بخشی از مقاله
از نظر تئوري يك كيلوگرم سوخت مي بايست با 6/14 كيلوگرم هوا بسوزد تا اشتغال كامل صورت گيريد . ولي ان فقط در حالت تئوري صادق است . با زياد كردن هوا در مخلوط فوق ، مخلوط فقير سوختي پديد مي آيد كه در آن شاهد اكسيژن در گازهاي اگزوز هستيم و با زياد كردن مقدار سوخت در مخلوط ، مخلوط غني سوختي پديد مي آيد كه در آن صورت شاهد ئيدروكربن نسوخته در گازهاي اگزوز مي باشيم .
از لحاظ اقتصادي (مصرف كمتر ) بهترين مخلوط ، مخلوط فقير سوختي با نسبت هوا به سوخت 1/18 است . در حالي كه براي بدست آوردن بيشترين توان موتور بايد مخلوطي غني سوختي با نسبت 1/12 الي 1/13 بكار برد .
پس همانطور كه ديده مي شود محدوده وسيعي از نسبت هوا به سوخت وجود دارد كه سيستم سوخت رساني مي بايست طبق شرايط مختلف كار موتور جوابگوي آن باشد . روي زمين اصل ساختمان كاربراتورها پيچيده تر شده و مدارات مختلفي (عمدتاً پنچ مدار) به شرح ذيل در آن بوجود آمده است .
1- مدار اصلي (Main circuit) : كه هنگام رانندگي با سرعت و وضعيت عادي ،سوخت و هوا را به نسبت لازم مخلوط كرده و به موتور مي فرستد .
2- مدار دور آرام (Idle circuit) : كه وظيفه آن فرستادن مخلوط سوخت (با نسبت غليظ تر) به موتور در هنگامي است كه راننده پاي خود را از پدال گاز برداشته اشت و موتور با دور آرام كار مي كند .
3- پمپ شتاب دهنده (Accelerator pump): كه به منظور كاهش لختي و درنگ موتور در هنگام گاز دادن به سيستم كاربراتور اضافه شده و عكس العمل آن را سريعتر مي كند . اين مدار در هنگام فشرده شدن پدال گاز مقداري سوخت اضافي به مخلوط مي پاشد .
4- مدار قدرت (Power enrichment circuit) : كه وظيفه آن تهيه مخلوط غني تري از سوخت به هنگام بالا رفتن خودرو از سربالايي ها و يا حمل بار و وزن اضافه است .
5- مدار شوك (Choke circuit) : كه هنگامي بكار مي افتد كه موتور خودرو سرد بوده و استارت زده شود . اين مدار مخلوط غني سوخت را وارد موتور مي كند .
با وجود مدارات بالا و مدارات پيچيده تر ديگر در كاربراتور كه از طريق مكانيكي عمل مي كنند ، اين وسيله پاسخ مناسبي به شرايط مختلف كاركرد موتور نداده و در نتيجه بازده مطلوب بدست نمي آيد . از طرفي در اين سيستم مصرف سوخت نيز بالا رفته و آلودگي نيز افزايش مي يابد .
از اين رو سالهاست سيستم سوخت رساني انژكتور جايگزين كاربراتور شده است . آخرين خودرو كاربراتوري از يك شركت خودروسازي در ايالات متحده عرضه شده است ، خودرو سوبارو (SUBARO) در سال 1990 بوده و تمامي مدلهاي بعد از آن به صورت انژكتوري عرضه شد .
سيستم انژكتوري : سيستم انژكتوري در خودرو در واقع عملكردي مشابه كاربراتور رادارد كه همان مخلوط كردن سوخت و هوا نسبت لازم و تزريق آن به موتور است . ولي به دليل ماهيت اجزاء آن و سيستم متفاوت ، اين عمل بسيار دقيقتر و مطلوب تر انجام مي شود . ضمناً موجب پايين آمدن مصرف سوخت خودرو و ميزان آلودگي هوا مي گردد . سيستم سوخت رساني انژكتوري از سه جزء كلي تشكيل شده است و همانند ديگر سيستم ها داراي ورودي و خروجي هايي است . مغز الكترونيك سيستم (ECU) ، بر اساس اين ورودي ها و الگوريتم پيچيده خود معين كننده خروجي هاي سيستم (زمان پاشش سوخت و مقدار پاشش آن – نسبت هوا به سوخت ) است .
