انژکتور خودرو یکی از مهم‌ترین اجزاء ماشین است که اغلب نادیده گرفته میشود، ولی نقش بسیار مهمی در کارکرد روان و بی‌نقص موتور خودرو ایفا می‌کند.
اگر سیستم انژکتور خودرو معیوب باشد هیچ سوختی به پیشرانه نمی‌رسد و خودرو از کار خواهد افتاد. در ادامه با همراه مکانیک درک کاملی از عملکرد انژکتور ماشین و نحوه عیب‌یابی آن پیدا خواهید کرد.
انژکتور چیست؟
به زبان ساده، نقش انژکتور خودرو، رساندن سوخت به محفظه احتراق است. انژکتورها در حال حاضر جایگزین کاربراتورهایی شده‌اند که سال‌ها برای تحویل سوخت استفاده می‌شدند.
در حالی که کاربراتورها اساساً از خلاء برای کشیدن سوخت به داخل اتاق احتراق موتور استفاده می‌کنند، انژکتور ماشین بخشی از یک سیستم کامپیوتری است که سوخت را در فواصل زمانی معین به داخل محفظه احتراق می‌پاشد.
انژکتور ماشین کجاست؟
محل قرارگیری انژکتور خودرو به نوع سیستم تزریق سوخت بستگی دارد. در حال حاضر انواع مختلفی از سیستم‌های تزریق سوخت وجود دارند، که می‌توان آن‌ها را در چهار دسته طبقه‌بندی کرد:
یک. تزریق سوخت تک نقطه‌ای
یک سیستم تزریق تک نقطه‌ای دارای یک انژکتور سوخت مشترک برای تمام سیلندرهای موتور است. این قدیمی‌ترین و ساده‌ترین شکل سیستم تزریق سوخت است.
به جای کاربراتور، تزریق تک نقطه ای از یک یا دو نازل انژکتور سوخت در بدنه دریچه گاز استفاده می‌کند، به همین دلیل به آن تزریق از طریق دریچه گاز Throttle-Body injection نیز می‌گویند.
در این روش برخلاف کاربراتور، دستور پاشش سوخت از ECU خودرو صادر میشود. اما یک نقطه ضعف بزرگ دارد، از آنجایی که تنها از یک انژکتور برای تمام سیلندرها استفاده می‌کند، عملکرد سوخت‌رسانی در دورهای بالا مختل و در نتیجه کارکرد موتور نامیزان میشود.
دو. تزریق سوخت چند نقطه‌ای
در فناوری تزریق سوخت چند نقطه‌ای MPFI، به ازای هر سیلندر یک انژکتور وجود دارد. هر انژکتور در انتهای رانرهای منیفولد ورودی، درست قبل از سوپاپ هوا قرار می‌گیرد.
در این روش هر سیلندر حجم دقیق‌تری از سوخت را دریافت می‌کند و احتمال تراکم سوخت در خارج از منیفولد ورودی کمتر است و مصرف سوخت کاهش پیدا می‌کند.
این سیستم‌ها سوخت را به صورت مستمر درون سیلندر می‌پاشند و قابلیت تنظیم میزان و زمان پاشش را ندارند.
سه. سیستم تزریق سوخت متوالی
سیستم تزریق سوخت متوالی تنها نقطه ضعف MPFI را از بین می برد و امروزه پرکاربردترین سیستم تزریق سوخت است.
نحوه قرارگیری انژکتورها در این سیستم کاملا مشابه تزریق سوخت چند نقطه‌ای است، با این تفاوت که هر انژکتور تنها زمانی سوخت را تزریق می‌کند که سوپاپ هوا باز شود و برخلاف MPFI برای بقیه مراحل پاششی صورت نمی‌گیرد.
یک ECU حرکت سیلندرها را کنترل می‌کند و انژکتور خودرو فقط در صورت لزوم فعال میشود. در حال حاضر تزریق سوخت متوالی کارآمدترین سیستم سوخت‌رسانی در صنعت خودروسازی است.
چهار. سیستم تزریق مستقیم سوخت
در این سیستم انژکتور خودرو به صورت مستقیم در محفظه احتراق سوار میشود. در روش‌های قبلی سوخت از ناحیه پشت سوپاپ هوا تزریق می‌شد، ولی در سیستم تزریق مستقیم، سوخت دقیقاً در محفظه احتراق پاشیده میشود و احتمال بروز پیش سوزی و پدیده ناک (Knock) بسیار کمتر است.
در موتورهای دیزل، تزریق مستقیم سوخت از دهه ۱۹۲۰ استفاده شده است. اما پیشرانه‌های بنزینی با تزریق مستقیم از جنگ جهانی دوم به بعد دیده شدند.
