ملف الاشغال «البوبينة»، ما هي وظيفتها، وكيفية عملها، وأعراض تلفها

يُعتبر ملف الإشعال «Ignition Coil» أو ما يَعرفه أكثرنا بمسمى البوبينة أو الموبينة، أحد أهم عناصر نظام الإشعال والذي بدوره أحد أهم الأنظمة الأساسية لتشغيل أي محرك بشكلٍ مُستقر، ولأننا شرحنا تفصيليًا الجزء الأول من هذا النظام وهي شمعات الاحتراق، قررنا شرح مُهمة وكيفية قيام ملف الإشعال بتلك المُهمة.

ما هي وظيفة ملف الاشعال.

ملف الإشعال يُمكن أن نجده في أي محرك يُدار بواسطة البنزين، فهو المكوّن الرئيسي لتوليد القوة الكهربائية اللازمة لقيام شمعات الاحتراق «البوجيهات» بمهمتها وهي توليد الشرارة اللازمة لإشعال خليط الوقود والهواء، وبالتالي عمل المحرك بصورة صحيحة.

مُعظم سيارات الركوب تُدار بواسطة بطارية بقوة 12 فولت تيار مُستمر، مع قدرات كهربائية متنوعة قد تصل في بعض الأحيان إلى 200 أمبير / ساعة، وعلى الرغم من قدرة البطارية على التعامل مع الأحمال الاعتيادية للسيارة، إلا أن تلك القدرة غير كافية لتوليد شرارة الاشعال عبر شمعات الاحتراق.

لذا فوظيفة ملف الاشعال أو «البوبينة» هي رفع تلك القدرة من 12 فولت إلى المستوى اللازم لتعمل البوجيهات بشكل مستقر وسليم عند حوالي 20 كيلو فولت ⁽¹⁾ وهي القدرة اللازمة لتأيُن المسافة الفاصلة بين قطبي البوجيه، وبالتالي توليد شرارة الاشعال، وفي بعض الأنظمة قد تصل القدرة المُستخرجة المطلوبة من البوبينة إلى ضعف ذلك.

مما يتكون ملف الاشعال «البوبينة».

فكرة ملف الاشعال الرئيسية لم تتغير مُنذ عقود، ولكن تغيرت نُظم التحكم به، وشكله الخارجي، ونمط تركيبه، ولكن كافة ملفات الاشعال بمختلف أنواعها لا تزال تتآلف من:

1. ملف رئيسي – عبارة عن مجموعة قليلة العدد من اللفات «نحو 200 لفة» من سلك نُحاسي كبير المقطع.
2. ملف ثانوي – عبارة عن مجموعة كبيرة العدد من اللفات «نحو 22000 لفة» من سلك نُحاسي صغير المقطع.
3. قلب حديد – يكون مُتصل مع الملف الثانوي.
4. أطراف الخروج – أطراف سميكة مُتصلة بالقلب الحديدي لتوصيل القدرة المُستخرجة وصولًا للبوجيهات.
5. أطراف الدخول – وتكون مُتصلة بالملف الرئيسي.

كيف تعمل البوبينة.

لرفع القدرة الكهربائية القادمة من البطارية، يتم توصيل أطراف البطارية ⁽²⁾ بالملف الرئيسي الاشعال أو «البوبينة / الموبينة» عن طريق أطراف الدخول، وبمجرد توصيل القوة الدافعة الكهربائية للملف الرئيسي، يقوم الأخير بالبدء في توليد مجالًا مغناطيسيًا يستمر حجمه في النمو كلما ظل الملف الرئيسي مُتصل بالبطارية، وهي نقطة مُهمة سنأتي على ذكرها لاحقًا.

ولتوليد قوة دافعة أكبر يقوم نظام التحكم بالإشعال ⁽³⁾ بقطع التيار فجأة عن الملف، ويُسبب هذا بانهيار المجال المغناطيسي بسرعة كبيرة لتم توليد القوة الكهربائية الكبيرة عبر الملف الثانوي، والمُتصل بالقلب الحديدي الذي يُفرغ تلك الشحنة عبر شمعة الإحتراق.

الفكرة في أساسها شبيهة بالمُكثف الكهربائي، لكن مع اختلاف التطبيق، ونظرية العمل، ونظام التحكم بها.

ما هي أنواع ملف الاشعال.

تختلف أنواع وأنماط ملفات الاشعال وفقًا لنوعية نظام الاشعال المُستخدم، حيث تتنوع أنظمة الإشعال إلى أربعة أنظمة مُختلفة وهي:

1. نظام موزع الشرر – ما يُعرف عاميةً بالإسبراتير.
2. نظام الشرارة المُهدرة – البوبينة المُوّحدة بمخارج مزدوجة.
3. نظام الملف أعلى الشمعة – «COP» أو ملف اشعال مستقل لكل بوجيه.
4. نظام الاشعال المستقل الذكي / المُعزز – نسخة هجينة ما بين النظامين الثاني والثالث.

