شاهكار مكانيك
عمومی 

سيستم سوخت رساني انژكتوري

سيستم هاي سوخت رساني انژكتوري برقي با كنترل الكترونيكي در موتورهاي بنزيني ، ديزل،گازسوز، دوگانه سوز

         

         

 

يكي از مهتمرين عوامل مؤثر بر راندمان يك موتوري درون‌سوز سيستم سوخت‌رساني آن مي‌باشد و در سيستم‌هاي سخت‌رساني انژكتوري نتعيين‌كننده اصلي انژكتوري است كه مي‌تواند با عملكرد موثر خود نقش زيادي در افزايش راندمان و كهش آلودگي داشته باشد. عملكرد انژكتور به طور ساده يك شير برقي است كه در زمان مناسب باز شده و سوخت ر به صورت پودر به سيال اطراف خود تزريق مي‌كند. علت پودر شدن سوخت اختلاف فشار بين قبل و بعد از سوزن انژكتور است. قبل از  سوزن انژكتور فشار در موتورهاي بنزيني تزريق غيرمستقيم ... بار و تزريق مستقيم بين ... تا ... بار و در موتورهاي ديزل ... تا ... باز است و در محل تزريق (جريان هوا) در موتورهاي نيتروژن معمول 1 تا 95/0 اتمسفر در تزريق مستقيم يا اتمسفر تا ... اتمسفر و در موتورهاي ديزلي بين ـــــــ تا ــــــ بار است. قطر سوراخ‌هاي انژكتور و تعداد و نحوه آرايش و زاويه سوزن‌ها نسبت به محور افقي انژكتور، تزريق به هواي ساكن يا در حال حركت و دماي هوا از پارامترهايي هستند كه بر عملكرد انژكتور و در نهايت راندمان و الودگي موتوري و خودرو مؤثرند.

 

         

انژکتورinjector

         

 

 

 

انژکتورinjector

 

 که معادل فارسی آن افشانه یا اسپره کننده است دراوایل قرن بیستم توسط رابرت بوش بنیانگذار کمپانی عظیم بوش (bosch) درآلمان اختراع شد. انژکتور هرچند امروزه درتمام موتورهای درونسوز شامل بنزینی ودیزل -گازسوزودوگانه سوز کابرد دارد ولی در ابتدا صرفاً برای استفاده درموتورهای دیزل طراحی شد. انژکتور درواقع نقطه تمایز موتور دیزل با بنزینی است واساس موتردیزل راتشکیل می دهد. بطور خلاصه می توان گفت انژکتور در واقع یک شیر پودر کننده سوخت بر روی هوای ورودی(موتور بنزینی) یا متراکم شده( موتور دیزل) می باشد.انژکتور های الکترومقناتیسی که در موتورهای جدید استفاده می شوند بطور هوشمند توسط واحد مدیریت موتور (ECU)کنترل می شوند . از دیگر شرکتهای مهم سازنده انژکتور زیمنس می باشد. 

 

 

 

 

         

نحوه عمل کرد سیستم سوخت رسانی موتور دیزل

ساخت موتور ديزل از سال۱۹۲۷ وبا اختراع پمپ انژكتور توسط رابرت بوش رونق گرفت

 

 سیستم سوخت رسانی در موتور دیزل به این ترتیب عمل  می کند که ابتدا گازوییل از باک توسط پمپ برقی گرفته شده وپس ازعبوراز فیلتروارد پمپ فشار بالای مکانیکی می شود این پمپ که نیروی خود راازمیل سوپاپ می گیرد فشار سوخت را بسیاربالا می برد وبه دروون ریل سوخت رسانی فشرده

