فوئل انژکتور چیست؟ و چه کاری در خودرو انجام میدهد؟
انژکتور، تزریق کننده، پاشانه یا افشانک، یک نازل برای تزریق سوخت، هوا و بخار آب تحت فشار می‌باشد. این وسیله اولین بار توسط یک شخص فرانسوی به نام آنری ژیفار در سال ۱۸۵۸ (میلادی) اختراع شد.
موتورهای احتراق داخلی در دو نوع پاششی و تزریق مستقیم تولی می‌شوند. انژکتور، قطعه‌ای الکتریکی-مکانیکی است که در موتورهای پاششی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این قطعه وظیفه پاشش مخلوط سوخت و هوای متراکم شده به درون سیلندر را بر عهده دارد. سپس به کمک جرقه شمع‌ها این مخلوط درون سیلندر منفجر شده و انرژی لازم برای حرکت خودرو را تامین میکند.
انژکتور موتور بنزینی:
انژکتورها از انواع شیرهای سولنوییدی هستند و عمل باز و بسته شدن مجرای خروجی انژکتور توسط فرمان صادره از واحد کنترل (ECU) صورت می‌گیرد برای این منظور در انتهای سوزن انژکتور یک سولنویید وجود دارد که هنگام صدور فرمان از واحد کنترل (ECU) جریان ضعیفی از درون سیم پیچ آن عبور کرده و باعث مغناطیسی شدن هسته آن شده و سبب به حرکت درآمدن سوزن انژکتور می‌گردد.
انژکتورها نقش بسیار مهمی در سیستم سوخت رسانی اتومبیل های امروزی دارند. سوخت رسانی بوسیله انژکتور کامل و بسیار دقیق تر از سوخت رسانی کاربراتوری است. زمان و نحوه پاشش سوخت توسط انژکتورها براحتی توسط واحد کنترل الکترونیکی تنظیم می‌شود.
پاشش سوخت انژکتور میتواند از کمترین زاویه (حلقه بسته) تا بیشترین زاویه (حلقه‌باز) تغییر کند. این تغییر نوع پاشش تاثیر بسزایی در کارکرد بهینه موتور در دورهای مختلف دارد. زمان اتصال ولتاژ به سیم پیچ سلونویید انژکتور مقدار پاشش سوخت و ولتاژ متصل شده به سیم پیچ زاویه حلقه پاشش را تعیین میکند.
بنابراین در صورت عملکرد ناقص و نادرست انژکتور، خودرو دچار مشکل شده و به اصطلاح ریپ می‌زند. نقص عملکرد انژکتور حتی میتواند منجر با خاموشی خودرو شود. محل دقیق قرارگیری انژکتور میتواند در ورودی هوای سیلندر و قبل از سوپاپ هوا باشد یا درون محفظه احتراق. همچنین ممکن است برای هر سیلندر از یک یا دو انژکتور استفاده شود. البته انژکتور در کنار تنظیم دقیق میزان و فشار پاشش سوخت، به کاهش مصرف سوخت، قابلیت استارت بهتر خودرو در هوای سرد، کاهش سطح آلایندگی خودرو و بالا رفتن راندمان موتور نیز کمک میکند.
اجزاء انژکتور:
مهمترین اجزاء انژکتور شامل موارد زیر می باشد :
- ورودی سوخت یا اورینگ
- فیلتر سوخت
- بدنه
- فنر برگشت دهنده یا سلونوئید
- سوزن انژکتور
- خروجی سوخت
- درپوش محافظ
آیا تمامی موتورها انژکتور دارند؟
امروزه تمامی موتورهای مورد استفاده در خودروها اعم از موتورهای بنزینی، دیزلی و … مجهز به سیستم انژکتور هستند. اما مدل و نوع انزکتور به کار رفته در آن‌ها با یک‌دیگر دارای تفاوت‌هایی است. البته موتورهای برقی و اتمی فاقد سیستم انژکتوری بوده و برای تامین انرژی از روش‌های دیگری استفاده می‌کنند.
