انژکتور و اجزایش

در ابتدا باید به علت پیدایش سیستم های انژکتوری و کنار رفتن سیستم های کاربراتوری بپردازیم و از همین رو ابتدا به سیستم های کاربراتوری ومعایب آن خواهیم پرداخت. شاید عبارت تنظیم نبودن کاربراتور را در گذشته شنیده باشید. سیستم های کاربراتوری اولین سیستمی بودند که برای تامین سوخت خودرو به تولید رسیده و به کار رفتند. این سیستم ها که نزدیک به ۲۵ سال قبل منسوخ شدند معایب فراوانی داشتند.

یکی از بزرگترین معایب این سیستم ها وابستگی شدید آنها به محیط بود به گونه ای که اگر شما به منطقه ای می رفتید که آب و هوای متفاوتی داشت یقیناً خودروی شما بد کار کرده و از تنظیمات اولیه خارج می شد. کاربراتور پس از تنظیم زمانی به درستی وظیفه خود را انجام می داد که در همان منطقه تنظیم شده به کار گرفته شود و در غیر این صورت خوب کار نمی کرد. سوخت در انواع کاربراتور به صورت نسبتاً قطره ای و درشت پودر می شد، به گونه ای که در سیلندر به درستی محترق نشده و باعث خود سوزی می شد. از طرف دیگر به علت عدم احتراق درست و کامل قدرت کافی تولید نمی شد و میزان زیادی از انرژی حرارتی سوخت هدر می رفت. این حالت باعث ایجاد کوبش در موتور و کاهش عمر قطعات آن می شد و در کنار آن آلودگی محیط زیست نیز افزایش پیدا می کرد. آلودگی خودروهای کاربراتوری در مقابل انواع انژکتوری بسیار زیاد بود.

یکی دیگر از عیوب بزرگ این سیستم مصرف بالای سوخت در آنها بود. در این سیستم به علت عدم پاشش یکنواخت سوخت و پودر نکردن مناسب سوخت بنزین بیهوده می سوخت و مصرف بالا می رفت. از طرفی علت کار در این سیستم مکش موتور بود. در نتیجه سیلندرهایی که به کاربراتور نزدیک تر بودند بیشتر سوخت دریافت کرده و آنهایی که دورتر بودند کمتر سوخت می گرفتند. در مجموع این سیستم معایب زیادی داشته که به ذکر مهم ترین آنها پرداختیم. علت منسوخ شدن این سیستم نیز همین عیوب فراوان بود. به همین دلیل به مرور سیستم های انژکتوری جایگزین آن ها شدند.

مزایای سیستم های انژکتوری

پیش از بررسی چگونگی کارکرد این سیستم ها به بررسی نقاط قوت آن ها نسبت به سیستم های کاربراتوری می پردازیم تا علت عمومیت یافتن آن ها مشخص شود.

اولین برتری این سیستم نسبت به نوع کاربراتوری کاهش مصرف سوخت به دلیل وجود سیستم کنترل مصرف است. دومین مزیت این سیستم افزایش عمر موتوربه دلیل کاهش قطعات مکانیکی آن است. در این مکانیزم تمامی اجزای سیستم همگی عملکرد برقی و الکترونیکی داشته و سیستم با اجزای مکانیکی بسیار کمی به کار می پردازد. سومین مزیت کاهش ارتفاع موتور به دلیل حذف کاربراتور است. در این حالت ارتفاع کاپوت نیز کمتر می شود و در نتیجه در طراحی خودرو نیز دست طراحان بسیار باز است.

چهارمین مزیت که بسیار مهم است بالا رفتن قدرت شتاب گیری به دلیل اینکه سوخت به صورت اتمیزه در پشت سوپاپ ورودی آماده است. همچنین اوانس به موقع و دقیق باعث بالا رفتن توان شتاب گیری نیز می شود. در نتیجه از خود سوزی و احتراق پیش از موعد نیز خبری نبوده و موتور خودرو به خوبی کار می کند.

یکی دیگر از مزایای این سیستم قابلیت استارت بهتر در هوای سرد به دلیل تزریق سوخت با توجه به درجه حرارت موتور است و راننده های خودروهای انژکتوری از بد روشنی در روزهای سرد زمستان رنج نمی برند.

خام سوزی کمتر نیز دراین سیستم به دلیل اندازه گیری دقیق سوخت با توجه به شرایط موتور از دیگر مزایای این سیستم است. در حقیقت سوخت به درستی مصرف شده و بهینه می سوزد و در نتیجه موتور نیز بهتر کار می کند.

