انژکتور ونحوه کارکرد ان

انژکتور ونحوه کارکرد ان
یکی از مهترین مسایلی که همیشه مورد توجه بوده کاهش مصرف سوخت و کم کردن آلایندگی موتورها و استفاده بهینه بوده و به همین خاطر طراحان خودروها چه در طراحی موتور و چه در طراحی بدنه همیشه این مسائله را در نظر دارند. در همین راستا یکی از دستاوردها مهم خودروسازان ......

انژکتور ونحوه کارکرد ان
یکی از مهترین مسایلی که همیشه مورد توجه بوده کاهش مصرف سوخت و کم کردن آلایندگی موتورها و استفاده بهینه بوده و به همین خاطر طراحان خودروها چه در طراحی موتور و چه در طراحی بدنه همیشه این مسائله را در نظر دارند. در همین راستا یکی از دستاوردها مهم خودروسازان در دهه 90 میلادی طراحی و تولید موتورهای EGI بود که این موتورها در کشورهای پیشرفته به سرعت جای موترهای کاربراتوری را گرفت .( در ایران هم چند سالی است که خودرو سازان یا همان مونتاژ کاران ! از این نوع موترهای استفاده می کنند. ا اونجا که من یادمه البته دقیق نیست ولی فکر کنم از سال 80 بود که تولید خودروهای انژکتوری در ایران آغاز شد و با تولید وانت نیسان با موتور انژکتوری که همین چند وقت پیش صورت گرفت نسل موترهای کاربراتوری برای همیشه در ایران منقرض شد. ) جالب است بدانید که در بسیاری از کشورهای پیشرفته استفاده از انژکتور در همان سالهای اول ساخت آن اجباری شد. موتور EGI یا انژکتوری کلمه EGI مخفف Electronic Gasoline Injection به معنای تزریق الکترونیکی سوخت است .طرز کار اصلی این سیستم استفاده از مخلوط بهینه سوخت و هوا در شرایط کارکرد مختلف موتور و بستگی به شرایط است که علاوه بر کاهش مصرف سوخت باعث افزایش قدرت و کاهش قابل توجه گازهای آلاینده هوا نیز می گردد . به طور مثال یک موتور 1600 سی سی معمولی در شرایط مطلوب دارای قدرتی در حدود 70 تا 80 اسب بخار با مصرف 10 تا 12 لیتر در 100 کیلومتر هست ( البته منظور از موتور 1600 موتور پیکان نیست! موتور پیکان خودشو بکشه تا نهایت 70 اسب نیرو تولید میکنه و گاهی با مصرفی در حدود 15 لیتر! ) اما یک موتور انژکتوری با گنجایش 1600 سی سی دارای قدرتی در حدود 90 تا 95 اسب بخار هست و مصرفی در حدود 7.5 تا 8 لیتر در 100 کیلومتر هست . به علاوه میزان آلایندگی این موتر از یک موتر کاربراتوری 1100 سی سی هم کمتر هست . چنین اختلاف فاحشی در قدرت و مقدار مصرف به این علت است که بازده موتر بستگی کاملی به نسبت هوا و سوخت دارد . در یک موتور کاربراتوری در شرایط مختلف رانندگی نسبت سوخت و هوا ثابت است و تنها با دستکاری مکانیکی می توان آن را تغییر داد اما تفاوت اصلی موتور انژکتوری در همین جاست که با توجه به شرایط مختلف بار زیاد استارت سرد شتاب مثبت یا منفی نسبت سوخت و هوا همواره در بهترین شرایط قرار دارد حوه عملکرد انژکتور انژکتور به سه قسمت اصلی تقسیم می شود. 1 سیستم مربوط به هوای ورودی به موتر 2 سیستم سوخت رسانی 3 سیستم کنترل که شامل یک کامپیوتر مرکزی که به اختصار PCM یا ECU نامیده میشود و تعدادی سنسور برای مشخص کردن وضعیت موتر . سیستم هوای ورودی : هوای ورودی ابتدا از مجرایی گذشته و وارد محفظه فیلتر می شود و سپس از محفظه کنترل جرم هوای ورودی گذشته در این محفظه دریچه متحرک در مسیر هوای مکیده شده قرار دارد که با میزان تغییر حجم هوای ورودی زاویه آن تغییر پیدا می کند. یک سنسور به این دریچه متصل است که با توجه به میزان باز و بسته بودن این دریچه سیگنالهای را به ECU ارسال می کند.