سیستم سوخت رسانی خودرو چيست؟
فهرست مطالب:
سیستم سوخت رسانی خودرو چيست؟
سیستم سوخت‌رسانی خودرو یکی از اجزای مهم و بنیادی آن است که وظیفه انتقال سوخت از مخزن سوخت به موتور را دارد. این سیستم به‌دقت طراحی شده و تنظیم شده تا سوخت به موتور با فشار و سرعت مناسب منتقل شود و درنتیجه عملکرد خودرو به حداکثر کارایی برسد.
این سیستم می‌تواند دو نوع کاربراتوری یا انژکتوری باشد. سیستم کاربراتوری با استفاده از یک قطعه به نام کاربراتور مخلوط هوا و سوخت را تولید و به موتور میرساند. سیستم انژکتوری با استفاده از یک قطعه به نام انژکتور سوخت را با فشار بالا وارد موتور میکند.
هر دو سیستم مزایا و معایب خود را دارند. برای مثال، سیستم کاربراتوری ساده‌تر و ارزانتر است، اما مصرف بالاتر و آلودگی بیشتری دارد. سیستم انژکتوری پیچیده‌تر و گران‌تر است، اما بازده بالاتر و آلودگی کمتری دارد.
سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری
سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری یک نوع سیستم قدیمی است که در خودروهای دارای موتور احتراق داخلی بنزینی برای تهیه مخلوط سوخت و هوا به نسبت مناسب استفاده میشود. این سیستم از قطعه‌ای به نام کاربراتور استفاده میکند که وظیفه دارد با ایجاد خلأ در مجرای خروج سوخت، سوخت را مکیده و با هوای عبوری از ونتوری یا گلوگاه مخلوط کند.
کاربراتور در سال ۱۸۷۶ میلادی توسط گوتلیب دایملر، مخترع آلمانی خودروهای مدرن، اختراع شد. کاربراتورها را می‌توان بر اساس جهت حرکت سوخت، تعداد ونتوری و تعداد دهانه دسته‌بندی کرد
کاربراتور صعودی، نزولی و افقی ازنظر جهت حرکت سوخت هستند. کاربراتور نزولی راندمان حجمی بالاتری نسبت به دو نوع دیگر دارد
کاربراتور ونتوری ثابت و ونتوری متغیر ازنظر تعداد ونتوری هستند. در کاربراتور ونتوری متغیر، با تغییر شرایط وارد بر موتور، سطح مؤثر ونتوری نیز تغییر میکند
کاربراتور یک دهانه، دو دهانه، چهار دهانه و بالاتر ازنظر تعداد دهانه هستند. استفاده از کاربراتور دو و چهار دهانه‌ای سبب افزایش راندمان حجمی موتور در دورهای بالا میشود.
امروزه، کاربراتور در خودروسازی زیر پا گذاشته شده است و جای خود را به سیستم سوخت‌رسانی انژکتور داده است. این سیستم از قطعات الکترونیک استفاده میکند تا با دقت بالا نسبت سوخت و هوا را تنظیم کند.
اجزای سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری
اجزای سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری بسته به نوع و مدل کاربراتور ممکن است متفاوت باشند.
اما به‌طور کلی، می‌توان این قطعات را در این سیستم شناسایی کرد:
• باک بنزین (Fuel Tank): این مخزن سوخت را ذخیره میکند و از طریق لولههای سوخت‌رسانی به کاربراتور منتقل میشود.
• پمپ بنزین (Fuel Pump): پمپ بنزین وظیفه فشار دادن به سوخت و ارسال آن از باک بنزین به کاربراتور را دارد.
• فیلتر بنزین (Fuel Filter): این قطعه ذرات خارجی و آلودگی‌ها را از سوخت جدا میکند تا از وارد شدن آن‌ها به کاربراتور جلوگیری شود.
• کاربراتور (Carburetor): کاربراتور وظیفه ترکیب دقیق هوا و سوخت را دارد تا مخلوط مناسبی برای احتراق در موتور تولید کند.
• شیر اطمینان (Fuel Regulator): این شیر، از رسیدن فشار بالای سوخت به کاربراتور جلوگیری میکند و سوخت را تنها در صورت نیاز به کاربراتور ارسال میکند.
• محفظه گاز (Throttle Body): این قطعه با تغییر حالت دستگاه گاز، مقدار هوای وارد شده به کاربراتور را تنظیم میکند.
• پمپ شتاب‌دهنده (Accelerator Pump): این پمپ با تغییر حالت دستگاه گاز، مقدار سوخت ورودی به کاربراتور را تغییر میدهد.
• محفظه راه‌انداز (Choke Chamber): این قطعه در هنگام استارت خودرو، مقدار بیشتری از سوخت را به کاربراتور تزریق میکند تا روشن شدن موتور را فراهم کند.
