[h=2]
[/h]
نمودار نشان دادن محفظه ی احتراق موتور جت.
گازهای داغ تولید شده توسط احتراق اشغال حجم بسیار بیشتری نسبت به سوخت اصلی، در نتیجه باعث ایجاد افزایش فشار در داخل حجم محدودی از اتاق. این فشار را می توان مورد استفاده قرار گیرد برای انجام کار، به عنوان مثال، برای حرکت پیستون به میل لنگ یا یک دیسک در یک توربین گاز، توربین . انرژی نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد تا تولید محوری که از کارگردانی نازل شده به عنوان در موتور موشک .
[h=3]بنزین یا موتور بنزینی[/h]موتور رفت و برگشتی است که اغلب طراحی شده به طوری که حرکت پیستون با بالا بلوک سیلندر در مرکز مرده بالا تراز هستند . محفظه ی احتراق به سر سیلندر recessed و معمولا شامل یک سوپاپ مکش و یک سوپاپ اگزوز تک. برخی از موتورهای استفاده از پیستون گود و در این مورد محفظه ی احتراق می تواند تا حدی در داخل سیلندر در نظر گرفته شده است. اشکال مختلف محفظه احتراق شده اند، استفاده می شود مانند L-سر (یا flathead ) برای موتورهای سمت دریچه "وان حمام"، "نیم" و "گوه" برای موتورهای سوپاپ در بالای سر، و " مقید سقف "برای موتورهای 3 ، 4 یا 5 سوپاپ در هر سیلندر است. شکل محفظه دارای یک اثر قابل توجه در قدرت خروجی، بهره وری و تولید گازهای گلخانه ای و اهداف طراح را برای سوزاندن تمام مخلوط به طور کامل که ممکن است در حالی که اجتناب از درجه حرارت بیش از حد (ایجاد NOx استفاده ). این بهتر است با یک جمع و جور و نه از اتاق دراز به دست آورد. مصرف شیر / پورت معمولا قرار داده شده را به مخلوط تلفظ "چرخش" (این اصطلاح را به ترجیح داده تلاطم که دلالت جنبش بدون الگوی کلی) در بالای پیستون رو به افزایش، بهبود اختلاط و احتراق است. شکل بالای پیستون نیز تاثیر می گذارد مقدار چرخش است. توجه داشته باشید که چرخش می چرخد در مورد محور افقی، و نه (متقارن) در مورد محور عمودی. در نهایت، شمع را باید در یک موقعیت است که از آن جلو شعله می تواند تمام بخش هایی از اتاق در نقطه مورد نظر برسد، معمولا حدود 15 درجه بعد از مرکز مرده بالا واقع شده است. برای جلوگیری از درز باریک به شدت مطلوب است که در آن راکد "گاز پایان" می تواند تبدیل به دام افتاده است، که این امر منجر به منفجر خشونت پس از اتهام اصلی، اضافه کردن کمی کار مفید و به طور بالقوه آسیب رساندن به موتور است. همچنین، گازهای باقی مانده را جابجا اتاق را برای مخلوط سوخت و هوای تازه / و در نتیجه کاهش قدرت بالقوه هر یک از سکته مغزی شلیک.
[h=3]دیزل موتور[/h]موتورهای دیزلی را به دو دسته عمده قرار میگیرند:
- تزریق مستقیم، که در آن محفظه ی احتراق شامل یک پیستون گود
- تزریق غیر مستقیم ، که در آن محفظه ی احتراق است در سر سیلندر
موتورهای تزریق مستقیم معمولا به اقتصاد سوخت بهتر است، اما موتورهای تزریق غیر مستقیم می تواند یک درجه پایین تر از سوخت استفاده کنند.
هری ریکاردو در حال توسعه اتاق احتراق برای موتورهای دیزل برجسته بود، بهترین شناخته شده بودن دنباله دار ریکاردو.
[h=3]توربین گاز[/h]نوشتار اصلی: احتراق
محفظه ی احتراق در توربین های گازی و موتورهای جت (از جمله ramjets و scramjets ) نامیده می شود احتراق است.
احتراق، فشار هوا بالا توسط سیستم فشرده سازی تغذیه می سوخت و می سوزد مخلوط تغذیه و اگزوز داغ و فشار بالا به قطعات توربین موتور و یا از نازل خروجی.
انواع مختلف از combustors وجود داشته باشد، به طور عمده:
- می توانید تایپ کنید: آیا می توانم combustors خود شامل اتاق های احتراق استوانه ای شکل است. هر "می تواند" خود را دارد سوخت انژکتور، گیرانه، بوش، و پوشش است.
- Cannular نوع: مانند می تواند احتراق را تایپ کنید، می تواند combustors حلقوی گسسته مناطق احتراق موجود در آستر جداگانه با انژکتور سوخت خود را. بر خلاف احتراق می تواند، تمام مناطق احتراق به اشتراک گذاشتن یک حلقه مشترک (حلقه) پوشش است.
- نوع حلقوی: combustors حلقوی انجام دور با زون احتراق جداگانه و به سادگی بوش پیوسته و پوشش در یک حلقه (حلقه).
اصطلاح محفظه احتراق نیز استفاده می شود برای اشاره به یک فضای اضافی بین مجمر و دیگ بخار در لوکوموتیو بخار است. این فضا استفاده می شود اجازه می دهد تا احتراق بیشتر از سوخت، ارائه گرما بیشتر به دیگ بخار.