در حال حاضر بعد از سال‌ها فراموشی، خودروسازانی نظیر کیا و هیوندای در آخرین محصولات خود مثل اپتیما و سانتافه از سیستم تزریق مستقیم سوخت GDI استفاده می‌کنند.
انژکتور چگونه کار می‌کند؟
برای اینکه بدانید انژکتور ماشین چگونه کار می‌کند، باید توجه کنید که سیستم انژکتور خودرو دستورات لازم برای میزان و مدت پاشش خود را از ECU دریافت می‌کند.
در واقع سوخت با فشار ثابتی توسط پمپ بنزین، وارد فیلتر ورودی انژکتور میشود که در بالاترین قسمت آن قرار دارد. هنگامی که دستور پاشش از ECU صادر می شود یک آهنربای الکتریکی، پیستون کوچکی را در داخل انژکتور به حرکت در می‌آورد و باعث باز شدن دریچه میشود.
این دریچه به سوخت تحت فشار اجازه می‌دهد تا از طریق یک نازل کوچک به محفظه احتراق تزریق شود. این نازل به شکلی طراحی شده که سوخت را اتمیزه می کند. سوخت در این حالت به شکل غبارآلود و مه تزریق میشود و شانس بیشتری برای سوختن کامل دارد.
واحد کنترل الکترونیکی خودرو برای تشخیص میزان پاشش انژکتور اطلاعات زیادی را مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهد. این اطلاعات از سنسور دور موتور، سنسور اکسیژن، سنسور فشار منیفولد، سنسور دمای موتور و… دریافت میشود.
انواع انژکتور خودرو
قبل از اینکه در مورد اجزاء انژکتور خودرو صحبت کنیم، باید در مورد انواع آن بدانیم. انژکتور به دو شکل مکانیکی یا الکترونیکی تولید میشود که در ادامه بررسی می‌کنیم.
انژکتور با کنترل مکانیکی
به مدلی گفته میشود که کنترل سرعت سوخت و زمان و فشار آن به صورت مکانیکی، با استفاده از فنر و پیستونی که در داخل انژکتور قرار گرفته انجام میشود. در انژکتور خودرو مکانیکی خبری از دستورات الکترونیکی نیست.
انژکتور با کنترل الکترونیکی
انژکتور با کنترل الکترونیکی به آن دسته از انژکتورها گفته میشود که کنترل سرعت سوخت، کمیت، فشار و زمان‌بندی آن به صورت الکترونیکی و با استفاده از شیربرقی صورت می‌گیرد.
قسمت‌های مختلف انژکتور خودرو
اگر بخواهیم در مورد طراحی ساختمان انژکتور صحبت کنیم، باید گفت که شباهت زیادی به دوش حمام دارد. در واقع هدف انژکتور خودرو کاملاً مشابه است، با این تفاوت که انژکتور سوخت را در داخل موتور اسپری می‌کند.
اجزاء انژکتور مکانیکی
انژکتورهای سوخت با کنترل مکانیکی بیشتر در خودروهای قدیمی وجود دارند و به بیان ساده از قطعات زیر تشکیل می‌شوند:
- بدنه انژکتور پوسته و پوشش بیرونی بدنه است. بخش داخلی بدنه انژکتور دربرگیرنده قطعات داخلی انژکتور است و سوخت با فشار بالا از این مسیر می‌گذرد.
- فنر پلانجر وظیفه کنترل حرکت پیستون داخلی انژکتور و تنظیم فشار سوخت را دارد. در واقع با افزایش طول فنر، سوخت از نازل خارج میشود و با کاهش طول فنر تزریق سوخت قطع می‌گردد.
- فنر اصلی برای کنترل ورود سوخت به داخل انژکتور است. فنر اصلی تحت تاثیر فشار سوخت که معمولاٌ توسط پمپ بنزین تامین میشود کار می‌کند.
اجزاء انژکتور الکترونیکی
انژکتور با کنترل الکترونیکی یک انژکتور هوشمند است که توسط ECU کنترل میشود و در خودروهای امروزی فقط از این نوع انژکتور استفاده میشود.
- بدنه انژکتور مانند انژکتور مکانیکی است. پوسته‌ای با طراحی دقیق که تمام قطعات با ظرافت خاصی درون آن قرار گرفته‌اند.
- پیستون به کمک آهنربای الکتریکی تغییر جهت می‌دهد و نازل انژکتور را برای تزریق سوخت، باز و بسته می‌کند.
مزایا و معایب انژکتور خودرو
دیگر خودرویی به بازار عرضه نمی‌شود، مگر اینکه از سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری بهره‌مند باشد. اما این سیستم هم مزایا و معایب خودش را دارد که در ادامه اشاره می‌کنیم.