اگر یادتان باشد گفتیم در سیستم های کاربراتوری سوخت به صورت یکنواخت بین سیلندرها توزیع نمی شود. اما در سیستم های انژکتوری توزیع به اندازه سوخت بین سیلندر ها یکی از مزایای آنها محسوب می شود. با داشتن این مزایا نسبت به نوع کاربراتوری این سیستم سریعاً رشد یافت و مورد استفاده قرار گرفت. اما تفاوت اساسی سیستم انژکتوری با سیستم کاربراتوری در سیستم سوخت رسانی و ارتباط آن با سایر اجزا و وجود سنسورهایی برای رساندن اطلاعات به ECU است.

اجزاء سیستم

ECU یا :

Electronic Control Unitفرمانده و تصمیم گیرنده اصلی در این مجموعه است که وظیفه مدیریت کل سیستم را بر عهده دارد.

سنسورها یا حسگرها:

به قطعاتی گفته می شود که شرایط کارکرد موتور را به ECU ارسال می کنند.

عملگرها یا فرمانبرها:

به قطعاتی گفته می شوند که هر کدام با توجه به وظیفه خود در زمان مورد نظر از ECU فرمان دریافت کرده و وظیفه خود را در جهت کمک به موتور انجام می دهند.

انواع سیستم های انژکتوری

به طور کلی سیستم های انژکتوری به سه دسته تقسیم می شوند:

۱) سیستم انژکتور تک نقطه ای (SPFI)

۲) سیتم انژکتور چند نقطه ای (MPFI)

۳) سیستم انژکتوری پاشش مستقیم بنزینی (GDI)

اما انژکتور چیست و چه نقشی ایفا می کند؟ این قطعه را می توان مهمترین قطعه سیستم انژکتوری نامید. انژکتور چیزی جز یک سوپاپ که به صورت الکترونیکی کنترل می شود نیست. این سوپاپ می تواند چندین بار در ثانیه باز و بسته شود و از طریق فشاری که از سوی پمپ سوخت دریافت می کند، بنزین را با فشار به محفظه احتراق می رساند.

هنگام تزریق سوخت، یک آهنربای الکتریکی میله ای را حرکت می دهد که سوپاپ انژکتور را باز می کند و به سوخت تحت فشار پشت آن، اجازه می دهد از یک نازل ریز به بیرون پاشیده شود. نازل طوری طراحی شده که سوخت را پودر کند و تا جایی که ممکن است آن را به ذرات ریزی تبدیل کند تا به راحتی بسوزد.

مقدار سوختی که به موتور می رسد به زمانی که سوپاپ انژکتور باز است بستگی دارد. به این زمان پهنای تپش می گویند که توسط ECU کنترل می شود. انژکتور ها به لوله های ورودی متصل هستند به طوری که مستقیماً سوخت را به سوپاپ ورودی می پاشند. لوله ای که سوخت تحت فشار را به انژکتورها می رساند، ریل سوخت نامیده می شود.

سوخت از طریق ریل سوخت جریان پیدا کرده و به تمامی انژکتورها توزیع می شود. انژکتورها در ریل سوخت قرار گرفته و در انتهای این ریل نیز رگلاتور فشار قرار دارد . ابعاد ریل سوخت رسانی جهت جلوگیری از نوسانات فشار در حین کارکرد انژکتورهای می تواند در اندازه های مختلف انتخاب شود . این عامل باعث جلوگیری از تغییر در مقدار سوخت پاشش شده از انژکتورها و در نتیجه تغییر در بار و سرعت موتور می شود. بسته به نوع طراحی موتور و نیازمندی های سیستم ریل سوخت از انواع مختلف فولاد، آلومینیوم و پلاستیک طراحی و ساخته می شود. همچنین ممکن است در برخی مدل ها سوپاپ تست جهت هوا گیری و سرویس سیستم تعبیه شده باشد.

اما گفتیم که در انتهای ریل سوخت رگلاتور فشار قرار دارد. فشار پاشش سوخت بایستی دقیقاً توسط مدت زمان پاشش مشخص گردد . به همین منظور اختلاف بین فشار سوخت در ریل توزیع سوخت و فشار در مانیفولد ورودی باید ثابت باقی بماند . به همین دلیل باید از وسیله ای که نسبت به تغییرات فشار حساس بوده و به نحوی آن را تنظیم می کند استفاده کرد.

رگلاتور فشار مقدار سوخت برگشتی به باک بنزین را جهت ثابت نگه داشتن افت فشار انژکتورها تنظیم می کند. رگلاتور فشار در انتهای ریل سوخت رسانی نصب می شود تا از به وجود آمدن نوسانات در جریان سوخت در ریل جلوگیری به عمل آورد. به هر حال رگلاتور می تواند در خط برگشت سوخت نیز تعبیه شود . رگلاتور فشار به عنوان یک دیافراگم کنترل کننده فشار عمل می کند و طراحی می شود.

نویسنده : محمدحسن اسداللهی