تفاوت موتورهاي بنزيني كاربراتوري با انژكتوري  علاوه بر وجود انژكتور بجاي كاربراتور دارا بودن واحد مديريت موتور يا به اختصار ECU ‌مي باشد. در موتورهاي كاربراتوري سيستم هاي مختلفي كه بايد فعاليت مي كردند تا يك موتور بتواند روشن شود و به كار خود ادامه دهد نظير سيستم جرقه زني – سوخترساني –خنك كننده و...مستقل عمل مي كردند ولي در موتورهاي انژكتوري با كنترل الكتريكي تمام سيستم هاي يك موتور زير نظر واحد مديريت موتورECU‌ عمل مي كنند. واحد مديريت موتور با دريافت اطلاعات مورد نياز خود با سرعت   1000 بار در ثانيه توسط حسگرها از ابزارها واجزاي مختلف ومحيط و پردازش آنها اقدام به تعيين شرايط پاشش سوخت و زمان جرقه زني مي كند. واحد بودن مركز تصميم گيري در يك موتور( كه يك هدف را با وجود دارا بودن اجزاء مختلف دنبال مي كنند) اين مزيت را دارد كه تمام موتور هماهنگ تر عمل كند.

 

         

 

 

 

 

 

         

موتورهای بنزینی تزریق مستقیم(GDI)

 

موتورهای اشتعال تراکمیOmpression igntion

 

 یا به تعبیر ساده بنزینی را می توان در دسته بندی های مختلف وزیادی از هر نظر تقسیم کرد .از نظر سوخت رسانی ومحل تزریق سوخت به هوای ورودی به موتور می توان آنها را به دو دسته کلی موتورهای تزریق مستقیم وموتورهای تزریق غیر مستقیم تقسیم کرد . موتورهای تزریق غیر مستقیم که قدیمی تر ورایج تر هستند شامل انواع سیستم های سوخترسانی انژکتوری برقی مثل مترونیک- جترونیک ومونوجترونیک .

 

آشنایی باتاریخچه سیستم های مدیریت موتور ومدیریت سوخت 

 

اولین موتوراحتراق داخلی درسال 1875 توسط نیکولاس اتو ساخته شد که یک موتورچهار زمانه اشتعال جرقه ای بود . تکامل این موتور وبه شکل امروزی آن بواسطه پیشرفت سیستم های مختلف  موتور که ازمهمترین این  سیستم ها سیستم سوخت رسانی است که بیشترین تاثیر را در راندمان وآلودگی موتوردارد .

 

دردودهه آخرقرن 18 وتمام قرن 19  وظیفه سوخترسانی درموتورهای بنزینی برعهده  سیستم سوخترسانی کاربراتوری بود . هرچند کاربراتور دارای اشکالت بسیاری بود ولی درتمام این 130 سال با پیشرفتهایی که کرده بود توانست دوام بیاورد . این پیشرفت ها شامل عرضه کاربراتورهای ونتوری متغییر  به جای کاربراتورهای ونتوری ثابت ، کاربراتورهای چنددهانه و پمپ شتابدهنده  است ولی این امکانات نمی توانست جبران عیب اساسی سیستم های کاربراتوری  که همان ناتوانی درتشخیص دمای هوای ورودی و هوشمند بودن درتشخیص شرایط مختلف رانندگی وسازگاری با آن شرایط  به وسیله تغییر درمخلوط ورودی  سوخت وهوا را کند

         

آشنایی باتاریخچه سیستم های سوخترسانی انژکتوری در موتورهای دیزل

 

توسعه موتورهای دیزل نسبت به بنزینی در طول قرن بیستم همواره با فراز ونشیب زیادی همراه بوده است که عوامل این فراز ونشیب در توسعه شامل نیاز به قدرت زیاد – تولید دوده – بحران های انرژی – جنگهای جهانی اول ودوم –  وضع قوانین متفاوت در کشورهای مختلف – تفاوت نگرش ها به موتوردیزل وآلودگی آن وتغییر نگرش ها به مسئله آلودگی با توسعه علم پزشکی وپیشرفت علوم الکترونیک ورایانه وبه کمک موتوردیزل آمدن این علوم . تاریخچه سیستم سوخترسانی انژکتوری درواقع همان تاریخچه موتور دیزل است چون

         

کنترل آلودگی(Emission control)

 

بخش عمده گازهای اگزوزذرات بی ضرری هستند اما علاوه براینها ،ذرات دیگری هستندکه اگرغلظت آنها که درحدود %1باید باشد بیشترشود می تواند به محیط زیست آسیب برساند وبرای سلامتی انسان نیز بسیار مضرباشد. این یک درصد شامل :

 

 1- گاز منواکسیدکربن (CO)

 

2- اکسیدهای نیتروژن (NOx )

 

3- هیدروکربن نسوخته(HC)

 

 1- گاز منواکسیدکربن (CO) : محصول احتراق ناقص تحت شرایط کمبودهواست بنابراین سطح آلاینده منواکسید کربن به نسبت اختلات سوخت با هوا بستگی دارد.

