فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 9 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
سیستم های انژکتوری (1) ( injectors system)
مقدمه: 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.
آشنایی باتاریخچه سیستم های سوخترسانی انژکتوری در موتورهای دیزل تنها تفاوت موتوردیزل وبنزینی برای سالها فقط سیستم سوخترسانی انژکتوری بود که مخصوص موتوردیزل بود ودرسایر سیستم ها هردونوع موتور تقریبا عین یکدیگر هستند. با این حال بیان تاریخچه ای مستقل برای سیستم سوخترسانی موتور دیزل لطف دیگری دارد . موتوردیزل اختراع رودولف دیزل دراواخر قرن 19 میلادی است . ایده موتوردیزل درجوانی به ذهن رودولف رسید وتاآخرعمر برای تحقق آن تلاش کرد . هرچند ایده اولیه آن کاملا مطعلق به دیزل نیست ولی این رودولف دیزل بود که این ایده را کامل کرد وبه عمل رساند . کمپرس هوای خالص وبدون هیچگونه سوخت تا مرز دمای احتراق سوخت وسپس تزریق سوخت بصورت پودر درهوای بسیار داغ وفشرده هنوز هم بعد ازگذشت یک قرن ایده ناب وکاملی است برای داشتن بهترین احتراق با حداکثر راندمان درعمل وحداقل آلودگی بصورت گازهای سمی . دریک موتوردیزل هواحداقل باید تا یک هفدهم کمپرس شود ؛ تزریق سوخت مایع به دورن محفظه ای با این فشار کار بسیارمشکلی است بخصوص که سوخت تزریق شده باید بصورت پودر باشد وهمچنین زمان دقیق اسپره کردن سوخت تاثیر حیاتی در کارکرد موتور دیزل دارد . تزریق سوخت باچنین شرایطی درهوایی با900 درجه سانتیگراد دما است که پس ازتزریق دما تا2200 درجه نیز می رسد. فراهم آوردن ابزار سوخترسانی برای چنین ایده ای سالها ازوقت رودولف راگرفت پس ازآنکه تمام سالهای جوانیش راصرف تحقیق درزمینه نوع سوخت وشرایط چنین احتراقی کرد.
نحوه عملکرد سیستم سوخت رسانی موتور دیزل سیستم سوخت رسانی درموتور دیزل به این ترتیب عمل می کند که ابتدا گازوییل ازباک توسط پمپ برقی گرفته شده وپس ازعبوراز فیلتر وارد پمپ فشار بالا می شود این پمپ که نیروی خود راازمیل سوپاپ می گیرد فشار سوخت را بسیاربالا می برد وبه دروون ریل سوخت رسانی فشرده می کند، این ریل مشترک بین تمام سیلندرهاست وتمام انژکتورهابه این ریل انشعاب دارند ؛ انژکتورها مکانیکی- الکترومقناطیسی بوده وبه فرمان واحد کنترل موتورعمل می کنند. درزمانی که بایدتزریق سوخت صورت گیرد باگردش میل سوپاپ ورسیدن بادامک میل سوپاپ به روی نشیمنگاه انژکتوروفشرده کردن این نشیمنگاه باادامه گردش سوپاپ ؛ سوخت وارد شیر کنترل انژکتورشده وباتنظیم دقیق فشار وزمان تزریق درابتدا وانتها ودرطول تزریق بهترین شرایط رابرای یک احتراق عالی نسبت به شرایط موتور ، خودرو ومحیط فراهم می کند . واحد کنترل موتور اطلاعات مورد نیاز خود را بااستفاده ازحسگرهای مختلف دریافت کرده وابزاهای مختلفی ازجمله انژکتور را کنترل می کند .