مزیت‌های سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری
- سیستم انژکتوری حجم دقیق‌تری از سوخت‌وهوا را وارد سیلندرها می‌کند، بنابراین قدرت بیشتری تولید میشود.
- نازل‌های انژکتور، سوخت را به صورت پودری تزریق می‌کنند و مصرف سوخت کاهش پیدا می‌کند.
- سیستم‌های انژکتوری چند نقطه‌ای مزیت‌های فراوانی برای خودروهای پرخوران مانند سوپرشارژ و توربوشارژ فراهم کرده.
- با کمک این سیستم می‌توان میزان دقیق پاشش سوخت را کنترل کرد، به همین علت در هوای سرد نیازی به گرفتن ساسات نیست و خودرو به راحتی روشن میشود.
- از آنجایی که میزان سوخت‌های مشتعل نشده بسیار ناچیز است، پیشرانه الایندگی کمتری تولید می‌کند.
معایب سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری
- برای عملکرد بدون نقص نیازمند بنزین فیلتر شده هستند. چون ذرات و آلودگی موجود در بنزین به راحتی باعث گرفتگی نازل انژکتورها میشود.
- جزئیات بسیار زیادی دارد و هزینه تولید آن بالاست.
- به نگهداری و رسیدگی بیشتری نیاز دارد.
- صدای بیشتری نسبت به سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری تولید می‌کند.
- در صورت وجود خرابی، نیاز به نیروی ماهر و ابزارآلات مخصوص برای تعمیرات دارد.
نشانه‌های خرابی انژکتور خودرو
در اینجا به ۵ نشانه رایج خرابی انژکتور ماشین می‌پردازیم. انژکتور معیوب توانایی پاشش سوخت به موقع و به میزان مناسب را ندارد و به کارکرد موتور آسیب می‌رساند.
یک. تنظیم نبودن دور آرام
دور آرام خودرو (Idle) زمانی اتفاق می‌افتد که موتور خودرو بدون فشردن پدال گاز روشن باشد. دور آرام در بیشتر ماشین‌ها در حدود ۸۰۰ دور در دقیقه است.
اگر دور آرام دچار نوسان باشد و پیشرانه مثل گذشته کارکرد نرمی نداشته باشد ممکن است از نقص عملکرد انژکتور خودرو باشد.
دو. لرزش موتور
انژکتور معیوب باعث میشود تا سیلندر مربوطه، سوخت موردنیاز را دریافت نکند و مخلوط سوخت‌وهوا در محفظه احتراق منفجر نشود. در این حالت موتور با لرزش زیادی کار می‌کند یا خاموش می‌گردد.
سه. چراغ چک روشن میشود
روشن شدن چراغ چک دلایل زیادی دارد و انژکتور معیوب یکی از آنهاست. زمانی که سوخت به میزان کمتر و حتی بیشتر از مقدار تعیین شده تزریق شود، ECU با کمک سنسورهای مربوطه، وجود ایراد را شناسایی می‌کند و چراغ چک روشن میشود.
چهار. نشت سوخت
اگر انژکتور خودرو به دلیل آسیب یا کهولت سن شکسته یا ترک‌خورده باشد، بنزین یا گازوئیل از آن شروع به نشت می‌کند. در این حالت سوخت به‌جای اینکه از نازل خارج شود از بدنه نشت می‌کند.
پنج. قبول نشدن در آزمون معاینه فنی
هنگامی که پیشرانه به‌دلیل انژکتور معیوب سوخت کمتری دریافت می‌کند، دستور دریافت سوخت بیشتر صادر میشود و آلایندگی خودرو بالا می‌رود. بدون شک همین یک دلیل برای پذیرفته نشدن در معاینه فنی کافی‌ست.
از آنجایی که بیشتر این علائم به دلیل گرفتگی نازل انژکتورها به وجود می‌آیند، همیشه ایده خوبی است که ابتدا با یک تمیزکننده انژکتور مناسب، مجرا را شست‌وشو دهیم و در قدم نهایی انژکتور را تعویض کنیم.
جمع بندی
دیگر عصر خودروهای کاربراتوری گذشته و نقش انژکتور در خودروهای امروزی بسیار پُررنگ است. ماشین‌های انژکتوری از حساسیت بالاتری نسبت به مدل‌های کاربراتوری برخوردارند و برای عیب‌یابی نیاز به دستگاه مخصوصی دارند.
اما با وجود عملکرد بی‌نقص انژکتور، خودرو در هر مکان و شرایط آب‌و‌هوایی با اولین استارت روشن میشود و با مصرف سوخت بهینه و کمترین آلایندگی به حرکت خود ادامه می‌دهد.
