تزریق سوخت چگونه کار می کند؟

تزریق سوخت یک ابزار مهندسی مدرن است که ما تا حد زیادی آن را بدیهی می دانیم. چندی پیش نبود که فناوری ای که به خودروهای ما اجازه می دهد در هر دما، ارتفاع و هر شرایطی به طور قابل اعتماد راه اندازی شوند، در مراحل ابتدایی خود بود و در مقایسه با کاربراتورها اخطارهای خاص خود را داشت.

اما در حال حاضر، تزریق سوخت اکثریت قریب به اتفاق خودروهای احتراق داخلی را تامین می کند و این کار را در 30 سال گذشته انجام داده است.

این سیستم از اولین روزهای خود به عنوان یک سیستم تزریق سوخت مکانیکی فاصله زیادی داشته است و تا حد زیادی مسئول تعادل باورنکردنی مصرف سوخت، آلایندگی و قدرت موتورهای مدرن است. همه چیز به دقتی برمی گردد که تزریق سوخت مدرن می تواند کار خود را انجام دهد. اما چگونه کار می کند؟ خوب، خوانندگان خوب، بنشینید، استراحت کنید، و اجازه دهید من توضیح دهم.

تزریق سوخت در میلی ثانیه کار می کند

برای درک پاشش سوخت، باید به طور کلی نحوه عملکرد یک موتور را درک کنید. در ساده ترین حالت، یک موتور یک پمپ هوا است که مخلوط هوا/سوخت را می بلعد، آن مخلوط را فشرده می کند، مشتعل می کند و آن را تخلیه می کند. یکی از مهم ترین پارامترهای موتور، مخلوط هوا و سوخت است و کنترل دقیق آن بر همه چیز تأثیر می گذارد. اسب بخار، مصرف سوخت، آلایندگی، گرما، راندمان، شما نام ببرید.

در گذشته، خودروها از کاربراتور برای اندازه گیری مخلوط هوا و سوخت استفاده می کردند. آن‌ها مانند رایانه‌های مکانیکی کار می‌کردند که با استفاده از خلاء و دیفرانسیل‌های پرس در گذرگاه‌های پیچیده کار می‌کردند تا مشخص کنند خودرو در حالت بیکار، کروز یا دریچه گاز کامل است. مشکل کاربراتورها این است که آنها با جت های سوخت با اندازه مشخصی از قبل تنظیم شده اند، به این معنی که تغییرات ارتفاع یا تغییرات دما به شدت باعث تغییر خروجی و رفتار موتور می شود. در اصل، سوخت را خیلی قبل از محفظه احتراق بدون دقت زیاد مخلوط کرد. این یک سیستم به اصطلاح “حلقه باز” است که در آن لحن موتور از پیش تعیین شده است.

تزریق سوخت به روشی کاملا متفاوت عمل می کند و انواع مختلفی دارد. اما تفاوت اساسی این است که تزریق سوخت دقیقاً برای کاربرد آن به جای کاربراتوری که مه ثابتی از سوخت را ارائه می دهد، زمان بندی شده است. تزریق سوخت بر روی مقدار هوایی که وارد ورودی می شود تنظیم می شود. سپس، یک پالس سوخت مربوط به آن رویداد سیلندر تزریق می شود.

تفاوت بین اشکال تزریق سوخت در نحوه زمان بندی پاشش سوخت است. تزریق سوخت مکانیکی بدون الکترونیک کار می‌کند و از نظر فیزیکی به موتور زمان‌بندی می‌شود و معمولاً از یکی از میل‌بادامک‌های موتور استفاده می‌کند. پاشش سوخت الکترونیکی با استفاده از سنسورهای روی میل لنگ موتور، میل بادامک یا هر دو زمان بندی می شود تا زمان و طول پاشش صحیح مشخص شود.