لوکوموتیو بخار بزرگ معمولا دارای یک محفظه احتراق در دیگ بخار اجازه می دهد تا با استفاده از کوتاه firetubes . دلیل این است که:
- firetubes طولانی دارای مزیت نظری در ارائه یک سطح حرارت بزرگ، اما، فراتر از یک طول خاص، این است که مشمول کاهش می گرداند .
- firetubes بسیار طولانی مستعد ابتلا به تضعیف در وسط است.
میکرو احتراق اتاق های دستگاه که در آن احتراق در حجم بسیار کوچک اتفاق می افتد، به دلیل که سطح به نسبت حجم افزایش می یابد که نقش حیاتی در ایجاد ثبات در شعله
+ نوشته شده توسط سید علی فاطمی دهاقانی در سه شنبه سوم خرداد 1390 و ساعت 14:57 | نظر بدهید
سيستم تزريق الکترونيکي
مقدمه:
سيستم هاي سوخت رساني بکار گرفته شده در اتومبيلها در طي ساليان دراز تغييرات زيادي کرده است. سوبارو 1990 آخرين اتومبيلي در ايالات متحده بود که از کاربوراتور استفاده مي کرد. امروزه تمام اتومبيلهايي که در ايالات متحده بفروش مي رسند از سيستم انژکتوري استفاده مي کنند.
اما در اروپا از حدود دهه 1980 ميلادي سيستم انژکتوري مورد استفاده قرار مي گرفته است.
سيستم انژکتوري در حدود دهه 1950 بعنوان سيستم جديد سوخت رسانی مورد توجه بوده است.
سقوط کاربوراتور:
در گذشته کاربوراتور تنها وسيله اي بود که سوخت موتور هاي احتراق داخلي را تامين مي کرد. کاربوراتور هنوز در ابزارهايي مانند ماشينهاي چمن زني و اره هاي قطع درختان مورد استفاده قرار مي گيرد.
اما با پيشرفت صنايع اتومبيل، کاربوراتور بسيار پيچيده شد، تا بتواند تمام نيازهاي يک اتومبيل مدرن را پوشش دهد. از طرفي قوانين سخت گير حفاظت از محیط زیست، اتومبيل سازان را مجبور مي ساخت که از کاتاليست کنورتر استفاده کنند. براي اينکه کاتاليست کنورتر موثر باشد، بايد نسبت هوا به سوخت بدقت کنترل شود. کاربوراتورها نمي توانستند اين کنترل دقيق را اعمال کنند.
در ابتدا کاربوراتور ها با سيستم پاشش تک نقطه اي جايگزين شدند. اما با پيشرفت موتور ها اين سيستم نيز با سيستم پاشش چند نقطه اي يا سيستم پاشش متوالي جايگزين شد. اين سيستم براي هر سيلندر يک انژکتور در نظر گرفته بود که معمولا درست بالاي سوپاپ ورودي قرار مي گرفت. اين سيستم، کنترل دقيقتر سوخت و پاسخ سريعتر به شرايط مختلف را به ارمغان می آورد.
وقتی پدال گاز را فشار می دهیم چه اتفاقی می افتد؟ :
پدال گاز در اتومبیل به دریچه گاز متصل شده است. این دریچه تعیین می کند که چه مقدار هوا وارد موتور شود. پس پدال گاز در واقع پدال هواست. وقتی پدال گاز را می فشریم دریچه گاز باز میشود و هوای بیشتری وارد موتور می شود. ECM بوسیله سنسورهای خود متوجه باز شدن دریچه گاز می شود و متناسب با مقدار هوای ورودی، مقدار بیشتری سوخت در اختیار موتور قرار می دهد.
سیستم سوخت رسانی انژکتوری:
بطور خلاصه هدف استفاده از سیستم سوخت رسانی انژکتوری تزریق مقدار معینی سوخت در زمان مناسب است. تعیین این مقدار و زمان مناسب بر عهده برنامه های ECM است که این عمل را بر پایه اطلاعات ورودی از سنسورها انجام می دهد.
وظیفه این سیستم این است که حجم دقیقی از سوخت را با فشاری معین به هر سیلندر تحویل دهد. همچنین این سیستم باید مطابق با استانداردها و آیین نامه های سلامتی و حفاظت از محیط زیست باشد.
سیستم سوخت رسانی با بازگشت:
وقتی که پمپ بوسیله ECM بکار افتد، سوخت تحت فشار از باک به سمت ***** و ریل سوخت و رگلاتور فشار به جریان می افتد. رگلاتور فشار، فشار سوخت را در ریل سوخت بر مقدار معینی تثبیت می کند. سوخت اضافی که بوسیله موتور مصرف نشده بوسیله یک لوله بازگشت به باک بر میگردد. یک دمپر نوسان کننده که روی ریل سوخت نصب شده، تغییرات فشار سوخت را گرفته و فشار را یکنواخت می کند. انژکتورها وقتی بوسیله ECM روشن شوند، سوخت را به منیفولد ورودی (گاز) می رسانند. وقتی پمپ خاموش شود، یک سوپاپ یکطرفه در پمپ بسته می شود و فشار را در سیستم سوخت رسانی حفظ می کند.
سیستم سوخت رسانی بی بازگشت:
در این روش وقتی پمپ بوسیله ECM بکار می افتد، سوخت از پمپ به رگلاتور فشار می رسد. در رگلاتور فشار، سوخت اضافی به باک بر می گردد و سوخت تحت فشار به خارج از باک ارسال می شود، از ***** و دمپر می گذرد و به ریل سوخت می رسد. و وقتی انژکتورها روشن شدند سوخت به منیفولد پاشیده می شود.