 

 2- اکسیدهای نیتروژن (NOx ) : گازهای بسیار خطرناکی هستند ونه نتها باعث آسیب به لایه اوزن می شوند بلکه باعث تشکیل باران اسیدی ونیزهوای آلوده به دود وذرات فتوشیمیایی(photo chemical partictec) می شوند. 

 

  3- هیدروکربن نسوخته(HC) : تولید آلاینده هیدروکربن مثل منواکسید کربن حاصل کمبود هوای احتراق یا نرسیدن هوا به مقداری از سوخت است که باعث احتراق ناقص شده ومقداری از سوخت نسوخته یا ناقص بسوزد.

         

سیستم های سوخت رسانی مترونیک (MOTRONIC)

           

      در سیستمهای سوخترسانی مترونیک که رایج ترین نوع سیستم سوخترسانی انژکتوری است ،سوخت ابتدا توسط پمپ بنزین با فشار 100 تا 600 کیلو پاسکال ازدرون باک بنزین به درون ریل سوخت رسانی هدایت می شودوپس ازعبور از صافی وانتقال به محفظه موتور توسط شیلنگ بنزین به درون ریل سوخت رسانی وپشت انژکتورها فشرده می شود.

 

انژکتورها با دریافت فرمان از واحد مدیریت موتور(ECU) فعال شده وبنزین را به پشت سوپاپ هوا اسپره می کنند.  بنزین بخار شده وبه همراه هوای ورودی به درون سیلندر منتقل  می شود وتوسط جرقه شمع که از(ECU) فرمان می گیرد مشتعل می گردد.  تمام این فرایند تحت نظر(ECU) می باشد  که اطلاعات مورد نیاز را از حسگرها دریافت وادوات مختلف راکنترل می کند.

         

معرفی کتاب های مرتبط با سیستم سوخت رسانی

 

 

  سیستم انژکتوری درخودروهای بنزینی  -1

 

  مهندس طهمورث سالک: مترجم

 

ناشر سازمان آموزشی وانتشاراتی علوی

 

اين كتاب تقريبا كامل ترين منبع درمورد سيستم هاي سوخترساني ان‍‍ژكتوري به زبان فارسي است كه تمام انواع سيستم هاي انژكتوري را شرح داده وحدود پنجاه صفحه درمورد آلودگي موتورها بحث كرده است

 (ECU) 2- سیستم های سوخت رسانی انژکتوری با کنترل الکترونیکی 

 

مترجم مهندس شهرام رضایی عدل 

 

ناشر اندیشیاران 

 

این کتاب که تصاویری واضح وزیبا دارد سیستم مدیریت موتورشرکت بوش را به طور کامل شرح داده است  .

         

مقدمه  

 

یکی از مهمترین مسائلی که فکر مردم جهان رابه خود معطوف ساخته است مسئله آلودگی هوا ازیک طرف وکاهش شدید منابع سوختهای فسیلی ازطرف دیگر است بطوری که در خوشبینانه ترین حالت قرن 22 را باید بدون سوختهای فسیلی آغاز کرد .

