دکتر تغذیه پیشرانه

به گزارش پایگاه خبری «عصر خودرو»، در این مطلب نگاهی کلی به سیستم تزریق انژکتوری، انواع آن و محاسن این سیستم نسبت به کاربراتور داریم.

مهم‌ترین دلایل روی کار آمدن انژکتور‌:

1.یک سیستم کاربراتوری نیز دارای محاسن خود است. قیمت کمتر، تعمیر راحت‌تر، نیاز به دانش کمتر، پیچیدگی پایین‌تر، هزینه‌های جانبی کمتر در صورت خرابی و... . اما فارغ از همه این موارد عللی منجر به روی کار آمدن سیستم انژکتور شد که آنها را مرور می‌کنیم.

در خودرو‌های کاربراتوری سعی می‌شود تا از طریق منیفولد خروجی و یا آب رادیاتور، هوای گرم وارد موتور شود. این عمل به خاطر این است تا سوخت و ساز بهتری در هوای سرد صورت بگیرد. اما در سیستم انژکتور چون ECU بر اساس دمای هوا میزان سوخت تزریقی و شدت آن را کنترل می‌کند و از طرفی در هوزینگ ورودی هوا یک گرم‌کن قرار دارد، این مشکل به طرز چشم‌گیری از بین می‌رود.
2.در سیستم انژکتور چون سوخت به صورت ذرات ریز و از طریق نازل آن پاشیده می‌شود، هم مصرف کنترل شده است و هم مخلوط شدن سوخت و هوا به شکل بهتری انجام می‌شود. به همین خاطر قدرت تولیدی در خودرو‌های انژکتوری بیشتر و مصرف کمتر خواهد بود.
3.در سیستم کاربراتوری، سوخت از درون پیاله کاربراتور به ونتوری کاربراتور وارد شده و به منیفولد تزریق می‌شود. همین قضیه منجر می‌شود تا در گردش‌های تند خودرو در پیچ‌ها به خاطر جابه‌جایی سطح سوخت، کمی در سیستم کاری خلل وارد شود.
4.در کاربراتور، امکان سرریز‌شدن سوخت و یا اصطلاحا فلوت کردن وجود دارد. این یک مشکل اساسی در سیستم‌های کاربراتوری است. در حالی که انژکتور از این عیب تا حد بسیار زیادی مبراست (فقط در صورت گشادی سوزن انژکتور امکان تزریق بیش از حد سوخت وجود دارد که این عیب بسیار کم رخ می‌دهد).
5.در سیستم انژکتور از یک سوزن انژکتور به عنوان تزریق‌کننده نهایی، یک ریل سوخت و سیستم الکترونیکی مربوط به آن استفاده می‌شود. این قطعات خرابی کمی دارند و سیستم به گونه‌ای است که یا به‌ندرت خراب شده و نیاز به تعویض دارند و یا در اثر کارکرد بسیار بالا به شست‌وشو احتیاج پیدا می‌کنند. اما در خودرو‌های کاربراتوری، خارج‌شدن کاربراتور از تنظیم یک امر ساده است که هر چند وقت یک بار لازم می‌شود تا کاربراتور تمیز شده و تنظیم شود. ضمن اینکه قطعات متحرک درون این وسیله همگی در اثر کارکرد مستهلک می‌شوند و نیاز به تعویض و تنظیم دارند.

6.در موتور‌های کاربراتوری سیستم کات آف به منظور قطع جریان سوخت و ساز وجود ندارد. این عملگر موجب می‌شود تا از بالا رفتن بیش از حد دور موتور جلوگیری شود تا صدمه‌ای به قطعات محرک و متحرک پیشرانه وارد نشود.

7. در سیستم انژکتوری، سامانه قطع سوخت در زمان خطر مثل خاموش شدن ناگهانی خودرو، چپ کردن، ضربه دیدن خودرو و ... وجود دارد که باعث قطع شدن سیستم سوخت و ساز و در نتیجه کم‌شدن خطر آتش‌سوزی می‌شود.
8.مدل‌های انژکتوری از پیشرانه‌ها به چند دسته کلی تقسیم می‌شوند. نمونه‌های تک انژکتور، چند انژکتوری یا سیستم پاشش چند‌نقطه‌ای و مدل‌های تزریق مستقیم سوخت. جز در برخی‌ مدل‌های تک‌انژکتور، در باقی موارد سیستم دلکو و خواص آن مثل ریتارد شدن و آدوانس شدن حذف شده است.
8.در سیستم‌های انژکتوری از پمپ بنزین برقی استفاده می‌شود. هر چند که در نمونه‌های کاربراتوری نیز می‌توان از این پمپ استفاده کرد اما بسیاری از خودرو‌های کاربراتوری دارای پمپ مکانیکی هستند که آن هم مشکلات خاص خودش را دارد.

انواع سیستم سوخت‌پاش انژکتوری‌:

وقتی صحبت از سوخت‌پاش به میان می‌آید، باید از کاربراتور جدا شویم و به انژکتور‌ها فکر کنیم. در کل هر چه تغذیه‌کننده موتور به محل سوخت و ساز یعنی کاسه احتراق و سیلندر‌ها نزدیک‌تر باشد، سوخت و ساز با دقت و قدرت بیشتری صورت می‌گیرد. در واقع می‌توان بارز‌ترین شباهت را بین این سیستم‌ها و سیستم آبیاری درختان دانست. اگر نمونه کاربراتوری را شبیه به مدل‌های آبیاری قدیمی یعنی غرقابی بدانیم، باید انژکتور‌ها و انواع آن را به نمونه‌های بارانی و قطره‌ای مثال بزنیم. به همین منظور هر چه سوخت به محل استفاده آن نزدیک‌تر باشد، هدر رفت آن و کارکردش بهتر خواهد شد. برای مثال، از معایبی که برای کاربراتور ذکر می‌کنند در این است که ممکن است مقداری از سوخت ‌حین ورود به موتور به دیواره‌های منیفولد و یا حتی خود کاربراتور بچسبد و از این نظر، تغذیه به‌خوبی صورت نگیرد؛ موردی که حقیقت آن به اثبات رسیده است.

