مجله تخصصی خودرو اخبار خودرو , قیمت خودرو , خرید و فروش خودرو , قیمت ماشین , قیمت اتومبیل
همه چیز درباره سیستم حسگر فشار سوخت باک و انژکتور خودرو
اتومبیل برای حرکت کردن به چه چیز نیاز دارد ؟ قطعا پاسخ اول همه ما سوخت است . خب این سوخت چطور به موتور خودرو می رسد تا آن را تبدیل به انرژی مکانیکی کرده و اتومبیل را به حرکت درآورد . این همان کاری است که سیستم سوخت رسانی خودرو انجام می‌دهد. سیستم سوخت رسانی یا سیستم تزریق سوخت در خودرو وظیفه ای شبیه به سیستم گردش خون در بدن را دارد .
یعنی موظف است انرژی لازم برای عملکرد بخش های مختلف خودرو را تامین کند . بنابراین این سیستم یکی از حیاتی ترین سیستم های فنی یک اتومبیل محسوب می شود و سلامت و کیفیت عملکرد آن تاثیر مستقیم بر بازده خودرو و دیگر سیستم های آن می گذارد .
وظایف سیستم سوخت رسانی خودرو
وظیفه سیستم سوخت رسانی در خودروها تزریق مخلوط هوا و سوخت بهینه شده به موتور خودرو است . این کار باید متناسب با شرایط عملکردی موتور در هر لحظه انجام شود . به این معنی که ، سوخت رسانی باید متناسب با شرایط مختلف موتور در طول حرکت انجام شود . یعنی در زمان های استارت اولیه و هنگامی که موتور سرد است ، فاز پس از استارت و گرم شدن موتور ، موقع به حرکت در آمدن و شتاب گیری خودرو ، موتور نیاز دارد که سوخت با سرعت های متفاوتی درون آن تزریق شود و سیستم سوخت رسانی باید این سرعت ها را ضمن تزریق تنظیم کند .
تاریخچه استفاده از سیستم های سوخت رسانی در خودروها به دهه 80 قرن هجدهم بازمی گردد . اما گسترش این سیستم ها و پیشرفت عملکرد آن ها از دهه ی 20 قرن نوزدهم توسط کمپانی بوش کلید خورد .
انواع سیستم سوخت رسانی خودرو
سیستم های سوخت رسانی به 2 دسته کلی کاربراتوری و انژکتوری تقسیم می شود . سیستم های کاربراتوری تنها سیستم رایج تا پیش از 1980 بودند . اما از دهه 80 میلادی به بعد ، خودروسازان به فکر مدیریت بهینه سوخت در خودرو و به دنبال آن مدیریت عملکرد موتور به طور گسترده تر افتادند . چرا که در غیر این صورت ، قادر به سازگاری با قوانین زیست محیطی نبودند و صنعت خودروسازی آسیب جدی در مواجه با این قوانین می دید .
همچنین سیستم های قدیمی قادر به تامین نیاز های موتورهای جدید‌تر نبودند . بنابراین سیستم های انژکتوری پا به این عرصه گذاشتند . تفاوت عمده این دو سیستم در نحوه تزریق سوخت درون سیلندرها است . سیستم های انژکتوری سوخت را به صورت ذرات بسیار ریز درون سیلندر می پاشند ، در حالی که سیستم های کاربراتوری سوخت را درون سیلندر می ریزند .
1- سیستم سوخت رسانی کاربراتوری
اساس کار این سیستم بر قرار گرفتن اصلی ترین قطعه آن یعنی کاربراتور در وسط منیفولد هوا است . ( منیفولد هوا یا منیفولد ورودی ، قطعه ای است که وظیفه هدایت مخلوط هوا و سوخت را به داخل محفظه ی احتراق یا همان سیلندر بر عهده دارد . ) کاربراتور منجر به ایجاد خلاء و ورود هوا در هنگام مکش سوخت درون سیلندرها می شود و مخلوط سوخت و هوای آماده احتراق برای موتور تامین خواهد شد . قطعات اصلی این سیستم شامل این موارد می شود :
1- باک بنزین
2- پمپ بنزین
3- لوله های سوخت رسانی
4- فیلتر بنزین
5- کاربراتور
6- شیر اطمینان
اصلی ترین بخش این سیستم کاربراتور است که وظیفه تهیه مخلوط هوا و سوخت را متناسب با شرایط مختلف موتور بر عهده دارد .
