مقدمه
قدرت، بهرهوری سوخت و ماندگاری موتور وابستگی شدیدی به سوخت دارد. از طرف دیگر، کارایی موتور نیز به محاسبه دقیق ترکیب هوا و سوخت وابسته است. نسبت ایدهآل یا استوکیومتری هوا به سوخت در سطح دریا بهصورت ۱۴.۷ به ۱ تعریف میشود، یعنی ۱۴.۷ بخش در میلیون هوا روی ۱ بخش در میلیون سوخت. میزان اکسیژن در هوا، کیفیت هوا و میزان هوای ورودی به موتور نیز نیازمند میزان متفاوت سوخت است. تمام این تعاریف به معرفی تزریق سوخت منتهی میشود. فناوری تزریق سوخت نخستینبار در دهه ۱۹۵۰ میلادی و در شورولت کوروت رونمایی شد. هرچند تا دهه ۱۹۸۰ نتوانست برتری خود را بهعنوان روش رایج سوخترسانی به اثبات برسند.
در حال حاضر، رایجترین سیستمهای تزریق سوخت در خودروها و کامیونها از نوع تزریق سوخت غیرمستقیم یا مولتی پورت (MPI) و مستقیم (DI) هستند. بسیاری از علاقهمندان حوزه خودرو مایل هستند بدانند که این دو روش تزریق سوخت چه تفاوتی با یکدیگر دارند و به چه دلیل برخی برندها مثل تویوتا، از هر دو سیستم استفاده میکنند. اگر شما نیز در مورد تفاوت تزریق سوخت مستقیم و غیرمستقیم کنجکاو هستید، این مقاله را تا آخر بخوانید.
معنی تزریق سوخت چیست؟
تزریق سوخت یک روش سوخترسانی است که از انژکتورهای سوخت فشار بالا برای ورود سوخت به داخل موتور استفاده میکند. چهار نوع سیستم تزریق سوخت وجود دارد؛ تزریق در محل دریچه گاز (TBI)، تزریق سوخت مولتی پورت (همان تزریق غیرمستقیم)، تزریق مستقیم و تزریق دوگانه. تمام این سیستمها از اجزایی به نام انژکتور سوخت استفاده میکنند. انژکتورها بهوسیله کامپیوتر مرکزی ماشین کنترل میشود. آنها تحتفشار خاصی عمل کرده و سوخت را بهصورت ذرات بسیار ریز شبیه به مِه و پودر، به داخل موتور انتقال میدهند. انژکتورهای سوخت ممکن است دچار نواقص هیدرولیکی، مکانیکی و الکتریکی شوند.
تزریق سوخت در محل دریچه گاز چیست؟
تزریق TBI نوعی تزریق سوخت غیرمستقیم است که کاربرد آن در دهههای ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ رواج بسیاری داشت. این سیستم شامل دو انژکتور سوخت میشود که در ابتدای بدنه دریچه گاز تعبیه شدهاند. تزریق TBI یک روش الکترونیکی و تحت کنترل کامپیوتر است که از پمپ سوخت درون باک بنزین استفاده میکند. انژکتورهای این سیستم با فشار ۱۲ پیاسآی سوخت را به داخل موتور انتقال میدهد.
همانند کاربراتور، سیستم TBI نیز نمیتواند یکسان بودن میزان سوخترسانی به سیلندرها را تضمین کند. البته تزریق TBI راهحل مؤثرتری نسبت به موتورهای کاربراتوری بهحساب میآید، ولی نمیتواند با سیستمهای تزریق سوخت پیشرفته MPI رقابت کند. امروزه نیز از سیستمهای TBI به همراه کیتهای تبدیل تزریق سوخت الکترونیکی (EFI) استفاده میشود. معروفترین خودروهای مجهز به این فناوری عبارتاند از مدلهای دهه ۱۹۸۰ تا ۱۹۹۰ شورولت سیلورادو و مدلهای دهه ۱۹۹۰ جیپ رانگلر.
مزایا و معایب تزریق سوخت در محل دریچه گاز شامل موارد زیر میشوند.
- مزایا. هزینه تولید پایین، طراحی ساده و اثربخشی بیشتر نسبت به کاربراتور
- معایب. اثربخشی کمتر نسبت به MPI و DI، دقت پایینتر نسبت به MPI و DI.
تزریق سوخت مولتی پورت یا غیرمستقیم چیست؟
تزریق سوخت MPI رایجترین سیستم در وسایل نقلیه است. این سیستم برای هر سیلندر تنها از یک انژکتور استفاده میکند. انژکتور روی منیفولد ورودی نصب شده و سوخت را مستقیماً به داخل دریچه ورودی پشت سوپاپ مکش اسپری میکند. سیستمهای MPI تحت کنترل کامپیوتر هستند و انژکتورها در فشار تقریباً ۴۰ الی ۵۰ پیاسآی عملیات سوخترسانی را انجام میدهند. این سیستمها به دلیل دقت و تطبیقپذیری بالا، انتخاب اول خودروسازان بهحساب میآیند. اولین ماشینی که با فناوری تزریق سوخت مولتی پورت روانه بازار شد، شورولت کوروت بود. هوندا CRX Si نیز یکی دیگر از خودروهای مطرحی است که با این فناوری در دسترس مشتریان قرار گرفت.