در این سیستم، فشار سوخت بیشتر از سیستم با بازگشت است (در حدود 50-44 PSI و 347-301 کیلو پاسکال) و نیز فشار در آن ثبات بیشتری دارد.
سیستم سوخت رسانی بی بازگشت امروزه محبوبیت بیشتری دارد. زیرا سوختی که توسط موتور گرم شده است به باک بر نمی گردد و به همین دلیل تبخیر سوخت کمتری در آن رخ می دهد. در حالی که در سیستم سوخت رسانی با بازگشت، سوخت گرم شده توسط موتور به باک بر می گردد و سوخت گرمتر یعنی تبخیر بیشتر.
قسمتهای عمده سیستم سوخت رسانی انژکتوری عبارتند از:
- پمپ سوخت
ECM -
- رگلاتور فشار
- مدار کنترل فشار سوخت
- لوله های اتصال
- باک
- *****
- دمپر نوسان گیر
- انژکتورها
- سویچ اینرسی
پمپ سوخت:
پمپ سوخت در اغلب اتومبیلها داخل باک بنزین نصب می شود و در سوخت غوطه ور است و سوخت، پمپ را خنک نگه می دارد و آنرا روان کاری می کند. وقتی موتور روشن می شود و جریان برق به پمپ می رسد، آرماتور و ایمپلر می چرخند. ایمپلر سوخت را از طریق ***** می کشد و سوخت تحت فشار را از خروجی پمپ به بیرون می فرستد.
توان خروجی پمپ طوری طراحی شده تا نیاز موتور را برطرف کرده و وجود مقدار کافی سوخت را در همه حال بیمه کند.
یک سوپاپ یکطرفه بر روی درگاه خروجی پمپ قرار داده شده تا زمانی که موتور خاموش است، سوخت داخل سیستم همچنان تحت فشار باقی بماند. این کار عمل استارت زدن را بهبود می بخشد و از قفل گازی جلوگیری می کند. بدون وجود این سوپاپ هر بار که موتور استارت زده می شود، سوخت باید دوباره تحت فشار قرار گیرد و این کار، زمان استارت زدن را زیاد می کند.
همچنین وقتی یک موتور گرم خاموش می شود، دمای سوخت درون لوله های اطراف موتور زیاد می شود و وقتی سوخت تحت فشار باشد دمای جوش آن بالا رفته و از تبخیر آن جلوگیری می شود.
وقتی سیستم سوخت رسانی تحت فشار باشد یک سوپاپ اطمینان عمل کرده و از آسیب رسیدن به پمپ جلوگیری می کند.
در بسیاری از مدلها، پمپ داخل یک مجموعه متشکل از *****، قسمت فشار، قسمت ارسال و پمپ قرار گرفته که هر کدام به تنهایی می توانند از مجموعه جدا شده و مورد تعمیر یا سرویس قرار گیرند.
جت پمپ:
جت پمپ یک پمپ اضافی است و موقعی مورد استفاده قرار می گیرد که کف باک بنزین دو قسمتی باشد. بنزین اضافی هنگام بازگشت به باک از یک ونتوری می گذرد و یک ناحیه کم فشار اطراف ونتوری ایجاد می کند. این عمل باعث می شود که سوخت از قسمت B کشیده شده به قسمت برود.
کنترل پمپ سوخت:
طی سالها مدارات مختلفی برای کنترل پمپ مورد استفاده قرار گرفته اند. که عبارتند از:
- کنترل روشن - خاموش بوسیله ECM
- کنترل روشن - خاموش بوسیله سویچ پمپ
- کنترل روشن - خاموش دو سرعته بوسیله یک مقاومت
- کنترل روشن - خاموش دو سرعته بوسیله ECM
- کنترل روشن - خاموش سه سرعته بوسیله ECM
بهترین راه تشخیص نوع مدار کنترل پمپ اینست که به EVVD آن نگاه کنیم. (که متاسفانه نویسنده توضیح نداده که EVVD چیست.)
اگر نیاز بود دیاگرامها رو آپلود می کنم.
سویچ اینرسی و نحوه عملکرد آن:
سویچ اینرسی پمپ زمانی که اتومبیل تصادف می کند وارد عمل شده و با خاموش کردن پمپ از نشت سوخت به بیرون جلوگیری می کند.
سویچ اینرسی تشکیل شده است از یک توپی، یک میله اتصال همراه فنر، کنتاکت و سویچ بازگشت به حالت اولیه (ریست).
اگر نیروی حاصل از تصادف به مقداری که از قبل تعیین شده برسد، توپی حرکت کرده باعث می شود که میله اتصال پایین بیاید و کنتاکت را جدا کند. این عمل باعث می شود که مدار بین ECM و قسمت کنترل پمپ باز شده و پمپ خاموش شود.
اگر سویچ اینرسی پمپ عمل کرده و توپی از جای خود حرکت کند، براحتی می توان آنرا با حداقل 1 ثانیه نگه داشتن سویچ ریست به حالت اولیه برگرداند.
رگلاتورهای فشار:
رگلاتورهای فشار باید بدقت فشار سوخت را در حد تعیین شده نگه دارند. اهمیت این موضوع به این دلیل است که ECM فشار سوخت را اندازه گیری نمی کند و آنرا همیشه در حد تعیین شده می پندارد. دو نوع رگلاتور وجود دارد، تلفیقی و ثابت:
رگلاتورهای فشار تلفیقی:
سیستم سوخت رسانی با بازگشت از یک رگلاتور فشار استفاده می کند که بین ریل سوخت و لوله بازگشت به باک قرار گرفته است و به رگلاتور تلفیقی معروف شده است. در این سیستم دو نوع رگلاتور فشار مورد استفاده قرار گرفته است. یکی بوسیله خلاء و دیگری بوسیله فشار اتمسفر کار می کند.