سيستم سوخت رساني انژكتوري از اجزاء زير تشكيل شده است :
1- ECU (Electronic Control Unit) :
مغز الكترونيكي (واحد پردازش) سيستم است كه با توجه به وروديهايي كه از سنسورهاي مختلف به آن وارد مي شود و الگوريتم تعريف شده آن نسبت هوا به سوخت مشخص و به انژكتورها فرمان پاشش مي دهد . در خودروهاي جديد همچنينECU در كار سيستم دلكور دخالت كرده و آن را نيز از دور خارج نموده است .
2- سنسورهاي موتور (Engin Sensors) :
به منظور دستيابي به نسبت صحيح مخلوط هوا به سوخت در شرايط كاري مختلف ، سنسورهاي زيادي به اجزاء مختلف خودرو نصب شده و اطلاعات از طريق آنها به ECU مي رود .
چند نمونه از اين سنسورها به صورت ذيل معرفي مي گردند :
• سنسور وضعيت دريچه گاز – وضعيت و مقدار باز و بسته شدن دريچه گاز را– كه مشخص كننده مقدار هواي ورودي به موتور است – نمايش مي دهد . بنابراين ECU با باز و بسته شدن دريچه گاز ، مقدار سوخت لازم را جهت مخلوط كردن با هواي ورودي تنظيم مي كند .
• سنسور جرم هواي ورودي به موتور - جرم هواي وارد شده به موتور در هر لحظه را به ECU گزارش مي دهد .
• سنسور اكسيژن : ميزان اكسيژن موجود در گازهاي اگزوز ماشين را مشخص مي كند . از اين طريق مخلوط غني و مخلوط فقير سوخت تشخيص داده شده و ECU ، مقدار پاشش سوخت را اصلاح مي كند .
• سنسور دماي رادياتور – به ECU مي گويد چه موقع دماي موتور به دماي استاندارد كاري اش مي رسد .
• سنسور فشارمطلق منيفولد – فشار مطلق هواي مكش شده در منيفولد را مشخص مي كند .
• سنسور ولتاژ – ولتاژ سيستم برق خودرو را چك مي كند تا در صورت افت ولتاژ ، ECU دور آرام موتور را بالا ببرد .
• سنسور دور موتور – دور موتور را در هر لحظه گزارش مي كند و از اين اطلاعات ، ECU زمان پاشش سوخت و جرقه زني شمعها را تنظيم مي كند .
3- انژكتور (INGECTOR) :
يك انژكتور سوخت (FUEL INJECTOR) در واقع چيزي جز يك شير كنترل الكترونيكي كه با منبع سوخت تحت فشار در ارتباط است نمي باشد . فشار سخت از يك پمپ (Fuel Pump) كه با منبع سوخت تحت فشار در ارتباط است نمي باشد . فشار سوخت از يك پمپ (Fuel Pnmp) تعبيه شده در خودرو تامين مي گردد .
انژكتورها اين توانايي را دارند كه در هر ثانيه بارها و بارها باز و بسته شوند و اين كار از طريق دستور ECU به برق دار شده آنها انجام مي شود .
هنگامي كه يك انژكتور برق دار مي شود ،آاهن رباي الكتريكي تعبيه شده در آن تحريك شده و شناوري كه موجب باز شدن نازل انژكتور مي شود اجازه خروج از نازل را پيدا مي كند . نازلها جهت احتراق بهتر سوخت آن را تميزه (Atomize) مي كند .
مقدار سوختي كه توسط انژكتور به موتور فرستاده مي شود در حقيقت به زمان باز بودن نازل انژكتوربستگي داشته و Pulse Width ناميده مي شود و توسط ECU معين مي گردد .
سيستم سوخت رساني انژكتوري انواع مختلفي دارد . در نمونه هاي اوليه انژكتور ، سوخت را در داخل دريچه ورود سوخت (Trottle Body) مي پاشد كه به سيستم تك نقطه اي (Ingection System Single Point) معروف است . در اين سيستم مخلوط سوخت همانند سيستم كاربراتوري به طور يكسان به تمام سيلندرها نمي رسد.
در مدلهاي جديتر در هر سيلندر يك انژكتور وجود دارد كه سوخت را مستقيماً به سوپاپ ورودي هوا مي پاشد . اين مدل كه نسبت به سيستم قبل از دقت بيشتري در پاشش سوخت برخوردار است و عكس العمل آن نيز بالاتر است ، به سيستم انژكتوري چند نقطه اي (Multi Port Fule Injection ) معروف است .
