سیستم سوخت رسانی خودرو چیست و چه اجزایی دارد؟

خیلی مهمه که بدونیم یه ماشین چطور بنزین می‌سوزونه تا خوب راه بره. اصلی‌ترین چیزی که توی این قضیه تأثیر داره، سیستم سوخت‌رسانی ماشینه. این سیستم باید به اندازه و به موقع بنزین رو برسونه به جایی که آتش می‌گیره، یعنی محفظه احتراق، تا موتور ماشین درست و حسابی کار کنه.

سیستم‌های سوخت‌رسانی دو مدل‌ان: یکی کاربراتوری و یکی انژکتوری. سیستم‌های انژکتوری از اواسط قرن بیستم توی خودروسازی باب شدن و کم‌کم جاشون رو با کاربراتوری عوض کردن. تو این مطلب می‌خوایم ببینیم هر کدوم از این سیستم‌ها چی هستن و چه قطعاتی دارن.

سیستم سوخت رسانی ماشین چیست؟

اگر به‌تازگی خرید خودرو انجام داده‌اید، باید بدانید که سیستم سوخت رسانی خودرو مجموعه‌ای از قطعات را شامل می‌شود که وظیفه انتقال سوخت از باک ماشین به محفظه احتراق را بر عهده دارند. میزان سوخت مورد نیاز محفظه احتراق باتوجه‌به شرایط خودرو (استارت زدن، درجا، حرکت با سرعت‌های مختلف و …) متغیر است. سیستم سوخت‌رسانی ماشین به مجموعه‌ای از قطعات تجهیز شده تا تأمین سوخت مورد نیاز برای احتراق را به میزان کافی و بر اساس زمان‌بندی مناسب انجام دهد. علاوه بر آن، سیستم سوخت رسانی وظیفه دارد تا برای جلوگیری از آسیب دیدن موتور ماشین، ناخالصی‌های موجود در سوخت را فیلتر کند. این موضوع نقش تعیین کننده در جلوگیری از آسیب دیدن قطعات موتور خودرو دارد. روی‌هم‌رفته، مهم‌ترین وظایف سیستم سوخت رسانی ماشین را می‌توان به‌صورت زیر برشمرد:

• ذخیره سوخت
• انتقال سوخت از باک به محفظه احتراق موتور
• فیلتر و تصفیه سوخت
• تنظیم فشار سوخت
• تنظیم نحوه پاشش سوخت به محفظه احتراق

شاخص AFR در سیستم سوخت رسانی ماشین چیست؟

یکی از مهم‌ترین چیزایی که برای سنجش عملکرد سیستم سوخت‌رسانی ماشین استفاده می‌شه، نسبت هوا به سوخته که بهش می‌گن AFR. این نسبت نشون می‌ده که چقدر هوا و سوخت باید با هم قاطی بشن تا توی محفظه احتراق موتور بسوزن. آزمایشگاه‌های تخصصی بعد از کلی تست به این نتیجه رسیدن که بهترین مقدار AFR برای سیستم سوخت‌رسانی ماشین 14.7 به 1 هست. یعنی توی ترکیب سوخت و هوا، باید 14.7 واحد هوا و 1 واحد سوخت باشه. البته این عدد بیشتر با در نظر گرفتن مسائل محیط زیستی به دست اومده.

توی شاخص AFR، مقدار سوخت همیشه ثابت و برابر 1 در نظر گرفته می‌شه، ولی مقدار هوا می‌تونه تغییر کنه. اگه هوایی که وارد محفظه احتراق می‌شه بیشتر از 14.7 واحد باشه، آلاینده‌هایی که توشون نیتروژن هست توی دود اگزوز ماشین زیاد می‌شه و این مقدارش به حد خطرناکی می‌رسه که استانداردهای محیط زیستی اصلاً قبولش نمی‌کنن. به خاطر همینه که توی خیلی از ماشین‌ها، شاخص AFR معمولاً یه کم کمتر از 14.7 به 1 تنظیم می‌شه. توی این حالت هم چون اکسیژن کمتری با سوخت ترکیب می‌شه، یه بخشی از سوخت خوب نمی‌سوزه و آلاینده‌های کربنی تولید می‌کنه. البته ضرر محیط زیستی این آلاینده‌ها خیلی کمتر از اونایی هست که گاز نیتروژن دارن.

