باید انژکتوری شویم!

اتومبیل «سوباروجاستی» مدل ۱۹۹۰ آخرین اتومبیلی بود که با سیستم کاربراتور در ایالات متحده فروخته شد. در مدل سال بعد، «جاستی» سوخت تزریقی یا همان سوخت انژکتوری داشت . اما تزریق سوخت حدوداً از دهه ۱۹۵۰ به روی کار آمد و تزریق الکترونیکی سوخت در ماشینهای اروپایی حدوداً از سال ۱۹۸۰ به طور گسترده ای استفاده می شد. هم اکنون همه ماشینهای فروخته شده در ایالات متحده سیستم تزریق سوخت یا همان انژکتور دارند.
در این مقاله خواهیم دید که چگونه سوخت به سیلندر موتور می رسد و اصطلاحاتی همچون «تزریق سوخت چند دریچه ای» و «تزریق سوخت با اتاقک اختناق» به چه معنایی هستند. همچنین خواهیم دانست که چگونه مدارهای اجرایی می تواند به موتور شما قدرت بیشتری بدهد.
برای بیشتر موتورهای احتراق داخلی، کاربراتور ابزاری بوده است که سوخت را به موتور می رساند. در بسیاری از ماشینهای دیگر همچون ماشین چمن زنی و اره برقی هنوز همین طور است. اما در اتومبیل ها، عملیاتی که در کاربراتور انجام می پذیرد، بسیار پیچیده تر است.به عنوان نمونه با بررسی چند عمل از این کارها، می توان ۵ جریان متفاوت در کاربراتورها یافت:
۱- جریان اصلی: فراهم کردن سوخت کافی برای گردش کارآمد سوخت؛
۲- جریان بیکار: فراهم کردن سوخت کافی برای نگهداری از بیهوده کارکردن موتور؛
۳- پمپ شتاب دهنده: ایجاد یک انفجار سوخت اضافی هنگامی که پدال گاز برای بار اول فشار داده می شود؛
۴- جریان افزایش قدرت: فراهم کردن سوخت اضافی هنگامی که ماشین در سربالایی است یا یک یدک را به دنبال خود می کشد؛
۵- ساساتChoke):) فراهم کردن سوخت اضافی هنگامی که موتور سرد است که در نتیجه آن روشن می شود.
با توجه به شرایط خروجی سختگیرانه برای اگزوزها مبدلهای کاتالیتیکی (وسایلی برای کاهش آلاینده ها) اعلام شدند. کنترل بسیار دقیق نسبت هوا به سوخت برای تأثیر بیشتر مبدل کاتالیتیکی لازم شد. سنسورهای اکسیژن مقدار اکسیژن خروجی از اگزوز را کنترل می کنند و واحد کنترل موتور(ECU) از این اطلاعات برای تعدیل کردن نسبت هوا به سوخت در زمان واقعی استفاده می کند به این کار «کنترل حلقه بسته» می گویند. این کار کنترل در سیستم کاربراتور شدنی نبود. در یک دوره کوتاه کنترل الکتریکی کاربراتورها اجرا شد، قبل از این که سیستم تزریق سوخت رایج شود، اما این کاربراتورهای الکتریکی خیلی پیچیده تر از نمونه مکانیکی آنها بودند.
در ابتدا کاربراتورها با سیستم های تزریق سوخت با اتاقک اختناق جایگزین شدند ( سیستمهای تک نقطه یا تزریق سوخت مرکزی نیز نامیده می شوند) که دریچه های تزریق سوخت کنترل الکتریکی شده با اتاقک اختناق ترکیب شدند. اینها تقریباً یک جایگزین داخلی برای کاربراتور بودند بنابراین خودروسازان تغییر خیلی مؤثری در طراحی موتورهایشان ایجاد نکردند.
به تدریج موتورهای جدیدی که طراحی شدند «سیستم تزریق سوخت چند دریچه ای» جایگزین تزریق سوخت با اتاقک اختناق شد(تزریق سوخت دریچه، چند نقطه یا منظم نیز نامیده می شود) این سیستم ها یک تزریق کننده (انژکتور) سوخت برای هر سیلندر دارند که معمولاً طوری قرار می گیرند که درست در مدخل شیرها سوخت را می پاشد. این سیستمها برآورد سوخت درست تر و حساسیت سریع تر را فراهم می کنند.
وقتی پدال گاز را می فشارید
پدال گاز ماشین شما به شیر اختناق وصل شده است. این شیری است که مقدار هوای وارده به موتور را تنظیم می کند. در واقع می توان گفت پدال گاز، پدال هواست. وقتی شما پدال گاز را می فشارید، شیر اختناق برای ورود بیشتر هوا بازتر می شود. واحد کنترل موتور متوجه بازشدن شیر اختناق می شود و مقدار سوخت را قبل از ورود هوای بیشتر به موتور افزایش می دهد. این خیلی مهم است که مقدار سوخت به همان زودی که شیر اختناق باز می شود، افزایش یابد وگرنه هنگامی که پدال گاز برای اولین بار فشار داده می شود، ممکن است بی درنگ مقداری هوا، بدون این که سوخت کافی موجود باشد، وارد سیلندرها شود.
سنسورها مقدار جرم هوای ورودی به موتور را به همان خوبی مقدار اکسیژن خروجی از اگزوز ثبت می کند. بخش ECU این اطلاعات را برای تنظیم دقیق سوخت دریافتی استفاده می کند که در نتیجه نسبت هوا به سوخت دقیق و میزان می شود.

انژکتور
* یک انژکتور سوخت چیزی جز یک شیر کنترل الکترونیکی نیست. این شیر به وسیله پمپ سوخت در ماشین شما با سوخت فشرده شده تأمین می شود و قابلیت آن را دارد که به دفعات زیاد در هر ثانیه باز و بسته شود.
* وقتی انژکتور شارژ می شود، یک آهنربای الکتریکی شناوری را که شیر را باز می کند حرکت می دهد که در نتیجه سوخت فشرده شده از میان یک نازل کوچک پاشیده می شود. نازل ها برای پودر کردن سوخت طراحی می شوند، در واقع نازلها سوخت را به ذرات ریز اتمی تبدیل می کنند که در نتیجه احتراق راحت تر انجام می گیرد.
* مقدار سوخت مورد نیاز موتور به وسیله مدت زمانی که انژکتور سوخت باز بوده است، محاسبه می شود. این عمل «پهنای ضربان» نامیده می شود و توسط بخش ECU کنترل می گردد.
* انژکتورها در مدخل لوله چند سوراخه نصب می شوند که در نتیجه سوخت را درست در مدخل شیرها پاشش می کنند. یک لوله که ریل سوخت نام دارد، سوخت فشرده شده را برای همه انژکتورها فراهم می کند.
* در پایان لازم به ذکر است که برای تأمین دقیق مقدار سوخت مورد نیاز، واحد کنترل موتور به وسیله تعداد بسیار زیادی سنسور تجهیز شده است که این امر را به دقت کنترل و ثبت می کنند.
علیرضا محمدی

منبع : روزنامه همشهری