• بدنه کاربراتور (Carburetor Body): بدنه کاربراتور شامل تمام قطعات داخلی کاربراتور است و نقش پشتیبانی را دارد.
• ونتوری یا گلوگاه (Venturi): ونتوری یا گلوگاه در بالای بدنه کاربراتور قرار دارد و با افزایش سرعت هوای عبوری، خلأ لازم برای جذب سوخت را ایجاد میکند.
• ژیگلور یا مجرای خروج سوخت (Fuel Jets): این قطعه سوخت را از محفظه سوخت به مخلوط هوا و سوخت تبدیل میکند.
تمام این قطعات به همتاها و سیستم‌های دیگر سوخت‌رسانی کاربراتوری وابسته هستند تا موتور به‌درستی کار کند و مخلوط سوخت و هوا به میزان مناسبی تولید شود.
تمامی این اجزا با همکاری و هماهنگی دقیق به‌منظور ارائه سوخت به موتور و ایجاد احتراق مناسب و بهینه کار می‌کنند تا عملکرد خودرو به بهترین شکل ممکن باشد.
چگونگی عملکرد سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری
سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری یک روش سنتی برای تأمین سوخت به موتورهای درون‌سوز است. این سیستم به‌صورت زیر عمل میکند:
وقتی پدال گاز فشرده میشود، دریچه‌ی ورودی کاربراتور باز شده و این اجازه را میدهد تا هوای بیشتری وارد کاربراتور شود. بعد از اینکه هوا وارد کاربراتور شد، از طریق قسمت تنگ‌شده‌ی کاربراتور یا ونتوری عبور میکند. اینجا هوا فشار خود را از دست میدهد و مکش (خلأ) ایجاد میکند. مکش ایجاد شده توسط ونتوری باعث میشود که سوخت از مخزن سوخت (ژیگلور) جذب شده و با هوا ترکیب شود. مخلوط سوخت و هوا با نسبت مناسب برای احتراق به سمت منیفولد هوا هدایت میشود. این منیفولد هوا لوله‌ای است که مخلوط سوخت و هوا را به سمت سیلندرهای موتور انتقال میدهد. در هر سیلندر، شمع جرقه زده و مخلوط سوخت و هوا را احتراق میدهد. این عمل احتراق باعث تولید نیرو میشود که پیستون را به حرکت درمی‌آورد و درنتیجه میل‌لنگ موتور را چرخانده و انرژی موردنیاز برای حرکت ماشین یا دیگر وسایل نقلیه تولید میشود.
به این ترتیب، سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری عملکرد موتورهای درون‌سوز را با ترکیب مناسبی از سوخت و هوا تأمین کرده و احتراق سوخت را در سیلندرها ایجاد میکند تا انرژی لازم برای حرکت و انجام کارهای مختلف تولید شود.
سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری
سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری یک روش مدرن و پیشرفته برای تأمین سوخت به موتورهای درون‌سوز بنزینی است. در این سیستم، سوخت با استفاده از فشار بالا و به‌صورت الکترونیکی توسط انژکتورها به داخل سیلندرها یا منیفولد هوا تزریق میشود. این کار باعث میشود که مخلوط سوخت و هوا به نسبت مناسب و با راندمان بالا در محفظه احتراق قرار گیرد.
سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری جایگزین سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری شده است که در آن، سوخت با استفاده از یک قطعه مکانیکی به نام کاربراتور با هوا مخلوط شده و به داخل سیلندرها پاشیده میشود. این روش دارای عملکرد کمتر، مصرف بالاتر و آلودگی بیشتر نسبت به روش انژکتوری است.
اجزای سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری
سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری شامل اجزای مختلفی است که همگام با هم کار می‌کنند. برخی از این اجزا عبارتند از:
– پمپ بنزین: قطعه‌ای است که با فشار دادن به سوخت، آن را از باک بنزین به سمت ریل سوخت هدایت میکند.
– فیلتر بنزین: قطعه‌ای است که از ورود ذرات خارجی و آلودگی‌های موجود در سوخت به انژکتورها جلوگیری میکند.
– انژکتورها: قطعه‌ای است که وظیفه دارد با دریافت فرمان الکترونیکی، سوخت را با فشار بالا و به‌صورت پودر شده به داخل سیلندرها یا منیفولد هوا تزریق کند.
– رگولاتور فشار: قطعه‌ای است که وظیفه دارد فشار سوخت را در حد مطلوب نگه دارد و اضافه سوخت را به باک برگرداند.
– ECU (Electronic Control Unit): قطعه‌ای است که مغز متفکر سامانه سوخت‌رسانی است و با دریافت اطلاعات از سنسورهای مختلف، فرمان تزریق سوخت را به انژکتورها میدهد.
