سامانه ای در خودرو وجود دارد، که سوخت را از محل ورود به سیستم خودرو دریافت کرده، آن را با هوا مخلوط می کند و در اختیار موتور قرار می دهد. این سامانه باید با هوشمندی تمام، وظایفش را براساس فاکتورهای متعددی، از جمله دور موتور، به روز رسانی کند. انجام این وظایف که طیف گسترده ای از سرعت جریان سوخت تا تزریق آن را در برمی گیرند، در نهایت منتج به حرکت بهینه ی خودرو می شوند.
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 سیستم سوخت رسانی
در اواخر دهه ۱۹۵۰ و اوایل دهه ۱۹۶۰ میلادی کارخانه شورلت و پونتیاک اولین طرح سیستم سوخت رسانی انژکتوری مکانیکی نوع تزریق دائم را عرضه نمودند. مرسدس بنز در سال ۱۹۵۲ خودروی 300SL W194 که اولین خودروی انژکتوری بنزینی بود را به بازار عرضه نمود.تاریخچه استفاده از سیستم های سوخت رسانی در خودرو ها به دهه ۸۰ قرن هجدهم باز می گردد. اما گسترش این سیستم ها و پیشرفت عملکرد آن ها از دهه ی ۲۰ قرن نوزدهم توسط کمپانی بوش کلید خورد.
در اواخر دهه ۱۹۵۰ شرکت کرایسلر تعدادی اتومبیل انژکتوری با سیستم الکترونیکی تولید نمود و نام این طرح را بندیکس الکتروژکتور نامید. با ظهور ترانزیستور و دیود در صنعت الکترونیک، در سال ۱۹۶۸ میلادی شرکت فولکس واگن نمونه جالبی از طرح شرکت بوش را که از فناوری های نوین بهره جسته بود در روی موتورهای خود بکار برد.
از سال ۱۳۸۳ ساخت خودروهای سواری کاربراتوری (پیکان و پراید) در ایران متوقف شده و شرکت ها می بایستی از سیستم های انژکتوری در محصولات خود استفاده کنند. آلودگی های محیط زیستی از جمله عوامل مهم در توقف تولید خودرو های کاربراتوری در ایران از سال 1382، آلودگی های محیط زیستی بود و شرکت ملزم به استفاده از سیستم های انژکتوری در محصولات خود شدند.با این حال تعدادی از رانندگان قدیمی خودرو همچنان بر استفاده از خودروهای کاربراتوری اصرار می ورزند.
وﻇﺎﻳﻒ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﺳﻮﺧﺖ رﺳﺎﻧﯽ
وﻇﻴﻔﻪ ی ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺳﻮﺧﺖ رﺳﺎﻧﯽ، ﺗﻐﺬﻳﻪ ی ﻣﻮﺗﻮر ﺑﺎ ﻳﮏ ﻣﺨﻠﻮط ﻫﻮا و ﺳﻮﺧﺖ ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺷﺪه و ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ ﺑﺎ ﺷﺮاﻳﻂ ﻋﻤﻠﻴﺎﺗﯽ ﻫﺮ ﻟﺤﻈﻪ از ﮐﺎر ﻣﻮﺗﻮر اﺳﺖ. از آن ﺟﺎ ﮐﻪ ﻣﻮﺗﻮر ﺧﻮدروﻫﺎ ﻫﻨﮕﺎم ﻣﺘﻔﺎوﺗﯽ ﻣﻮاﺟﻪ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﭘﺲ ﺳﻴﺴﺘﻢ ً ﺣﺮﮐﺖ ﺧﻮدرو ﺑﺎ ﺷﺮاﻳﻂ ﮐﺎﻣﻼ ﺳﻮﺧﺖ رﺳﺎﻧﯽ ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﺧﻮد را ﺑﺎ ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺘﻔﺎوت ﻫﻤﺎﻫﻨﮓ ﺳﺎزد .اﻳﻦ ﺣﺎﻻت ﻋﺒﺎرت اﻧﺪ از:
- اﺳﺘﺎرت ﻣﻮﺗﻮر ﺳﺮد
- ﻓﺎز ﭘﺲ از اﺳﺘﺎرت
- ﻓﺎز ﮔﺮم ﺷﺪن ﻣﻮﺗﻮر
- ـ ﻧﻴﻤﻪ ﺑﺎر
- ﺑﺎر ﮐﺎﻣﻞ
- ﺷﺘﺎب ﮔﻴﺮی
- ﺑﻪ ﺣﺮﮐﺖ درآوردن
- اﻓﺰاﻳﺶ ارﺗﻔﺎع و ﮐﻢ ﺷﺪن ﺟﺮم ﻫﻮا
انواع سیستم سوخت رسانی خودرو
تاریخچه استفاده از سیستم های سوخت رسانی در خودروها به دهه ۸۰ قرن هجدهم بازمی گردد. اما گسترش این سیستم ها و پیشرفت عملکرد آن ها از دهه ی ۲۰ قرن نوزدهم توسط کمپانی بوش کلید خورد. در ادامه باما همراه باشید تا با انواع سیستم سوخت رسانی خودرو آشنا شوید.