نحوه کار کاربراتور و انواع آن
همانطور که می دانید ، محل قرارگیری کاربراتور میانه منیفولد هوا است . هنگامی که پیستون در سیلندر به سمت پایین حرکت می کند ، دریچه گاز کاربراتور باز می شود و هوا از طریق پمپ مخصوصش از این دریچه وارد کاربراتور شده ، درون بدنه آن با سوخت مخلوط و سپس مخلوط سوخت و هوا به درون سیلندر تزریق می شود . در ورودی دریچه گاز کاربراتور ، قطعه ای به نام ونتوری وجود دارد که در هوای وارد شده ایجاد خلاء می کند . این خلاء باعث مکش سوخت از ژیگلور کاربراتور می شود . ژیگلور ، مخزن سوخت درون کاربراتور است . سوخت از طریق لوله های سوخت رسانی به درون این مخزن منتقل می شود . این لوله ها نیز به پمپ بنزین متصل هستند که عمل مکش سوخت را از باک انجام می دهد . بنابراین قطعات اصلی هر کاربراتور را محفظه و صفحه گاز ، محفظه و صفحه ساسات ، بدنه ، محفظه راه انداز و ونتوری یا پمپ شتاب دهنده تشکیل می دهد . کاربراتورها به سه دسته تقسیم می شوند :
1- کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین :
کاربراتورهایی که از نیروی جاذبه برای جریان مخلوط سوخت و هوا به داخل موتور کمک می گیرند . این کاربراتور ها هنوز هم در برخی خودرو ها استفاده می‌شوند .
2- کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا :
این کاربراتورها که استفاده از آن کاملا منسوخ شده است ، سوخت را به صورت جامد وارد موتور می کرد . عملکرد این کاربراتورها ، در هوای سرد به شدت ضعیف بود .
3- کاربراتور با جریان هوای افقی :
این نوع کاربراتور که دارای ونتوری ثابت و متغیر است در خودروهای قدیمی تر مانند پیکان مورد استفاده بود .
2- سیستم سوخت رسانی انژکتوری
سیستم های انژکتوری به دلیل بهبود عملکرد موتور ، تقریبا در حال همه گیر شدن در صنعت خودروسازی هستند . این سیستم ها در واقع مانند یک سرنگ ، عمل پاشش سوخت را درون سیلندر ها انجام می دهند . سیستم سوخت رسانی انژکتوری برای اولین بار در دهه 50 میلادی توسط شورولت و پونتیاک مورد استفاده قرار گرفت . سپس بنز اولین خودروی بنزینی انژکتوری خود را عرضه کرد . اما این ها نمونه هایی از انژکتورهای مکانیکی را همراه داشتند و اولین خودرو با انژکتور الکتریکی را کرایسلر به جهان معرفی کرد . اجزای اصلی این سیستم عبارتند از :
1- سنسور دریچه گاز :
میزان دقیق سوخت برای شرایط موتور به کمک این سنسور اندازه گیری می شود .
2- سنسور دمای هوا :
این سنسور دمای هوا را که در میزان سوخت و شرایط موتور موثر است اندازه گیری می کند.
3- سنسور فشار هوا :
این سنسور میزان فشار هوای ورودی به موتور را در شرایط مختلف اندازه گیری می کند . میزان باز و بسته بودن درچه گاز از طریق گزارش این سنسور تنظیم می شود .