الف - رگلاتورهای تلفیقی خلائی:
در این نوع، فشار در ریل سوخت با فشار در منیفولد رابطه مستقیم دارد. فشار کم منیفولد ورودی (مانند زمانی که موتور خلاص کار می کند)، دیافراگم را کشیده و فشار فنر را کاهش می دهد. این عمل به مقدار بیشتری از سوخت اجازه بازگشت به باک می دهد و فشار در ریل سوخت کاهش می یابد. باز شدن دریچه گاز، فشار داخل منیفولد را افزایش می دهد. در این حالت خلاء بر روی دیافراگم کاهش یافته و در نتیجه فشار فنر افزایش می یابد و از بازگشت سوخت به باک جلوگیری کرده و فشار داخل ریل سوخت افزایش می یابد.
ب - رگلاتورهای تلفیقی اتمسفری:
رگلاتورهای تلفیقی اتمسفری، فشار سوخت را بر اساس تغییرات فشار جو تعریف (تعیین) می کنند. در این مدل یک لوله از رگلاتور به مجرای ورودی هوا بین ***** هوا و دریچه گاز متصل است.
فشار فنر پشت دیافراگم و فشار هوا، فشار سوخت را روی مقدار ثابتی نگه می دارد (265-226 کیلو پاسکال یا 44 - 38 PSI).
وقتی فشار هوا تغییر می کند (مانند زمانی که از جای کم ارتفاع به مکانی مرتفع می رویم) فشار پشت دیافراگم کاهش یافته و در نتیجه فشار در ریل سوخت نیز کاهش می یابد.
رگلاتورهای فشار ثابت:
سیستم سوخت رسانی بی بازگشت از یک رگلاتور فشار ثابت استفاده می کند که بالای پمپ و درون باک قرار گرفته است.
این نوع از رگلاتور فشار سوخت را صرف نظر از فشار منیفولد ورودی در حد ثابتی نگه می دارد. (عملکرد آن وابسته به فشار منیفولد نیست).
فشار سوخت در این نوع بوسیله فنر داخل رگلاتور تعیین می شود. سوختی که از پمپ می آید بر فشار فنر رگلاتور غلبه کرده و مقداری از آن به باک برگشت داده می شود. در این نوع، فشار سوخت قابل تنظیم نیست.
کنترل فشار سوخت دمای بالا:
بعضی مو تورها به یک سیستم کنترل فشار سوخت دمای بالا مجهز شده اند که از ایجاد قفل گازی جلوگیری کرده و استارت زدن و کارکرد موتور را بهبود می بخشد.
در این سیستم یک 3 راهه VSV به مجرای خلاء رگلاتور متصل است. در حالت عادی VSV خاموش بوده و خلاء منیفولد تعیین کننده عملکرد رگلاتور است. زمانی که موتور گرم شد و دمای مایع خنک کننده به بالای 85 درجه سانتیگراد و دمای هوای ورودی به بالای مقدار تعیین شده رسید، VSV بوسیله ECM روشن می شود. مجرای خلاء منیفولد بسته شده و فشار جو بر دیافراگم رگلاتور وارد می شود. این عمل باعث بالا رفتن فشار سوخت شده و از قفل گازی جلوگیری می شود. در این حالت اگر موتور خاموش شده و دوباره روشن شود (بوسیله راننده)، VSV برای حدود 120 ثانیه روشن می ماند.
خطوط انتقال سوخت و اتصالات:
اتومبیل های امروزی از اجزاء و اتصالات مختلفی برای انتقال سوخت استفاده می کنند. بر حسب مدل اتومبیل و مکان و شرایط قرارگیری قطعه از فولاد یا مواد مرکب استفاده می شود. این مسئله خیلی مهم است که هنگام سرویس خطوط انتقال از دستور العمل تعیین شده پیروی شود.
باک سوخت:
باک سوخت طوری طراحی شده تا سوخت و بخارات آن را با ایمنی تمام نگه دارد. باک بطور معمول مجموعه پمپ و سوپاپهای حفاظتی را نیز در بر می گیرد.
*****ها:
به طور معمول دو ***** در سیستم سوخت رسانی وجود دارد. اولی بر روی درگاه مکش پمپ قرار گرفته و از آسیب رسیدن پمپ توسط آشغالها و مواد زائد موجود در بنزین جلوگیری می کند. دومی بین پمپ و ریل سوخت قرار گرفته و آشغالها و آلودگیها را از رسیدن به انژکتورها باز می دارد. این ***** ذرات بسیار ریز را از بنزین می گیرد. زیرا انژکتورها به سوخت تمیز نیاز دارند و در غیر این صورت آسیب می بینند. ***** ممکن است بعنوان قسمتی از مجموعه پمپ داخل باک یا خارج از باک در خطوط انتقال منتهی به ریل سوخت قرار گیرد. ***** طوری طراحی شده که نیاز به تعمیرات و نگهداری نداشته باشد.
یک ***** معیوب از رسیدن سوخت به انژکتورها جلوگیری می کند و موتور ممکن است خوب استارت زده نشود، ریپ بزند و یا قدرتش کاهش یابد. و یک ***** کاملا مسدود شده حتی از روشن شدن موتور جلوگیری می کند.
دمپر نوسان گیر:
باز و بسته شدن سریع انژکتورها باعث نوسان فشار در ریل سوخت می شود. در نتیجه مقدار سوخت پاشیده شده ممکن است بیشتر یا کمتر از مقدار مطلوب باشد. دمپر نوسان گیر که بر روی ریل سوخت نصب شده، این نوسانات را کاهش می دهد.
