ارتداد عكسي

الانفجار العكسي أو الاحتراق اللاحق هو احتراق أو انفجار ينتج عن محرك احتراق داخلي أثناء تشغيله ، ويحدث في نظام العادم وليس داخل غرفة الاحتراق . ويُشار إليه أحيانًا بالانفجار اللاحق ، خاصةً عندما يُستخدم مصطلح "الانفجار العكسي" للدلالة على احتراق الوقود أثناء فتح صمام السحب، مما يؤدي إلى تحرك اللهب عكسيًا عبر النظام وخروجه من خلال السحب بدلًا من العادم. وعندما يتحرك اللهب للخلف، يُطلق عليه أيضًا اسم "الارتداد". يمكن أن يحدث الانفجار العكسي إما بسبب اشتعال يحدث مع فتح صمام العادم أو بسبب دخول وقود غير محترق إلى نظام العادم الساخن. وقد يخرج لهب مرئي للحظات من أنبوب العادم. غالبًا ما يكون الانفجار العكسي علامة على أن المحرك غير مضبوط بشكل صحيح.
يُشتق المصطلح من تجارب مماثلة مع الأسلحة النارية أو الذخيرة غير الموثوقة في بداياتها، حيث كانت قوة الانفجار تتجه نحو مؤخرة السلاح بدلاً من فوهته. وهذا أيضاً أصل استخدام مصطلح "الارتداد العكسي" للدلالة على حدوث نتيجة غير مقصودة وغير متوقعة وغير مرغوب فيها .
توضيح
من الأسباب الشائعة للانفجار العكسي زيادة نسبة الوقود في المحرك (دخول كمية كبيرة من الوقود إلى الأسطوانات) أو وجود خلل في نظام الإشعال، ربما بسبب شمعة إشعال متسخة (متسخة)، أو ملف إشعال، أو سلك شمعة إشعال.
عادةً ما تحدث ظاهرة ارتداد اللهب نتيجةً لمشاكل في توقيت الإشعال . فإذا كان التوقيت مبكرًا جدًا، تُطلق شمعة الإشعال شرارةً قبل إغلاق صمامات السحب، مما يؤدي إلى انتشار الاحتراق إلى مشعب السحب، وبالتالي اشتعال خليط الهواء والوقود هناك؛ ثم ينتشر الانفجار الناتج عبر المكربن وفلتر الهواء . في العديد من محركات القوارب الصغيرة، تُوضع شبكة فوق مدخل المكربن كحاجز للهب، لمنع هذه النيران من الخروج من المدخل واحتمالية اشتعال الوقود أو أبخرته في حوض الزيت أو قاع القارب، مما قد يتسبب في نشوب حريق أو انفجار. أما إذا كان توقيت الإشعال متأخرًا، فلا يكتمل الاحتراق عند فتح صمامات العادم، مما يسمح للاحتراق بالانتشار إلى نظام العادم.
بالإضافة إلى ذلك، قد يؤدي ضبط المكربن بشكل غير صحيح، مما يُسبب نقصًا في الوقود أثناء التسارع، إلى احتراق خليط الهواء والوقود ببطء شديد، بحيث يستمر الاحتراق أثناء شوط العادم، وحتى عند فتح صمام السحب. عندها، قد تنتقل جبهة اللهب إلى أعلى في مشعب السحب وتُسبب ارتدادًا مفاجئًا. في هذه الحالة، من المحتمل حدوث ارتداد مفاجئ في مشعب السحب ومشعب العادم في آنٍ واحد.
في كلتا الحالتين (الاحتراق قبل غرفة الاحتراق وبعدها )، ينتج عن ذلك صوت فرقعة حاد، يُعرف بالعامية باسم "الارتداد". مع ذلك، ولأغراض التشخيص، يُعرّف ميكانيكيو المحركات اشتعال الوقود داخل نظام عادم المحرك بدقة أكبر بأنه " ارتداد"، بينما "الفرقعة العكسية" هي نفس العملية التي تحدث في نظام السحب .
