پایگاه خبری رسمی خودرو و صنایع وابسته
شماره مجوز ۸۲۱۸۶ از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی

با سیستم سوخت رسانی خودرو آشنایی دارید؟

اتومبیل برای حرکت کردن به چه چیز نیاز دارد؟ قطعا پاسخ اول همه ما سوخت است. خب این سوخت چطور به موتور خودرو می‌رسد 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.

شیوا تدین پور
شنبه - ۱ مهر ۱۴۰۲

به گزارش پایگاه خبری جوان خودرو؛

یعنی موظف است انرژی لازم برای عملکرد بخش‌های مختلف خودرو را تامین کند. بنابراین این سیستم یکی از حیاتی‌ترین سیستم‌های فنی یک اتومبیل محسوب می‌شود و سلامت و کیفیت عملکرد آن تاثیر مستقیم بر بازده خودرو و دیگر سیستم‌های آن می‌گذارد. می‌خواهیم با هم جزئیات بیشتری از این سیستم را به همراه انواع آن بررسی کنیم.

وظایف سیستم سوخت رسانی خودرو

وظیفه‌ سیستم سوخت‌رسانی 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 زمان‌های استارت اولیه و هنگامی که موتور سرد است، فاز پس از استارت و گرم شدن موتور، موقع به حرکت در آمدن و شتاب‌گیری خودرو، موتور نیاز دارد که سوخت با سرعت‌های متفاوتی درون آن تزریق شود و سیستم سوخت‌رسانی باید این سرعت‌ها را ضمن تزریق تنظیم کند.

تاریخچه‌ استفاده از سیستم‌های سوخت‌رسانی در خودروها به دهه‌ ۸۰ قرن هجدهم بازمی‌گردد.

اما گسترش این سیستم‌ها و پیشرفت عملکرد آن‌ها از دهه‌ی ۲۰ قرن نوزدهم توسط کمپانی بوش کلید خورد.

انواع سیستم سوخت رسانی خودرو

سیستم‌های سوخت‌رسانی به ۲ دسته کلی کاربراتوری و انژکتوری تقسیم می‌شود. سیستم‌های کاربراتوری تنها سیستم رایج تا پیش از ۱۹۸۰ بودند. اما از دهه‌ ۸۰ میلادی به بعد، خودروسازان به فکر مدیریت بهینه‌ سوخت در خودرو و به دنبال آن مدیریت عملکرد موتور به طور گسترده‌تر 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 می‌دید.

همچنین سیستم‌های قدیمی قادر به تامین نیاز‌های موتورهای جدید‌تر نبودند. بنابراین سیتم‌های انژکتوری پا به این عرصه گذاشتند.

تفاوت عمده‌ این دو سیستم در نحوه‌ تزریق سوخت درون سیلندرها است. سیستم‌های انژکتوری سوخت را به صورت ذرات بسیار ریز درون سیلندر می‌پاشند، در حالی که سیستم‌های کاربراتوری سوخت را درون سیلندر می‌ریزند.

سیستم سوخت رسانی خودرو

۱. سیستم‌ سوخت رسانی کاربراتوری

اساس کار این سیستم بر قرار گرفتن اصلی‌ترین قطعه‌ آن یعنی کاربراتور در وسط منیفولد هوا است. (منیفولد هوا یا منیفولد ورودی، قطعه‌ای است که وظیفه‌ هدایت مخلوط هوا و سوخت را به داخل محفظه‌ی احتراق یا همان سیلندر بر عهده دارد.) کاربراتور منجر به ایجاد خلاء و ورود هوا در هنگام مکش سوخت درون سیلندرها می‌شود و مخلوط سوخت و هوای آماده‌ احتراق برای موتور تامین خواهد شد. قطعات اصلی این سیستم شامل این موارد می‌شود:

  • باک بنزین
  • پمپ بنزین
  • لوله‌های سوخت رسانی
  • فیلتر بنزین
  • کاربراتور
  • شیر اطمینان

بنابر آن‌چه گفته شد، اصلی‌ترین 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 گفته شد، محل قرارگیری کاربراتور میانه‌ منیفولد هوا است. هنگامی که پیستون در سیلندر به سمت پایین حرکت می‌کند، دریچه‌ گاز کاربراتور باز می‌شود 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 می‌شود.