– سنسورها: قطعات الکترونیک هستند که پارامترهای مختلف مثل دمای هوا، فشار هوا، دمای آب، دور موتور، زاویه گاز، غلظت اکسیژن و غیره را اندازه‌گیری می‌کنند و به ECU ارسال می‌کنند.
– خطوط سوخت: این لوله‌ها سوخت از پمپ به انژکتورها منتقل می‌کنند.
– مخزن تزریق: این قطعه بر روی انژکتورها نصب میشود و وظیفه تزریق سوخت به‌طور یکنواخت به انژکتورها را دارد.
– کنترل‌کننده تزریق: این دستگاه وظیفه کنترل تزریق سوخت به انژکتورها را دارد و تنظیمات مربوط به تزریق سوخت را انجام میدهد.
سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری به دو دسته کلی تقسيم ميشود:
1.سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری مکانیکی:
یک روش قدیمی برای تأمین سوخت به موتورهای درون‌سوز بنزینی است. در این سیستم، سوخت با استفاده از یک پمپ مکانیکی به انژکتورها منتقل میشود و تنظیم نسبت سوخت و هوا با تغییر قطر جت-های انژکتور انجام میشود. این روش عملکرد ساده و قابل اعتمادی دارد، اما دقت آن نسبت به روشهای مدرن کمتر بوده و مصرف بالایی از سوخت دارد.
2.سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری الکتریکی:
یک سیستم پیشرفته‌تر است که با استفاده از یک پمپ برقی سوخت را با فشار متغیر به انژکتورها میرساند. در این سیستم، تنظیم نسبت سوخت و هوا با کنترل الکترونیک زمان و مدت تزریق انژکتور انجام میشود. این سیستم دارای عملکرد بهتر و پاسخگویی بالاتری است و دقت بالا و مصرف کمتری از سوخت دارد.
برخی از انواع سوخت‌رسانی انژکتوری مکانیکی و الکتریکی عبارتند از:
1. سیستم تزریق تک نقطه‌ای (TBI):
سیستمی است که فقط یک انژکتور دارد و سوخت را به‌صورت پودر شده در ورودی منیفولد هوا تزریق میکند. این سیستم ساده و ارزان است اما دقت کمتری دارد.
2. سیستم تزریق چندنقطه‌ای (MPI):
سیستمی است که برای هر سیلندر یک یا دو انژکتور دارد و سوخت را به‌صورت پودر شده در پشت سوپاپ هوا تزریق میکند. این سیستم پیچیده و گران است اما دقت بالاتری دارد.
3. سیستم تزریق مستقیم (GDI):
سیستمی است که برای هر سیلندر یک یا دو انژکتور دارد و سوخت را با فشار خیلی بالا به‌صورت پودر شده درون محفظه احتراق تزریق میکند. این سامانه پیشرفته و گران است اما بازده و کارایی بسیار بالایی دارد.
4. سیستم سوخت‌رسانی (SPFI):
یا تزریق تک نقطه‌ای یک نوع سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری است که در آن تنها یک انژکتور برای تزریق سوخت به منیفولد هوا استفاده میشود. این سیستم به نسل اول سیستم‌های انژکتوری تعلق دارد و عملکرد ساده و قابل اعتمادی دارد. اما باید توجه داشت که دقت آن نسبت به سیستم‌های پیشرفته‌تر کمتر بوده و مصرف بالایی از سوخت دارد. سیستم SPFI در خودروهای قدیمی مانند پژو 405، سمند و پرشیا استفاده می‌شده است.
این سیستم گاهی به نام Mono Jetronic نیز شناخته میشود. تفاوت اصلی این سیستم با سیستم‌های تزریق چندنقطه‌ای MPFI و تزریق مستقیم GDI که در خودروهای جدیدتر استفاده می‌شوند، در تعداد انژکتورها و فشار تزریق سوخت است. در سیستم‌های MPFI و GDI برای هر سیلندر یک یا دو انژکتور وجود دارد و سوخت با فشار بالاتر و به‌صورت پودر شده به داخل سیلندر یا محفظه احتراق تزریق میشود. این عمل باعث میشود که مخلوط سوخت و هوا به نسبت مناسب و با راندمان بالاتری در محفظه احتراق قرار گیرد.
چگونگی عملکرد سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری
سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری به‌صورت گام به گام مطابق مراحل زیر عمل میکند:
1. در ابتدا، پمپ سوخت، سوخت را از تانک خودرو جذب میکند و با استفاده از فشار مناسب، سوخت را به ریل سوخت منتقل میکند.
2. رگولاتور فشار وظیفه نگهداری فشار سوخت در حد مطلوب را داراست. اگر فشار سوخت افزایش یابد، رگولاتور آن را تنظیم میکند و اضافه سوخت را به تانک برمی‌گرداند.