سیستم تزریق تک‌نقطه‌ای‌:

ابتدایی‌ترین نوع انژکتور‌ها هستند که در بین مردم به سوخت‌پاش نیز شهرت دارند. در واقع به جای یک کاربراتور فقط یک یا چند نازل انژکتور قرار گرفته ‌و تزریق و رسیدن سوخت به موتور شبیه به نمونه کاربراتوری است.
با این همه چون سوخت به شکل ذرات ریز تبدیل می‌شود، باز هم نتیجه بهتری از نظر سوخت و ساز و مصرف سوخت داریم. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این سیستم در این است که قطعاتی مثل دلکو‌ روی موتور قرار دارند و روی ونتوری ورودی منیفولد، یک عدد سوخت‌پاش قرار می‌گیرد.
اما نکته مهم در خصوص آن در این است که سایر تنظیمات مثل میزان سوخت، ساسات گرفتن، غلظت و... توسط سنسور‌ها و کامپیوتر سوخت‌پاش تنظیم می‌شود. این سیستم بیشتر به SPFI خوانده می‌شود.
از بزرگ‌ترین معایب این سیستم نیز می‌توان به تقطیر شدن سوخت تا رسیدن به سیلندر‌ها و همان حالت توزیع کلی سوخت برای همه سیلندر‌ها را برشمرد. از دیگر محاسن این سیستم در این است که به‌راحتی می‌توان خودرو‌های کاربراتوری را با این نمونه جایگزین کرد.

سیستم تزریق چند‌نقطه‌ای‌:

با مشاهده معایب سیستم تزریق تک‌نقطه‌ای و از طرفی پیشرفت تکنولوژی، سیستم تزریق چند‌نقطه‌ای روی کار آمد. در این نمونه برای هر سیلندر یک نازل انژکتور در نظر گرفته شده‌ و در زمان تزریق، بنزین با هوای ورودی به سمت سیلندر‌ها مخلوط می‌شود. در واقع با باز شدن سوپاپ‌های ورودی، مخلوط سوخت و هوا وارد محفظه احتراق خواهند شد. در این روش امکان تقطیر‌شدن سوخت بسیار کمتر می‌شود. ضمن اینکه چون هر سیلندر به طور مجزا تغذیه می‌شود، در صورت خرابی یک نازل، هر چند که پیشرانه دچار مشکل خواهد شد اما زمینگیر نمی‌شود.
ضمن اینکه تشخیص نازل معیوب نیز به‌راحتی ممکن است. البته این سیستم نیز چندین نمونه دارد که در طول زمان و با پیشرفت علم طراحی و ساخت پیشرانه دچار تحول شده است. سیستم تزریق چند‌نقطه‌ای MPFI گفته می‌شود و شامل 3نوع غیر ترتیبی، نیمه ترتیبی و ترتیبی است. در نوع غیر‌ترتیبی پاشش انژکتور‌ها در یک زمان و با هم صورت می‌گیرد. در این حالت حتی در پشت سوپاپ ورودی یک سیلندر که بسته است نیز تزریق صورت می‌گیرد. این سیستم قدیمی است و مصرف بالا‌تری نسبت به بقیه دارد.
در نوع نیمه ترتیبی، به ترتیب سیلندر‌ها جفت جفت تزریق می‌شوند. برای مثال، در یک موتور  سیلندر با ترتیب جرقه 1-3-4-2، سیلندر‌های 1 و 4 و سیلندر‌های 2 و 3  باهم پاشش دارند.
اما در پیشرفته‌ترین حالت که به صورت ترتیبی است، درست مثل زمان جرقه، همان سیلندر پاشش خواهد داشت.

سیستم تزریق مستقیم‌:

همان‌طور که گفته شد، هر چه نازل و تغذیه‌کننده سیلندر به اتاق احتراق نزدیک‌تر باشد، هم در مصرف صرفه‌جویی خواهد شد و هم قدرت تولیدی و بازده کاری پیشرانه بالا‌تر خواهد رفت. از این رو و با پیروی از سیستم موتور‌های دیزل، این بار سر نازل انژکتور به درون سیلندر راه پیدا کرد. در واقع به جای اینکه انژکتور در پشت سوپاپ‌ها تزریق کند تا با هوای ورودی مخلوط شده و به سیلندر وارد شود، مستقیم درون سیلندر تزریق انجام می‌شود و از سوپاپ ورودی، فقط هوا به سیلندر راه پیدا می‌کند. این سیستم GDI نامیده می‌شود و امروزه در حال فرا‌گیر شدن در پیشرانه‌های ساخته شده اکثر کمپانی‌های دنیاست. نازل انژکتور در این سیستم، به علت قرار‌گیری در محفظه احتراق از جنس مقاوم‌تری ساخته می‌شود، از آنجا که تزریق مستقیم انجام می‌شود، حجم بالا‌تری داشته و قدرت تولیدی نیز بیشتر خواهد بود.