۱- سیستم سوخت رسانی کاربراتوری
برخلاف انژکتور که صد سالی صبر کرد تا پایش به صنایع خودرو سازی باز شود، کاربراتور از همان اول اختراع شد تا سوخت مورد نیاز موتور را برایش تامین کند. این سیستم که در سال ۱۸۶۷ توسط دایملر آلمانی اختراع شده بود، بهینه سازی مصرف سوخت و عملکرد موتورها را بر عهده داشت.
طرز کار این نوع از سیستم سوخت رسانی خودرو بر اساس ایجاد خلا روی مجرای سوخت بنا شده است. پیاده سازی معادلات برنولی و پیوستگی فیزیک در قطعه ی ونتور، موجب عملیاتی شدن فرایند ایجاد خلا می شوند. کافیست صفحه ی گاز باز شود تا سیلندر موتور، هوا را بمکد و آن را درون کاربراتور جاری کند. سرعت هوا با عبور از ونتور دچار تغییراتی پیاپی می شود. این تغییر سرعت موجب افزایش چشمگیر مکش هوا خواهد شد. مکش بالای هوا موجب جذب سوخت و انتقال آن به داخل سیلندر می گردد. با ورود هم زمان سوخت و هوا به سیلندر، این دو ماده ی کلیدی با یکدیگر ترکیب شده و در نهایت احتراق انجام می شود.
اجزای سیستم سوخت رسانی کاربراتوری
اجزای سیستم سوخت رسانی کاربراتوری شامل محفظه ی سوخت، ژیگلور اصلی، سوزن ژیگلور، دریچه ی ونتوری، میله ی دریچه ی ونتوری، گذرگاه مکش، دیافراگم دریچه ی ونتوری و دریچه ی گاز است.
مزایا و معایب سیستم سوخت رسانی کاربراتوری
با ورود به عصر خودروهای مدرن، تعمیر سیستم سوخت رسانی خودرو به یکی از گران ترین تعمیرات صنعت خودرو سازی بدل شده است؛ با این حال، سیستم سوخت رسانی کاربراتوری کلا از این صحبت ها جدا است. قطعات این سیستم به شدت ارزان قیمت هستند و جا انداختن آن ها نیاز به تخصص خاصی ندارد؛ اما، ممکن است مدتی پس از سرویس یا تعمیر ماشین، تنظیمات کاربراتور به صورت خود به خود ریست شود. تنظیم مصرف سوخت این سیستم نیز به قول معروف کار حضرت فیل است و با هر بار ریست شدن تنظیمات به زحمت زیادی می افتید. ممکن است زمان زیادی برای انجام این تنظیمات صرف کنید و در نهایت چون یک تکه از مسیر کار را اشتباه رفته اید، زحمتتان به هدر برود.
۲- سیستم سوخت رسانی انژکتوری
شورلت و پونتیاک اولین کارخانه هایی بودند که طرح استفاده از سامانه ی سوخت رسانی انژکتوری دائم را به کارخانه های خودرو سازی پیشنهاد کردند؛ سامانه ای که خام سوزی را کاهش می داد و مصرف موتور را بهینه می کرد. با این حال تقریبا هیچ کدام از کارخانه های ماشین سازی این طرح را عملی نکرد. بحث درباره ی ضعف این نوع از سیستم سوخت رسانی خودرو نبود، کارخانه ها جرات انجام این تغییرات را نداشتند، تا این که در سال ۱۹۵۲ کارخانه ی مرسدس بنز، با تولید خودروی ۳۰۰SL W19 عنوان تولید کننده ی اولین ماشین انژکتوری بنزینی را به تصرف خود درآورد. این حرکت انقلابی از مرسدس، حوالی سال ۱۹۶۰، وقتی که کرایسلر، سامانه ی بندیکس الکتروژکتور را به بازار عرضه کرد، به تکامل رسید. خودروهایی که بر اساس طرح بندیکس الکتروژکتور ساخته می شوند، از سامانه ی انژکتوری الکترونیکی بهره می برند.