انواع سیستم انژکتور:
سیستم‌های انژکتوری انواع مختلفی دارند که در خودروهای متفاوت از نظر نوع و نیاز و عملکرد موتور مورد استفاده قرار می‌گیرند. این انواع در نحوه عملکرد خود تفاوت‌هایی دارند و به صورت مستقیم در بازده موتور نیز تاثیر می‌گذارند. سیستم‌های مختلف انژکتوری عبارتند از:
- سیستم انژکتوری مکانیکی:
این سیستم‌ها سوخت را به صورت مستمر درون سیلندر می‌پاشند و قابلیت تنظیم میزان و زمان پاشش را ندارند.
- سیستم انژکتوری الکترونیکی:
این سیستم‌ها به کمک اجزای الکترومغناطیسی، فرآیند پاشیدن مداوم سوخت را صورت می‌دهند.
- سیستم انژکتوری الکترومکانیکی:
این سیستم‌ها مجهز به سنسورها و کنترلر‌های متعدد هستند که با کمک اطلاعات دریافتی از آن‌ها و پردازش این سیگنال‌ها عملکرد بهتر و دقیق‌تری را از خود نشان می‌دهند.
- سیستم انژکتوری یک نقطه ای:
این سیستم از یک واحد کنترل الکتریکی و یک انژکتور الکترومغناطیسی در بالای دریچه گاز تشکیل می‌شود.
- سیستم انژکتوری چند نقطه ای:
در سیستم چند نقطه ای با توجه به تعداد سوپاپ ورودی سیلندرها، از انژکتور برای پاشیدن سوخت استفاده می‌شود.
انواع سیستم‌های پاشش سوخت:
- سیستم‌های پاشش سوخت تک نقطه ای:
در این نوع سیستم تنها یک انژکتور هر چهار سیلندر موتور را تغذیه میکند. به این ترتیب که در این سیستم‌ها انژکتور، سوخت مورد نیاز موتور را درون منیفولد سوخت می‌پاشد. کیفیت انتقال سوخت این سیستم‌ها مانندسیستم‌های کاربراتوری است ما حضور واحد کنترل الکترونیکی، شرایط مناسب‌تر و مطلوب‌تری را در محفظه احتراق فراهم می‌سازد.
- سیستم‌های پاشش سوخت چند نقطه ای:
در این سیستم‌ها، برای هر سیلندر یک انژکتور در نظر گرفته می‌شود. این انژکتورها که روی ریل سوخت سوار شده‌اند، سوخت مورد نیاز موتور را مستقیما پشت سوپاپ‌های سوخت تزریق می‌کنند. نتیجه اینکه سوخت پس از پاشش تا زمان احتراق، دچار تغییرات کمتری شده و با شرایط بهتری درون سیلندرها می‌ریزد. اینسیستمها، امروزه بیش از انواع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- سیستم‌های پاشش مستقیم سوخت:
هدف از ابداع این نوع سیستم، رسیدن به حداقل تغییر در شرایط سوخت قبل از ورود به سیلندرها بود. به این ترتیب که انژکتورها سوخت مورد نیاز برای احتراق را بدون واسطه و به صورت مستقیم درون سیلندرها تزریق می‌کنند.
سوزن انژکتور چیست؟
سوزن انژکتور یکی از قطعات سیستم پاشش سوخت در موتور است. این قطعه سوخت را به صورت کاملا پودری درون محفظه احتراق اسپری میکند. این پاشش در زمان مکش هوا بر روی سوپاپ‌ها انجام می‌شود. در این فرآیند هر چه ذرات بنزین پاشیده شده ریزتر باشند، ترکیب بهتری با هوا خواهند داشت. در نتیجه احتراق کامل‌تری صورت خواهد گرفت. بنابراین سوزن باید بتواند فرآیند مورد نظر را به بهترین حالت اجرا کند.
محل قرارگرفتن انژکتور در خودرو:
در اغلب خودروهای احتراق داخلی، معمولا به ازای هر سیلندر یک یا دو انژکتور استفاده می‌شود. این انژکتورها در ورودی سیلندر و قبل از سوپاپ هوا قرار می‌گیرند. این محل بهترین مکان برای پاشش سوخت به درون محفظه احتراق است. البته در برخی مدل‌ها نیز ممکن است سیستم پاشش سوخت را درون محفظه احتراق مشاهده کنیم.
علل خراب شدن انژکتور خودرو:
اگر بخواهیم علل خراب شدن انژکتور خودرو را بیان کنیم، اولین مورد لیست به کثیفی و گرفتگی سوزن سیستم مربوط می‌شود. زیرا هنگامی که آلودگی وارد سوزن شود، سوخت قادر به عبور از آن نبوده و مسیر بسته خواهد شد. در پی از این اتفاق، احتراق درون سیلندرها رخ نداده و موتور با مشکل روبه‌رو می‌شود.
گرفتگی سیستم پاشش سوخت معمولا در اثر کیفیت نامناسب سوخت و وجود ذرات ناخالصی در آن بروز پیدا میکند. زیرا این قطعه به عنوان یکی از اجزای سیستم سوخت‌رسانی، در حین فعالیت موتور، دمای کاری بالایی را تجربه میکند. اما هنگام خاموش شدن ماشین، دمای آن کاهش یافته و سرد خواهد شد. از سوی دیگر با خاموش شدن موتور، مقداری سوخت در ریل و سوزن‌ها باقی می‌ماند. ذرات ناخالصی این سوخت به مرور زمان تبدیل به رسوب در injector خواهد شد.
گرفتگی سیستم پاشش سوخت منجر به تغییراتی در ابعاد داخلی سوزن و زاویه پاشش آن خواهد شد. در نتیجه عملکرد موتور نیز تحت تاثیر قرار گرفته و ممکن است قطعات آن آسیب ببینند.
مزایا و معایب انژکتور خودرو:
دیگر خودرویی به بازار عرضه نمی‌شود، مگر اینکه از سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری بهره‌مند باشد. اما این سیستم هم مزایا و معایب خودش را دارد که در ادامه اشاره می‌کنیم.
مزیت‌های سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری
- سیستم انژکتوری حجم دقیق‌تری از سوخت‌وهوا را وارد سیلندرها میکند، بنابراین قدرت بیشتری تولید می‌شود.
- نازل‌های انژکتور، سوخت را به صورت پودری تزریق می‌کنند و مصرف سوخت کاهش پیدا میکند.
- سیستم‌های انژکتوری چند نقطه‌ای مزیت‌های فراوانی برای خودروهای پرخوران مانند سوپرشارژ و توربوشارژ فراهم کرده.
- با کمک این سیستم می‌توان میزان دقیق پاشش سوخت را کنترل کرد، به همین علت در هوای سرد نیازی به گرفتن ساسات نیست و خودرو به راحتی روشن می‌شود.
- از آنجایی که میزان سوخت‌های مشتعل نشده بسیار ناچیز است، پیشرانه الایندگی کمتری تولید میکند.
معایب سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری
- برای عملکرد بدون نقص نیازمند بنزین فیلتر شده هستند. چون ذرات و آلودگی موجود در بنزین به راحتی باعث گرفتگی نازل انژکتورها می‌شود.
- جزئیات بسیار زیادی دارد و هزینه تولید آن بالاست.
- به نگهداری و رسیدگی بیشتری نیاز دارد.
- صدای بیشتری نسبت به سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری تولید میکند.
- در صورت وجود خرابی، نیاز به نیروی ماهر و ابزارآلات مخصوص برای تعمیرات دارد.
انژکتور در سیستم های دیزلی:
در موتورهای تزریق غیرمستقیم که توسط موتورهای دیزلی (و همچنین موتورهای آکروید) استفاده می شود، دو محفظه احتراق وجود دارد: محفظه احتراق اصلی و یک محفظه پیش (که به آن محفظه محفظه نیز می گویند) که به محفظه اصلی متصل است. یکی سوخت فقط به داخل محفظه اولیه (جایی که شروع به احتراق می کند) تزریق می شود و مستقیماً به محفظه احتراق اصلی تزریق نمی شود. بنابراین به این اصل تزریق غیر مستقیم می گویند. چندین سیستم تزریق غیرمستقیم کمی متفاوت وجود دارد که ویژگی های مشابهی دارند.
انواع تزریق غیر مستقیم مورد استفاده در موتورهای دیزل عبارتند از:
- تزریق محفظه پیش احتراق
- تزریق محفظه سلول هوا
امیدواریم مقاله Fuel injection برای شما مفید بوده باشد. ما بی صبرانه منتظر خواندن نظرات سبزتان هستیم.
منابع: radargps.org – fa.wikipedia.org – infoyadak.ir – hamrah-mechanic.com – jdpower.com
تهیه و ترجمه: تیم آموزش زاورمگ
بدون دیدگاه