در ورودی دریچه‌ گاز کاربراتور، قطعه‌ای به نام ونتوری وجود دارد که در هوای وارد شده ایجاد خلاء می‌کند. این خلاء باعث مکش سوخت از ژیگلور کاربراتور می‌شود. ژیگلور، مخزن سوخت درون کاربراتور است.

سوخت از طریق لوله‌های سوخت رسانی به درون این مخزن منتقل می‌شود. این لوله‌ها نیز به پمپ بنزین متصل هستند که عمل مکش سوخت را از باک انجام می‌دهد.

بنابراین قطعات اصلی هر کاربراتور را محفظه و صفحه‌ گاز، محفظه و صفحه‌ ساسات،‌ بدنه، محفظه‌  راه‌انداز و ونتوری یا پمپ شتاب ‌دهنده تشکیل می‌دهد. کاربراتورها به سه دسته تقسیم می‌شوند:

کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین:

کاربراتورهایی که از نیروی جاذبه برای جریان مخلوط سوخت و هوا به داخل موتور کمک می‌گیرند. این کاربراتورها هنوز هم در برخی خودروها استفاده می‌شوند.

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 می‌کرد. عملکرد این کاربراتورها، در هوای سرد به شدت ضعیف بود.

کاربراتور با جریان هوای افقی:

این نوع کاربراتور که دارای ونتوری ثابت و متغیر است در خودروهای قدیمی‌تر مانند پیکان مورد استفاده بود.

سیستم سوخت رسانی خودرو

  • معایب سیستم‌ سوخت رسانی کاربراتوری چیست؟

اینکه کاربراتور تا ۱۹۶۰ میلادی تقریبا در تمام سیستم‌های سوخت رسانی مورد استفاده بود و پس از آن به دنبال پیشرفت صنعت خودروسازی و ابداع سیستم‌های انژکتور، به تدریج کنار گذاشته شد نشان از این دارد که این نوع سیستم‌ها ضعف‌هایی غیرقابل چشم‌پوشی و لاینحل دارند.

تولید مخلوط نامتناسب از سوخت و هوا: این نسبت که باید در شرایط خاص موتور، به میزان دقیق رعایت شود، در سیستم‌های کاربراتوری معمولا متناسب نبود. تنها در برخی شرایط این نسبت به شکلی که باید رعایت می‌شد.

وابستگی شدید این سیستم به شرایط محیطی: تنظیم کاربراتورها، برای عملکرد صحیح و کارکرد متناسب آن‌ها، 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.

توزیع نابرابر سوخت به سیلندرها: از آن‌جا که در این سیستم‌ها توزیع سوخت بین سیلندرها مستقیم از طریق کاربراتور و بدون دخالت عاملی تنظیم‌کننده انجام می‌شود، سوخت به سیلندرهای نزدیک کاربراتور بیشتر ریخته می‌شود و کمتر بودن سوخت در سیلندرهای دورتر به این دلیل، بالانس موتور را دچار اختلال می‌کند.

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 می‌کند.

به غیر از این نقاط منفی، کاربراتورها مشکلاتی از قبیل خفه کردن کاربراتور، قفل گازی و مشکل پیچیدگی تنظیمات و تعمیرات را هم دارند.

۲. سیستم‌ سوخت رسانی انژکتوری

سیستم‌های انژکتوری به دلیل بهبود عملکرد موتور، تقریبا در حال همه‌گیر شدن در صنعت خودروسازی هستند. این سیستم‌ها در واقع مانند یک سرنگ، عمل پاشش سوخت را درون سیلندرها انجام می‌دهند. سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری برای اولین بار در دهه‌ ۵۰ میلادی توسط شورولت و پونتیاک مورد استفاده قرار گرفت.

سپس بنز اولین خودروی بنزینی انژکتوری خود را عرضه کرد. اما این‌ها نمونه‌هایی از انژکتورهای مکانیکی را همراه داشتند و اولین خودرو با انژکتور الکتریکی را کرایسلر به جهان معرفی کرد.

اجزای اصلی این سیستم عبارتند از:

سنسور دریچه‌ گاز:

میزان دقیق سوخت برای شرایط موتور به کمک این سنسور اندازه‌گیری می‌شود.

سنسور دمای هوا:

این سنسور دمای هوا را که در میزان سوخت و شرایط موتور موثر است اندازه‌گیری می‌کند.

