mohamad.s
03-07-2011, 03:20 PM
چگونه یک سیستم سوخت رسانی انژکتوری کار میکند :
سیستم سوخت رسانی که در ماشینهای مدرن استفاده میشود خیلی سالها پیش تغییر کرده است .
در سال 1990 سوبارو جاستی ( Subaru Jasty ) تنها اتومبیل کاربراتوری بود که در آمریکا فروخته شد . در مدل سال بعد جاستی سیستم سوخت رسانی انژکتوری داشت . اما سیستم سوخت رسانی انژکتوری حدودا از سال 1950 وجود داشته و سیستم سوخت رسانی انژکتوری الکترونیکی در ماشینهای اروپایی از سال 1980 شروع شده است .
امروزه تمامی اتومبیلهای فروخته شده در آمریکا مجهز به سیستم سوخت رسانی انژکتوری هستند .
در این مقاله ما یاد خواهیم گرفت که چگونه سوخت به داخل سیلندرهای موتور میرود و دوره هایی مثل " multi point fuel injection" و " Throttle body fuel injection system " به چه معنی هستند . همچنین یاد خواهیم گرفت که چگونه عمل chip ها میتونه نیروی بیشتری به موتورشما بده .
ساقط شدن کاربراتور :
در اکثر موتورهای احتراق درونی ، کاربراتور دستگاهی بوده است که سوخت موتور را تامین میکند . دربسیاری از ماشینهای دیگه مثل Lawnmowers و Chainsaws هنوز هم کاربراتور وجود دارد . اما چون اتومبیل پیشرفته کرده ، کاربراتور بیشتر از پیش برای مدیریت نیازهای موتور پیچیده شده است .
برای مثال برای اداره کردن تعدادی ازعملکردها کاربراتور 5 مدار مختلف داشت :
مدار اصلی ( main circuit ) که سوخت کافی را برای حرکت کم مصرف تهیه میکند .
مدار Idle : که سوخت کافی برای درجا کار کردن موتور تهیه میکند
پمپ شتابدهنده ( Accelerator pupm ( : که زمانیکه پدال گاز برای نخستین بار فشار داده میشود یک انفجار اضافی سوخت ایجاد میکند که باعث کم شدن مکث قبل از سرعت گرفتن موتور میشود .
مدار power enrichment circuit : برای زمانی که ماشین در سربالایی میرود یا چیزی را بکسل میکند ، سوخت بیشتری ایجاد میکند .
ساسات ( choke ) : برای زمانی که موتور سرد است سوخت بیشتری ایجاد میکند تا موتورر بکار بیافتد .
به منظور مدیریت درخواست ارسال دقیق سوخت catalytic enverters ( ف_*ل_ن*__ر شیمیایی که به لوله اگزوز وصل است و دود ماشین را برای کاهش آلودگی هوا پالایش میکند ) معرفی شد .
کنترل خیلی دقیق نسبت هوا به سوخت برای ثمر بخشی ف_*ل_ن*__ر هوا واجب شد .
سنسورهای اکسیژن هشدار میدهند که مقدار اکسیژن در حال تمام شدن است و واحد کنترل موتور از این اطلاعات استفاده میکند تا نسبت هوا به سوخت را در زمان واقعی تنظیم کند که این عمل closed loop conrtrol نامیده میشود .
امکان اینکه این کنترل با کاربراتورها انجام شود وجود نداشت .
برای یک دوره کوتاه ، کاربراتورهای کنترل الکترونیکی قبل ازاینکه سیستم سوخت رسانی انژکتوری این وظیفه را به عهده بگیرد وجود داشت .
اما این کاربراتورهای الکترونیکی خیلی پیچیده تر از مدلهای مکانیکی بودند .
ابتدائا کاربراتورها با throttle body fuel injection system (که همچنین به نامهای single point یا سیستم های انژکتوری مرکزی شناخته میشدند ) جانشین گردیدند که بصورت یک کنترل شونده برقی یکپارچه جریان سوخت تزریقی را به داخل throttle body تنظیم میکند .