3. سپس با دریافت فرمانهای الکترونیکی از کامپیوتر خودرو، انژکتورها مقدار دقیق سوخت را در زمان مناسب و با الگوی مناسب به سوپاپهای مکش موتور تزریق می‌کنند.
4. سیستم سوخت‌رسانی از سنسورهای مختلف برای جمع‌آوری اطلاعات مرتبط با شرایط موتور و هوا استفاده میکند. این سنسورها اطلاعات را به کامپیوتر خودرو ارسال می‌کنند تا کامپیوتر بتواند فرمانهای مناسب را به انژکتورها ارسال کند.
5. پس از دریافت فرمان توسط انژکتورها، آن‌ها سوخت را با فشار بالا و الگوی مشخصی به سمت سوپاپهای مکش موتور پاشش می‌کنند. این پاشش باعث ترکیب سوخت با هوای ورودی میشود و یک ترکیب هوموژن و قابل احتراق به وجود می‌آورد.
6. این ترکیب هوموژن و قابل احتراق از طریق سوپاپهای مکش وارد سیلندرهای موتور میشود و آماده برای احتراق با جرقه شمع جرقه‌زن میشود.
با این روند، سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری به‌دقت، میزان و زمان تزریق سوخت را کنترل کرده و عملکرد بهینه موتور را فراهم میکند، که باعث افزایش کارایی، کاهش مصرف سوخت و کاهش انتشارات آلاینده‌ها میشود.
مقایسه سیستم انژکتوری و کاربراتوری
این دو سیستم روشهای مختلفی برای تأمین سوخت به موتور خودرو هستند که تفاوتهای مهمی در عملکرد، کارآیی، آلایندگی و هزینه دارند. در جدول زیر میتوانید تفاوت بین این دو سیستم را مشاهده کنید:
| سیستم انژکتوری | سیستم کاربراتوری |
| با استفاده از قطعات الکترونیکی و مکانیکی، سوخت را با دقت و کارآمدی بالا به موتور تزریق میکند | با استفاده از قطعات مکانیکی، هوا و سوخت را مخلوط میکند و نتیجه را به موتور میرساند |
| سوخت را به‌صورت جرقه گیر و با الگوی مناسب به سوپاپهای مکش موتور پاشش میکند | سوخت را به‌صورت قطرهای و با الگوی نامنظم به منیفولد هوای ورودی مخلوط میکند |
| با استفاده از سنسورهای مختلف، شرایط موتور و هوا را اندازه‌گیری کرده و فرمانهای مناسب را به انژکتورها میدهد | با استفاده از قطعات مکانیکی، نسبت هوا به سوخت را به‌صورت دستی تنظیم کرده و تغذیه سوخت را کنترل میکند |
| باعث کاهش مصرف سوخت، افزایش قدرت و بازده موتور، کاهش آلایندههای خروجی و پایداری عملکرد در شرایط مختلف هوا و دما میشود | باعث افزایش مصرف سوخت، کاهش قدرت و بازده موتور، افزایش آلایندههای خروجی و نامنظم بودن عملکرد در شرایط مختلف هوا و دما میشود |
| نسبت به تغییرات فشار و دمای هوا حساس نبوده و عملکرد یکنواخت دارد | نسبت به تغییرات فشار و دمای هوا حساس بوده و عملکرد نامطلوب دارد |
| نسبت به زاویه شیرانگشت حساس نبوده و عملکرد مناسب در شیرانگشت های بالاتر دار | نسبت به زاویه شیرانگشت حساس بوده و عملکرد ضعیف در شیرانگشت های بالاتر دارد |
| نسبت به خط لوله سوخت حساس نبوده و عملکرد مناسب در خط لوله های طولانیتر دارد | نسبت به خط لوله سوخت حساس بوده و عملکرد ضعیف در خط لولههای طولانیتر دارد |
| نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتر و هزینه‌بر دارد | نیاز به تعمیر و نگهداری کمتر و ارزانتر دارد |
| نیاز به سیستم خنک‌کننده برای انژکتورها دارد | نیاز به سیستم خنک‌کننده برای کاربراتور ندارد |
نتیجه‌گیری
هر دو سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری و انژکتوری ویژگی‌ها و مزایا و معایب خود را دارند. انتخاب بین این دو بستگی به نیازها و ترجیحات فردی و شرایط استفاده از خودرو دارد. سیستم انژکتوری با عملکرد بهتر و کاهش مصرف سوخت معمولاً به‌عنوان یک تکنولوژی پیشرفته و مدرنتر در خودروهای امروزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما سیستم کاربراتوری نیز هنوز در برخی خودروها و موتورها به‌عنوان یک گزینه ساده و اقتصادیتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بیشتر بخوانید:
• استارت نخوردن خودرو
• روشن شدن چراغ آمپر خودرو
• علائم خرابی باتری خودرو و راه های تشخیص آن چیست؟
