انژکتور و کارکرد آن

انژکتور یک شیر الکترونیک دقیق است که سوخت مورد نظر را در زمان تعیین شده پاشش می نماید.

مکانیزم انژکتور در خودرو عملکردی مشابه با کاربراتور دارد که عمل مخلوط کردن سوخت و هوا  به نسبت لازم و تزریق آن به موتور را انجام می دهد.

اجزای مهم انژکتور به شرح ذیل می باشد:

1. اورینگ
2. سوپاپ
3. فیلتر ورودی
4. منبع تغذیه
5. نازل
6. سلونوئید

سوپاپ یکی از مهم ترین جزء سیستم سوخت رسانی انژکتور به شمار می رود. در حقیقت سیستم سوخت رسانی انژکتور، چیزی جز یک سوپاپ که به صورت الکترونیک کنترل می شود نیست. این سوپاپ می تواند چندبار در ثانیه باز و بسته شود و به کمک پمپ سوخت، بنزین را با فشار به محفظه احتراق برساند. بدین صورت که هنگام تزریق سوخت یک آهنربای الکتریکی، میله ای را حرکت می دهد و سوپاپ انژکتور باز می شود. با این عمل، سوخت با فشار از نازل سوپاپ به شکل قطرات بسیار ریز به داخل سیلندرها پاشیده می شود. نازل طوری طراحی شده است که سوخت را به طور کامل پودر می کند و تا جایی که ممکن باشد آن را به ذرات بسیار ریزی در می آورد. این روش باعث می شود تا احتراق سوخت به طور کامل پودر می کند و تا جایی که ممکن باشد آن را به ذرات بسیار ریزی در می آورد. این روش باعث می شود تا احتراق سوخت به طور کامل انجام شود و آلایندگی خودرو نیز کاهش یابد.

 

 

 

انژکتور و رسوب زدایی

با توجه به تأکیدات در خصوص کاهش آلودگی و کنترل مصرف سوخت و لزوم استفاده از تکنولوژی های جدید جهت حل مشکلات آلودگی هوا، استفاده از سیستم های انژکتوری در خودروهای موجود، رایج شده است.

در سیستم های انژکتوری موجود از یکسری سنسور مانند: دور موتور، فشار منیفولد (مپ سنسور) ، دریچه گاز، سنسور اکسیژن و . . . جهت جمع آوری اطلاعات موتور استفاده می گردد. اطلاعات بدست آمده از این سنسورها به مغز الکترونیکی خودرو (ECU) فرستاده شده و پردازش می گردد. پس از بررسی این اطلاعات ، ECU دستورات اجرائی خود را از طریق عملگرها، روی موتور اعمال می نماید. عملگرهای موجود عبارتنداز:موتور پله ای، کوئل، پمپ بنزین، انژکتورها و …

از میان عملگرهای موجود، انژکتور بنزین بدلیل برخورداری از مشخصات فنی ویژه، از اهمیت خاصی در سیستم کنترلی موتور برخوردار است. در واقع این قطعه یک شیر الکترونیک دقیق است که با استفاده از آن می توان میزان سوخت مورد نظر را در زمان تعیین شده توسط (ECU) تهیه نمود. ساختار برش خورده این قطعه در شکل زیر نمایش داده شده است.

 

سوخت با فشار ثابت از قسمت فوقانی وارد فیلتر ورودی انژکتور می شود. فشار ورودی به انژکتور، معادل فشار ریل سوخت است که مقدار آن ثابت است. (بعنوان مثال در برخی از خودروها این فشار ۳٫۵ بار است) با فعال شدن میدان ایجاد شده توسط سلونوئید، سوزن انژکتور به سمت بالا حرکت داده شده و پاشش از طریق سوراخ انتهائی انجام می شود.

 

 

اهمیت انژکتور

به دلایل زیر قطعه انژکتور یک قطعه پر اهمیت موتور محسوب می شود و باید در تولید آن از دقت کافی بهره جست:

• با استفاده از اطلاعات ارسالی توسط سنسورها، ECU محاسباتی دقیقی جهت تعیین میزان سوخت مصرفی موتور انجام می دهد. پس از انجام این محاسبات، ECU با استفاده از دستورات ارسالی به انژکتور ، مقدار پاشش و زمان پاشش سوخت را تعیین می نماید. (در واقع پهنای پالس مدت زمان باز شدن انژکتور و پاشش آن را تعیین می نماید.)
• از آنجایی که نحوه پاشش سوخت (زاویه پاشش) و موقعیت قرار گیری انژکتور و تأثیر بسزائی روی فرآیند اختلاط سوخت و هوا و در نتیجه احتراق موتور دارد، لذا زوایه پاشش و موقعیت مونتاژی انژکتور نیز اهمیت ویژه ای در عملکرد یک موتور دارد.

 

 

مشکلات احتمالی انژکتور و راه حل ها

در قسمت قبل گفته شد که انژکتور یک قطعه دقیق بوده و مشخصات عملکردی آن بسیار مهم است. پس از استفاده از این قطعه  در مدار سوخت رسانی یک خودرو، ممکن است پس از مدتی مشکلات مختلفی برای این قطعه ایجاد شود.

یکی از عواملی که باعث بروز مشکل در سیستم سوخت رسانی و در نتیجه انژکتور می گردد، کیفیت نامناسب سوخت و وجود ذات ناخالصی است. این ذرات به مرور زمان و پس از مدتی در بدنه اجزاء  موجود در سیستم سوخت رسانی و مخصوصاً انژکتور نفوذ می نماید. این فرآیند در شرایط مختلف کاری موتور رخ می دهد، بعنوان مثال در زمان روشن بودن موتور خودرو، دمای کاری بالا بوده و سوخت مصرفی و همچنین انژکتورها نیز گرم می شود. پس از خاموش شدن موتور مقداری سوخت در ریل سوخت و انژکتور ها باقی می ماند و از سوی دیگر دمای موتور و انژکتورها نیز کاهش می یابد. این فرآیند باعث رسوب تدریجی ذرات ناخالصی روی اجزاء داخلی انژکتور می گردد.

با افزایش مواد زاید و ناخالصی روی اجزاء انژکتور به تدریج مشخصه های عملکردی این قطعه تغییر می نماید. بعنوان مثال ابعاد داخلی سوزن و سوراخ تغییر کرده و ممکن است دبی خروجی آن نیز تغییر نماید. همچنین ممکن است نحوه پاشش (زاویه پاشش) نیز تغییر پیدا کند. این عوامل باعث عدم عملکرد صحیح موتور می گردد. همچنین ممکن است تغییر نحوه پاشش باعث آسیب دیدگی قطعات دیگر گردد.

 

بطور کلی ایجاد مشکل در عملکرد انژکتورها، باعث بروز مشکلات زیر خواهد شد:

• کاهش توان و عملکرد موتور
• استارت نامناسب خودرو (روشن شدن نامناسب)
• افزایش آلایندگی های خروجی
• کاهش عمر و عملکرد کاتالیست خودرو
• کاهش عمر و عملکرد سنسور اکسیژن خودرو
• افزایش مصرف سوخت