سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی با کنترل الکترونیکی(ECU)

جمعه 11 / 8 / 1391برچسب:,

:: 21:22 :: نويسنده : ahmad & saman

بعد از سیستم های کاربراتوری جدیدترین سیستمها سیستم انژکتوری بنزینی می باشد بهترین نسبت تئوری برای اختلاط سوخت و هوا نسبت 7/14 به 1 می باشد که به ان نسبت استوشیو متریک گویند که حتی المقدور در شرایط مختلف کارکرد موتور تغییرات این نسبت باید حداقل باشد.

مقدمه(سوخت رسانی انژکتوری بنزینی)
بعد از سیستم های کاربراتوری جدیدترین سیستمها سیستم انژکتوری بنزینی می باشد بهترین نسبت تئوری برای اختلاط سوخت و هوا نسبت 7/14 به 1 می باشد که به ان نسبت استوشیو متریک گویند که حتی المقدور در شرایط مختلف کارکرد موتور تغییرات این نسبت باید حداقل باشد.
اگر در مخلوط مقدار هوا کاهش پیدا کند مصرف سوخت بالا می رود و احتراق کامل صورت نمی گیرد و فرایند ان گازهای خروجی اگزوز که الودگی محیط زیست را به وجود می اورند خواهد بود گازهای خارج شده از اگزوز شامل ازت و گاز دی اکسید کربن و بخار اب و گازهای الوده کننده خطرناک از قبیل مونواکسید کربن و هیدرو کربنهای نسوخته و اکسید ازت و سولفورها می باشد بخصوص مونواکسید کربن که یک گاز سمی و بی رنگ و بی بو و بسیار خطر ناک است اگر در مخلوط هوا افزایش یابد و سوخت کم شود درجه حرارت موتور بالا می رود و این عمل باعث جوش امدن موتور و سوختن واشر سر سیلندر و سوختن سوپاپها می شود و باعث افت قدرت کششی موتور می گردد به هر حال کارخانجات خودرو ساز به این نتیجه رسیده اند که کاربراتور ها نمی توانند راندمانی را که موتورها نیاز دارند به وجود اورند نتیجتا سیستم های سوخت رسانی انژکتوری بنزینی طراحی و مورد استفاده قرار گرفتند در این سیستم ها به خاطر وجود کنترل کننده های مختلف مخلوط سوخت و هوا هر چه دقیق تر به نسبت ایدال نزدیک شده اند به این ترتیب

1- مصرف سوخت کاهش یافته
2- حداکثر راندمان و شتاب وقدرت در موتور ایجاد می گردد .
3- با تنظیم صحیح و دقیق موتور در تمام دورها و با صدای کمتری کار خواهد کرد. 4- توزیع سوخت به طور یکنواخت در کلیه سیلندرها صورت می پذیرد .

در سیستم های انژکتوری بنزینی با اندازه گیری دقیق مقدار هوای ورودی و ارسال سوخت متناسب شرایط کاری موتور (دورهای مختلف و بارهای مختلف) به خوبی تامین می شود در این سیستم به جهت ثابت نگه داشتن کمترین الودگی خروجی از اگزوز مخلوط سوخت و هوا توسط قطعات بکار رفته در سیستم و دستگاه کنترل الکترونیکی ای سی یو به صورت کاملا دقیق کنترل می شود .

شیر برقی کنسیتر (سوخت رسانی انژکتوری بنزینی) :
کنترل گازهای الاینده ناشی از تبخیر سوخت با استفاده از شیر برقی کنسیتر که به وسیله ای سی یو کنترل می شود امکان باز یافت بخارات بنزین جذب شده از باک توسط کربن فعال داخل کنسیتر فراهم می شود .
با باز شدن شیر برقی کنسیتر و توسط خلائی که از طریق شیر به کنسیتر اثر گذاشته بخارات بنزین موجود در کنسیتر از طریق هوای ورودی به موتور وارد شده و در داخل سیلندر مصرف می شود .

