وظایف:
به گزارش تارک خودرو: وظیفه سیستم سوخت رسانی، ارسال سوخت از باک بنزین برای انژکتورها می باشد. این سیستم از قسمت های زیر تشکیل شده است:
– باک بنزین
– suction strainer
– پمپ بنزین
– فیلتر بنزین
– رگولاتور تنظیم فشار سوخت
– ریل سوخت
– ضربه گیر
– انژکتورها
باک و لوله ورود به بنزین:
طبق قوانین، رعایت موارد زیر در طراحی باک و لوله ورود بنزین الزامی است:
– انتقال بخارات بنزین باک به مخزن کنسیتر ( از سال ۱۹۹۲ )
– مکانیزم بازدارنده لبریز شدن بنزین از باک
– مکانیزم بازدارنده از افزایش بیش از حد فشار
– مکانیزم بازدارنده از کاهش بیش از حد فشار
سوپاپ بازدارنده لبریز شدن بنزین ( ۴ ).
هنگامی که در باک باز می شود، این سوپاپ بسته شده و هوا را داخل محفظه مربوط حبس می کند. بنابراین با پر شدن باک، هیچ هوایی قادر به ورود به باک نبوده و باک بیش از حد پر نمی شود.
با بسته شدن در باک، سوپاپ مسیر هوا را باز کرده و بخارات بنزین می توانند وارد این مخزن ( کنیستر ) شوند.
سوپاپ کاهش یا افزایش فشار داخل باک ( ۳ ).
در صورت مسدود شدن مسیر ورود و خروج هوا و بخارات بنزین، این سوپاپ از افزایش یا کاهش فشار باک و منبسط و منقبض شدن باک در اثر بنزین زدن یا مصرف بنزین توسط موتور جلوگیری می کند.
سوپاپ بازدارنده نشت بنزین ( ۲ ) ( در حالت موتور روشن )
در صورت روشن بودن موتور، این سوپاپ از نشتی بنزین و خروج آن از مسیرهایی به غیر از خروجی به موتور و مخزن کنیستر جلوگیری می کند.
سوپاپ ساچمه ای ( ۱ ).
وظیفه این سوپاپ، جلوگیری از برگشت بنزین به لوله ورود بنزین به باک می باشد.
انواع سیستم سوخت رسانی:
سیستم سوخت رسانی با رگولاتور کاهش متغیر فشار بنزین:
این سیستم از اجزای زیر تشکیل شده است:
- مجموعه پمپ بنزین و درجه داخل باک
- لوله های رفت و برگشت بنزین
- فیلتر جداکننده ناخالصی ها
- ریل بنزین و انژکتورها
- رگولاتور تنظیم فشار بنزین که وظیفه آن، تامین فشار مناسب بنزین پشت انژکتورها و متناسب با فشار هوای منیفولد می باشد.
سیستم سوخت رسانی با رگولاتور کاهش ثابت فشار بنزین:
در این سیستم، رگولاتور تنظیم فشار داخل باک بنزین بوده و فشار بنزین انژکتورها مستقل از بار موتور، مقدار ثابتی می باشد. کنترل یونیت موتور، براساس فشار و دمای هوای داخل موتور، مدت زمان پاشش انژکتورها را تغییر می دهد. با این عمل، مقدار بنزین ورودی به موتور تعیین می گردد.
در این سیستم مسیر برگشت بنزین وجود نداشته و فیلتر بنزین، داخل یا خارج باک نصب می شود.
سیستم سوخت رسانی با رگولاتور تنظیم متغیر فشار بالای بنزین و فشار بنزین پایین: ( پاشش مستقیم بنزین )
این سیستم از اجزای زیر تشکیل شده است:
- پمپ الکتریکی فشار پایین که داخل باک نصب شده و بنزین مورد نیاز پمپ فشار بالا را با گذراندن از فیلتر بنزین تامین می کند. ( مدار فشار پایین )
- پمپ فشار بالا که نیروی خود را از میل سوپاپ می گیرد و بنزین پشت انژکتورها را توسط ریل بنزین تامین می کند. فشار بنزین داخل ریل توسط سنسور فشار محاسبه و برای کنترل یونیت ارسال می شود و کنترل یونیت براساس این اطلاعات، رگولاتور تنظیم فشار بالا را کنترل می کند. ( مدار فشار بالا )
- در این سیستم، انژکتورها بنزین را مستقیما به داخل سیلندر موتور تزریق می کنند.