4- سنسور دور موتور :
این سنسور که دارای یک میدان مغناطیسی است ، دور موتور را اندازه گیری می کند تا زمان دقیق جرقه زنی توسط شمع ها مشخص شود .
5- سنسور ضربه :
در صورت احتراق ناقص در موتور ، ضربه هایی به موتور وارد می شود . این سنسور وظیفه گزارش این ضربه ها و در نتیجه احتراق ناقص درون سیلندر را دارد .
6- سنسور دمای آب :
دمای آب موتور توسط این سنسور اندازه گیری می شود . در صورت دمای بیش از حد آب موتور ، سیستم خنک کننده فعال می شود و در صورت سرد بودن ، حالت ساسات ایجاد می شود . همچنین میزان و زمان پاشش سوخت در دمای بالای آب موتور از طریق گزارش این سنسور مشخص می شود .
7- سنسور اکسیژن :
میزان اکسیژن گاز های خروجی از موتور توسط این سنسور اندازه گیری می شود . این کار از خام سوزی موتور و تولید آلودگی بیش از حد آن جلوگیری می کند . به این ترتیب که زیاد بودن اکسیژن درون گازها نشان از رقیق بودن سوخت است و کم بودن اکسیژن علامت غلظت آن . با گزارش این سنسور ، میزان دقیق سوخت برای عملکرد بهتر موتور مشخص می شود .
8- انژکتور :
این قطعه بخش الکتریکی مکانیکی سیستم سوخت رسانی انژکتوری است و همان طور که از اسمش مشخص است اصلی ترین قطعه این نوع سیستم سوخت رسانی است . این قطعه پاشش میزان دقیقی از سوخت را به پشت ورودی سیلندر انجام می دهد .
9- کویل دوبل :
این قطعه در سیستم های انژکتوری بدون دلکو دیده می شود و عمل جرقه زنی را انجام می دهد . امروزه برای هر سیلندر یک کویل مورد استفاده قرار می گیرد و جرقه زنی به صورت تکی انجام می شود .
10- دلکو :
وظیفه تنظیم احتراق را بر عهده دارد . دلکو این کار را از طریق کمک به کویل در ایجاد جریان قوی تر برق و انتقال این جریان به سیلندرها انجام می دهد . دلکو جریان برق را بین سیلندرها برای جرقه زنی در آن ها تقسیم می کند .
مزایای استفاده از سیستم های انژکتوری
1- افزایش بازده موتور: به دلیل ترکیب دقیق هوا و سوخت برای شرایط مختلف موتور ، راندمان آن با این سیستم بهبود چشم گیری دارد . در واقع در این سیستم با بالا رفتن راندمان حجمی و حرارتی موتور ، گشتاور نیز تا 15 درصد بالا رفته و عملکرد موتور بهتر می شود .
2- بیشتر شدن سرعت شتاب گیری: این مزیت که هم در نوع پاشش چند نقطه ای و هم تک نقطه ای مشاهده می شود به دلیل سرعت عمل مطابقت شرایط سوخت و درصد اختلاط آن با هوا با وضعیت موتور اتفاق می افتد . البته این مزیت در سیستم های چند نقطه ای تزریق مستقیم بیشتر و محسوس تر مشاهده می شود ، چرا که در این روش با پاشش مستقیم سوخت درون سیلندر ها ، مشکل تغلیظ سوخت و زمان لازم برای اندازه گیری این درصد وجود ندارد .
3- استارت بهتر در هوای سرد: در سیستم انژکتوری ، ECU به کمک سنسورهای دمای هوا و دور موتور ، مقدار سوخت متناسب با درجه حرارت و دور موتور را مشخص می کند و شرایط مناسب آن را برای پاشش توسط انژکتور تنظیم می نماید . همین امر موجب شده که در دمای پایین مشکلی برای استارت خوردن و روشن شدن خودرو به وجود نمی آید .