طرز کار سیستم سوخت رسانی انژکتوری
سیستم سوخت رسانی انژکتور سامانه ای است که برخی از موتورهای درون سوز از آن بهره می برند. تزریق سوخت به موتور مبنای اصلی کار این سامانه است. فرایند تزریق به کمک یک پمپ مکانیکی یا برقی به انجام می رسد. در این فرایند سوخت با فشار وارد لوله های سوخت رسانی می شود و از طریق انژکتور به پشت سوپاپ هوا یا درون سیلندر پاشیده می شود. انژکتور مانند یک شیر آب است و سوخت را به صورت پودری جامد، درون سیلندر و یا فضای پشت سوپاپ هوا می پاشد. بدین ترتیب موتور می تواند با ترکیب هوا و سوخت فرایند احتراق را آغاز کرده تا انرژی مورد نیاز خودرو را تولید کند.
مزایا و معایب سیستم سوخت رسانی انژکتوری
اگرچه ابداع سامانه ی انژکتوری موجب بهبود عملکرد سیستم سوخت رسانی خودرو شد، این سامانه معایبی هم دارد که بعضا گریبانگیر خودروسازان و خودرو سواران می شود. از جمله معایب این سامانه می توان به گرانی بیش از حد قطعات آن اشاره کرد. این قطعات به شدت حساس هستند، به راحتی آسیب می بینند و به وجود آمدن کوچک ترین آسیبی در ساختار آن ها، عملکرد کل سامانه را دچار اختلال می کند. حساسیت این قطعات نه تنها برای خودرو سواران دردسر آفرین است، بلکه خودرو سازان را نیز به زحمت می اندازد.از سوی دیگر، افزودن انژکتورها به سیستم سوخت رسانی خودرو باعث کاهش میزان خام سوزی و تولید گازهای خطرناک می شود. با توجه به این که با ورود انژکتورها، ونتور از سیستم سوخت رسانی خودرو خارج می شود، راندمان حجمی موتور افزایش یافته و ارتفاع موتور کاهش پیدا می کند. این عوامل روی هم رفته موجب افزایش شتاب خودرو می شوند.
۳- سیستم سوخت رسانی تزریق تک نقطه ای
سیستم پاشش تک نقطه ای ، که اولین نسل پاشش سوخت محسوب می شود و سر آغاز تحول در سیستم¬های انژکتوری می باشد در خودروهای انژکتوری قدیمی کارایی داشته ( همان اولین نسل از سیستم سوخت رسانی انژکتوری ) . در این سیستم تنها جای کاربراتور به یک انژکتور داده شده است و آنرا به همین دلیل پاشش تک نقطه ای می نامند .
معایب سوخت رسانی تزریق تک نقطه ای
عدم توزیع یکسان سوخت به تمامی سیلندرها ، احتمال تقطیر شدن سوخت قبل از ورود به سیلندرها ، احتمال خام سوزی سوخت به علت تقطیر زودرس ، نبود کنترل دقیق برای تنظیم پاشش و ورود سوخت .در این سیستم شامل تنها یک انژکتور بوده و عمل تزریق را همین یک انژکتور بر عهده داشته است . این سیستم با نام SPFI نیز شناخته می¬شود .
در این سیستم ( که گاها دو انژکتور را نیز شامل می¬شود ، ولی با همین نام یعنی سیستم تزریق SPFI شناخته می شود ) انژکتور تک بر روی قسمت ورودی هوا قرار داشته و عمل تزریق سوخت را با الگویی که برای آن تعریف شده است ، به انجام می رساند . کمپانی بوش این طرح را با نام Mono Jetronic معرفی نموده و می¬شناسد .این سیستم را نمی توان انژکتوری نامید ، زیرا تنها پاشش سوخت بوسیله یک انژکتور انجامی می گیرد ، که مانند سیستم کاربراتور عمل نموده است ، ولی تفاوتی که با سیستم کاربراتور داشته در این است که میزان پاشش دیگر نیازی به تنظیم نداشته و خود به خود بر اساس تعاریف اولیه برای سیستم ، پاشش صورت می گیرد.