انواع سیستم سوخت رسانی خودرو

خب، بیایین این متن رو یه جور دیگه و خودمونی براتون بازنویسی کنم. اگه بخوایم سیستم سوخت‌رسانی ماشین رو بر اساس نحوه نظارت و کنترل دسته‌بندی کنیم، دو تا مدل اصلی داریم:

۱. سیستم سوخت‌رسانی مدار باز
۲. سیستم سوخت‌رسانی مدار بسته

توی سیستم مدار باز، هیچ نظارتی روی این که سوخت و هوا چقدر دقیق با هم مخلوط بشن تو محفظه احتراق وجود نداره. ولی توی سیستم مدار بسته، یه سنسور اکسیژن سر راه گازهای خروجی به سمت اگزوز می‌ذارن. این سنسور اندازه می‌گیره که چقدر اکسیژن توی گازهایی که از موتور خارج می‌شه وجود داره. بعدش سیگنال‌هایی به ایسیوی ماشین می‌فرسته تا عملکرد سیستم سوخت‌رسانی رو تنظیم کنه. تقریباً همه ماشین‌هایی که از اول قرن ۲۱ به بعد ساخته شدن، از نوع مدار بسته هستن.

یه دسته‌بندی دیگه هم بر اساس نحوه کارکرد داریم که سیستم سوخت‌رسانی ماشین رو به دو تا گروه تقسیم می‌کنه:

۱. سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری
۲. سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری

حالا بیایم درباره هر کدوم از این دو تا دسته یه کم بیشتر توضیح بدیم.

1. سیستم سوخت رسانی کاربراتوری

تا دهه هشتاد میلادی، تقریباً همه ماشین‌ها از سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری استفاده می‌کردن. کاربراتور همون قطعه‌ایه که بین راه هوای ورودی به موتور قرار می‌گیره. وقتی پیستون داخل سیلندر می‌ره پایین، کار تزریق سوخت و هوا تو کاربراتور شروع می‌شه.

اول از همه، دریچه گاز کاربراتور باز می‌شه و هوا می‌ره توش. بعدش نوبت به سوخت می‌رسه. پمپ بنزین، سوخت رو از باک ماشین می‌فرسته به یه محفظه کوچیک به اسم ژیگلور تو کاربراتور. یه قطعه دیگه به اسم ونتوری هم تو کاربراتور هست که با ایجاد خلأ، سوخت رو از ژیگلور می‌مکه. اینجوری سوخت و هوا تو کاربراتور قاطی می‌شن و بعدش می‌رن سمت محفظه احتراق.

اما این سیستم کاربراتوری یه سری مشکلات اساسی داره که باعث شده دیگه تو خودروسازی امروز استفاده نشه. مهم‌ترین ضعف‌هاش ایناست:

– نمی‌تونه نسبت سوخت و هوا رو درست با شرایط رانندگی هماهنگ کنه
– خیلی به شرایط آب و هوایی حساسه
– سوخت رو بین سیلندرها یکسان پخش نمی‌کنه
– خیلی به کیفیت سوخت حساسه

2. سیستم سوخت رسانی انژکتوری

سیستم سوخت رسانی انژکتوری با هدف برطرف کردن مشکلات سیستم کاربراتوری پایه‌گذاری شد. در سیستم انژکتوری، فرآیند پاشش سوخت با استفاده از قطعه‌ای به نام انژکتور در سیلندر اتفاق می‌افتد. در واقع سوخت با استفاده از پمپ از باک سوخت به انژکتور انتقال می‌یابد. پاشش سوخت از طریق سوزن انژکتور به صورت پودری انجام می‌پذیرد.

این فرآیند کیفیت اختلاط سوخت و هوا را افزایش می‌دهد که منجر به ارتقای راندمان احتراق می‌شود. علاوه بر آن، در سیستم سوخت رسانی انژکتوری تعداد زیادی سنسور وجود دارد که ضمن پایش عملکرد بخش‌های مختلف، باعث می‌شوند فرآیند تنظیم اختلاط سوخت و هوا متناسب با شرایط رانندگی به صورت بهینه انجام بگیرد.