بزرگترین مزیت تزریق سوخت الکترونیکی (EFI) که تا حد زیادی رایج ترین شکل تزریق است، این است که می تواند حلقه بسته را عمل کند. این بدان معنی است که EFI می تواند به طور فعال بسته به شرایط خود را تنظیم کند و همیشه مخلوط سوخت را بر اساس خوانش سنسور جریان هوای جرمی یا سنسور فشار منیفولد یا سنسور اکسیژن بهینه کند. این بدان معنی است که ماشین می تواند بدون زحمت در دمای زیر صفر در 14000 فوت شروع به کار کند و سپس بلافاصله همان کار را در دمای 110 درجه فارنهایت در سطح دریا انجام دهد.

از سیستم های EFI مدرن، دو نوع عمده وجود دارد: تزریق مستقیم و تزریق پورت. تزریق مستقیم اکنون در همه جا به عنوان شکل غالب تزریق سوخت بنزین دیده می شود و برای مدتی سیستم غالب تزریق سوخت دیزل بوده است. سوخت را مستقیماً با فشارهای فوق‌العاده بالا به محفظه احتراق تزریق می‌کند، در مورد موتور فعلی فولکس واگن EA888، حدود 2900 psi. این اجازه می دهد تا سوخت در یک غبار تقریباً اتمی ریز در فواصل کوتاه پاشیده شود تا حداکثر اختلاط هوا و سوخت و میزان دقیق سوخت در هر پالس انژکتور را افزایش دهد. یکی از معایب اصلی آن این است که تعمیر و نگهداری بیشتری نسبت به تزریق پورت می‌طلبد و از تجمع کربن بدنام در سوپاپ‌ها بر جای می‌گذارد زیرا سوخت معمولاً سوپاپ‌ها را در موتور تزریق پورت تمیز می‌کند.

مورد دیگر تزریق پورت است که از اواخر دهه 90 شکل غالب EFI بوده است. انژکتورهای سوخت در درگاه های ورودی قبل از سوپاپ ها قرار می گیرند، به این معنی که سوخت و هوا قبل از سوپاپ مخلوط می شوند، سپس بیشتر در محفظه احتراق مخلوط می شوند. همچنین دارای مزیت تمیز کردن پشت دریچه ها و جلوگیری از تجمع کربن است. هنوز هم شکل دقیقی از تحویل سوخت است و قادر به مصرف سوخت عالی است، اما مرحله اضافی تزریق مستقیم برای انتشار گازهای گلخانه ای مهم بوده است. با این وجود، بسیاری از خودروها هنوز تزریق پورتی هستند و برخی از خودروسازان حتی از تزریق پورت و تزریق مستقیم به نام تعمیر و نگهداری و قابلیت اطمینان استفاده می کنند.

 

چرا تزریق سوخت ضروری است

همه ما می‌دانیم که داستان چگونه پیش می‌رود: سخت‌تر شدن قوانین آلایندگی، نوآوری را برای موتور احتراق داخلی مجبور کرده است. اگر EPA در دهه 70 نبود، ما در کشوری بسیار متفاوت زندگی می کردیم. از آنجایی که حفظ انطباق با گازهای گلخانه ای تا دهه 80 با کاربراتورها دشوارتر شد، خودروسازان در دهه 90 به طور انبوه به تزریق سوخت روی آوردند. مطمئناً ناشی از آلاینده‌ها بود، اما مصرف سوخت، قابلیت اطمینان و سادگی EFI به طور قابل توجهی نسبت به کاربراتورها برتر شد.

و این یک روش ساده تر و قابل اعتمادتر برای تحویل سوخت نسبت به کاربراتورها است. اکثر EFI می توانند مشکلات را خود تشخیص دهند و تعمیرات را ساده تر کنند. قطعات ارزان و در همه جا موجود هستند و بیشتر در بسیاری از خودروسازان به اشتراک گذاشته می شوند. اصلاح یا تعمیر آن در میدان به راحتی کاربراتور نیست، اما قابلیت اطمینان تزریق سوخت از کاربراتور بسیار بیشتر است.

مطلب مرتبط:چگونه بدنه دریچه گاز خودرو را تمیز کنیم –آموزش مکانیک خودرو