيم ( Fuel Trims) : المقصود منها هو القيمة الرقمية والتي لا تستوجب التصحيح والتعديل:

STFT : النسبة المقبولة هي + – 10 %
LTFT : النسبة المقبولة هي + – 10 %
مثال تعليمي لطريقة كشف الخلل اعتمادا على قيمة ( Fuel Trims )
كيف تكتشف وجود تسرب الهواء الفاكيوم (vacuum leak):

في حالة الاشتباه والشك بوجود تسرب الهواء الفاكيوم، قم بملاحظة وتسجيل قيمة الوقود { Fuel Trims } عند السرعة الخاملة للمحرك، ثم بعد ذلك زيد في سرعة المحرك الى 2500 RPM وثبته على 2500 ,,
في حالة ان STFT انخفض على الفور وانتقل إلى مستويات وقيم مقبولة، وكذلك LTFT بدأ بالتراجع تدريجيا، فهذا دليل على وجود التسريب في الهواء الى داخل المحرك وبدون ان يتم حسابه من قبل حساس { MAF – MAP } .
بعد ان تقوم باجراء اللازم في معالجة سبب هذا التسرب للهواء تعمل بعد ذلك على ترسيت { KAM } ومن ثم شغل المحرك مجددا وراقب { Fuel Trims } لكي تتأكد من أنه في المستوى الصحيح والطبيعي، وبإمكانك كذلك قيادة السيارة لمسافة < 10 > اميال لغرض تدقيق قراءة { LTFT } وذلك من باب الاطمئنان.