زمانی که فشار ناگهان رو به افزایش می رود، دیافراگم متصل به فنر اندکی به داخل فرو رفته و حجم ریل سوخت را افزایش می دهد. این عمل باعث جلوگیری کوتاه مدت از بالا رفتن بیش از حد فشار می شود.
زمانی که فشار ناگهان کاهش می یابد، دیافراگم منبسط شده و حجم ریل سوخت را کاهش می دهد که این عمل نیز باعث جلوگیری کوتاه مدت از افت فشار سوخت می شود.
برخی از موتور ها به این دمپر نیاز دارند و برخی دیگر نیاز ندارند.
پیچ بالای دمپر راه آسانی را برای تست فشار سیستم سوخت رسانی فراهم می کند. زمانی که پیچ بالاست این نکته را می رساند که فشار داخل سیستم بیشتر از حد نیاز است. در بیشتر مواقع این تست درست عمل می کند. این پیچ قابل تنظیم نیست و برای کالیبراسیون دمپر در کارخانه مورد استفاده قرار می گیرد.
انژکتور و نحوه کار آن:
انژکتور چیزی جز یک شیر برقی نیست که می تواند در هر ثانیه بارها باز و بسته شود. انژکتور وقتی بوسیله ECM روشن شود، سوخت را اتمیزه کرده و بداخل منیفولد گاز هدایت می کند. برای هر سیلندر یک انژکتور وجود دارد که در منیفولد گاز قبل از سوپاپ ورودی نصب شده است. عایق و درز گیری که بین انژکتور و بدنه منیفولد قرار گرفته، از نفوذ هوا بداخل منیفولد و سرایت حرارت به انژکتور جلوگیری می کند. لوله سوخت رسان، انژکتور را محفوظ می دارد و اورینگی که بین انژکتور و لوله سوخت رسان قرار گرفته از نشت سوخت ممانعت می کند.
موتور های مختلف به انژکتور های مختلفی نیاز دارند. انژکتورها طوری طراحی شده اند تا مقدار معینی سوخت را از خود عبور دهند. بعلاوه تعداد سوراخهای نوک انژکتور متناسب با نوع کاربری موتور و مدل آن تغییر می کند.
زمانی که یک انژکتور را تعویض می کنیم، ضروری است که انژکتور مورد نیاز همان موتور را استفاده کنیم.
داخل انژکتور یک سلونوئید و یک سوپاپ سوزنی شکل قرار گرفته است. مدار انژکتور یک مدار اتصال بدنه است. برای روشن کردن انژکتور، ECM یک ترانزیستور را روشن کرده که اتصال بدنه را کامل می کند. میدان مغناطیسی حاصل از سلونوئید بر فشار فنر غلبه کرده سوزن را بالا می کشد و سوخت از انژکتور پاشیده می شود. وقتی ECM مدار را خاموش کند، میدان مغناطیسی از بین رفته و فنر، سوزن را به پایین فشار می دهد. سوزن در جای خود نشسته و راه عبور سوخت را می بندد.
سيستم هاي سوخت رساني بکار گرفته شده در اتومبيلها در طي ساليان دراز تغييرات زيادي کرده است. سوبارو 1990 آخرين اتومبيلي در ايالات متحده بود که از کاربوراتور استفاده مي کرد. امروزه تمام اتومبيلهايي که در ايالات متحده بفروش مي رسند از سيستم انژکتوري استفاده مي کنند.
اما در اروپا از حدود دهه 1980 ميلادي سيستم انژکتوري مورد استفاده قرار مي گرفته است.
سيستم انژکتوري در حدود دهه 1950 بعنوان سيستم جديد سوخت رسانی مورد توجه بوده است.
سقوط کاربوراتور:
در گذشته کاربوراتور تنها وسيله اي بود که سوخت موتور هاي احتراق داخلي را تامين مي کرد. کاربوراتور هنوز در ابزارهايي مانند ماشينهاي چمن زني و اره هاي قطع درختان مورد استفاده قرار مي گيرد.
اما با پيشرفت صنايع اتومبيل، کاربوراتور بسيار پيچيده شد، تا بتواند تمام نيازهاي يک اتومبيل مدرن را پوشش دهد. از طرفي قوانين سخت گير حفاظت از محیط زیست، اتومبيل سازان را مجبور مي ساخت که از کاتاليست کنورتر استفاده کنند. براي اينکه کاتاليست کنورتر موثر باشد، بايد نسبت هوا به سوخت بدقت کنترل شود. کاربوراتورها نمي توانستند اين کنترل دقيق را اعمال کنند.
در ابتدا کاربوراتور ها با سيستم پاشش تک نقطه اي جايگزين شدند. اما با پيشرفت موتور ها اين سيستم نيز با سيستم پاشش چند نقطه اي يا سيستم پاشش متوالي جايگزين شد. اين سيستم براي هر سيلندر يک انژکتور در نظر گرفته بود که معمولا درست بالاي سوپاپ ورودي قرار مي گرفت. اين سيستم، کنترل دقيقتر سوخت و پاسخ سريعتر به شرايط مختلف را به ارمغان می آورد.