....
تدریجا موتورهای جدید طراحی شدند و throttle body fuel injcetcion system به multi point fuel injection ( که همچنین به نام port , multi-point , یا sequential شناخته میشود ) تبدیل شد . این سیستمها یک سوخت رسانی انژکتوری برای هر سیلندر دارند . معمولاجایگیری آنها طوری است که به صورت مستقیم به دهانه سوپاپ پاشیده میشوند . این سیستمها میزان سوخت را به طور دقیقتری میسنجند و عکس العمل سریعتری اعمال میکنند .
زمانی که شما به گاز فشار وارد میکنید :
پدال گاز در ماشین شما به throttle volve ( دریچه کنترل هوا ) وصل میشود . این دریچه تنظیم میکند که چه مقدار هوا به داخل موتور وارد بشود ، در نتیجه و در واقع پدال گاز ، پدال هواست .
زمانی که شما روی پدال گاز فشار وارد میکنید ، throttle volve برای ممانعت از ورود هوای زیادتر ، بیشتر باز میشود . واحد کنترل موتور ( ECU ) ( کامپیوتری که همه اجزاء الکترونیکی موتور شما را کنترل میکند ) مراقب است که دریچه کنترل هوا آزاد باشه و میزان سوخت را قبل از اینکه هوای بیشتری به داخل موتور برود افزایش دهد .
افزایش میزان سوخت در لحظه بازشدن دریچه کنترل هوا با اهمیت است ، چرا که ممکن است یک مکث ایچاد بشود طوری که مقداری هوا روی سیلندرها اثر کند بدون اینکه سوخت کافی در اونها باشه .
سنسورها توده هوای وارد شده به موتور همچنین میزان اکسیژن در اگزوز را تنظیم میکنند .
ECU از این اطلاعات برای تعدیل و تنظیم کردن سوخت رسانی استفاده میکند به طوریکه نسبت هوا به سوخت صحیح باشد .
انژکتور:
تزریق کننده سوخت چیزی نیست جز یک دریچه کنترل شونده الکترونیکی که با تحت فشار قرارگرفتن سوخت بوسیله یک پمپ سوخت در ماشین شما آماده میشود و امکان بازشدن و بسته شدن در مرتبه های زیاد در هر ثانیه رو دارد .
زمانی که به انژکتور ( تزریق کننده ) انرژی داده میشود یک electromagnet ( آهنربای برقی ) به سمت یک پیسوتی که دریچه رو باز میکنه حرکت میکند ، در نتیجه سوخت فشار داده شده به خارج از یک لوله پاشیده میشود .
لوله برای پخش کردن سوخت تا بهترین حد ممکن طراحی شده بطوریکه سوخت میتونه به راحتی شعله ور بشه .
مقدار سوخت تهیه شده بوسیله میزان لحظه ای که انژکتور سوخت باز میمونه تعیین میشه که این pulse width نامیده شده و بوسیله ECU کنترل میشود .
انژکتورها روی یک شیر چند راهه داخلی سوار میشوند بطوریکه آنها سوخت را مستقیما به دریچه های داخلی میپاشند . یک لوله که fuel rail نامیده میشود ، فشار سوخت به تمام انژکتورها را فراهم میکند .
برای اینکه میزان صحیح سوخت فراهم بشود ، واحد کنترل موتور به مجموعه کاملی از تعداد زیادی سنسور تجهیز میشود ....
سنسورهای موتور :
برای اینکه مقدار مناسب سوخت برای هر oprating condition فراهم بشه ، واحد کنترل موتور ( ECU ) باید دسته بزرگ سنسورهای درونی رو تنظیم کنه .
تعدادی از این سنسورها به شرح زیر هستند :
mass airflow sensor : اي سي يو ( ECU ) بر توه هوای وارد شده بر موتور اثر میکند.
Oxygen sensor(s) : میزان اکسیژن در اگزوز را کنترل و تظیم میکند بطوری که ECU میتواند تعیین بکند که چه مقدار مخلوط سوخت پر نیرو یا کم نیرو بوده و در نتیجه آن را نتظیم میکند .