انژکتور یکی از مهترین مسایلی که همیشه مورد توجه بوده کاهش مصرف سوخت و کم کردن آلایندگی موتورها و استفاده بهینه بوده و به همین خاطر طراحان خودروها چه در طراحی موتور و چه در طراحی بدنه همیشه این مسائله را در نظر دارند. در همین راستا یکی از دستاوردها مهم خودروسازان در دهه 90 میلادی طراحی و تولید موتورهای EGI بود که این موتورها در کشورهای پیشرفته به سرعت جای موترهای کاربراتوری را گرفت .( در ایران هم چند سالی است که خودرو سازان یا همان مونتاژ کاران ! از این نوع موترهای استفاده می کنند. ا اونجا که من یادمه البته دقیق نیست ولی فکر کنم از سال 80 بود که تولید خودروهای انژکتوری در ایران آغاز شد و با تولید وانت نیسان با موتور انژکتوری که همین چند وقت پیش صورت گرفت نسل موترهای کاربراتوری برای همیشه در ایران منقرض شد. جالب است بدانید که در بسیاری از کشورهای پیشرفته استفاده از انژکتور در همان سالهای اول ساخت آن اجباری شد. موتور EGI یا انژکتوری
کلمه EGI مخفف Electronic Gasoline Injection به معنای تزریق الکترونیکی سوخت است .طرز کار اصلی این سیستم استفاده از مخلوط بهینه سوخت و هوا در شرایط کارکرد مختلف موتور و بستگی به شرایط است که علاوه بر کاهش مصرف سوخت باعث افزایش قدرت و کاهش قابل توجه گازهای آلاینده هوا نیز می گردد . به طور مثال یک موتور 1600 سی سی معمولی در شرایط مطلوب دارای قدرتی در حدود 70 تا 80 اسب بخار با مصرف 10 تا 12 لیتر در 100 کیلومتر هست ( البته منظور از موتور 1600 موتور پیکان نیست! موتور پیکان خودشو بکشه تا نهایت 70 اسب نیرو تولید میکنه و گاهی با مصرفی در حدود 15 لیتر! ) اما یک موتور انژکتوری با گنجایش 1600 سی سی دارای قدرتی در حدود 90 تا 95 اسب بخار هست و مصرفی در حدود 7.5 تا 8 لیتر در 100 کیلومتر هست . به علاوه میزان آلایندگی این موتر از یک موتر کاربراتوری 1100 سی سی هم کمتر هست . چنین اختلاف فاحشی در قدرت و مقدار مصرف به این علت است که بازده موتر بستگی کاملی به نسبت هوا و سوخت دارد . در یک موتور کاربراتوری در شرایط مختلف رانندگی نسبت سوخت و هوا ثابت است و تنها با دستکاری مکانیکی می توان آن را تغییر داد اما تفاوت اصلی موتور انژکتوری در همین جاست که با توجه به شرایط مختلف بار زیاد استارت سرد شتاب مثبت یا منفی نسبت سوخت و هوا همواره در بهترین شرایط قرار دارد. نحوه عملکرد انژکتور انژکتور به سه قسمت اصلی تقسیم می شود. 1-سیستم مربوط به هوای ورودی به موتر 2- سیستم سوخت رسانی 3-سیستم کنترل که شامل یک کامپیوتر مرکزی که به اختصار PCM یا ECU نامیده میشود و تعدادی سنسور برای مشخص کردن وضعیت موتر .
سیستم یونیت انژکتور سیستم یونیت انژکتور یک سیستم برای پاشش مستقیم دیزل است. این تکنولوژی همچنین به عنوان سیستم نازل-پمپ شناخته شده است. درسال 1994 بوش اولین یونیت انژکتور را برای خودروهای تجاری تولید کرد. اجزای تشکیل دهنده ان شامل پمپ انژکتور و نازل انژکتور در یک دستگاه می باشد. بوش سیستم یونین انژکتورهای منحصر به فردی را را در خودروهای سنگین و نیمه سنگین گسترش می دهد که بازده هر سیلندر بیش از 80 کیلو وات است و تعداد سیلندرهای ان تا 8 سیلندر می رسد. اگر دو کنترل یونیت به کار برده شود این تکنولوژی می تواند برای خودروهای تا 16 سیلندر نیز کاربرد داشته باشد.
کارکرد سیستم یونیت انژکتور: در سیستم یونیت انژکتور ، برای هر سیلندر یک یونیت انژکتور جداگانه به طور مستقیم در سیلندر قرار می گیرد. میل بادامک موتور فشار مکانیکی لازم را تولید می کند. میل بادامک توسط تاپیت یا اهرم الاکلنگی یک پیستون کوچگ درون یونیت انژکتور را حرکت می دهد. بادامک طوری شکل داده شده که فشار بالا را به طور سریع در زیر پلانجر تولید می کند. یک شیر برقی با سرعت تعویض بالا شروع و پایان پاشش را مشخص می کند در حالینکه مدت زمان تغذیه را مدت زمان پاشش مشخص می کند. یکی شدن در سرسیلندر ، نیاز به خط های فشار قوی را که در پمپ های توزیع کننده لازم بود از بین می برد.
یونیت انژکتور VWTDI 2004-2006 خودروهای فروخته شده در سال های 2004 تا 2006 در امریکای شمالی یک موتور با پمپ انژکتور دارند.شکل زیر ساختار یک پمپ انژکتور را نشان می دهد که حرکت ان توسط میل بادامک در سرسیلندر و کنترل پاشش توسط سولنوئید از بارزترین تغییرات ان نسبت به انژکتورهای پیشین است. بوش سیستم ریل مشترک را برای اولین بار در سال 1997 در خودروهای سواری به بازار عرضه کرد. محصول سیستم ریل مشترک برای خودروهای تجاری از سال 1999 شروع شد. سیستم نامش را از ذخیره کننده (اکومولاتور) فشار مشترک ریل که سوخت همه سیلندرها را تامین می کند ، گرفته است. در مقایسه با دیگر سیستم های انژکتوری ، فشار تولیدی و پاشش در تکنولوژی ریل مشترک از هم جدا هستند. یک پمپ فشار بالای مستقل سوخت را به طور پیوسته در ریل تغذیه می کند. در سیستم ریل مشترک به طور دائم و پایدار یک فشار هماهنگ با وضعیت های مدیریت موتور ، در اختیار ان قرار می گیرد. حتی در سرعت های پایین موتور این فشار وجود دارد. در حالیکه در سیستم های پاشش مستقیم دیزل دیگر برای هر مرحله از پاشش ، مجبورند فشار سوخت بالایی را دوباره تولید کنند. در تکنولوژی ریل مشترک ، در مقایسه با سیستم های مرسوم تفاوت هایی وجود دارد که پاشش های متعدد را در سیکل های انجام کار مهیا می کنند.در این مرحله پاشش اولیه برای ارام کارد کردن موتور، پاشش اصلی برای ایجاد قدرت ایده ال، پاشش ثانویه برای کاهش الایندگی صورت می گیرد. سوخت توسط لوله های فشاری کوتاهی به انژکتورها می رسد و سپس از سوراخ های پاشش به محفظه ی احتراق پاشیده می شود.
