سیستم انژکتور دیزل - قسمت اول
مقدمه:
انژکتورinjector که معادل فارسی آن افشانه یا اسپره کننده است دراوایل قرن بیستم توسط رابرت بوش بنیانگذار کمپانی عظیم بوش (bosch) درآلمان اختراع شد.
انژکتور هرچند امروزه درتمام موتورهای درونسوز شامل بنزینی و دیزل -گازسوز و دوگانه سوز کابرد دارد ولی در ابتدا صرفاً برای استفاده درموتورهای دیزل طراحی شد.
انژکتور در واقع نقطه تمایز موتور دیزل با بنزینی است و اساس موتور دیزل راتشکیل می دهد. بطور خلاصه می توان گفت انژکتور در واقع یک شیر پودر کننده سوخت بر روی هوای ورودی (موتور بنزینی) یا متراکم شده (موتور دیزل) می باشد.
انژکتور های الکترومغناتیسی که در موتورهای جدید استفاده می شوند بطور هوشمند توسط واحد مدیریت موتور (ECU)کنترل می شوند .
آشنایی باتاریخچه سیستم های سوخترسانی انژکتوری در موتورهای دیزل:
تنها تفاوت موتوردیزل و بنزینی برای سال ها فقط سیستم سوخت رسانی انژکتوری بود که مخصوص موتور دیزل بود و در سایر سیستم ها هردو نوع موتور تقریبا عین یکدیگر هستند. با این حال بیان تاریخچه ای مستقل برای سیستم سوخت رسانی موتور دیزل لطف دیگری دارد.
موتوردیزل اختراع رودولف دیزل دراواخر قرن ۱۹ میلادی است . ایده موتور دیزل درجوانی به ذهن رودولف رسید و تا آخر عمر برای تحقق آن تلاش کرد . هرچند ایده اولیه آن کاملا مطعلق به دیزل نیست ولی این رودولف دیزل بود که این ایده را کامل کرد و به عمل رساند.
کمپرس هوای خالص و بدون هیچگونه سوخت تا مرز دمای احتراق سوخت و سپس تزریق سوخت بصورت پودر درهوای بسیار داغ و فشرده هنوز هم بعد ازگذشت یک قرن ایده ناب و کاملی است برای داشتن بهترین احتراق با حداکثر راندمان در عمل و حداقل آلودگی بصورت گازهای سمی. دریک موتور دیزل هوا حداقل باید تا یک هفدهم کمپرس شود ؛ تزریق سوخت مایع به دورن محفظه ای با این فشار کار بسیارمشکلی است بخصوص که سوخت تزریق شده باید بصورت پودر باشد و همچنین زمان دقیق اسپره کردن سوخت تاثیر حیاتی در کارکرد موتور دیزل دارد .
تزریق سوخت باچنین شرایطی درهوایی با ۹۰۰ درجه سانتیگراد دما است که پس ازتزریق دما تا۲۲۰۰ درجه نیز می رسد. فراهم آوردن ابزار سوخت رسانی برای چنین ایده ای سالها از وقت رودولف راگرفت پس ازآنکه تمام سال های جوانیش راصرف تحقیق در زمینه نوع سوخت و شرایط چنین احتراقی کرد.
نحوه عملکرد سیستم سوخت رسانی موتور دیزل:
سیستم سوخت رسانی درموتور دیزل به این ترتیب عمل می کند که ابتدا گازوییل از باک توسط پمپ برقی گرفته شده و پس ازعبور از فیلتر وارد پمپ فشار بالا می شود این پمپ که نیروی خود را از میل سوپاپ می گیرد فشار سوخت را بسیار بالا می برد و به درون ریل سوخت رسانی فشرده می کند
این ریل مشترک بین تمام سیلندرهاست و تمام انژکتورها به این ریل انشعاب دارند ؛
انژکتورها مکانیکی- الکترومقناطیسی بوده و به فرمان واحد کنترل موتور عمل می کنند. درزمانی که بایدتزریق سوخت صورت گیرد باگردش میل سوپاپ و رسیدن بادامک میل سوپاپ به روی نشیمنگاه انژکتور و فشرده کردن این نشیمنگاه با ادامه گردش سوپاپ ؛ سوخت وارد شیر کنترل انژکتورشده و با تنظیم دقیق فشار و زمان تزریق در ابتدا و انتها و در طول تزریق بهترین شرایط را برای یک احتراق عالی نسبت به شرایط موتور ، خودرو و محیط فراهم می کند . واحد کنترل موتور اطلاعات مورد نیاز خود را با استفاده ازحسگرهای مختلف دریافت کرده و ابزاهای مختلفی از جمله انژکتور را کنترل می کند .
انژکتور:
یکی از مهترین مسایلی که همیشه مورد توجه بوده کاهش مصرف سوخت و کم کردن آلایندگی موتورها و استفاده بهینه بوده و به همین خاطر طراحان خودروها چه در طراحی موتور و چه در طراحی بدنه همیشه این مسائله را در نظر دارند.
در همین راستا یکی از دستاوردها مهم خودروسازان در دهه ۹۰ میلادی طراحی و تولید موتورهای EGI بود که این موتورها در کشورهای پیشرفته به سرعت جای موتورهای کاربراتوری را گرفت .
موتور EGI یا انژکتوری :
کلمه EGI مخفف Electronic Gasoline Injection به معنای تزریق الکترونیکی سوخت است. طرز کار اصلی این سیستم استفاده از مخلوط بهینه سوخت و هوا در شرایط کارکرد مختلف موتور و بستگی به شرایط است که علاوه بر کاهش مصرف سوخت باعث افزایش قدرت و کاهش قابل توجه گازهای آلاینده هوا نیز می گردد .
به طور مثال یک موتور ۱۶۰۰ سی سی معمولی در شرایط مطلوب دارای قدرتی در حدود ۷۰ تا ۸۰ اسب بخار با مصرف ۱۰ تا ۱۲ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر هست
اما یک موتور انژکتوری با گنجایش ۱۶۰۰ سی سی دارای قدرتی در حدود ۹۰ تا ۹۵ اسب بخار هست و مصرفی در حدود ۷٫۵ تا ۸ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر هست . به علاوه میزان آلایندگی این موتر از یک موتر کاربراتوری ۱۱۰۰ سی سی هم کمتر هست . چنین اختلاف فاحشی در قدرت و مقدار مصرف به این علت است که بازده موتر بستگی کاملی به نسبت هوا و سوخت دارد . در یک موتور کاربراتوری در شرایط مختلف رانندگی نسبت سوخت و هوا ثابت است و تنها با دستکاری مکانیکی می توان آن را تغییر داد اما تفاوت اصلی موتور انژکتوری در همین جاست که با توجه به شرایط مختلف بار زیاد استارت سرد شتاب مثبت یا منفی نسبت سوخت و هوا همواره در بهترین شرایط قرار دارد.
نحوه عملکرد انژکتور :
انژکتور به سه قسمت اصلی تقسیم می شود.
۱-سیستم مربوط به هوای ورودی به موتور
۲- سیستم سوخت رسانی
۳-سیستم کنترل که شامل یک کامپیوتر مرکزی که به اختصار PCM یا ECU نامیده میشود و تعدادی سنسور برای مشخص کردن وضعیت موتور .