Throttle position sensor : مکان و موقعیت دریچه هوا را تنظیم میکند ( مقدار هوایی که به داخل موتور میرسد را محاسبه میکند )
بنابراین ECU میتواند سریعا برای تغییرات عکس العمل نشان داده و به مقدار مورد نیاز میزان سوخت را افزایش یا کاهش دهد .
coolant temperature sensor : به ECU این امکان را میدهد که لحظه ای که موتور به دمای موثرش رسیده را تعیین کند .
voltage sensor : سیستم ولتاژ ماشین را تنظیم میکند بطوریکه ECU میتواند سرعت در جا کارکردن موتور را زمانی که ولتاژ افت کرده ، زیاد کند .
Manifoled absolute pressure sensor : فشار هوا را در دهانه لوله چند منظوره تنظیم میکند .
میزان هوا که در داخل موتور شروع به کم شدن میکند ، نشانه خوبی است از اینکه چه مقدار نیرو تولید میشود ، و بیشتر هوایی که به داخل موتور میرود ، کمتر از میزان فشار لوله چند منظوره است ، بطوریکه این میزان برای اندازه گیری مقدار نیروی تولید شده استفاده میشود .
Engine speed sensor : سرعت موتور را نتظیم میکند ، که یکی از فاکتورهایی است که برای محاسبه دامنه تپ زدن موتور ( pulse width ) استفاده میشود.
دو نوع کنترل اصلی برای سیستمهای multi - port وجود دارند :
1- انژکتورهای سوخت همه میتوانند در یک زمان باز بشوند ، 2 - هرکدام میتواند تنها قبل ازباز شدن دریچه درونی برای سیلندرهایش ، باز بشود . اسم این عمل sequential multi-port fuel injection است .
فایده ناشی از سوخت رسانی تزریقی این است که اگر راننده باعث ایجاد یکسری تغییرات ناگهانی بشود سیستم میتواند عکس العمل سریعتری نشان بدهد ....
سیستم سوخت رسانی که در ماشینهای مدرن استفاده میشود خیلی سالها پیش تغییر کرده است .
در سال 1990 سوبارو جاستی ( Subaru Jasty ) تنها اتومبیل کاربراتوری بود که در آمریکا فروخته شد . در مدل سال بعد جاستی سیستم سوخت رسانی انژکتوری داشت . اما سیستم سوخت رسانی انژکتوری حدودا از سال 1950 وجود داشته و سیستم سوخت رسانی انژکتوری الکترونیکی در ماشینهای اروپایی از سال 1980 شروع شده است .
امروزه تمامی اتومبیلهای فروخته شده در آمریکا مجهز به سیستم سوخت رسانی انژکتوری هستند .
در این مقاله ما یاد خواهیم گرفت که چگونه سوخت به داخل سیلندرهای موتور میرود و دوره هایی مثل " multi point fuel injection" و " Throttle body fuel injection system " به چه معنی هستند . همچنین یاد خواهیم گرفت که چگونه عمل chip ها میتونه نیروی بیشتری به موتورشما بده .
ساقط شدن کاربراتور :
در اکثر موتورهای احتراق درونی ، کاربراتور دستگاهی بوده است که سوخت موتور را تامین میکند . دربسیاری از ماشینهای دیگه مثل Lawnmowers و Chainsaws هنوز هم کاربراتور وجود دارد . اما چون اتومبیل پیشرفته کرده ، کاربراتور بیشتر از پیش برای مدیریت نیازهای موتور پیچیده شده است .
برای مثال برای اداره کردن تعدادی ازعملکردها کاربراتور 5 مدار مختلف داشت :
مدار اصلی ( main circuit ) که سوخت کافی را برای حرکت کم مصرف تهیه میکند .
