آشنایی با سیستمهای سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری

● سیستم تزریق سوخت الکترونیکی EFI چیست؟
اتومبیل ها یکی از دو سیستم کاربراتوری یا انژکتوری را برای تحویل مخلوط سوخت و هوا با نسبت صحیح به سیلندرها در تمام دامنه های سرعت دورانی …

سیستم تزریق سوخت الکترونیکی EFI چیست؟

اتومبیل ها یکی از دو سیستم کاربراتوری یا انژکتوری را برای تحویل مخلوط سوخت و هوا با نسبت صحیح به سیلندرها در تمام دامنه های سرعت دورانی موتور مورد استفاده قرار می دهند. هر یک از این دو سیستم حجم هوای مکش را اندازه گیری می کند. حجم هوای مکش بر اساس زاویه دریچه گاز و سرعت موتور تغییر می کند و هر دو سیستم نسبت سوخت و هوای صحیح را برای تمام سیلندرها بر اساس حجم هوای مکش تأمین می کنند.به دلیل اینکه ساخت کاربراتور نسبتا ًساده است ونیازی به قطعات با تکنولوژی بالا ندارد در سطح وسیعی از موتورهای بنزینی مورد استفاده قرار گرفته است. در پاسخ به نیاز های فعلی برای کاهش آلودگی دود خروجی از اگزوز، مصرف سوخت اقتصادی، سوخت رسانی بهینه و سایر موارد دیگر، کاربراتورهای امروزی باید به وسیله جبران سازهای مختلف مجهز گردند که باعث به وجود آمدن کاربراتور با سیستم پیچیده تر می گردد.

برای اطمینان از نسبت سوخت و هوای صحیح در موتور سیستم EFI بر اساس شرایط رانندگی مختلف به جای کاربراتور مورد استفاده قرار گرفت.

سیستم کنترل EFI در دو نوع آنالوگ و دیجیتال برای سوخت رسانی به کار می رود. در سیستم کنترل از نوع آنالوگ حجم سوخت تزریق شده بر اساس زمان مورد نیاز برای شارژ و دشارژ کردن خازن کنترل می شود و لیکن در سیستم کامپیوتری حجم سوخت تزریق شده بر اساس داده های ذخیره شده در حافظه مشخص می گردد علاوه بر کنترل زمان مقدار سوخت تزریق شده آوانس جرقه کنترل سرعت هرزگرد موتور کارکرد نادرست موتور و سایر موارد نیز می تواند بوسیله سیستم کامپیوتری کنترل گردد.

تفاوت عمده سیستم های انژکتوری در موتورهای بنزینی و گازوئیلی:

در سیستم های انژکتوری موتورهای گازوئیل سوز از سیستم جرقه زنی و شمع خبری نیست و در حقیقت احتراق درون محفظه سیلندر به روش احتراق خود به خودی یا Self Ignition انجام می شود بدین صورت که ابتدا هوا در مرحله تنفس وارد محفظه سیلندر شده و در مرحله تراکم تا میزان حتی ۱ به ۲۵ متراکم می شود در این حالت دمای هوا تا حدود ۷۰۰ درجه سانتی گراد افزایش می یابد. سپس در بالاترین نقطه و در زمان مناسب گازوئیل توسط انژکتورها به درون سیلندر پاشش می شود که در حضور هوای داغ باعث انفجار می گردد و منجر به حرکت در آوردن پیستون و در نهایت حرکت موتور می شود. اما در موتورهای بنزین سوز در مرحله تنفس مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر می شود و همچنان انفجار سوخت در محفظه احتراق به کمک جرقه حاصل از فرمان رسیده به شمع ها صورت می گیرد و این نسبت تراکم تا حداکثر حدود ۱ به ۱۱امکان پذیر می باشد و در صورت انفجار بی موقع سوخت درون سیلندر پدیده Knocking یا Detonation روی داده و باعث وارد آمدن آسیب جدی به موتور خودرو می شود. که این امر توسط ECU کنترل می گردد.

وظیفه ای را که کاربراتور در سیستم سوخت رسانی کاربراتوری به عهده دارد در سیستم های انژکتوری به عهده ۲ سیستم سوخت رسانی و سیستم هوارسانی گذاشته شده است که بوسیله واحد کنترل الکترونیکی Electronic Control Unit هدایت می شوند. سیستم سوخت رسانی شامل: باک بنزین Fuel Tank پمپ بنزین Fuel Pump لوله ای انتقال سوخت Fuel Pipe فیلتر بنزین Fuel Filter رگولاتور فشار Pressure Regulator ریل توزیع کننده سوخت Delivery Pipe Fuel Rail - انژکتورهای مستقر بروی ریل سوخت Injectors و تعدیل کننده جریان (دامپر) Damper می باشد. سیستم هوارسانی نیز شامل: فیلتر هوا Air Filter اندازه گیر جریان هوا Air Flow Meter دریچه هوا Throttle Body سیلندر Cylan. منیفولد هوا I.Manifold مخزن آرامش Surge Tank می باشد.در حقیقت سیستم سوخت رسانی وظیفه ای تهیه سوخت مورد نیاز در زمان مشخص و مقدار مناسب برای محفظه احتراق (سیلندر) و سیستم هوارسانی نیز وظیفه ای تهیه هوای مورد نیاز در زمان مشخص و مقدار و دمای مناسب برای محفظه احتراق (سیلندر) را به عهده دارند که به کمک سنسور های مختلف موجود در مسیر شرایط لحظه به لحظه کارکرد موتور خودرو را اندازه گیری کرده و پس از انتقال به ECU فرمان مناسب را گرفته و به کمک فرمانبر های مختلف بهینه ترین سوخت را برای کارکرد موتور تدارک می بینند. فرمان زمان جرقه زنی شمع ها نیز توسط ECU صادر می شود.اگر سیستم سوخت رسانی را به بدن انسان تشبیه کنیم ECU یه عنوان مغز سیستم، Sensorsسنسورها به عنوان حواس انسان (بینایی و...) و Actuators یا عملگرها مانند دست و پای انسان عمل می کنند.

بعضی از سنسورهای اصلی سیستم های EFI عبارتند از:

سنسور اندازه گیری دبی هوا AFM (میزان دبی هوا از نظر جرمی و میزان دبی هوا از نظر حجمی) - سنسور اندازه گیری میزان خلاء ورودی MAP - سنسور اندازه گیری میزان دمای هوا ATS - سنسور اندازه گیری دمای آب موتور CTS - سنسور اندازه گیری دور موتور RPM یا Crankshaft Sen. سنسور موقعیت دریچه گاز TPS - سنسور l - سنسور اندازه گیری دمای سوخت FTS سنسور اندازه گیری فشار سوخت FPS سنسور کنترل وضعیت احتراق درون سیلندرها Knock Sen. سنسور وضعیت سیلندرها Camshaft Sen. - سنسور اندازه گیری CO و HC CO-Potentiometer Sen. عملگرها Actuators عمده سیستم نیز شامل شیر موتوری Stepper Motor انژکتورها Injectors - گرمکن هوا PTC - شمع ها و... می باشند. سیستم های انژکتوری در طول زمان تغییرات متنوعی کرده اند که در ابتدای دهه ۱۹۷۰ میلادی ابداع شده از سیستم های مکانیکی انژکتوری آغاز و سپس سیستم های الکترونیکی طراحی شدند. نیز از سیستم های تک انژکتوری شروع شده و هم اینک از سیستم های پاشش سوخت مستقیم استفاده می شود.