تزریق سوخت چگونه کار می کند؟
وقتی صحبت از عملکرد موتور می شود، چیزهای کمی مهمتر از تحویل سوخت وجود دارد. تمام هوایی که می توانید وارد سیلندرها کنید بدون مقدار مناسب سوخت برای سوزاندن کاری انجام نمی دهد. همانطور که موتورها در طول قرن بیستم توسعه یافتند، به نقطه ای رسید که کاربراتورها از نظر کارایی و قابلیت اطمینان به ضعیف ترین حلقه گیربکس تبدیل شدند. تزریق سوخت از آن زمان به یک ویژگی استاندارد در هر خودروی جدید تبدیل شده است.
انژکتورهای سوخت گاز را اتمیزه می کنند و احتراق یکنواخت تر و ثابت تری را در محفظه احتراق ایجاد می کنند. برخلاف کاربراتورها که برای رساندن سوخت به سیلندرها به خلاء ایجاد شده توسط موتور متکی هستند، سیستم‌های تزریق سوخت با دقت حجم ثابتی از سوخت را تحویل می‌دهند. خودروهای مدرن از سیستم های تزریق سوخت الکترونیکی استفاده می کنند که توسط ECU کنترل می شود.
رشد تزریق سوخت به اندازه افزایش محبوبیت خود خودروها قابل پیش بینی بود. در آغاز قرن بیستم، رسیدن یک ماشین به سرعت 20 مایل در ساعت غیر قابل باور بود. در آغاز قرن بیست و یکم، مردم از راه بندان‌هایی که در بزرگراه‌ها با سرعت 60 مایل در ساعت حرکت می‌کردند، ناله می‌کردند. خودروهای امروزی قابل اعتمادتر هستند و بیشتر از آن چیزی که یک قرن پیش تصور می‌شد، برای راحتی و ایمنی سرنشینان طراحی شده‌اند.
چه چیزی جایگزین تزریق سوخت شد؟
سیستم‌های تزریق سوخت در ابتدای ظهور کاربراتورها به‌عنوان ارتقاء به کاربراتورها ارائه شدند و تا دهه 1980 در این نقش باقی ماندند، زمانی که به تجهیزات استاندارد برای هر خودروی جدید تبدیل شدند. تزریق سوخت مزایای زیادی نسبت به کاربراتور دارد، اما در نهایت هزینه تولید کاربراتور را از بین برد.
برای مدت طولانی کاربراتورها ساده ترین و ارزان ترین راه برای خودروسازان برای تامین سوخت سیلندرهای موتورشان بوده است. مجموعه ای از کمبودهای نفت در دهه 1970، دولت را مجبور کرد که صرفه جویی در مصرف سوخت خودرو را تنظیم کند. از آنجایی که تولیدکنندگان نیاز به توسعه طرح‌های کاربراتوری کارآمدتر و تولید قطعات پیچیده‌تر داشتند، هزینه تولید خودروهای کاربراتوری به اندازه‌ای بالا رفت که تزریق سوخت به یک راه‌حل مقرون‌به‌صرفه تبدیل شد.
برای مصرف کنندگان، این خبر عالی بود. وسایل نقلیه تزریق سوخت به طور مداوم رانندگی می کنند و نیاز به تعمیر و نگهداری و تنظیمات کمتری دارند. همچنین کنترل آلاینده ها آسان تر است و مصرف سوخت با تحویل سوخت کارآمدتر افزایش می یابد. سیستم های تزریق سوخت بسیار متفاوتی وجود دارد، اما همه آنها را می توان به دو دسته تقسیم کرد: تزریق سوخت مکانیکی و تزریق سوخت الکترونیکی.
تزریق سوخت الکترونیکی (EFI)
تزریق الکترونیکی سوخت امکان کنترل بسیار دقیق میزان سوخت تزریق شده به سیلندرها را فراهم می کند. این یک فرآیند نسبتا ساده را دنبال می کند:
سوخت از طریق مخزن سوخت خارج می شود پمپ سوخت. از طریق خطوط سوخت به موتور می رود.
دستگاه اسلات کنترل فشار سوخت جریان سوخت را محدود می کند و فقط مقدار محاسبه شده را به انژکتورها منتقل می کند.
تنظیم کننده فشار سوخت با توجه به سیگنالی که دریافت می کند می داند که چه مقدار سوخت به انژکتورها منتقل کند سنسور جریان هوای جرمی (MAF). این سنسور میزان هوای ورودی به موتور را در هر زمان مشخص می کند. حجم کل هوای ورودی به موتور، همراه با نسبت بهینه هوا به سوخت تعیین شده توسط سازنده، واحد کنترل الکترونیکی (ECU) اطلاعات کافی برای محاسبه مقدار دقیق سوخت مورد نیاز موتور.
انژکتورهای سوخت خود باز می شوند تا گاز اتمیزه شده مستقیماً وارد محفظه احتراق یا بدنه دریچه گاز شود.
تزریق سوخت مکانیکی
تزریق سوخت مکانیکی قبل از EFI توسعه یافت و راه را برای توسعه فناوری EFI هموار کرد. تفاوت اصلی بین این دو سیستم در این است که سیستم های تزریق سوخت مکانیکی از دستگاه های مکانیکی برای توزیع مقدار صحیح سوخت در موتور استفاده می کنند. این سیستم‌ها باید درست مانند کاربراتورها برای عملکرد بهینه تنظیم شوند، اما سوخت را از طریق انژکتورها نیز تحویل دهند.
این سیستم ها علاوه بر دقت بیشتر، تفاوت چندانی با نمونه های کاربراتوری خود نداشتند. با این حال، آنها برای موتورهای هواپیما بسیار مفید بودند. کاربراتورها در برابر گرانش به خوبی کار نمی کنند. برای مقابله با نیروهای g تولید شده توسط هواپیما، تزریق سوخت توسعه داده شد. بدون تزریق سوخت، کمبود سوخت باعث می‌شود که بسیاری از موتورهای هواپیما در طول مانورهای دشوار خاموش شوند.
تزریق سوخت در آینده
در آینده، تزریق سوخت دقیق‌تر و دقیق‌تر می‌شود و راندمان و ایمنی بالاتری را ارائه می‌دهد. هر ساله موتورها اسب بخار بیشتری دارند و در هر اسب بخار زباله کمتری تولید می کنند.