         

مقایسه بین سوخت های گازی شکل ومایع

 

  1- اختلات بهتر ویکنواخت تر با هوا

 - در نتیجه سوختن کاملتروبه تبع آن کاهش گاز مونواکسیدکربن(CO) وهیدروکربن های نسوخته(HC)

-         کاهش سروصدا وآرام سوزی موتور

-         - وجود مخلوط یکنواخت تردردمای پایین ورودهوا

-         - راه اندازی مطلوب تر

-         - درو آرام ملایم تر

-         - شتاب ملایم تر

 

 

2- حذف گرمای نهان تبخیر

 

 - در نتیجه افزایش راندمان

 

3- عدم نیازبه تبخیر درلحظه راه اندازی

 - در نتیجه  قابل توجه آلاینده ها در لحظه راه اندازی   

 

علت مزایای سوخت گازی شکل نسبت به سوخت مایع :

1- همپوشانی بهتر مولکولهای گاز به دلیل کوچکتر بودن توسط مولکولهای هوا در سوختهای گازی شکل نسبت به سوخت های مایع

 

 

2- عدم نیاز به کسب انرژی به صورت گرما ازهوای ورودی وکاهش دما وجنبش مولکولی هوا

 

3- جنبش مولکولی بالا تر وتداخل سریعتر با هوا

 

 

مزایای سوخت مایع :

 

1- حمل ونقل ساده تروبا هزینه کمتر به جایگاه سوختگیری

 

2- سوختگیری ساده تر

 

3- سبکتر وارزان تر بودن باک وتجهیزات جانبی آن

 

 

 

مزایای سوخت گاز :

 

1- راندمان  بالاتر

 

2- آلودگی کمتر

 

 

 

         

راه‌هاي كاهش مصرف سوخت خودرو

 

 

 

 با توجه به سهميه‌بندي بنزين  و افزايش قيمت آن در سال جاري آگاهي از راه‌هايي جهت كاهش مصرف سوخت خودرو براي رانندگان مي‌تواند مفيد باشد تا هم در ميزان مصرفي بنزين صرفه‌جويي شود و هم هزينه مصرف سوخت خودرو كاهش يابد. براي پيدا كردن راه‌هاي صرفه‌جويي در مصرف سوخت ابتدا بايد عوامل مؤثري بر مصرف سوخت را شناسايي كرد. اين عوامل شامل عوامل محيطي – نحوه رانندگي – خودرو و موتور خودرو مي‌باشد.

 

 

 

 

         

پارامترهای کنترل موتوردرموتورهای بنزیتی

         

1- نسبت هوا به سوخت

 

2- كيفيت مخلوط سوخت وهوا

 

3- انرژي احتراق

 

4- زمان احتراق

 

- نسبت هوا به سوخت (Air- Fuel Ratio A/F )

 

درموتورهای احتراق داخلی مخلوطی از هواوسوخت مخلوط می شود. به طور متوسط براي احتراق 1 kg بنزين به حدود  7 14.  kg هوا احتياج است. فاكتوري به نام فاكتور هوا (Air Factor) براي نشان دادن نسبت  ايده آل استكيومتري به شكل زير تعريف مي كنيم .

 

هواي تئوري مورد نياز / مقدار هواي ورودي

         

طرز کار انژکتور استارت سرد در سیستم های سوخت رسانی انژکتوری درموتورهای بنزینی :

         

 

در موتور های بنزینی مجهز به سیستم سوخت رسانی انژکتوری برقی زمانی که موتور استارت زده می شود و روشن می شود بخصوص در هوای سرد و بایدمخلوط سوخت و هوای ارسالی به موتور از نظر سوخت غنی تر باشد تا هم در هوای سرد موتور سریعتر روشن و گرم شود به همین منظور دراین موتورها از انژکتور استارت سرد استفاده می شود  به این ترتیب که یک انشعاب از ریل سوخت رسانی گرفته می شود و در محل منیفولد هوا به یک انژکتور به نام انژکتور استارت سرد (یا دریچه ی استارت سرد) وصل میشود در زمانی که موتور نیاز به غنی شدن مخلوط ورودی دارد این انژکتور فعال شده و با تزریق بنزین اضافی به هوای ورودی باعث غنی شدن آن  می شود .

+ نوشته شده در  شنبه یکم اردیبهشت 1386ساعت 21:39  توسط حبيب مهرپويافر  |  نظر بدهید نظر بدهید

 

         

معایب انژکتوراستارد سرد

         

 

۱- دریافت نابرابرسوخت توسط سیلندرهاست که نتیجه آن تولید نا برابرقدرت وهمچنین مقدار بسیار زیادی آلودگی درزمانی توسط سیستم تخلیه دود دفع می شود که کاتولیزورهنوزگرم و فعال نشده که بتوانند شروع به کاهش آلودگی کنند دراین زمان هم موتورسرد عامل ایجاد آلودگی است وهم سرد بودن بدنه موتور وتوزیع نابرابرسوخت بین سیلندرها که بعضی از سیلندرها با دریافت سوخت بیش از نیاز، آلودگی زیادی تولید می کنند.