مدار Idle : که سوخت کافی برای درجا کار کردن موتور تهیه میکند
پمپ شتابدهنده ( Accelerator pupm ( : که زمانیکه پدال گاز برای نخستین بار فشار داده میشود یک انفجار اضافی سوخت ایجاد میکند که باعث کم شدن مکث قبل از سرعت گرفتن موتور میشود .
مدار power enrichment circuit : برای زمانی که ماشین در سربالایی میرود یا چیزی را بکسل میکند ، سوخت بیشتری ایجاد میکند .
ساسات ( choke ) : برای زمانی که موتور سرد است سوخت بیشتری ایجاد میکند تا موتورر بکار بیافتد .
به منظور مدیریت درخواست ارسال دقیق سوخت catalytic enverters ( ف_*ل_ن*__ر شیمیایی که به لوله اگزوز وصل است و دود ماشین را برای کاهش آلودگی هوا پالایش میکند ) معرفی شد .
کنترل خیلی دقیق نسبت هوا به سوخت برای ثمر بخشی ف_*ل_ن*__ر هوا واجب شد .
سنسورهای اکسیژن هشدار میدهند که مقدار اکسیژن در حال تمام شدن است و واحد کنترل موتور از این اطلاعات استفاده میکند تا نسبت هوا به سوخت را در زمان واقعی تنظیم کند که این عمل closed loop conrtrol نامیده میشود .
امکان اینکه این کنترل با کاربراتورها انجام شود وجود نداشت .
برای یک دوره کوتاه ، کاربراتورهای کنترل الکترونیکی قبل ازاینکه سیستم سوخت رسانی انژکتوری این وظیفه را به عهده بگیرد وجود داشت .
اما این کاربراتورهای الکترونیکی خیلی پیچیده تر از مدلهای مکانیکی بودند .
ابتدائا کاربراتورها با throttle body fuel injection system (که همچنین به نامهای single point یا سیستم های انژکتوری مرکزی شناخته میشدند ) جانشین گردیدند که بصورت یک کنترل شونده برقی یکپارچه جریان سوخت تزریقی را به داخل throttle body تنظیم میکند .
....
تدریجا موتورهای جدید طراحی شدند و throttle body fuel injcetcion system به multi point fuel injection ( که همچنین به نام port , multi-point , یا sequential شناخته میشود ) تبدیل شد . این سیستمها یک سوخت رسانی انژکتوری برای هر سیلندر دارند . معمولاجایگیری آنها طوری است که به صورت مستقیم به دهانه سوپاپ پاشیده میشوند . این سیستمها میزان سوخت را به طور دقیقتری میسنجند و عکس العمل سریعتری اعمال میکنند .
زمانی که شما به گاز فشار وارد میکنید :
پدال گاز در ماشین شما به throttle volve ( دریچه کنترل هوا ) وصل میشود . این دریچه تنظیم میکند که چه مقدار هوا به داخل موتور وارد بشود ، در نتیجه و در واقع پدال گاز ، پدال هواست .
زمانی که شما روی پدال گاز فشار وارد میکنید ، throttle volve برای ممانعت از ورود هوای زیادتر ، بیشتر باز میشود . واحد کنترل موتور ( ECU ) ( کامپیوتری که همه اجزاء الکترونیکی موتور شما را کنترل میکند ) مراقب است که دریچه کنترل هوا آزاد باشه و میزان سوخت را قبل از اینکه هوای بیشتری به داخل موتور برود افزایش دهد .
افزایش میزان سوخت در لحظه بازشدن دریچه کنترل هوا با اهمیت است ، چرا که ممکن است یک مکث ایچاد بشود طوری که مقداری هوا روی سیلندرها اثر کند بدون اینکه سوخت کافی در اونها باشه .
سنسورها توده هوای وارد شده به موتور همچنین میزان اکسیژن در اگزوز را تنظیم میکنند .
ECU از این اطلاعات برای تعدیل و تنظیم کردن سوخت رسانی استفاده میکند به طوریکه نسبت هوا به سوخت صحیح باشد .