الأسباب
تحدث انفجارات عكسية في نظام العادم في المحركات التي تعاني من خلل في نظام الانبعاثات، مثل مشكلة في صمام تحويل نظام حقن الهواء، أو تسرب في العادم، أو عند إزالة المحول الحفاز . في بعض المركبات عالية الأداء، عندما يقوم السائق بتغيير السرعة للأعلى ثم يرفع قدمه عن دواسة الوقود، يعمل المحرك لفترة وجيزة بخليط وقود غني. يتسبب هذا في احتراق غير كامل، مما يؤدي إلى انفجار الأبخرة في نظام العادم مصحوبًا بصوت فرقعة مسموع. هذا ناتج عن عمل المعدات، ومن غير المرجح أن يسبب أي ضرر.
قد يحدث انفجار عكسي في محرك حقن الوقود إذا كان هناك تسرب في مدخل الهواء (مما يتسبب في تشغيل المحرك بخليط وقود فقير)، أو إذا كان أحد مكونات حقن الوقود مثل مستشعر تدفق الهواء معيبًا.
من الأسباب الشائعة لارتداد اللهب ما يلي:
- تشتهر محركات وانكل الدوارة بتسريب الزيت إلى نظام العادم مما يتسبب في حدوث انفجارات عكسية.
- غالباً ما يكون توقيت المحرك غير السليم أو غير المنتظم سبباً لانفجارات العادم، ولكنه قد يكون مسؤولاً أيضاً عن انفجارات العادم. وتُعدّ الانفجارات وأصوات الانفجارات العالية شائعة عند وجود نظام منع تأخر الإشعال وتفعيله.
- قد يؤدي التوصيل غير الصحيح للأسلاك في نظام الإشعال أيضًا إلى مشاكل في التوقيت وانفجارات عكسية.
- قد يؤدي انخفاض ضغط الوقود، وانسداد مرشحات الوقود ، وضعف مضخات الوقود إلى انخفاض حاد في نسبة الهواء إلى الوقود أثناء عملية حقن الوقود .
- قد يؤدي فقدان أو تلف المحول الحفاز إلى حدوث انفجارات عكسية من أنبوب العادم .
- يمكن أن تؤدي أنابيب نظام العادم المكسورة، وخاصة إذا كانت تقع مباشرة أسفل مشعب العادم ، إلى حدوث انفجارات عكسية أسفل السيارة.
التطبيقات
في تصميمات المحركات القديمة، قد يكون حدوث الانفجارات العكسية شائعاً أو أمراً لا مفر منه. أما في المركبات الحديثة المزودة بنظام حقن الوقود وأنظمة خلط الوقود التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر، فإن حدوث الانفجارات العكسية نادر الحدوث.
السيارات المزودة بعوادم رياضية (سواء كانت أصلية أو معدلة) أكثر عرضة لظاهرة الانفجار العكسي. في بعض الحالات، يُنظر إلى هذه الظاهرة كميزة إضافية. سيارة TVR Cerbera مثال على سيارة مزودة بعوادم رياضية أصلية تُصدر انفجارات عكسية متكررة عند استخدام فرامل المحرك .
في محركات الطائرات المكبسية عالية الطاقة المزودة بشاحن توربيني مثل رولز رويس ميرلين وجريفون ، يتم منع حدوث ارتداد اللهب في مشعب السحب بواسطة مصائد اللهب داخل المشعب، حيث تمنع هذه المصائد انتشار اللهب في خليط الهواء/الوقود المضغوط داخل المشعب.
انظر أيضاً
- الاحتراق المستمر ، حالة ما بعد التشغيل يستمر فيها المحرك في العمل دون إطلاق شمعات الإشعال.
مراجع
- ويليام ك. توبولد؛ لاري جونسون؛ دبليو. سكوت غوتييه (2006). موسوعة غودهارت-ويلكوكس للسيارات ( الطبعة الثامنة عشرة). رقم ISBN 1590704223تم الاطلاع عليه بتاريخ 26-10-2025 – عبر كتب جوجل .
- صيانة المركبات
- مشاكل في المحرك