وقتی پدال گاز را فشار می دهیم چه اتفاقی می افتد؟ :
پدال گاز در اتومبیل به دریچه گاز متصل شده است. این دریچه تعیین می کند که چه مقدار هوا وارد موتور شود. پس پدال گاز در واقع پدال هواست. وقتی پدال گاز را می فشریم دریچه گاز باز میشود و هوای بیشتری وارد موتور می شود. ECM بوسیله سنسورهای خود متوجه باز شدن دریچه گاز می شود و متناسب با مقدار هوای ورودی، مقدار بیشتری سوخت در اختیار موتور قرار می دهد.
سیستم سوخت رسانی انژکتوری:
بطور خلاصه هدف استفاده از سیستم سوخت رسانی انژکتوری تزریق مقدار معینی سوخت در زمان مناسب است. تعیین این مقدار و زمان مناسب بر عهده برنامه های ECM است که این عمل را بر پایه اطلاعات ورودی از سنسورها انجام می دهد.
وظیفه این سیستم این است که حجم دقیقی از سوخت را با فشاری معین به هر سیلندر تحویل دهد. همچنین این سیستم باید مطابق با استانداردها و آیین نامه های سلامتی و حفاظت از محیط زیست باشد.
سیستم سوخت رسانی با بازگشت:
وقتی که پمپ بوسیله ECM بکار افتد، سوخت تحت فشار از باک به سمت ***** و ریل سوخت و رگلاتور فشار به جریان می افتد. رگلاتور فشار، فشار سوخت را در ریل سوخت بر مقدار معینی تثبیت می کند. سوخت اضافی که بوسیله موتور مصرف نشده بوسیله یک لوله بازگشت به باک بر میگردد. یک دمپر نوسان کننده که روی ریل سوخت نصب شده، تغییرات فشار سوخت را گرفته و فشار را یکنواخت می کند. انژکتورها وقتی بوسیله ECM روشن شوند، سوخت را به منیفولد ورودی (گاز) می رسانند. وقتی پمپ خاموش شود، یک سوپاپ یکطرفه در پمپ بسته می شود و فشار را در سیستم سوخت رسانی حفظ می کند.
سیستم سوخت رسانی بی بازگشت:
در این روش وقتی پمپ بوسیله ECM بکار می افتد، سوخت از پمپ به رگلاتور فشار می رسد. در رگلاتور فشار، سوخت اضافی به باک بر می گردد و سوخت تحت فشار به خارج از باک ارسال می شود، از ***** و دمپر می گذرد و به ریل سوخت می رسد. و وقتی انژکتورها روشن شدند سوخت به منیفولد پاشیده می شود.
در این سیستم، فشار سوخت بیشتر از سیستم با بازگشت است (در حدود 50-44 PSI و 347-301 کیلو پاسکال) و نیز فشار در آن ثبات بیشتری دارد.
سیستم سوخت رسانی بی بازگشت امروزه محبوبیت بیشتری دارد. زیرا سوختی که توسط موتور گرم شده است به باک بر نمی گردد و به همین دلیل تبخیر سوخت کمتری در آن رخ می دهد. در حالی که در سیستم سوخت رسانی با بازگشت، سوخت گرم شده توسط موتور به باک بر می گردد و سوخت گرمتر یعنی تبخیر بیشتر.
قسمتهای عمده سیستم سوخت رسانی انژکتوری عبارتند از:
- پمپ سوخت
ECM -
- رگلاتور فشار
- مدار کنترل فشار سوخت
- لوله های اتصال
- باک
- *****
- دمپر نوسان گیر
- انژکتورها
- سویچ اینرسی
پمپ سوخت:
پمپ سوخت در اغلب اتومبیلها داخل باک بنزین نصب می شود و در سوخت غوطه ور است و سوخت، پمپ را خنک نگه می دارد و آنرا روان کاری می کند. وقتی موتور روشن می شود و جریان برق به پمپ می رسد، آرماتور و ایمپلر می چرخند. ایمپلر سوخت را از طریق ***** می کشد و سوخت تحت فشار را از خروجی پمپ به بیرون می فرستد.
توان خروجی پمپ طوری طراحی شده تا نیاز موتور را برطرف کرده و وجود مقدار کافی سوخت را در همه حال بیمه کند.
یک سوپاپ یکطرفه بر روی درگاه خروجی پمپ قرار داده شده تا زمانی که موتور خاموش است، سوخت داخل سیستم همچنان تحت فشار باقی بماند. این کار عمل استارت زدن را بهبود می بخشد و از قفل گازی جلوگیری می کند. بدون وجود این سوپاپ هر بار که موتور استارت زده می شود، سوخت باید دوباره تحت فشار قرار گیرد و این کار، زمان استارت زدن را زیاد می کند.
همچنین وقتی یک موتور گرم خاموش می شود، دمای سوخت درون لوله های اطراف موتور زیاد می شود و وقتی سوخت تحت فشار باشد دمای جوش آن بالا رفته و از تبخیر آن جلوگیری می شود.
وقتی سیستم سوخت رسانی تحت فشار باشد یک سوپاپ اطمینان عمل کرده و از آسیب رسیدن به پمپ جلوگیری می کند.
در بسیاری از مدلها، پمپ داخل یک مجموعه متشکل از *****، قسمت فشار، قسمت ارسال و پمپ قرار گرفته که هر کدام به تنهایی می توانند از مجموعه جدا شده و مورد تعمیر یا سرویس قرار گیرند.
جت پمپ:
جت پمپ یک پمپ اضافی است و موقعی مورد استفاده قرار می گیرد که کف باک بنزین دو قسمتی باشد. بنزین اضافی هنگام بازگشت به باک از یک ونتوری می گذرد و یک ناحیه کم فشار اطراف ونتوری ایجاد می کند. این عمل باعث می شود که سوخت از قسمت B کشیده شده به قسمت برود.
