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

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

یکی از بزرگترین معایب این سیستم‌ها وابستگی شدید آنها به محیط بود به گونه‌ای که اگر شما به منطقه‌ای می‌رفتید که آب و هوای متفاوتی داشت یقیناً خودروی شما بد کار کرده و از تنظیمات اولیه خارج می‌شد. کاربراتور پس از تنظیم زمانی به درستی وظیفه خود را انجام می‌داد که در همان منطقه تنظیم شده به کار گرفته شود و در غیر این صورت خوب کار نمی‌کرد. سوخت در انواع کاربراتور به صورت نسبتاً قطره‌ای و درشت پودر می‌شد، به گونه‌ای که در سیلندر به درستی محترق نشده و باعث خود‌سوزی می‌شد. از طرف دیگر به علت عدم احتراق درست و کامل قدرت کافی تولید نمی‌شد و میزان زیادی از انرژی حرارتی سوخت هدر می‌رفت. این حالت باعث ایجاد کوبش در موتور و کاهش عمر قطعات آن می‌شد و در کنار آن آلودگی محیط‌زیست نیز افزایش پیدا می‌کرد. 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 می‌سوخت و مصرف بالا می‌رفت. از طرفی علت کار در این سیستم مکش موتور بود. در نتیجه سیلندرهایی که به کاربراتور نزدیک‌تر بودند بیشتر سوخت دریافت کرده و آنهایی که دورتر بودند کمتر سوخت می‌گرفتند. در مجموع این سیستم معایب زیادی داشته که به ذکر مهم‌ترین آنها پرداختیم. علت منسوخ شدن این سیستم نیز همین عیوب فراوان بود. به همین دلیل به مرور سیستم‌های انژکتوری جایگزین آن‌ها شدند.

● مزایای سیستم‌های انژکتوری

پیش از بررسی چگونگی کارکرد این سیستم‌ها به بررسی نقاط قوت آن‌ها نسبت به سیستم‌های کاربراتوری می‌پردازیم تا علت عمومیت یافتن آن‌ها 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 می‌پردازد. سومین مزیت کاهش ارتفاع موتور به دلیل حذف کاربراتور است. در این حالت ارتفاع کاپوت نیز کمتر می‌شود و در نتیجه در طراحی خودرو نیز دست طراحان بسیار باز است.

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

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

خام‌سوزی کمتر نیز دراین سیستم به دلیل اندازه‌گیری دقیق سوخت با توجه به شرایط موتور از دیگر مزایای این سیستم است. در حقیقت سوخت به درستی مصرف شده و بهینه می‌سوزد و در نتیجه موتور نیز بهتر کار می‌کند.

اگر یادتان باشد گفتیم در سیستم‌های کاربراتوری سوخت به صورت یکنواخت بین سیلندرها توزیع نمی‌شود. اما در سیستم‌های انژکتوری توزیع به اندازه سوخت بین سیلندر‌ها یکی از مزایای آنها محسوب می‌شود. 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 سوخت‌رسانی و ارتباط آن با سایر اجزا و وجود سنسورهایی برای رساندن اطلاعات به ECU است.

● اجزاء سیستم

▪ ECU یا‌‌: Electronic Control Unitفرمانده و تصمیم‌گیرنده اصلی در این مجموعه است که وظیفه مدیریت کل سیستم را بر عهده دارد.

▪ سنسورها یا حسگرها: به قطعاتی گفته می‌شود که شرایط کارکرد موتور را به ECU ارسال می‌کنند.

▪ عملگرها یا فرمانبرها: به قطعاتی گفته می‌شوند 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 می‌دهند.

● انواع سیستم‌های انژکتوری

به طور کلی سیستم‌های انژکتوری به سه دسته تقسیم می‌شوند:

۱) سیستم انژکتور تک نقطه‌ای (SPFI)

۲) سیتم انژکتور چند نقطه‌ای (MPFI)

۳) سیستم انژکتوری پاشش مستقیم بنزینی (GDI)

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

هنگام تزریق سوخت، یک آهنربای الکتریکی میله‌ای را حرکت می‌دهد که سوپاپ انژکتور را باز می‌کند و به سوخت تحت فشار پشت آن، اجازه می‌دهد 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 می‌رسد به زمانی که سوپاپ انژکتور باز است بستگی دارد. به این زمان پهنای تپش می‌گویند که توسط ECU کنترل می‌شود. انژکتور‌ها به لوله‌های ورودی متصل هستند به طوری که مستقیماً سوخت را به سوپاپ ورودی می‌پاشند. لوله‌ای که سوخت تحت فشار را به انژکتورها می‌رساند، ریل سوخت نامیده می‌شود.

سوخت از طریق ریل سوخت جریان پیدا کرده و به تمامی انژکتورها توزیع می‌شود. انژکتورها در ریل سوخت قرار گرفته و در انتهای این ریل نیز رگلاتور فشار قرار دارد‌. ابعاد ریل سوخت‌رسانی جهت جلوگیری از نوسانات فشار در حین کارکرد انژکتورهای می‌تواند در اندازه‌های 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 می‌شود. بسته به نوع طراحی موتور و نیازمندی‌های سیستم ریل سوخت از انواع مختلف فولاد، آلومینیوم و پلاستیک طراحی و ساخته می‌شود. همچنین ممکن است در برخی مدل‌ها 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 وسیله‌ای که نسبت به تغییرات فشار حساس بوده و به نحوی آن را تنظیم می‌کند استفاده کرد.

رگلاتور فشار مقدار سوخت برگشتی به باک بنزین را جهت ثابت نگه داشتن افت فشار انژکتورها تنظیم می‌کند. رگلاتور فشار در انتهای ریل سوخت‌رسانی نصب می‌شود تا از به وجود آمدن نوسانات در جریان سوخت در ریل جلوگیری به عمل آورد. به هر حال رگلاتور می‌تواند در خط برگشت سوخت نیز تعبیه شود‌. رگلاتور فشار به عنوان یک دیافراگم کنترل‌کننده فشار عمل می‌کند و طراحی می‌شود.

نویسنده : محمدحسن اسداللهی