سنسور فشار هوا:

این سنسور میزان فشار هوای ورودی به موتور را در شرایط مختلف اندازه‌گیری می‌کند. میزان باز و بسته بودن درچه‌ گاز از طریق گزارش این سنسور تنظیم می‌شود.

سنسور دور موتور:

این سنسور که دارای یک میدان مغناطیسی است، دور موتور را اندازه گیری می‌کند تا زمان دقیق جرقه‌زنی توسط شمع‌ها مشخص شود.

سنسور دور موتور:

سنسور ضربه:

در صورت احتراق ناقص در موتور، ضربه‌هایی به موتور وارد می‌شود. این سنسور وظیفه‌ گزارش این ضربه‌ها و در نتیجه احتراق ناقص درون سیلندر را دارد.

سنسور دمای آب:

دمای آب موتور توسط این سنسور اندازه‌گیری می‌شود. در صورت دمای بیش از حد آب موتور، سیستم خنک‌کننده فعال می‌شود و در صورت سرد بودن، حالت ساسات ایجاد می‌شود.

همچنین میزان و زمان پاشش سوخت در دمای بالای آب موتور از طریق گزارش این سنسور مشخص می‌شود.

سنسور اکسیژن:

میزان اکسیژن گازهای خروجی از موتور توسط این سنسور اندازه‌گیری می‌شود. این کار از خام‌سوزی موتور و تولید آلودگی بیش از حد آن جلوگیری می‌کند.

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 می‌شود.

 انژکتور:

این قطعه بخش الکتریکی-مکانیکی سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری است و همان‌طور که از اسمش مشخص است اصلی‌ترین قطعه‌ این نوع سیستم سوخت رسانی است.

این قطعه پاشش میزان دقیقی از سوخت را به پشت ورودی سیلندر انجام می‌دهد.

انژکتور

  • مزایای استفاده از سیستم‌های انژکتوری

پیشتر برخی برتری‌های این سیستم را نسبت به سیستم‌های قدیمی‌تر ذکر کردیم. اکنون به تفصیل این مزایا و برتری‌ها را بررسی می‌کنیم.

افزایش بازده موتور: به دلیل ترکیب دقیق هوا و سوخت برای شرایط مختلف موتور، راندمان آن با این سیستم بهبود چشم‌گیری دارد. در واقع در این سیستم با بالا رفتن راندمان حجمی و حرارتی موتور، گشتاور نیز تا ۱۵ درصد بالا رفته و عملکرد موتور بهتر می‌شود.

بیشتر شدن سرعت شتاب‌گیری: این مزیت که هم در نوع پاشش چند نقطه‌ای و هم تک‌نقطه‌ای مشاهده می‌شود به دلیل سرعت عمل مطابقت شرایط سوخت و درصد اختلاط آن با هوا با وضعیت موتور اتفاق می‌افتد. البته این مزیت در سیستم‌های چند نقطه‌ای تزریق مستقیم بیشتر و محسوس‌تر مشاهده می‌شود، چرا که در این روش با پاشش مستقیم سوخت درون سیلندرها، مشکل تغلیظ سوخت و زمان لازم برای اندازه‌گیری این درصد وجود ندارد.

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 می‌کند و شرایط مناسب آن را برای پاشش توسط انژکتور تنظیم می‌نماید.

همین امر موجب شده که در دمای پایین مشکلی برای استارت خوردن و روشن شدن خودرو به وجود نمی‌آید.

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 سیستم‌های انژکتوری به صورت صحیح مشخص و تنظیم می‌شود.

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 گزارش‌های دقیق آن‌ها تنظیم می‌شود.

این علت که مهم‌ترین عامل ابداع سیستم‌های سوخت رسانی انژکتوری بوده، تعیین‌کننده‌ اصلی استانداردهای آلایندگی یک خودرو است.

توزیع یکنواخت سوخت در سیلندرها، افزایش سقف قدرت خروجی خودرو، پاسخ سریع‌تر به دریچه‌ گاز خودرو، قطع سوخت‌رسانی در فاز شتاب منفی از دیگر مزایای این نوع سیستم‌ها هستند.

معایب سیستم‌های انژکتوری را می‌توان تنها در گران بودن قطعات سیستم، حساس‌تر بودن آن‌ها و نیاز بیشتر به مراقبت، تعمیر سخت‌تر و پردردسرتر آن‌ها و نیاز‌شان به فیلتر سوخت باکیفیت‌تر دانست.

دیدگاه خود را بنویسید

کیوسک مطبوعاتی