ونظرًا لأننا نادرًا الآن ما نتعرض للنظامين الأول والذي يُعتبر عتيق الطراز حاليًا، والرابع المُفضل استخدامه فقط للسيارات المُعدلة والسابقية، سنتحدث بإختصار فقط عن نظام الشرارة المُهدرة، ونظام الملف أعلى الشمعة «Coil On Plug».

بوبينة نظام الشرارة المُهدرة.

هذا الملف أو «البوبينة / الموبينة» بدأ يتقلص استخدامه/ها في الوقت الحالي، وأعتقد أن اغلب السيارات الحديثة تعتمد الآن على نظام «COP»، لكنه ما يزال متواجد حولنا في بعض الطرازات ذات الشعبية الكبيرة في السوق المصري مثل بعض طرازات جنرال موتورز ما قبل 2010 «لانوس / أوبتر»، لذا سنتحدث عنه باختصار.

تضم بوبينة هذا النظام ملفي اشتعال منفصلين داخل بدن واحد، كل ملف منهم مزود بجانبين، كل جانب بطرفي خروج، كل مجموعة تُخرج قدرتها مرة كل لفة من المحرك، تذكروا أن حجم المجال المغناطيسي المُتوّلد من الملف الرئيسي يستمر في الازدياد كلما ظل مُتصلاً بالبطارية، وهو ما يعني أنه كلما زاد حجم المجال المُتوّلد زاد حجم القوة المتولدة، عبر زيادة وقت شحن الملف الثانوي، لذا فعند تفريغ تلك الشحنة يكون الملف قد وصل إلى قدرته المثالية وهو ما يُقدم أداء مُستقر حتى عند الدورات المرتفعة للمحرك.

علي سبيل المثال، في محرك رباعي الأسطوانات بترتيب اشتعال هو «1 / 3 / 2 / 4» يتم توصيل الجانب الأيمن «A مثلاً» لبوبينة ذات أربع مخارج على سلندر 1 + 4، والجانبي الأيسر «B» على سلندر 2+3.

ويقوم كل جانب بتوليد شرارة في نفس الوقت لكل دورة للمحرك، ومن هنا أتت تسمية هذا الملف بالشرارة المُهدرة «Wasted Spark»، لأنه من المعروف أن أشواط الإشعال بالمحرك لن تكون متزامنة، بمعنى أنه أذا كان سلندر رقم 1 في شوط الاشعال، يكون سلندر رقم 4 في شوط العادم، لذلك تُهدر الشرارة المتولدة داخله.

مزايا هذا النظام هي رخص ثمنه، وسهولة ملاحظته، ونسبيًا سهولة تركيبه، ولكن عيوبه تتضمن اعتماده على كابلات خاصة لتوصيل القوة المُستخرجة للبوجيهات، ورغم انها لن تقلل كثيرًا منها، إلا أنها تُعتبر نقطة ضعف أو فشل في انتظار الوقوع.

ملف اشعال أعلى الشمعة «COP».

هذه البوبينة / الموبينة هي الأكثر شيوعًا الآن، وهي الحل الأمثل لعيوب نظام الشرارة المُهدرة، كما تُضيف عددًا من المزايا الإضافية لنظام الاشعال، مثل التحكم الكامل في وقت الاشعال، مع مُضاعفة العُمر الافتراضي للمكوّن نظرًا لأن هذا النظام يولد قدرته مرة كل دورتين للمحرك.

وفي هذا النظام يتم تركيب ملف اشعال «بوبينة» لكل سلندر، كما يتم تركيب الملف مباشرة أعلى شمعة الاحتراق، وهو ما يقلص نقاط الضعف المُتمثلة في كابلات التوصيل، وفقد القوة أو عدم توازنها، ولا يعيب هذا النظام في واقع الأمر إلا ارتفاع سعره مقارنة بنظام الشرارة المُهدرة.

الأعراض الشائعة لتلف البوبينة.

1. ظهور ضوء التحذير الخاص بالمحرك بلوحة العدادات.
2. ملاحظة انخفاض قدرة المحرك بشكلٍ ملحوظ.
3. ظهور ظاهرة تردد المحرك عند الضغط على دواسة الوقود.
4. في بعض الأحيان قد تظهر أصوات فرقعة قوية «احتراق مرتجع – Backfire».
5. اهتزازات واضحة بالسيارة نتيجة عدم توازن ترتيب أوامر الاشعال.
6. توقف المحرك عن العمل فجأة.
7. عدم القدرة / أو تأخر تشغيل المحرك عند بداية التشغيل.

توضيحات إضافية.

• (1) الكيلو فولت يساوي 1000 فولت.
• (2) عبر مفتاح الكونتاك أو كومبيوتر السيارة.
• (3) نظام التحكم في الاشعال في السيارات الحديثة هو كومبيوتر السيارة.