این محفظه به گونه ای طراحی شده که درون آن مقداری هوای ذخیره شده وجود دارد که از یک مجرای جانبی تامین می شود ( By Pass ) از این هوای اضافه برای شتاب گیری ناگهانی استفاده میشود که علاوه بر کارکرد بهتر موتر در شرایط شتاب ناگهانی و افزایش شتاب موجب کاهش گاز سمی منو اکسید کربن در گازهای خروجی می شود. در همین مرحله یک سنسور دمای هوای ورودی را به ECU ارسال می کند تا کامپیوتر مرکزی با توجه به دما و حجم به دست آمده جرم هوای ورودی به موتر را اندازه گیری کند. عملکرد پمپ بنزین هم در این محفظه و به وسیله علائم ارسالی از دریچه متحرک کنترل می گردد. بعد از این مرحله هوای ورودی از دریچه گاز می گذرد که به پدال گاز متصل است در اینجا نیز سنسور کنترل شتاب خودرو به دریچه گاز متصل است و مقدار فشرده شدن پدال گاز را به ECU گزارش می کند. همچنین در هنگام استارت سرد یک شیر هوا و کمکی بر اساس دمای موتر فعال شده و عملکرد آن توسط ECU کنترل می گردد . هوا پس از عبور از دریچه گاز وارد محفظه تنظیم می شود در این محفظه نوسان فشار هوا از بین رفته و هوا در اختیار سیلندری که در حال مکش است قرار می گیرد . به این ترتیب که هوا وارد منیفولد سیلندر در حال مکش شده و درست قبل از ورود به درون سیلندر مقدار سوخت مورد نیاز که توسط ECU کنترل می شود از سوزن انژکتور با فشار تزریق می شود سوخت در این حالت به صورت پودر در می آید. و سپس مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر می شود. طراحی مسیرهای جریان هوا به گونه ای صورت گرفته که کمترین میزان فشار و نوسان و یا مقاومت را در برابر جریان هوا داشته باشد. احد باز بینی موتور که با نام دیگری یعنی سیستم مدیریت موتور (Engine Management System) نیز شناخته میشود, قطعه ای الکترونیکی است ,اساسا یک محاسبه کننده و بخشی از سیستم درونی احتراق موتور است که سیگنالهای متعددی را در موتور می خواند واز آن اطلاعات, برای کنترل سیستم احتراق استفاده میکند. این وسیله کنترل کننده دقیق عملیات موتور, بهینه کننده سوخت( اما نه بطور مستقیم) برای ایجاد قدرت بیشتر موتور و در نهایت ایجاد کننده شرایطی برای آلودگی کمتر محیط زیست توسط موتورهای دارای این مزیت نسبت به نسل اولیه موتورها (موتورهای با سیستم کاربراتوری) است. ECU به دلیل درگیری تنگاتنگ با عملیات موزون موتور ( درحد میلی ثانیه به میلی ثانیه) میتواند نتایج مختلفی به همراه داشته باشد که موتورهای کاربراتوری فاقد انجام آن هستند؛ از قبیل: تنظیم درجه حرارت و رطوبت اسبابی که دایما در حال چرخش هستند, تراکم هوا(چگالی) و درجه بندی اکتان سوخت. همچنین قادر به