انژكتور و سیستم سوخت رسانی آن

براي اين كه بدانيم انژكتور چيست و با عملكرد سيستم سوخت رساني انژكتوري آشنا شويم ، لازم است ابتدا  وظيفه كاربراتور را در خودرو بدانيم . زيرا سيستم انژكتوري جايگزيني براي كاربراتور در خودرو است .

كاربراتور وسيله اي است براي مخلوط كردن سوخت و هوا به نسبت مطلوب و رساندن آن به موتور خودرو ، كه به همين منظور از زمان اختراع و پيدايش تغييرات بسياري كرده و داراي مدارات مختلفي شده است .

هدف از بكارگيري كاربراتور در خودرو همانطور كه اشاره شد ، مخلوط كردن سوخت و هوا به منظور اشتعال مناسب است ولي چه نسبتي بايد براي اين منظور در نظر گرفته شود ؟ سوخت كمتر با مقدار زيادي هوا بر عكس ؟

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 ان 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 .

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 .

• 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 .
• 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 .
• 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 .
• 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 .
• 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 . جالب است بدانيد آخرين خودرو كاربراتوري كه 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

• 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 كه درباره آن نيز بحث خواهيم كرد .

• 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 . جهت آشنايي ، 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 .

• 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 .