موتور پراید انژکتوری چگونه کار می کند ؟

چگونگی عملکرد موتورهای انژکتوری بنزینی(پراید)

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 مسائل 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 ۱۳۰۰سی سی معمولی در شرایط مطلوب دارای قدرتی در حدود ۶۰تا ۷۰اسب بخار با مصرف ۹ تا ۱۱لیتر در ۱۰۰ کیلومتر هست  اما موتور پراید انژکتوری با گنجایش حدود ۱۳۰۰سی سی دارای قدرتی در حدود ۷۰ اسب بخار هست و مصرفی در حدود ۷ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر هست . به علاوه میزان آلایندگی این موتور از یک موتور کاربراتوری ۱۰۰۰ سی سی هم کمتر هست . چنین اختلاف فاحشی در قدرت و مقدار مصرف به این علت است که بازده موتور 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 .

سیستم هوای ورودی :

هوای ورودی ابتدا از مجرایی گذشته و وارد محفظه فیلتر می شود و سپس از مجموعه دریچه گاز می گذرد پدال گاز به دریچه گاز متصل است یک سنسور به دریچه گاز متصل است و مقدار فشرده شدن پدال گاز را به ECU گزارش می کند.

موتور پله ای در این مجموعه مستقل از پای راننده هوا را با فرمان ECU در مواقع لزوم کم یا زیاد میکند .

هوا پس از عبور از دریچه گاز وارد مخزن آرامش می شود در این محفظه نوسان فشار هوا از بین رفته و میزان دمای آن و خلا موجود در محفظه اندازه گیری میشود. سپس هوا در اختیار سیلندری که در حال مکش است قرار می گیرد . به این ترتیب  هوا وارد منیفولد سیلندر در حال مکش شده و درست قبل از ورود به سیلندر مقدار سوخت مورد نیاز که توسط ECU کنترل می شود از سوزن انژکتور با فشار تزریق می شود سوخت در این حالت به صورت پودر در می آید.
و سپس مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر می شود. طراحی مسیرهای جریان هوا به گونه ای صورت گرفته که کمترین میزان فشار و نوسان و یا مقاومت را در برابر جریان هوا داشته باشد.

سیستم سوخت رسانی :

سیستم سوخت رسانی عملیات تامین سوخت مورد نیاز برای مخلوط شدن با هوا با نسبت و فشار مشخص انجام می دهد کامپیوتر مرکزی براساس اطلاعات به دست آمده از سنسورها مقدار سوخت بهینه را محاسبه می کند و سیگنالهای فعال کننده را به انژکتورها ارسال می کند. ( توجه داشته باشید که مقدار سوخت با کم و زیاد کردن زمان کار کرد سوزن انژکتور انجام می شود نه کم و زیاد شدن فشار سوخت یا افزایش باز شدن دهانه سوزن ) در اولین مرحله تامین سوخت پمپ بنزین به وسیله سیگنال ارسالی از کامپیوتر مرکزی (ECU) فعال می شود .

پمپ بنزین معمولا در کنار باک و یا در بعضی از مدلها برای کاهش صدا در داخل باک کار گذاشته می شود . ( در بیشتر خودروهای ان‍ژکتوری هنگامی که سوئیچ را روشن می کنید صدای پمپ به وضوح قابل شنیدن است که در صورتی که بعد از مدت کوتاهی موتور را روشن نکنید با تامین فشار مورد نیاز بنزین در پشت انژکتورها پمپ خاموش می شود )

بنزین مکیده شده ابتدا از یک فیلتر ذرات درشت که در باک نصب شده عبور می کند سپس با عبور از فیلتر بسیار ظریف به سمت انژکتورها هدایت می شود .

قبل از مرحله تزریق توسط یک رگلاتور فشار آن تنظیم می شود .
عمل تزریق سوخت توسط انژکتورها به صورت الکترومغناطیسی و به وسیله سیگنال ارسال شده توسط ECU به سیم پیچ داخل انژکتور صورت میگیرد که بعد رسیدن سیگنال به سیم پیچ باعث مغناطیسی شدن آن و باز شدن دهانه نازل و تزریق بنزین می شود .

توجه داشته باشید که مقدار باز شدن دهانه نازل همیشه ثابت است و مقدار سوخت به وسیله مدت زمان باز بودن دریچه نازل صورت می گیرد این زمان توسط ECU کنترل می شود و دقیقا مطابق با دور موتور است .این سوخت پشت سوپاپ ورودی هرسیلندر به هوا ی در حال ورود تزریق میشود.

واحد باز بینی موتور(ECU)

واحد باز بینی موتور که با نام دیگری یعنی سیستم مدیریت موتور (Engine Management System) نیز شناخته میشود, قطعه ای الکترونیکی است ,اساسا یک محاسبه کننده و بخشی از سیستم درونی احتراق موتور است که سیگنالهای متعددی را در موتور می خواند واز آن اطلاعات, برای کنترل سیستم احتراق استفاده میکند.
این وسیله کنترل کننده دقیق عملیات موتور, بهینه کننده مصرف سوخت( اما نه بطور مستقیم) برای ایجاد قدرت بیشتر موتور و در نهایت ایجاد کننده شرایطی برای آلودگی کمتر محیط زیست توسط موتورهای دارای این مزیت نسبت به نسل اولیه موتورها (موتورهای با سیستم کاربراتوری) است.

کامپیوتر پراید زیر داشبورد سمت راننده نزدیک به فرمان می باشد.
ECU به دلیل درگیری تنگاتنگ با عملیات موزون موتور ( درحد میلی ثانیه به میلی ثانیه) میتواند نتایج مختلفی به همراه داشته باشد که موتورهای کاربراتوری فاقد انجام آن هستند؛ از قبیل:

▪ کاهش مصرف سوخت

این سیستم تمامی اطلاعات ضروری کارکرد موتور ( نظیر سرعت موتور، بار موتور، درجه حرارت، میزان گشودگی دریچه گاز ) را جهت تطابق دقیق شرایط کارکرد دینامیکی یا ساکن مشخص کرده و بدینوسیله مقدار دقیق سوخت مورد نیاز موتور را تحت شرایط مشخص شده تامین می کند .

▪ افزایش بازده موتور

این سیستم آزادی عمل بیشتری را جهت پر شدن کامل سیلندر ( بازده حجم) و با گشتاور بالاتر فراهم می کنند . این عمل باعث افزایش توان خروجی و نیز بهبود نمودار گشتاور خواهد شد . هم چنین قابلیت تطابق با سیستمهای اندازه گیری جداگانه سوخت و هوا را نیز دارا می باشد .

قابلیت شتابگیری سریع

تمامی سیستمهای انژکتوری خود را با تغییرات بار موتور در هر شرایط کارکرد بدون هیچ وقفه‌ای مطابقت می دهند . .

قابلیت استارت بهتر در هوای سرد

مقدار دقیق سوخت مطابق با درجه حرارت موتور و سرعت استارت مشخص گردیده و امکان استارت سریع و پایداری سیستم موتور در دور آرام را فراهم می کند . در فاز گرم شدن موتور سیستم دقیقا از مقدار مشخصی سوخت جهت راه اندازی سیستم و در پاسخگویی به نیاز دریچه گاز در تامین کمترین مقدار مصرف سوخت استفاده می کنند.

آلودگی خروجی کمتر

در این سیستم مخلوط سوخت – هوا تاثیر مستقیمی بر  گازهای خروجی از اگزوز خواهد داشت . دقت کارکرد سیستمهای جدید امکان ثابت نگهداشتن شکل مخلوط سوخت – هوا را فراهم آورده است .