پمپ بنزین الکتریکی ( کم فشار )
وظیفه این پمپ، تامین بنزین انژکتورها و در مدل پاشش مستقیم، تامین بنزین پمپ فشار بالا می باشد.
فشار خروجی این پمپ از فشار حداکثر مور نیاز برای عملکرد موتور به مراتب بیشتر است. این امر باعث می شود تا وجود بنزین با فشار مناسب پشت انژکتورها تضمین شود.
بنزین مازاد بر مصرف موتور توسط رگولاتور به باک بر می گردد.
لازم به ذکر است که به دلیل عدم وجود مخلوط بنزین و هوا، احتمال وجود حریق برای پمپ بنزین وجود ندارد.
این پمپ در گذشته زیر اتاق و اخیرا داخل باک بنزین و به همراه درجه داخل باک بصورت مجموعه نصب می شود. مهمترین مزیت نصب پمپ داخل باک، کاهش سر و صدای پمپ می باشد.
توجه: برق ارسالی برای پمپ بنزین،از طریق رله و سویچ ( معمولا ) و با فرمان کنترل یونیت موتور ارسال می گردد.
پمپ خارج از باک: این پمپ از نوع گریز از مرکز یا پره ای بوده و توسط موتور الکتریکی عمل می کند. در صورت افزایش بیش از حد فشار بنزین داخل پمپ، سوپاپ اطمینان ( ۲ ) باز شده و از صدمه دیدن آن جلوگیری می کند. سوپاپ یک طرفه ( ۵ ) از برگشت بنزین به داخل موتور در حالت موتور خاموش و همچنین تشکیل بخار بنزین در صورت داغ شدن سیستم جلوگیری می کند.
۱- مسیر ورودی
۲- سوپاپ اطمینان
۳- پمپ گریز از مرکز یا پره ای
۴- سیم پیچ آرمیچر
۵- سوپاپ یکطرفه
۶- مسیر خروجی
پمپ داخل باک
۱- پمپ بنزین الکتریکی
۲- درپوش
۳- مجموعه پمپ
در سیستم های پاشش مستقیم، این مجموعه بعنوان پمپ اولیه بنزین عمل می کند.
مجموعه پمپ داخل باک به صورت های زیر موجود می باشد:
- مجموعه شامل پمپ بنزین و شناور درجه داخل باک ( برای اندازه گیری سطح بنزین داخل باک )
- مجموعه شامل پمپ بنزین و شناور درجه داخل باک و رگولاتور فشار بنزین
- مجموعه شامل پمپ بنزین – فیلتر بنزین – شناور درجه داخل باک و رگولاتور فشار بنزین
پمپ بنزین مکانیکی پر فشار ( برای سیستم پاشش مستقیم یا HDI )
این پمپ شامل سه پیستون بوده و نیروی خود را از موتور خودرو دریافت و بنزین مورد نیاز ریل بنزین و انژکتورها را تامین می کند.
۱- محور مرکزی
۲- بادامک
۳- لوله های بنزین ورودی
۴- پیستون
۵- محفظه فشار بالا
۶- سوپاپ ورودی
۷- سوپاپ خروجی ( ساچمه )
۸- سوپاپ اطمینان
محور مرکزی ( ۱ ) بادامک ( ۲ ) را چرخانده و باعث فعال شدن سه عدد پمپ داخلی می شوند و این امر باعث افزایش فشار بنزین خروجی از مدار کم فشار می گردد. بنزین کم فشار از لوله های ورودی ( ۳ ) وارد پمپ می شوند.
هنگامی که پیستون ( ۴ ) در وضعیت غیر فعال و آماده برای ورود بنزین قرار دارد ( در این حالت بادامک نیرویی بر پیستون برای تحت فشار قرار دادن بنزین وارد نمی کند )، بنزین کم فشار پس از عبور از سوپاپ ورودی (۶) وارد محفظه فشار بالا (۵) می شود. در این حالت، سوپاپ خروجی (۷) در اثر فشار موجود سر جای ثابت می ماند و باز نمی شود.