فشار پاشش بالاتر ، بخار شدن بهتر سوخت توسط سیستم پاشش و همزمان بازده احتراق بیشتر را سبب می شود. در سال 2005 بوش سومین ریل مشترک تولیدی را با فشار پاشش 1800 بار برای وسایل نقلیه تجاری سبک، معرفی کرد. یک نسخه از این سیستم برای خودروهای نیمه سنگین در سال 2007 به بازار عرضه شد. اولین تولید بوش برای وسایل نقلیه تجاری به سال 1999 باز می گردد که فشار پاشش 1400 بار را دارا بود. دومین محصول با فشار 1600 بار در سال 2001 به بازار عرضه شد. در برابر قوانین سخت گیرانه الایندگی گاز های خروجی ، بوش پیشرفت های بیشتری را در سیستم های پاشش ادامه می دهد. بر پایه انژکتور 1800 بار ، شرکت سیستم ها را برای فشار 2000 و 2200 بار گسترش خواهد داد.
چهارمین تولید سیستم ریل مشترک برای خودروهای سنگین ، با یک انژکتور جدید پیشترفته همراه با مبدل فشار است. فشار سوخت وقتی به انژکتور می رسد به بالاترین مقدار خود یعنی 2100 بار خواهد رسید. مبدل فشار می تواند مستقل از پاشش انژکتورها کارکند. طراحی مستقل و آزاد مرحله فشار می تواند سبب کاهش چشمگیر محصولات الایندگی شود.
پمپ اولیه (1) سوخت را برای مخزن فشار بالا تامین می کند، ریل سوخت (2) جایی که سوخت با فشار مطلوب برای حالت های مدیریت انی موتور برای جبران تاخیر پاشش، ذخیره می شود. هر سیلندر موتور با یک انژکتور (4) مجهز شده است. که دارای یک سوپاپ سولنوئیدی است. این سوپاپ سولنوئیدی(یا شیر برقی) نقطه شروع و جرم مرحله پاشش را مشخص می کند. تقاظای راننده با پدال گاز مشخص می گردد. ecu (3) درخواست راننده و موقعیت فعلی خودرو بر اساس محاسبه فشار سوخت مورد نیاز ، مقدار زمانی پاشش(جرم سوخت را معین می کند) و لحظه پاشش را ثبت و طبق پارامترهای نقشه برنامه مشخص می شود.
انژکتورها در سرسیلندر موتورها نصب می شوند و نظیر سیستم های انژکتوری مرسوم شامل تنه سوزن انژکتور و نازل(افشانک) می باشد. اجزای اصلی انژکتور شامل ،سوپاپ مغناطیسی، نازل سوراخ دار و سیستم سرو هیدرولیکی می باشد.
انژکتور های نسل جدید پیزو الکتریک مزیت بزرگ سیستم های ریل مشترک در انژکتورهای پیزوالکتریک انها است، انها نسبت به انژکتورهای فنردار ، سولنوئیدی و یونیت انژکتورهای بادامک دار ، کنترل بهتری روی مقدار پاشش و مقدار ان دارند. بر خلاف سیستم های قدیمی ، انها می توانند پاشش های مستقل و چند گانه ای داشته باشند. انژکتورهای پیزو الکتریک به جای سولنوئید از یک نوع کریستال پیزو الکتریک که با دادن ولتاژ الکتریکی منبسط می شود، استفاده می کنند.
کریستال می تواند در چند هزارم ثانیه ، چهار تا پنج برابر سولنوئید سریعتر عمل کند. انبساط کریستال ، سوزن انژکتور را حرکت می دهد. سوزن همچنین می تواند با جرم حدود 75% کمتر ساخته شود. اثر این سرعت پاشش دقیق و سریع ، قدرت بیشتر و احتراق پاک تر است. با پاشش کم مقدار کمی از سوخت قبل از پاشش اصلی ، صدای کمتر و احتراق نرم تری خواهیم داشت که لرزش های موتور نیز ارام و نرم خواهد شد. انژکتورهای قدیمی فقط یک پاشش اصلی داشتند در حالی که انژکتورهای پیزو الکتریک می توانند تا 5 پاشش در یک مرحله داشته باشند. انژکتورهای ریل مشترک جدید 8 سوراخ دارند که این اجازه را می دهد که سوخت با پودر شدن بهتری پاشیده شود، که همچنین صرفه اقتصادی سوخت و قدرت را افزایش می دهد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 9 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
موتورهای دیزلی بنز مایلر