۴- سیستم سوخت رسانی تزریق چند نقطه ای
این سیستم نسل بعدی سیستم های انژکتوری را شامل شده است و از این سیستم به عنوان منبع الهام اصلی برای تغییرات اصلی استفاده شده است و اکثر سیستم¬های امروزی انژکتوری دیگر بر اساس این سیستم طراحی و ساخته خواهد شد . این سیستم همچنین بیشترین کارایی را در خودروهای امروزی دارا می باشد .
محل قرار گیری انژکتورها در این سیستم دقیقا بالای هر سیلندر بوده و در قسمت مانی فولد هوا بکار می رود . در این سیستم به ازای هر سیلندر یک انژکتور قرار داشته ، و سوخت مستقیما وارد سیلندر شده و قبل از آن با هوا مخلوط خواهد شد .این سیستم را با نام MPFI نیز می شناسند . در این سیستم از نظر پاشش به ۳ دسته تقسیم خواهند شد ، که عبارتند از :
دسته غیر ترتیبی
این سیستم یکی از ابتدایی ترین سیستم ها بوده و در آن ( که سیستم مصرف سوخت بالایی را داشته ) تمام انژکتورها با یکدیگر شروع به تزریق خواهند نمود ، البته این سیستم با نام مگنت مارلی نیز شهرت داشته است . خودورهای خانواده پژو ۴۰۵ ، سمند و پرشیا ، که نسل اول آنها در سالهای ۸۱ و ۸۲ معرفی شده است ، دارای چنین سیستمی بوده اند .
دسته نیمه ترتیبی
این دسته از انژکتورها به صورت ترتیب دو مرحله ای ، یعنی در ابتدا سیلندرهای ۱ و ۴ ، سپس سیلندرهای ۲ و ۳ پاشش را انجام می دهند .این سیستم نیز به عنوان مثال با کد SL96 در محصولات ایران-خودرو شناسایی شده و محصولاتی چون ۴۰۵ و RD و سمند را شامل می شود .
دسته ترتیبی
در این سیستم انژکتورها با توجه به تایم ( همان زمان بندی احتراق در سیلندرها ، که برای یک موتور ۴ سیلندر ۱ – ۳ – ۴ – ۲ ( به ترتیب از چپ به راست ) بوده ، و ترتیب پاشش به همین ترتیب در زمان باز شدن سوپاپ ورودی هوا بوده ، و این مهم به پایین آمدن مصرف سوخت کمک شایانی نموده و باعث بهتر شدن راندمان ( بازده ) موتور خواهد شد .اکثر سیستم¬های انژکتور کنونی از این سیستم به عنوان الهام گیرنده اصلی خویش استفاده نموده و نیز از این نوع تزریق ( تزریق بر اساس زمان بندی ) استفاده نموده اند .
۵- سیستم سوخت رسانی تزریق مستقیم
این سیستم با نام GDI نیز شناخته شده است ، این سیستم بهترین ، پر بازده ترین و پیشرفته ترین سیستم تزریق سوخت بوده است . اکثر سیستمهای امروزی که با نامهای مختلف شناسایی می¬شوند، از این نوع سیستم بوده و با نام های تجاری خاصی به بازار معرفی شده اند .در این سیستم به مانند سیستم موتورهای دیزلی ، انژکتور داخل محفظه سیلندر قرار داشته و تزریق داخل محفظه سوخت انجام می گیرد.
خاص بودن انژکتورها به دلیل قرار داشتن در داخل محفظه احتراق ، داشتن پمپ فشار قوی برای پاشش بهتر ، بالا بودن فشار تزریق سوخت، آلیاژهای تقویت شده پیستون¬ها و سوپاپ ها، نسبت تراکم بالا به دلیل تحمل حجم بالای تزریق و چندین مورد دیگر که در مجموع باعث افزایش توان خروجی سیستم شده و بهینه تر شدن مصرف گردد.
با توجه به موارد بالا ، این سیستم تا مدتها پیش تنها برای خودروهای تجاری و موتورهای دیزلی مورد استفاده قرار می گرفت، ولی امروزه به دلایلی بسیار و مصرف سوخت بهتر و پایین تر، کاهش آلایندگی خودرو و افزایش راندمان حجمی خودرو از این نوع سیستم برای بیشتر خودروهای امروزی ، استفاده گردیده است و این سیستم آغاز جدیدی را برای خودروهای انژکتوری رقم زده است که همچنان در حال پیشرفت می باشد.
آشنایی با بلبرینگ چرخ خودرو و نحوه عملکرد آن