پس از چرخش بادامک (۲) و وارد شدن نیرو به پیستون (۴)، بنزین با فشار بر سوپاپ خروجی (۷) نیرو وارد کرده و باعث باز شدن آن می گردد و در نهایت وارد ریل بنزین می شود. وجود بنزین پرفشار داخل محفظه (۵) مانع از باز شدن سوپاپ ورودی (۶) در این حالت می گردد. سوپاپ اطمینان (۸) در صورت افزایش غیر عادی و بیش از حد فشار بنزین داخل پمپ، باز شده و مانع صدمه دیدن مدار می گردد.
اندازه گیری فشار بنزین با قرار دادن فشار سنج خارجی در مدار فشار بالا مجاز نمی باشد. برای این منظور باید از منوی اندازه گیری پارامترها در دستگاه عیب یاب استفاده نمود.
فیلتر بنزین
۱- بدنه فیلتر
۲- واشر
۳- روکش داخلی فیلتر
۴- محفظه داخلی فیلتر
۵- زائده نگهدارنده
۶- کاغذ لوله شده
۷- نگهدارنده کاغذ
۸- فیلتر توری شکل
وجود ناخالصی در بنزین باعث بروز اختلال در عملکرد انژکتورها و رگولاتور فشار می گردد. بنابراین به منظور تمیز کردن بنزین از این ناخالصی ها، یک عدد فیلتر در مسیر سوخت و ما بین پمپ و انژکتورها نصب می گردد.
این فیلتر معمولا زیر خودرو نصب می شود و در بعضی مدل ها امکان تعویض توری و کاغذ داخلی آن نیز وجود دارد. نکته مهم این است هنگام نصب باید به جهت فلش حک شده روی فیلتر توجه نمود.
رگولاتور تنظیم فشار
رگولاتور نصب شده خارج از باک:
وظیفه رگولاتور، تنظیم مقدار بنزین برگشتی به باک به منظور ثابت نگه داشتن اختلاف فشار قبل و بعد از انژکتور می باشد. برای این منظور، رگولاتور فشار بنزین پشت انژکتور را براساس فشار داخل منیفولد هوا تغییر می دهد.
۱- ورودی بنزین
۲- برگشت به باک
۳- سوپاپ
۴- دیافراگم
۵- فنر
۶- اتصال به منیفولد هوا
یک مثال از نحوه عملکرد:
فشار داخل ریل بنزین براساس افت فشار داخل منیفولد هوا تنظیم می شود طوری که انژکتورها در یک فشار ثابت عمل می کنند. بدلیل ارتباط فضای پشت دیاگرام با منیفولد هوا توسط یک لوله، فنر پشت دیافراگم فشار بنزین پشت انژکتورها را طوری تغییر می دهد که اختلاف فشار دو طرف انژکتورها مقدار ثابتی بماند. بنابراین کنترل یونیت موتور فقط مقدار پاشش توسط انژکتورها را بطور ساده تعیین می کند.
بعنوان مثال، در دور آرام موتور، افت فشار داخل منیفولد هوا حدود ۰٫۷ بار می باشد. از طرفی فنر داخل رگولاتور (۵) فشار ۲٫۵ بار ایجاد می کند.
فشار بنزین پشت انژکتورها برابر است با مجموع فشار فنر (۵) و فشار داخل منیفولد:
بار ۱/۸=(۰/۷-)+۲/۵= فشار بنزین پشت انژکتور
اما اختلاف فشار دو طرف انژکتور برابر است از: بار ۲/۵=(۰/۷-)-۱/۸
مقدار ۲/۵ بار فقط یک مثال است و در انواع مختلف خودروها مانند سوپرشارژ و … می تواند متفاوت باشد.
بطور خلاصه می توان گفت:
فشار بنزین خروجی انژکتورها عبارتست از مجموع فشار فنر رگولاتور و فشار داخل منیفولد.
رگولاتور نصب شده داخل باک:
در خودروهای جدید، فشار پشت انژکتورها بطور مستقل از فشار داخل منیفولد می باشد.
نحوه ی ارتباط اجزاء در سیستم سوخت رسانی بدون مسیر برگشت بنزین از رگولاتور
۱- باک بنزین
۲- مجموعه پمپ و درجه داخل باک
۳- رگولاتور تنظیم فشار
۴- فیلتر بنزین
۵- ریل بنزین
۶- انژکتور
کنترل یونیت موتور در سیستم های بدون برگشت از رگولاتور، بدلیل اینکه فشار بنزین پشت انژکتورها مقدار ثابتی بوده و از فشار داخل منیفولد مستقل است، محاسبات متعددی را انجام می دهد. این کنترل یونیت براساس فشار داخل منیفولد هوا، مدت زمان پاشش انژکتورها را با دقت زیاد تغییر می دهد.
بنابراین اثرات تغییر فشار منیفولد بصورت الکترونیکی و توسط کنترل یونیت موتور در محاسبات در نظر گرفته می شود.
رگولاتور الکتریکی:
۱- اتصال به ریل پرفشار
۲- اتصال به ورودی پمپ پرفشار
کنترل یونیت موتور، این رگولاتور را به روش OSR (نسبت باز بودن متغیر) کنترل می کند.
در واقع در لحظه استارت زدن موتور، دستورات براساس دمای موتور و در زمان کارکرد عادی موتور، بر اساس فشار انژکتورها، وضعیت دریچه گاز، دور و دمای موتور برای رگولاتور ارسال می شوند.
بنزین از مجرای ریل پرفشار (۱) وارد رگولاتور شده و از مجرای اتصال ورودی پمپ پرفشار (۲) خارج می شود.
لازم به ذکر است که بروز ایرادات ناشی از سپری شدن عمر مفید، تغییر مشخصه نشتی داخلی قطعات و غیره توسط محاسبات کنترل یونیت حتی الامکان جبران می شود.
مثال هایی از برنامه های داخلی کنترل یونیت موتور جبران ایرادات:
در صورت بروز اشکال در عملکرد رگولاتور طوری که دیگر نتواند وظیفه خود را به درستی انجام دهد، براساس اطلاعات دریافتی از سنسور فشار بنزین، انژکتورها را طوری فعال می کند که بنزین مناسب برای موتور ارسال گردد.
در صورت بروز اتصالی به بدنه، رگولاتور در حالت بسته باقی می ماند.
در صورت افزایش بیش از حد فشار بنزین داخل ریل، کنترل یونیت چراغ اخطار مربوطه را روشن کرده و سپس موتور خودرو را خاموش می کند.
ریل سوخت
ریل سوخت کم فشار
این قطعه در واقع بعنوان رابط مابین انژکتورها و بقیه سیستم سوخت رسانی عمل می کند و معمولا از آلیاژهای سبک یا مواد پلاستیکی مخصوص ساخته می شود.
در بعضی خودروها به منظور کاهش نویز و سر و صدای اضافی ناشی از تغییرات ناگهانی فشار سوخت، از ضربه گیرهای مخصوصی استفاده می شود. این ضربه گیرها یا مابین پمپ و فیلتر بنزین و یا مستقیما بر روی ریل سوخت نصب می شوند.
ریل سوخت پرفشار (سیستم پاشش مستقیم بنزین):
این ریل از آلومینیوم ساخته شده و مستقیما روی سرسیلندر نصب می گردد. لازم به ذکر است که سنسور فشار سوخت، رگولاتور و انژکتورها به این قطعه متصل هستند.
۱- ریل سوخت پرفشار
۲- انژکتورها
۳- رگولاتور
۴- سنسور فشار سوخت
۵- پمپ فشار بالا
قبل از اینکه هرگونه تعمیراتی را بر روی مدار پرفشار سوخت انجام دهید، توسط دستگاه عیب یاب مطمئن شوید که فشار کمتر از ۵ بار می باشد. در ضمن هنگام تعمیرات به موارد ایمنی ارائه شده توسط سازنده به دقت عمل نمایید.
انژکتورهای الکترومغناطیسی:
این انژکتورها از بدنه، سوزن، فنر و سیم پیچ تشکیل شده اند. در حالت عادی، فنر به سوزن نیرو وارد کرده و آن را در محل خود ثابت نگه می دارد.
بنابراین مسیر خروج بنزین از انژکتور مسدود می ماند. به منظور جابجایی سوزن، از یک سیم پیچ استفاده میشود. برق مثبت سیم پیچ هنگام باز شدن سویچ اصلی (APC+) برای آن ارسال می شود. منفی سیم پیچ از طرف کنترل یونیت موتور و با مدت زمان محاسبه شده توسط آن ارسال می گردد.