کنترل پمپ سوخت:
طی سالها مدارات مختلفی برای کنترل پمپ مورد استفاده قرار گرفته اند. که عبارتند از:
- کنترل روشن - خاموش بوسیله ECM
- کنترل روشن - خاموش بوسیله سویچ پمپ
- کنترل روشن - خاموش دو سرعته بوسیله یک مقاومت
- کنترل روشن - خاموش دو سرعته بوسیله ECM
- کنترل روشن - خاموش سه سرعته بوسیله ECM
بهترین راه تشخیص نوع مدار کنترل پمپ اینست که به EVVD آن نگاه کنیم. (که متاسفانه نویسنده توضیح نداده که EVVD چیست.)
اگر نیاز بود دیاگرامها رو آپلود می کنم.
سویچ اینرسی و نحوه عملکرد آن:
سویچ اینرسی پمپ زمانی که اتومبیل تصادف می کند وارد عمل شده و با خاموش کردن پمپ از نشت سوخت به بیرون جلوگیری می کند.
سویچ اینرسی تشکیل شده است از یک توپی، یک میله اتصال همراه فنر، کنتاکت و سویچ بازگشت به حالت اولیه (ریست).
اگر نیروی حاصل از تصادف به مقداری که از قبل تعیین شده برسد، توپی حرکت کرده باعث می شود که میله اتصال پایین بیاید و کنتاکت را جدا کند. این عمل باعث می شود که مدار بین ECM و قسمت کنترل پمپ باز شده و پمپ خاموش شود.
اگر سویچ اینرسی پمپ عمل کرده و توپی از جای خود حرکت کند، براحتی می توان آنرا با حداقل 1 ثانیه نگه داشتن سویچ ریست به حالت اولیه برگرداند.
رگلاتورهای فشار:
رگلاتورهای فشار باید بدقت فشار سوخت را در حد تعیین شده نگه دارند. اهمیت این موضوع به این دلیل است که ECM فشار سوخت را اندازه گیری نمی کند و آنرا همیشه در حد تعیین شده می پندارد. دو نوع رگلاتور وجود دارد، تلفیقی و ثابت:
رگلاتورهای فشار تلفیقی:
سیستم سوخت رسانی با بازگشت از یک رگلاتور فشار استفاده می کند که بین ریل سوخت و لوله بازگشت به باک قرار گرفته است و به رگلاتور تلفیقی معروف شده است. در این سیستم دو نوع رگلاتور فشار مورد استفاده قرار گرفته است. یکی بوسیله خلاء و دیگری بوسیله فشار اتمسفر کار می کند.
الف - رگلاتورهای تلفیقی خلائی:
در این نوع، فشار در ریل سوخت با فشار در منیفولد رابطه مستقیم دارد. فشار کم منیفولد ورودی (مانند زمانی که موتور خلاص کار می کند)، دیافراگم را کشیده و فشار فنر را کاهش می دهد. این عمل به مقدار بیشتری از سوخت اجازه بازگشت به باک می دهد و فشار در ریل سوخت کاهش می یابد. باز شدن دریچه گاز، فشار داخل منیفولد را افزایش می دهد. در این حالت خلاء بر روی دیافراگم کاهش یافته و در نتیجه فشار فنر افزایش می یابد و از بازگشت سوخت به باک جلوگیری کرده و فشار داخل ریل سوخت افزایش می یابد.
ب - رگلاتورهای تلفیقی اتمسفری:
رگلاتورهای تلفیقی اتمسفری، فشار سوخت را بر اساس تغییرات فشار جو تعریف (تعیین) می کنند. در این مدل یک لوله از رگلاتور به مجرای ورودی هوا بین ***** هوا و دریچه گاز متصل است.
فشار فنر پشت دیافراگم و فشار هوا، فشار سوخت را روی مقدار ثابتی نگه می دارد (265-226 کیلو پاسکال یا 44 - 38 PSI).
وقتی فشار هوا تغییر می کند (مانند زمانی که از جای کم ارتفاع به مکانی مرتفع می رویم) فشار پشت دیافراگم کاهش یافته و در نتیجه فشار در ریل سوخت نیز کاهش می یابد.
رگلاتورهای فشار ثابت:
سیستم سوخت رسانی بی بازگشت از یک رگلاتور فشار ثابت استفاده می کند که بالای پمپ و درون باک قرار گرفته است.
این نوع از رگلاتور فشار سوخت را صرف نظر از فشار منیفولد ورودی در حد ثابتی نگه می دارد. (عملکرد آن وابسته به فشار منیفولد نیست).
فشار سوخت در این نوع بوسیله فنر داخل رگلاتور تعیین می شود. سوختی که از پمپ می آید بر فشار فنر رگلاتور غلبه کرده و مقداری از آن به باک برگشت داده می شود. در این نوع، فشار سوخت قابل تنظیم نیست.
کنترل فشار سوخت دمای بالا:
بعضی مو تورها به یک سیستم کنترل فشار سوخت دمای بالا مجهز شده اند که از ایجاد قفل گازی جلوگیری کرده و استارت زدن و کارکرد موتور را بهبود می بخشد.
در این سیستم یک 3 راهه VSV به مجرای خلاء رگلاتور متصل است. در حالت عادی VSV خاموش بوده و خلاء منیفولد تعیین کننده عملکرد رگلاتور است. زمانی که موتور گرم شد و دمای مایع خنک کننده به بالای 85 درجه سانتیگراد و دمای هوای ورودی به بالای مقدار تعیین شده رسید، VSV بوسیله ECM روشن می شود. مجرای خلاء منیفولد بسته شده و فشار جو بر دیافراگم رگلاتور وارد می شود. این عمل باعث بالا رفتن فشار سوخت شده و از قفل گازی جلوگیری می شود. در این حالت اگر موتور خاموش شده و دوباره روشن شود (بوسیله راننده)، VSV برای حدود 120 ثانیه روشن می ماند.