مزایا و معایب تزریق سوخت غیرمستقیم شامل موارد زیر میشوند.
- مزایا. بهرهوری سوخت، تنظیم دقیق با شرایط مختلف، اثربخشی بیشتر نسبت به سیستمهای TBI و کاربراتورها
- معایب. اثربخشی کمتر نسبت به تزریق دوگانه و تزریق مستقیم، هزینه تعمیرات بالا، افزایش سروصدای موتور، هزینه بالای تعویض انژکتورهای سوخت
تزریق سوخت مستقیم چیست؟
سیستم تزریق سوخت مستقیم نخستینبار در موتورهای دیزلی مورداستفاده قرار گرفت. در این سیستم، انژکتورها مستقیماً در محفظه احتراق قرار دارند و سوخت به طور مستقیم به درون سیلندر پاشیده میشود. سیستمهای DI تحتفشار بالای سوخت عمل میکنند تا بر فشار ناشی از تراکم موتور چیره شوند. فشار سوخت در یک سیستم DI میتواند به ۲۹۰۰ پیاسآی برسد. این سیستمها به پمپ مکانیکی فشار بالا برای کارکرد انژکتورهای سوخت، و همینطور پمپبنزین کمفشار برای انتقال سوخت از باک به موتور احتیاج دارند. از جیامسی آکادیا، شورولت کبالت، هیوندای النترا و فولکسواگن جتا جمله ماشینهایی هستند که در آنها از فناوری تزریق مستقیم سوخت استفاده شده است.
مزایا و معایب تزریق سوخت مستقیم شامل موارد زیر میشوند.
- مزایا. بهرهوری سوخت، افزایش قدرت و عملکرد دقیق.
- معایب. هزینه تولید بالا، نیاز به ابزار خاص برای تعمیرات، نیاز به پاکسازی دورهای، افزایش سروصدای موتور.
تزریق سوخت دوگانه چیست؟
سیستم تزریق سوخت دوگانه متشکل از انژکتورهای سوخت مولتی پورت و انژکتورهای سوخت مستقیم است. استفاده از هر دو انژکتور، پرفورمنس، بهرهوری سوخت و قابلیت اطمینان را افزایش میدهد. در سیستمهای DI، انژکتور مستقیماً سوخت را به داخل محفظه احتراق اسپری میکند. باگذشت زمان، این موضوع باعث ایجاد رسوبات کربنی در سوپاپهای مکش میشود. وجود رسوبات باعث باز ماندن سوپاپهای مکش میشود و در نتیجه این امر، مشکلاتی همچون احتراق ناقص به وجود میآید که پرفورمنس و راندمان موتور را به طور قابلملاحظهای کاهش میدهد. در برخی سناریوها، سوپاپها میتوانند با پیستون برخورد کرده و موجب آسیب جدی به موتور شوند. سیستم تزریق دوگانه از مزایای هر دو روش سوخترسانی مستقیم و غیرمستقیم بهره گرفته و عملکرد موتور را به حداکثر میرساند. خودروهایی همچون تویوتا تاکوما، فورد F-150 و فورد ماستنگ به فناوری تزریق سوخت دوگانه مجهز هستند.
مزایا و معایب تزریق سوخت دوگانه شامل موارد زیر میشوند.
- مزایا. اثربخشی فوقالعاده بالا، افزایش قابلیت اطمینان، بهبود پاسخدهی و گشتاور موتور.
- معایب. هزینه تولید بسیار بالا، وجود قطعات بیشتر که در معرض سایش و خرابی قرار دارند.
کدام سیستم تزریق سوخت بهتر است؟
پس از آشنایی با سیستمهای مختلف تزریق سوخت، شاید این سؤال در ذهنتان به وجود آیند که کدام روش از دیگری بهتر است. به طور خاص، تزریق مستقیم بهتر است یا غیرمستقیم؟
در نهایت، سیستم تزریق سوخت دوگانه بهترین سیستم تزریق سوخت در دنیای امروزی بهحساب میآید. این سیستمها بهرهوری سوخت را افزایش میدهند، میزان انتشار گازهای آلاینده را کمتر میکنند و قدرت موتور را بهبود میبخشند. اگر مشتری بازاری هستید که هنوز کاربرد فناوری تزریق سوخت دوگانه در خودروهای آن رایج نشده، توصیه میشود به سراغ ماشینهای مجهز به سیستم تزریق سوخت غیرمستقیم بروید.
همانطور که قبلاً گفته شد، انژکتور سوخت در موتورهای MPI روی منیفولد ورودی و پشت سوپاپ مکش نصب شده است. زمانی که سوخت با فشار به ورودی پاشیده میشود، این سوخت پرفشار رسوبات کربنی را از پشت دریچه پاک میکند. ولی زمانی که انژکتور در محفظه احتراق تعبیه شده باشد، سوخت با دریچه تماس نداشته و رسوبات کربنی در پشت دریچه رویهم انباشته میشوند؛ بنابراین موتور مجهز به فناوری تزریق مستقیم در مقایسه با موتور مجهز به فناوری تزریق سوخت غیرمستقیم، هزینه نگهداری بالاتری خواهد داشت.
دیدگاهتان را بنویسید