انجام موازنه بین ایجاد دوام بیشتر موتور و گذشتن عمر موتور, وقتی که کار و ممارست بیشتر آن موجب ایجاد عمر طولانی تر موتور به حدود دو برابر طول عمر موتورهای قبلی میشود. سیستم سوخت رسانی : سیستم سوخت رسانی عملیات تامین سوخت مورد نیاز برای مخلوط شدن با هوا با نسبت و فشار مشخص انجام می دهد کامپیوتر مرکزی براساس اطلاعات به دست آمده از سنسورها مقدار سوخت بهینه را محاسبه می کند و سیگنالهای فعال کننده را به انژکتورهای ارسال می کند. ( توجه داشته باشید که مقدار سوخت با کم و زیاد کردن زمان کار کرد سوزن انژکتور انجام می شود نه کم و زیاد شدن فشار سوخت یا افزایش باز شدن دهانه سوزن ) در اولین مرحله تامین سوخت پمپ بنزین به وسیله سیگنال ارسالی از کامپیوتر مرکزی (ECU) فعال می شود . پمپ بنزین معمولا در کنار باک و یا در بعضی از مدلها برای کاهش صدا در داخل باک کار گذاشته می شود . ( در بیشتر خودروهای ان‍ژکتوری هنگامی که سوئیچ را روشن می کنید صدای پمپ به وضوح قابل شنیدن است که در صورتی که بعد از مدت کوتاهی موتور را روشن نکنید با تامین فشار مورد نیاز بنزین در پشت انژکتورها پمپ خاموش می شود ) بنزین مکیده شده ابتدا از یک فیلتر ذرات درشت که در باک نصب شده عبور می کند و فشار آن توسط شیرهای فشار شکن و همچنین یک شیر متعادل کننده فشار کنترل می گردد . سپس بنزین با عبور از فیلتر بسیار ظریف به سمت انژکتورها هدایت می شود که قبل از ورود به مرحله تزریق مجددا توسط یک رگلاتور فشار آن مجددا تنظیم می شود . در موتورهای ان‍ژکتوری اولیه ETI ) یا( GFI فقط یک سوزن انژکتور بر روی ورودی منیفولد نصب شده بود است .در این موتورها و نیز در موتورهای کاربراتوری اولا اینکه مخلوط هوا و سوخت فاصله زیادی در مجرای منیفولد طی می کند و ضمنا طول مجرای منیفولد برای سیلندرهای 1 و 4 بیشتر از سیلندرهای 2 و 3 هست این مسئله باعث می شود مقداری از مخلوط هوا و سوخت به علت طول بیشتر مسیر تلف شده و بازدهی کاهش یابد چرا که مقداری از مخلوط هوا و سوخت پشت سوپاپ جا می ماند و در ضمن مقداری از از سوخت به دلیل گرمای مجرا در همان جا به صورت ناقص می سوزد . در ضمن موتورهای انژکتوری فوق فاقد واحد ECU هستند. اما در موتورهای انژکتوری جدید به علت وجود انژکتور به تعداد سیلندرها این مشکلات وجود ندارد در این موتورها عمل پاشش سوخت دقیقا در آخرین مرحله یعنی ورود هوا به سیلندر صورت میگیرد . عمل تزریق سوخت توسط انژکتورها به صورت الکترومغناطیسی و به وسیله سیگنال ارسال شده توسط ECU به سیم پیچ داخل انژکتور صورت میگیرد که بعد رسیدن سیگنال به سیم پیچ باعث مغناطیسی شدن آن و باز شدن دهانه نازل و تزریق بنزین می شود . توجه داشته باشید که مقدار باز شدن دهانه نازل همیشه ثابت است و مقدار سوخت به وسیله مدت زمان باز بودن دریچه نازل صورت می گیرد این زمان توسط ECU کنترل می شود و دقیقا مطابق با دور موتور است . در بعضی از موتورهای انژکتوری یک انژکتور اضافی برای مواقع استارت سرد نصب شده تا موتور در شرایط سرد هم به خوبی کار کند.