خطوط انتقال سوخت و اتصالات:
اتومبیل های امروزی از اجزاء و اتصالات مختلفی برای انتقال سوخت استفاده می کنند. بر حسب مدل اتومبیل و مکان و شرایط قرارگیری قطعه از فولاد یا مواد مرکب استفاده می شود. این مسئله خیلی مهم است که هنگام سرویس خطوط انتقال از دستور العمل تعیین شده پیروی شود.
باک سوخت:
باک سوخت طوری طراحی شده تا سوخت و بخارات آن را با ایمنی تمام نگه دارد. باک بطور معمول مجموعه پمپ و سوپاپهای حفاظتی را نیز در بر می گیرد.
*****ها:
به طور معمول دو ***** در سیستم سوخت رسانی وجود دارد. اولی بر روی درگاه مکش پمپ قرار گرفته و از آسیب رسیدن پمپ توسط آشغالها و مواد زائد موجود در بنزین جلوگیری می کند. دومی بین پمپ و ریل سوخت قرار گرفته و آشغالها و آلودگیها را از رسیدن به انژکتورها باز می دارد. این ***** ذرات بسیار ریز را از بنزین می گیرد. زیرا انژکتورها به سوخت تمیز نیاز دارند و در غیر این صورت آسیب می بینند. ***** ممکن است بعنوان قسمتی از مجموعه پمپ داخل باک یا خارج از باک در خطوط انتقال منتهی به ریل سوخت قرار گیرد. ***** طوری طراحی شده که نیاز به تعمیرات و نگهداری نداشته باشد.
یک ***** معیوب از رسیدن سوخت به انژکتورها جلوگیری می کند و موتور ممکن است خوب استارت زده نشود، ریپ بزند و یا قدرتش کاهش یابد. و یک ***** کاملا مسدود شده حتی از روشن شدن موتور جلوگیری می کند.
دمپر نوسان گیر:
باز و بسته شدن سریع انژکتورها باعث نوسان فشار در ریل سوخت می شود. در نتیجه مقدار سوخت پاشیده شده ممکن است بیشتر یا کمتر از مقدار مطلوب باشد. دمپر نوسان گیر که بر روی ریل سوخت نصب شده، این نوسانات را کاهش می دهد.
زمانی که فشار ناگهان رو به افزایش می رود، دیافراگم متصل به فنر اندکی به داخل فرو رفته و حجم ریل سوخت را افزایش می دهد. این عمل باعث جلوگیری کوتاه مدت از بالا رفتن بیش از حد فشار می شود.
زمانی که فشار ناگهان کاهش می یابد، دیافراگم منبسط شده و حجم ریل سوخت را کاهش می دهد که این عمل نیز باعث جلوگیری کوتاه مدت از افت فشار سوخت می شود.
برخی از موتور ها به این دمپر نیاز دارند و برخی دیگر نیاز ندارند.
پیچ بالای دمپر راه آسانی را برای تست فشار سیستم سوخت رسانی فراهم می کند. زمانی که پیچ بالاست این نکته را می رساند که فشار داخل سیستم بیشتر از حد نیاز است. در بیشتر مواقع این تست درست عمل می کند. این پیچ قابل تنظیم نیست و برای کالیبراسیون دمپر در کارخانه مورد استفاده قرار می گیرد.
انژکتور و نحوه کار آن:
انژکتور چیزی جز یک شیر برقی نیست که می تواند در هر ثانیه بارها باز و بسته شود. انژکتور وقتی بوسیله ECM روشن شود، سوخت را اتمیزه کرده و بداخل منیفولد گاز هدایت می کند. برای هر سیلندر یک انژکتور وجود دارد که در منیفولد گاز قبل از سوپاپ ورودی نصب شده است. عایق و درز گیری که بین انژکتور و بدنه منیفولد قرار گرفته، از نفوذ هوا بداخل منیفولد و سرایت حرارت به انژکتور جلوگیری می کند. لوله سوخت رسان، انژکتور را محفوظ می دارد و اورینگی که بین انژکتور و لوله سوخت رسان قرار گرفته از نشت سوخت ممانعت می کند.
موتور های مختلف به انژکتور های مختلفی نیاز دارند. انژکتورها طوری طراحی شده اند تا مقدار معینی سوخت را از خود عبور دهند. بعلاوه تعداد سوراخهای نوک انژکتور متناسب با نوع کاربری موتور و مدل آن تغییر می کند.
زمانی که یک انژکتور را تعویض می کنیم، ضروری است که انژکتور مورد نیاز همان موتور را استفاده کنیم.
داخل انژکتور یک سلونوئید و یک سوپاپ سوزنی شکل قرار گرفته است. مدار انژکتور یک مدار اتصال بدنه است. برای روشن کردن انژکتور، ECM یک ترانزیستور را روشن کرده که اتصال بدنه را کامل می کند. میدان مغناطیسی حاصل از سلونوئید بر فشار فنر غلبه کرده سوزن را بالا می کشد و سوخت از انژکتور پاشیده می شود. وقتی ECM مدار را خاموش کند، میدان مغناطیسی از بین رفته و فنر، سوزن را به پایین فشار می دهد. سوزن در جای خود نشسته و راه عبور سوخت را می بندد.