انژکتور:
تزریق کننده سوخت چیزی نیست جز یک دریچه کنترل شونده الکترونیکی که با تحت فشار قرارگرفتن سوخت بوسیله یک پمپ سوخت در ماشین شما آماده میشود و امکان بازشدن و بسته شدن در مرتبه های زیاد در هر ثانیه رو دارد .
زمانی که به انژکتور ( تزریق کننده ) انرژی داده میشود یک electromagnet ( آهنربای برقی ) به سمت یک پیسوتی که دریچه رو باز میکنه حرکت میکند ، در نتیجه سوخت فشار داده شده به خارج از یک لوله پاشیده میشود .
لوله برای پخش کردن سوخت تا بهترین حد ممکن طراحی شده بطوریکه سوخت میتونه به راحتی شعله ور بشه .
مقدار سوخت تهیه شده بوسیله میزان لحظه ای که انژکتور سوخت باز میمونه تعیین میشه که این pulse width نامیده شده و بوسیله ECU کنترل میشود .
انژکتورها روی یک شیر چند راهه داخلی سوار میشوند بطوریکه آنها سوخت را مستقیما به دریچه های داخلی میپاشند . یک لوله که fuel rail نامیده میشود ، فشار سوخت به تمام انژکتورها را فراهم میکند .
برای اینکه میزان صحیح سوخت فراهم بشود ، واحد کنترل موتور به مجموعه کاملی از تعداد زیادی سنسور تجهیز میشود ....
سنسورهای موتور :
برای اینکه مقدار مناسب سوخت برای هر oprating condition فراهم بشه ، واحد کنترل موتور ( ECU ) باید دسته بزرگ سنسورهای درونی رو تنظیم کنه .
تعدادی از این سنسورها به شرح زیر هستند :
mass airflow sensor : اي سي يو ( ECU ) بر توه هوای وارد شده بر موتور اثر میکند.
Oxygen sensor(s) : میزان اکسیژن در اگزوز را کنترل و تظیم میکند بطوری که ECU میتواند تعیین بکند که چه مقدار مخلوط سوخت پر نیرو یا کم نیرو بوده و در نتیجه آن را نتظیم میکند .
Throttle position sensor : مکان و موقعیت دریچه هوا را تنظیم میکند ( مقدار هوایی که به داخل موتور میرسد را محاسبه میکند )
بنابراین ECU میتواند سریعا برای تغییرات عکس العمل نشان داده و به مقدار مورد نیاز میزان سوخت را افزایش یا کاهش دهد .
coolant temperature sensor : به ECU این امکان را میدهد که لحظه ای که موتور به دمای موثرش رسیده را تعیین کند .
voltage sensor : سیستم ولتاژ ماشین را تنظیم میکند بطوریکه ECU میتواند سرعت در جا کارکردن موتور را زمانی که ولتاژ افت کرده ، زیاد کند .
Manifoled absolute pressure sensor : فشار هوا را در دهانه لوله چند منظوره تنظیم میکند .
میزان هوا که در داخل موتور شروع به کم شدن میکند ، نشانه خوبی است از اینکه چه مقدار نیرو تولید میشود ، و بیشتر هوایی که به داخل موتور میرود ، کمتر از میزان فشار لوله چند منظوره است ، بطوریکه این میزان برای اندازه گیری مقدار نیروی تولید شده استفاده میشود .
Engine speed sensor : سرعت موتور را نتظیم میکند ، که یکی از فاکتورهایی است که برای محاسبه دامنه تپ زدن موتور ( pulse width ) استفاده میشود.
دو نوع کنترل اصلی برای سیستمهای multi - port وجود دارند :
1- انژکتورهای سوخت همه میتوانند در یک زمان باز بشوند ، 2 - هرکدام میتواند تنها قبل ازباز شدن دریچه درونی برای سیلندرهایش ، باز بشود . اسم این عمل sequential multi-port fuel injection است .
فایده ناشی از سوخت رسانی تزریقی این است که اگر راننده باعث ایجاد یکسری تغییرات ناگهانی بشود سیستم میتواند عکس العمل سریعتری نشان بدهد ....