4- مصرف سوخت کمتر: مشخص کردن میزان دقیق سوخت مورد نیاز موتور ، در شرایط مختلف تاثیر مستقیم بر جلوگیری از هدر رفت سوخت دارد . این میزان توسط اطلاعات مربوط به کارکرد موتور مانند سرعت ، درجه حرارت و بار موتور ، درصد گشودگی دریچه گاز در سیستم های انژکتوری به صورت صحیح مشخص و تنظیم می شود .
5- کاهش درصد آلایندگی خودرو: این مزیت نتیجه ثابت نگه داشتن درصد سوخت هوا در مخلوط این دو است . تثبیت این درصد نیز توسط سنسورها و گزارش های دقیق آن ها تنظیم می شود . این علت که مهم ترین عامل ابداع سیستم های سوخت رسانی انژکتوری بوده ، تعیین کننده اصلی استانداردهای آلایندگی یک خودرو است .
توزیع یکنواخت سوخت در سیلندرها ، افزایش سقف قدرت خروجی خودرو ، پاسخ سریع تر به دریچه گاز خودرو ، قطع سوخت رسانی در فاز شتاب منفی از دیگر مزایای این نوع سیستم ها هستند .
معایب سیستم های انژکتوری را می توان تنها در گران بودن قطعات سیستم ، حساس تر بودن آن ها و نیاز بیشتر به مراقبت ، تعمیر سخت تر و پردردسر تر آن ها و نیاز‌شان به فیلتر سوخت با کیفیت تر دانست .
معایب سیستم سوخت رسانی کاربراتوری
اینکه کاربراتور تا 1960 میلادی تقریبا در تمام سیستم های سوخت رسانی مورد استفاده بود و پس از آن به دنبال پیشرفت صنعت خودروسازی و ابداع سیستم های انژکتور ، به تدریج کنار گذاشته شد نشان از این دارد که این نوع سیستم ها ضعف هایی غیرقابل چشم پوشی و لاینحل دارند .
1- تولید مخلوط نامتناسب از سوخت و هوا: این نسبت که باید در شرایط خاص موتور ، به میزان دقیق رعایت شود ، در سیستم های کاربراتوری معمولا متناسب نبود . تنها در برخی شرایط این نسبت به شکلی که باید رعایت می شد .
2- وابستگی شدید این سیستم به شرایط محیطی: تنظیم کاربراتورها ، برای عملکرد صحیح و کارکرد متناسب آن ها ، در هر زمان و مکانی که صورت بگیرد جوابگو است . به این معنی که ، با تغییر ساعات و شرایط روز یا مکان و شرایط آب و هوایی ، کاربراتور قدرت تنظیم خودکار با اوضاع جدید را ندارد . مانند مشکلات رایجی که مالکان خودروهای کاربراتوری هنگام روشن کردن اتومبیل در زمستان یا صبح زود با آن‌ها مواجه بودند .
3- توزیع نابرابر سوخت به سیلندرها: از آن‌جا که در این سیستم ها توزیع سوخت بین سیلندرها مستقیم از طریق کاربراتور و بدون دخالت عاملی تنظیم کننده انجام می شود ، سوخت به سیلندرهای نزدیک کاربراتور بیشتر ریخته می شود و کمتر بودن سوخت در سیلندرهای دورتر به این دلیل ، بالانس موتور را دچار اختلال می کند .
4- وابستگی به نوع بنزین: تنظیم کاربراتور ، علاوه بر زمان و مکان ، به نوع بنزین نیز وابسته است و با تغییر اکتان بنزین مصرفی ، کاربراتور قادر به تجدید خودکار تنظیماتش نیست . بنابراین تغییر کیفیت بنزین پس از تنظیم کاربراتور ، عملکرد آن را مجددا تضعیف می کند .
به غیر از این نقاط منفی ، کاربراتورها مشکلاتی از قبیل خفه کردن کاربراتور ، قفل گازی و مشکل پیچیدگی تنظیمات و تعمیرات را هم دارند .
بیشتر بخوانید:
