معرفی سيستم های مختلف سوخت رسان خودرو

معرفی سيستم های مختلف سوخت رسان خودرو

فهرست مطالب

سیستم های مختلف سوخت رسان خودرو (انژکتوری و کاربراتوری) با استفاده از اجزاء مختلف و اصول کار مربوط به خود، سوخت را برای حرکت ماشین آماده می کنند.

در واقع موتورهای احتراق داخلی برای کارکردن به سوخت نیاز دارند. بنابراین وسایل نقلیه موتوری مجهز به سیستم سوختی هستند که میزان سوخت مناسب موتور را تامین می‌ کند.

عملکرد سیستم سوخت در واقع ذخیره و تامین سوخت برای استفاده در محفظه سیلندر است که در آنجا می توان آن را با هوا مخلوط کرده، تبخیر کرد و برای تولید انرژی سوزاند. سوخت می تواند بنزین یا گازوئیل باشد که در مخزن سوخت یا باک خودرو ذخیره می شود. پمپ خودرو، سوخت را از باک از طریق خطوط سوخت کشیده و آن را از طریق فیلتر سوخت به کاربراتور یا انژکتور سوخت می رساند و در آخر برای احتراق به محفظه سیلندر می رسد.

در ادامه اول چند اصطلاح را مطرح کرده و شرح داده، سپس به معرفی سیستم سوخت رسانی خودروها می پردازیم.

آموزش مکانیک خودرو

آموزشگاه فن آموزان در دپارتمان مکانیک خود دوره های تخصصی آموزش مکانیک خودرو و اتومکانیک نظیر آموزش برق خودرو ، آموزش تعمیرات ایسیو و آموزش نقاشی خودرو را در تعمیرگاههای مجهر و با اعطای مدرک فنی حرفه ای برگزار می کند. برای دریافت جزئیات بیشتر و مشاوره رایگان با شماره 02166477300 تماس بگیرید.

فیلم معرفی انواع سيستم های سوخت رسان خودرو

احتراق چیست؟

به واکنش شیمیایی که در طی آن سوخت می سوزد و انرژی آن آزاد می شود، احتراق گفته می شود.

  • احتراق کامل چیست؟

اگر نتیجه حاصل از واکنش سوخت با اکسیژن، دی اکسید کربن و آب باشد به آن احتراق کامل می گوییم.

  • احتراق ناقص چیست؟

اگر نتیجه حاصل از واکنش سوخت با اکسیژن فقط دی اکسید کربن و آب نباشد و مونواکسید کربن و نیتروژن و … نیز داشته باشد به آن احتراق ناقص می گوییم.

نحوه حرکت خودرو بعد از تزریق سوخت از سیستم های سوخت رسانی مختلف

پس از تزریق سوخت، موتورها ترکیبی از سوخت و هوا را در داخل محفظه احتراق خود می سوزانند تا پیستون ها را که حرکت رو به جلو و عقب خودرو را ایجاد می کنند به حرکت در آورند. این حرکت به چرخ ها منتقل شده و باعث می شود ماشین به حرکت درآید. با این حال، نحوه تحویل سوخت به سیلندرها به نوع سیستم تزریق سوخت یا سیستم سوخت رسان خودرو بستگی دارد. انواع مختلف سیستم های سوخت رسان در خودروها متفاوت بوده و نتایج بسیار متفاوتی را به همراه دارند که در ادامه  هر یک از آن ها را بررسی خواهیم کرد.

اجزای سیستم سوخت رسانی خودرو

مدار یا سیستم سوخت رسانی ها در خودرهای مختلف عبارتند از:

  • برای ذخیره سوخت، باک مورد استفاده می باشد.
  • دستگاهی برای اندازه گیری مقدار سوخت برای تزریق استفاده می شود.
  • بین مخزن سوخت و موتور، لوله هایی برای انتقال سوخت وجود دارند.
  • برای ارسال و پمپاژ سوخت از پمپ استفاده می شود.
  • برای تنظیم و ترکیب سوخت از کاربراتور یا انژکتور استفاده می شود.
  • استفاده از مانیوفولد گاز برای عبور سوخت و هوای ترکیب شده
  • اگزوز نیز برای تخلیه گازهای احتراق استفاده می شود.

اجزای سیستم سوخت رسانی خودرو

پس اجزای اصلی سیستم سوخت رسانی خودرو که نیاز به توضیح بیشتری دارند و در ادامه به آن می پردازیم، شامل مخزن ذخیره سوخت یا باک خودرو، پمپ، فیلتر و انژکتور یا کاربراتور می باشد.

  1. مخزن سوخت یا باک خودرو

باک خودرو مخزن اصلی سوختی است که وسیله نقلیه را اداره می کند. به طور کلی، باک خودرو در قسمت عقب خودرو قرار دارد و با یک ترمیستور، تریگر یا ماشه الکترونیکی است که اطلاعات مربوط به میزان سوخت را به گیج گاز منتقل می کند.

مهمترین مسائل در مکان دقیق مخزن سوخت عبارتند از:

  • مسیر سوخت‌ رسانی
  • سایر اجزای خودرو از نظر محل قرار گیری
  • ایمنی از نظر تصادفات، نشت سوخت و…
  1. ترمیستور و نقش آن در سوخت رسانی خودرو چیست؟

تا وقتی ترمیستور در داخل بنزین است خنک می ماند و مقاومت الکتریکی آن زیاد می شود و وقتی سوخت در مخزن سوخت رو به کاهش می باشد ترمیستور گرم می شود و چراغ اخطار کاهش سوخت را هشدار می دهد.

  1. پمپ سوخت

وظیفه اصلی پمپ سوخت، بیرون کشیدن سوخت از باک و پمپاژ آن به موتور احتراق داخلی است. دو نوع پمپ سوخت وجود دارد: مکانیکی و الکتریکی که به ترتیب در خودروهای کاربراتوری و انژکتوری استفاده می شوند.

  1. نقش فیلتر سوخت در سیستم سوخت رسانی خودرو

فیلتر سوخت در سیستم سوخت رسانی خودرو این است که، در هر دو انتهای پمپ های سوخت ثابت می شود تا ناخالصی ها را از سوخت جدا کرده و در نتیجه عملکرد بهینه موتور را تضمین کند.

  1. سیستم انژکتور در خودروها

Herbert Akroyd Stuart اولین سیستم انژکتور را ساخته است. این اختراع توسط بوش و کامینز در موتورهای دیزل تجاری شد و با توجه به نوع طراحی آن در موتورهای دیزلی مورد استفاده قرار می گرفت و تا اواسط دهه 1920 بر روی تمام خودروهای دیزلی نصب می شد.

انژکتور در موتورهای بنزینی نیز در سال 1925 میلادی توسط یوناس هاسلمن اختراع شده و مورد استفاده قرار گرفت.

انژکتور در سیستم های سوخت رسانی خودرو های مختلف به عنوان یک شیر الکترونیکی است که در فواصل زمانی معین باز و بسته می شود تا مقدار مناسب سوخت را به موتور برساند.

بسته به طرح و روش پاشش، سوخت را به داخل محفظه احتراق سیلندر یا بدنه دریچه گاز می پاشد.

انژکتورها توسط پمپ سوخت به حرکت در می آیند و وظیفه آنها این است که مخلوطی از سوخت و هوا را به داخل محفظه احتراق پاشیده و آماده احتراق برای تولید نیرو به چرخ های محرک می شوند. انژکتورها اساسا یک نازل مثل عطر یا اسپری های بدن و… هستند که سوخت را به این شکل اسپری می کنند.

روش‌های مختلف پاشش سوخت در سیستم ‌های الکترونیکی پاشش بنزین به صورت همزمان، ترتیبی و گروهی می باشد.

در نوع همزمان پاشش سوخت همزمان کنترل می شود.

در نوع ترتیبی که بیشتر در خودروهای امروزی وجود دارد انژکتورها مطابق ترتیب احتراق کنترل شده و در نوع گروهی پاشش سوخت انژکتورها به صورت همزمان به صورت جفت جفت کنترل می شوند.

  1. نحوه کار سیستم های سوخت رسان انژکتوری

سیستم های سوخت رسان انژکتوری با توجه به این که دارای بهترین عملکرد موتوری هستند محبوبیت بیشتری دارند. تزریق سوخت در این سیستم ها براساس دو نوع مختلف مستقیم و چند نقطه ای می باشد که نوع مستقیم جدیدترین نوع آن ها می باشد.

در موتورهای (MPI) Multi-point injection، از سیستم های تزریق چند نقطه ای استفاده شده است که با توجه به اسپری سوخت، ترکیب سوخت و هوا بهتر انجام شده و عملکرد بهتری دارند.

پس مزایای اصلی استفاده از تزریق مستقیم، Gasoline Direct Injection که مخفف آن GDI  است، این مورد می باشد که مقدار سوخت و هوا را می توان به طور کامل آزاد کرد. ضمنا با توجه به شرایط بار موتور به سیلندر تزریق می شود. الکترونیک مورد استفاده در سیستم کامپیوتری یا ECU (Engine Control Unit)، این اطلاعات را محاسبه کرده و دائما تنظیم می کند. این نوع تزریق سوخت کنترل شده منجر به خروجی و توان بالاتر، راندمان سوخت بیشتر و آلایندگی بسیار کمتری نیز می شود. مهمترین عیب انژکتورها نسبت به کاربراتورها پچیدگی و گران بودن آن است.

  1. سیستم کاربراتور در خودروها

اولین کاربراتور توسط ساموئل موی در سال 1826 اختراع شد. اگرچه، اولین فردی که کاربراتور مدرن را به ثبت رساند، کارل بنز بود که مرسدس بنز را تاسیس کرد.

کاربراتورها تا اواخر دهه سال 1980 میلادی در خودروها استفاده می شدند. بیشتر کاربراتورها دستگاه‌ های غیر الکتریکی دستی هستند که هدف اصلی آن ها مخلوط کردن مقدار مناسب هوا و سوخت و رساندن آن به موتور است.

نحوه کار کاربراتورها

کاربراتورها دارای جت هایی هستند که گاز را به محفظه های احتراق می فرستند. مقدار سوختی که از طریق این جت ها می تواند جریان یابد دقیقا به مقدار هوایی بستگی دارد که می تواند به داخل کاربراتور کشیده شود.

مهمترین مشکل در به دست آوردن بهترین عملکرد برای کاربراتورها این مورد می باشد که نمی تواند نسبت سوخت به هوا را برای سیلندرها به صورت جداگانه کنترل کند. بنابراین با توجه به این مورد، اگر برای هر سیلندر کاربراتوری وجود داشت این مشکل حل می شد. نتیجه این که بهترین نسبت سوخت به هوا برای هر سیلندر در این حالت تقریبی خواهد بود و نه دقیق.

با این همه، عمر کاربراتورها از سیستم های انژکتوری برای تزریق سوخت و سوخت رسانی بیشتر می باشد و در ورزش های موتوری بیشتر از کاربراتور استفاده می شود. چرا که دارای قطعه الکتریکی یا خطر برگشتی سوخت در تصادفات به باک و مخزن سوخت ندارد.

تفاوت های کاربراتور و انژکتور در سیستم سوخت رسانی خودروها

تفاوت های کاربراتور و انژکتور در سیستم های سوخت رسان خودروها را در ادامه بیشتر بررسی می کنیم که عبارتند از:

  • از نظر عملکرد
  • صرفه جویی در مصرف سوخت
  • از نظر تعمیر و نگهداری
  • بازده موتور و شتاب گیری بیشتر در انژکتور
  • ECU در سیستم های انژکتوری
  • آلایندگی کمتر در خودروهای انژکتوری نسبت به کاربراتوری
  1. تفاوت کاربراتور و انژکتور از نظر عملکرد

یک سیستم انژکتوری به صورت الکترونیکی می‌تواند به طور مداوم انتقال سوخت به سیلندرها را تغییر دهد و عملکرد بهتری را ارائه دهد. کاربراتور قادر به اندازه گیری نسبت صحیح هوا به سوخت نیست و با تغییر فشار هوا و دمای سوخت مشکل دارد.

تفاوت های کاربراتور و انژکتور در سیستم سوخت رسانی خودروها

  1. تفاوت صرفه جویی در مصرف سوخت کاربراتور و انژکتور

سیستم سوخت رسان انژکتور دقیقا سوخت را به مقدار مناسب تحویل می دهد و می تواند آن را با توجه به چندین پارامتر تغییر دهد و در نتیجه هدر رفت سوخت کمتر و راندمان سوخت بهتر است. کاربراتور قادر به تنظیم نسبت سوخت با توجه به شرایط موتور نیست.

  1. تفاوت کاربراتور و انژکتور از نظر تعمیر و نگهداری

تنها پارامتری که کاربراتور بر انژکتور غلبه می کند، تمیز کردن و تعمیر کاربراتورها می باشد که بسیار ساده تر هستند. تعمیر سیستم انژکتور نیاز به نفرات حرفه ای تر دارد و حتی تعویض و جایگزینی آن نیز گران تر می باشد.

  1. بازده موتور و شتاب گیری بیشتر در انژکتور

در سیستم های انژکتوری، بازده موتور با توجه به مصرف درست و بیشتر سوخت، کارایی و راندمان موتور بیشتر شده و در نتیجه گشتاور بالا رفته و شتاب خودرو نیز بیشتر می شود.

  1. ECU در سیستم های انژکتوری

ECU در سیستم های انژکتوری باعث می شود مقدار سوخت با درجه حرارت و دور موتور تنظیم شده و پاشش سوخت انجام شود و این مورد برای هوای سرد و راحت استارت خودرن و روشن شدن آن کمک می کند.

  1. آلایندگی کمتر در خودروهای انژکتوری نسبت به کاربراتوری

همان طوری که در اول مقاله در مورد احتراق کامل نیز صحبت کردیم و توضیح دادیم، در نتیجه واکنش سوخت با اکسیژن و تشکیل دی اکسید کربن و آب و ثابت نگه داشتن درصد ترکیب سوخت و هوای مناسب، آلایندگی هوا به مراتب از سیستم های کاربراتوری کمتر خواهد شد.

سیستم سوخت رسانی TBI

سیستم سوخت رسانی TBI یکی از اولین انواع سیستم ها برای تزریق سوخت و سوخت رسانی در خودرو می باشد که قبل از آن، وسایل نقلیه از کاربراتور استفاده می کردند.

سیستم سوخت رسانی TBI

TBI ها به روشی بسیار شبیه به کاربراتور کار می کنند. سوخت همچنان به دلیل مکش ایجاد شده توسط موتور به داخل سیلندرها مکیده می شود. با این حال، TBI ها توسط یک کامپیوتر الکترونیکی در داخل وسیله نقلیه کنترل می شوند. کامپیوتر با تعیین مقدار سوختی که باید به موتور سپرده شود دقت بیشتری دارد. این دقت تضمین می کند که سوخت کمتری هدر می رود و به خودرو اجازه می دهد کارآمدتر کار کند. پس مزیت این نوع سیستم سوخت رسانی نسبت به کاربراتورهای معمول در این است که منجر به از دست دادن سوخت کمی می شوند.

در این نوع سیستم سوخت رسانی، هنگامی که هوای ورودی، سوخت را از طریق لوله ای به داخل محفظه های احتراق می مکد، یک کاربراتور سوخت را به موتور می رساند. سوخت با هوا مخلوط شده و انرژی لازم برای تامین انرژی موتور را تولید می ‌کند.

سیستم های تزریق سوخت چند نقطه ای یا MPFI

سیستم های تزریق سوخت چند نقطه ای یا MPFI از کلمات اول Multi-port fuel injection تشکیل شده است.

سیستم های تزریق چند نقطه ای همانطور که از نامشان نیز مشخص است تزریق را  از چندین نقطعه ورودی انجام می دهند. متخصصان حرفه ای وارد به مکانیکی قطعات خودرو می دانند که این نوع سیستم سوخت رسانی یک پله بالاتر از سیستم ها سوخت رسانی TBI هستند که از یک نقطه تزریق سوخت را انجام می دهند.

سیستم های تزریق سوخت چند نقطه ای یا MPFI

در واقع MPFI ها روی هر پورت ورودی نصب می شوند که این ورودی ها در قسمت بیرونی سیلندرهای موتور قرار دارند. در سیستم های تزریق سوخت چند نقطه ای، هر سیلندر اسپری، به صورت مستقیم سوخت خود را دریافت می کند. بنابراین در یک موتور شش سیلندر، شش اسپری تزریق وجود خواهد داشت که همه انژکتورها به طور همزمان اسپری می کنند.

مزایای سیستم سوخت رسانی چند نقطه ای عبارتند از:

  • هر نازل را به‌ طور جداگانه در زمان خاص بهینه ‌سازی شده، فعال می‌کند تا اطمینان حاصل شود که تمام سوخت وارد شیر ورودی می ‌شود.
  • این نوع سیستم سوخت رسان خودرو می تواند به کاهش ضایعات سوخت کمک کند.
  • بهینه ترین حالت ترکیبی یعنی نسبت سوخت به هوا را در محفظه های احتراق فراهم می کند.
  • در حالت کلی MPFI ها کارآمدتر از TBI ها هستند.
  • تزریق سوخت متوالی بازده سوخت بهتری را نیز ارائه می دهند.

البته این نوع سیستم سوخت رسانی نیز دارای مشکلات خود است که عبارتند از:

  • در زمان انتظار برای دوره مصرف بعدی، سوخت شاید باقی بماند.
  • سوخت ممکن است به شکل مایع متراکم شود و توسط موتور غیرقابل استفاده شود.

انژکتور روی موتورهای دیزلی

انژکتور روی یک موتور دیزلی، پیچیده ترین جزء آن می باشد که در هر موتور خاص، ممکن است در جای مختلفی قرار گیرد.

اگرچه مکانیزم سیستم های انژکتوری بسیار ساده به نظر می رسد، اما انژکتور در واقع یکی از پیچیده ترین قطعات موتور خودرو است.

انژکتور باید بتواند دماهای بسیار بالا و همچنین فشار بسیار بالایی که در داخل سیلندر ایجاد می شود را تحمل کند. علیرغم تحمل دما و فشار بالا، باید بتواند سوخت را به خوبی به شکل اسپری تحویل دهد. سپس با احتراق و سوختن باید در سیلندر چرخانده شود تا به طور یکنواخت پخش و توزیع شود.

بنابراین برخی از موتورهای دیزلی از سوپاپ های القایی ویژه، محفظه های پیش احتراق یا … برای چرخاندن هوا در محفظه احتراق یا بهبود فرآیند احتراق به صورت کلی استفاده می کنند.

در واقع موتورهای دیزل فقط از تزریق مستقیم سوخت استفاده می کنند. یعنی سوخت دیزل مستقیما به سیلندر تزریق می شود.

برخی از موتورهای دیزلی دارای شمع حرارت تابشی (glow plug) هستند. وقتی که موتور دیزل سرد است، فرآیند تراکم ممکن است هوا را به دمای کافی بالا نبرد تا سوخت را مشتعل کند. این نوع شمع (glowplug) محفظه های احتراق را گرم کرده و هنگام سرد بودن موتور، دمای هوا را افزایش می دهد تا موتور بتواند روشن شود.

درست است که فناوری تزریق مستقیم به اندازه‌ای پیشرفت کرده است که معمولا نیازی به شمع ‌های حرارت تابشی نیست، اما به هر حال بسیاری از خودروها هنوز آن ‌ها را دارند و استفاده می کنند و گرمای آنها به سوزاندن سوخت با کارایی بیشتر کمک می کند.

برخی دیگر از دوره های پرطرفدار در آموزشگاه فن آموزان شامل آموزش نصب دزدگیر خودرو ، آموزش صافکاری خودرو ، آموزش جلوبندی خودرو ، آموزش نصب ضبط و باند خودرو ، آموزش ریمپ ایسیو و بیش از هشتاد دوره تخصصی دیگر می باشد که تمامی دوره ها تحت نظارت سازمان فنی حرفه ای کشور و با اعطای مدرک معتبر برگزار می شود. برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

امتیاز بدهید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

16 + 18 =