مهم‌ترین مزایای سیستم سوخت رسانی انژکتوری در مقایسه با کاربراتوری عبارت‌اند از:

• ارتقای راندمان احتراق موتور
• کمک به روشن شدن راحت‌تر ماشین در آب‌وهوای سرد
• بهبود قابلیت شتاب‌گیری ماشین
• کاهش مصرف سوخت
• کاهش میزان آلاینده‌ها

این مزایا موجب شده تا مواردی مانند قیمت بالا و حساس بودن قطعات سیستم انژکتوری نیز مانع از به‌کارگیری آن در صنعت خودروسازی نشود.

اجزای سیستم سوخت رسانی خودرو انژکتوری

مهم‌ترین اجزای تشکیل‌دهنده سیستم سوخت رسانی انژکتوری و وظایف هر یک از آن‌ها عبارت‌اند از:

• انژکتور: پاشش سوخت به سیلندر
• کویل دوبل: جرقه‌زنی
• دلکو: تنظیم عملیات جرقه‌زنی
• باک بنزین: محل ذخیره سوخت
• پمپ بنزین: انتقال سوخت از باک به انژکتور

همان‌طور که اشاره کردیم، تعدادی سنسور برای کمک به عملکرد بهینه سیستم سوخت رسانی ماشین نیز وجود دارند که عبارت‌اند از:

• سنسور دریجه گاز: اندازه‌گیری میزان دقیق سوخت
• سنسور دمای هوا: اندازه‌گیری دمای هوای ورودی به موتور
• سنسور فشار هوا: اندازه‌گیری فشار هوای ورودی به موتور
• سنسور دور موتور: اندازه‌گیری دور موتور خودرو
• سنسور ضربه یا ناک: گزارش احتراق ناقص و ناک موتور به کامپیوتر
• سنسور اکسیژن: اندازه‌گیری اکسیژن موجود در گازهای خروجی موتور

انواع سیستم سوخت رسانی ماشین انژکتوری

انواع سیستم‌های سوخت‌رسانی انژکتوری ماشین رو بر اساس طراحی‌شون می‌شه به سه دسته زیر تقسیم کرد:

– سیستم پاشش سوخت تک‌نقطه‌ای (SPFI)
– سیستم پاشش سوخت چندنقطه‌ای (MPFI)
– سیستم پاشش سوخت مستقیم (GDI)

تو سیستم تک‌نقطه‌ای، فقط یک انژکتور هست که سوخت رو به همه سیلندرها می‌پاشه. این باعث می‌شه سرعت رسیدن سوخت به سیلندرها کم باشه. برای حل این مشکل، سیستم چندنقطه‌ای رو درست کردن که توش به‌ازای هر سیلندر یه انژکتور داریم و سرعت کار سیستم سوخت‌رسانی ماشین بهتر می‌شه.

تو سیستم GDI، سوخت مستقیم می‌ره توی سیلندر و پاشش از راه سوپاپ‌های ورود هوا به سیلندرها انجام نمی‌شه. این سیستم نسبت به دو تا قبلی دقیق‌تر عمل می‌کنه، ولی در عوض گرون‌تر هم هست.

کلام پایانی

توی این مطلب، درباره سیستم سوخت‌رسانی ماشین حرف زدیم و با مدل‌های مختلفش آشنا شدیم. شک نکنید که یکی از کلیدی‌ترین بخش‌های هر خودرو، همون سیستم سوخت‌رسانیه که مستقیماً روی کیفیت کار ماشین تأثیر می‌ذاره. امروزه دیگه سیستم‌های کاربراتوری قدیمی از رده خارج شدن و جاشون رو به مدل‌های انژکتوری دادن. البته توی صنعت خودروسازی هنوزم نوآوری تو سیستم‌های سوخت‌رسانی انژکتوری ادامه داره تا بتونن راندمان احتراق ماشین رو بالاتر ببرن.