 

۲- مقداری از سوخت تزریق شده توسط انژکتور استارت سرد برروی بدنه مینفولد هوا بصورت فیلم سوخت می نشیند و درزمانی که موتور نیاز به سوخت اضافه دارد مقداری ازآن غیر قابل مصرف می شود ووقتی که موتور گرم شد وبه دنبال آن مینفولد هواگرم شد و فیلم سوخت شروع به بخارشدن و به مصرف موتوررسیدن می کند که دیگر موتورگرم شده ونیازبه سوخت اضافه ندارد وآلودگی اضافه تولید شده ومصرف سوخت بالا می رود هر چند موارد ذکر شده ی بالا در زمان های کمی از کارکرد موتوراتفاق می افتد ولی اگر تعداد(چند باراستارت زدن درروز) این زمان های کوچک  که طی آنها افزایش مصرف سوخت و آلودگی ایجاد می شود را درکنارهم قراردهیم به مقدار قابل توجهی ازآلودگی ومصرف سوخت خواهیم رسید .

 

نتیجه گیری :

 

با بررسی مشکلات حاصل ازانژکتوراستارت سرد درموتوربخصوص درهوای سرد به این نتیجه می رسیم که وجود  یک انژکتوراستارد سرد برای چند سیلندرعامل ایجاد نا برابری در توزیع سوخت بین سیلندر هاست و فاصله ی زیاد بین انژکتور استارت سرد با ورودی سیلندرها (سوپاپ های هوا) عامل تشکیل فیلم سوخت برروی  بدنه مینفولد ورودی است.

         

موتور احتراق جرقه ای یا سیکل اتو

         

 

موتور احتراق جرقه ای یا سیکل اتو، موتوری است احتراقی با منبع اشتعال خارجی که انرژی موجود در سوخت را به انرژی جنبشی تبدیل می کند. این موتورها تجهیزاتی برای ساخت مخلوطی یکنواخت از هوا و سوخت (برمبنای بنزین یا گاز) در خارج محفظه احتراق دارند. در کورس مکش با حرکت پیستون به سمت پایین، مخلوط هوا و سوخت به داخل موتور جریان می یابد. سپس مخلوط وارد شده در طی کورس تراکم تقریباً تا فشار15 تا25 بار متراکم می شود. دمای نهایی شارژ متراکم در سیلندر به حدود 400 الی 600 درجه سانتیگراد می رسد، اما این دما هنوز پایین تر از دما خود اشتعالی مخلوط هوا و بنزین است. در این هنگام یک جرقه زمان بندی شده در خارج موتور، از طریق شمع مخلوط را مشتعل می کند. بنابراین با توجه به اینکه فرآیند احتراق در داخل محفظه احتراق به وقوع می پیوندد، لذا این موتورهارا احتراق داخلی می نامند. در این صورت گاز احتراق (مخلوط هوا وسوخت) مستقیماً به عنوان رسانه عملیاتی، مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه فشار گازهای متراکم به علت آزاد شدن حرارت افزایش می یابد. از آنجا که فشار احتراق به مراتب بالاتر از فشار تراکم است، لذا مازاد فشار از طریق پیستون و سیلندر به کار مکانیکی تبدیل می شود. پس از کورس احتراق پیستون گازهای سوخته شده را تخلیه و مخلوط را تازه وارد محفظه احتراق می کشد.

[ جمعه 1390/09/25 ] [ 16:3 ] [ مهندس :samadfallah ] [ ]
.: Weblog Themes By themzha :.

درباره وبلاگ

این وبلاگ رو برای شمایی که به مکانیک علاقه دارید درست کردم اگه سوالی داشتید بپرسید
لینک های ویژه
امکانات وب