در این صورت سیم پیچ تولید یک میدان مغناطیسی می کند. این میدان بر میدان مغناطیسی ناشی از هسته مغناطیسی دائم اثر گذاشته و در نتیجه سوزن به سمت بالا جذب شده و مسیر خروج بنزین باز می شود. بنزین با فشار از سوراخ باریک انژکتور خارج شده و بصورت پودر وارد موتور می شود. پس از مدت مشخص شده توسط کنترل یونیت موتور، منفی ارسالی قطع شده و با قطع میدان مغناطیسی سیم پیچ سوزن در اثر فشار وارد شده توسط فنر به محل قبلی برگشته و مسیر خروج بنزین از انژکتور مسدود می گردد.
با توجه به کاربرد انژکتور در موتورهای مختلف، انژکتورهای متفاوتی از لحاظ مقاومت الکتریکی سیم پیچ، فشار بنزین خروجی، تعداد سوراخ های خروج بنزین و شکل پاشش بنزین وجود دارد.
براساس نحوه ی عملکرد انژکتورها در یک موتور، انواع مختلفی از سیستم های کنترل انژکتورها به شرح زیر وجود دارد:
پاشش همزمان: در این سیستم، فرمان عملکرد انژکتور به تمام انژکتورها و در یک لحظه و به طور مشابه ارسال می گردد.
پاشش نیمه ترتیبی: در این سیستم، فرمان عملکرد انژکتور به صورت دو به دو برای جفت انژکتورها در هر لحظه ارسال می گردد.
پاشش ترتیبی: در این سیستم فرمان عملکرد هر انژکتور به طور مستقل و در زمان های مختلف ارسال می گردد.
انژکتورهای معمولی پاشش غیر مستقیم:
بعنوان مثال: Siemens DEKA-BOSCH
۱- سوزن انژکتور
۲- هسته مغناطیسی دائم
۳- سیم پیچ
۴- کانکتور
۵- فیلتر بنزین ورودی (قابل مسدود شدن)
انژکتورهای تغذیه از پایین و پاشش غیر مستقیم:
بعنوان مثال: Siemens DEKA II
۱- کانکتور
۲- واشر اورینگ
۳- نگه دارنده اورینگ
۴- فیلتر بنزین ورودی
۵- بدنه فلزی
۶- سیم پیچ
بزرگترین مزیت این نوع انژکتورها، جلوگیری از بروز پدیده قفل گازی می باشد. این مسئله بدلیل تماس دائم سوراخ خروجی انژکتور از سمت داخل با بنزین ورودی به آن می باشد و باعث می شود که موتور در حالت گرم راحت تر روشن شود.
انژکتورهای پرفشار:
۱- ورودی (متصل به ریل بنزین)
۲- خروجی (متصل به سر سیلندر)
۳- عایق تفلونی
در سیستم پاشش غیر مستقیم و ترتیبی، هر سیلندر دارای یک انژکتور مستقل که داخل منیفولد هوا تعبیه شده می باشد و عمل پاشش بنزین به قسمت پشتی سوپاپ ورودی انجام می شود. در سیستم پاشش مستقیم، هر انژکتور، بنزین را مستقیما به داخل محفظه احتراق موتور تزریق می کند.
تست و نکات ایمنی سیستم سوخت رسانی:
سیستم های سوخت رسانی بنزینی و دیزلی، بیش از هر چیز در مقابل وجود ناخالصی و مواد زائد ضربه پذیر هستند. بزرگترین مشکلات ایجاده توسط این ناخالصی ها عبارتند از:
- صدمه زدن یا مسدود کردن قطعات سیستم سوخت رسانی
- آسیب زدن به قطعات عایق کننده و از بین رفتن آب بندی سیستم
برای پاک کردن سیستم از ناخالصی ها، از فیلتر تا انژکتورها باید اقدام نمود.
تست های ممکن:
- چک چشمی خروج سوخت از پمپ
- اندازه گیری فشار سوخت خروجی از پمپ
- چک سوپاپ خروجی و سوپاپ اطمینان پمپ
- بررسی آب بندی بودن انژکتورها
- بررسی و تست اهمی سیم پیچ انژکتورها و عدم اتصالی