مبدلهای کاتالیزور سه راهه(سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی)
مبدلهای کاتالیزور سه راهه ترکیبی از کاتالیزور های به کار رفته که دو واکنش شیمیایی متفاوت تولید می کنند یکی اکسید کردن و دیگری احیا کردن با اضافه کردن هوای تازه به هیدروکربنهای نسوخته و مونواکسید کربن در داخل مبدل عمل اکسید کنندگی روی فرایند احتراق انجام می گیرد برای کاهش الودگی اکسید های ازت فرایند کاملا معکوسی لازم خواهد بود اکسیدهای ازت دارای اکسیژن اضافی است و فرایند جدا کردن اکسیژن اضافی از ازت واکنش احیا نامیده می شود .
این احیا کردن یا واکنش احیا در قسمت جلوی مبدل انجام می گیرد در حالی که فرایند اکسید شدن در قسمت عقب ان صورت می گیرد در قسمت وسط پوسته مبدل یک لوله هوای تازه نصب شده است تا در صورت لزوم مقداری هوای تازه به دستگاه اضافه نماید .
در کاتالیزور های سه راهه درصد کمی پلاتین و درصد بیشتری رادیوم در قسمت جلو مبدل برای کاهش اکسید های ازت دارند در حالی که در قسمت عقب ان از پلادیوم و پلاتین برای اکسید کردن هیدروکربونها و مونواکسید کربن استفاده می شود در موتورهای که مجهز به دستگاه ای سی یو هستند کاتالیزورها گازهایی را دریافت می کنند که حاصل سوختن مخلوط سوخت و هوا با نسبت 14.7 به 1 هستند بنابراین ضد الایندگی بهتری دارند در اتومبیل های مجهز به مبدل کاتالیزوری باید از بنزین بدون سرب استفاده نمود.
کاربراتورهای مدار بسته(سی ال سی) مانند پراید سیستمی است که سوخت کاربراتور را با هوای مورد نیاز مخلوط نموده و فرایند احتراق را بدون خطر می کند در واقع سی ال سی باعث ایجاد احتراق کامل در موتور می شود در این احتراق لاندا برابر 1 می باشد اگر لاندا کوچکتر از یک باشد سوخت غلیظ و اگر لاندا بزرگتر از یک باشد سوخت رقیق می باشد در کاربراتورهای معمولی لاندا بین 0.9 تا 1.25 می باشد ولی در سی ال سی برابر 1 می باشد در سیستم سی ال سی از 1- واحد کنترل ای سی یو 2- موتور پله ای 3- مبدل کاتالیزور 4- سنسور اکسیژن 5- سنسور درجه حرارت اب 6- میکسر هوا 7- لامپ عیب یاب یک واحد کنترل الکترونیکی کوچک است که داخل ان دارای نرم افزارهای برنامه ریزی شده است ECU
اطلاعات مورد نیاز خود را از سنسور درجه حرارت و سنسور اکسیژن و سیگنال منفی کویل دریافت ECU کرده و بهد از پردازش فرمان مورد نیاز را به موتور پله ای و لامپ عیب یاب می دهد.

سنسور اکسیژن (سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی)
همان سنسور لاندا است که بر روی مانی فولد دود بسته میشود این قطعه از دو نوع با پوشش های اکسید سیل کونیوم و اکسید تیتانیوم ساخته می شود این روکش ها به ضخامت 10 میکرون بر روی سطح سنسور قرار گرفته و مانند دو الکترود باطری عمل می کند قسمت اصلی مانند لوله ای است که به یک طرف ان دود اگزوز و طرف دیگرش هوای جو تاثیر می کند و دمای هوای 250تا 800 درجه را وقتی های موجود در دود درCO2 موجود در هوا یونیزه شده و با O2دود خروجی حاصل از سوختن غنی باشد .
تبدیل می شود بنابراین اکسیژن در لایه خارجی کاهش می یابد CO2مجاورت اکسید سیل نیوم به بر عکس در لایه داخلی که در معرض هوا قرار دارد اکسیژن فراوان است بنابراین اتم های اکسیژن در کنار لایه داخلی یونیزه می شود و شارژ منفی ایجاد می شود در اثر اختلاف این شارژ ولتاژی 0.3 تا 0.8 به موتورECU سیگنال می فرستد و ECUولت نسبت به غنی یا رقیق بودن سوخت تولید می شود و برای پله ای دستور می دهد .

میکسر هوا (سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی)
میکسر قطعه ای الومینیومی به ضخامت 15 میلیمتر که زیر کاربراتور روی مانی فولد هوا قرار دارد و با مجاری ریز محیطی خود هوای ارسالی توسط موتور پله ای را در مسیر عبور مخلوط ارسالی از کاربراتور تزریق می کنذ.

موتور پله ای (استپ موتور) (سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی)
سوپاپ ان به صورت مرحله ای به عقب حرکت کرده وECU موتوری است که با دریافت فرمان الکتریکی از هوای میانگذار از سوپاپ ان که به صورت مخروطی می باشد عبور می کند محور موتور دارای پیچی است.که با چرخش ان سوپاپ مخروطی از محل خود دور یا نزدیک می شود هرگاه موتور در جهت راست حرکت کند سوپاپ بسته و ان سوپاپ مخروطی از محل خود دور یا نزدیک می شود هرگاه موتور در جهت راست حرکت کند سوپاپ و مجرا میان گذار تنگ تر می شود و هرگاه موتور در جهت چپ حرکت کند مجرا باز شده انقدر مجرای ECUو هوای زیادتری عبور می کند و وارد موتور می شود موتور پله ای با دریافت فرمان از میانگذار را باز نگه می دارد تا نسبت مخلوط سوخت با لاندا (لاندا از 0.97 بزرکتر و از 1.03 کوچکتر شود)
یعنی در حدود نسبت استوشیو متریک تنظیم شود موتور پله ای دارای 150 مرحله و ارزش هر مرحله 0.04 میلیمتر است موتور پله ای دارای 4 سیم پیچ است که روی 2 استاتور پیچیده شده است .

کاتالیست سه راهه (سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی)
مبدلی است از بدنه فولادی که در مسیر لوله اگزوز قرار گرفته و به صورت سلول پوشیده شده از فلزات گرانبها مانند پلاتین برای عمل اکسید داسیون و رودیوم برای عمل احیا کردن دود خروجی اگزوز تشکیل موجود در دود خروجی اگزوز را بهH2 و CO شده است پلاتین موجود در کاتالیست وظیفه اکسید داسیون عهده دارد 5 گرم از فلز پلاتین به صورت گسترده در سطح کاتالیست در دمای 500 درجه باعث کاستن تبدیل به H2 و CO2 تبدیل به CO می شود و برای همین H2 و CO انرژی پیوندی مولوکولی اکسیژن در اکسیژن اضافی را به N2 و تبدیل ان به NOX می گردد البته رودیوم سطح کاتالیست در عمل احیا H2O می دهد لازم بذکر است کاتالیست در دمای 500 دارای کارایی حداکثر بوده و در 250 کار ان با راندمانCO
50 درصد شروع می شود در صورتی که بنزین سرب دار داخل باک ریخته شود عملا باعث خرابی کاتالیست می گردد.

سنسور درجه اب (سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی)
گزارش می دهد شروع کار ان بسته به دمای ECU بوده که دمای اب موتور را به NTC این سنسور از نوع ان به دمای اب است تا موقعی که دمای اب به 80 نرسیده باشد سوخت غلیظ تری به موتور ارسال می شود با گرم شدن اب افت ولت در مدار الکتریکی سنسور ایجاد می شود که در اثر کاهش مقاومت می باشد NTC الکتریکی سنسور

انواع سنسور ها
1- سنسور جریان هوا 2- سنسور موقعیت دریچه گاز 3- سنسور اکسژن 4- سنسور درجه حرارت مایع خنک کننده 5- سنسور خود سوزی 6- سنسور سرعت اتومبیل 7- سنسور فشار هوای مانی فولد و فشار جو 8- سنسور دمای هوای ورودی 9- سنسور موقعیت میل لنگ و دور موتور 10- سنسور موقعیت میل لنگ

پس به طور کلی
بعد از روشن شدن موتور و رسیدن به دمای مشخص جهت راه اندازی سیستم سنسور اکسیژن سنسور ECU ارسال می کند بعد از ورود این سه دسته اطلاعات ECU اب و سیگنال منفی کویل اطلاعات خود را به اطلاعات فوق را پردازش کرده و به موتور پله ای فرمان می دهد که به چه میزان اجازه ورود هوا را بدهد .
موتور پله ای اکسیژن مورد نیاز خود را از هوای محیط و زیر هواکش تامین کرده و به میکسر زیر کاربراتور ارسال می کند تا از این طریق لاندا را به سمت یک نزدیک کرده و احتراق کاملی را برای موتور ایجاد نماید .و از این طریق گازهای خروجی اگزوز را به حداقل الایندگی برساند از طرفی دود خروجی از کاتالیزور عبور EURO1کرده و مابقی الایندها از این طریق در کاتالیزور از بین میروند و خروجی اگزوز طبق استاندارد های می شود این سیستم در تعداد زیادی از موتورهای پراید مورد استفاده قرار گرفته است .