بررسي سيستم هاي سوخت رساني در خودرو

مقدمه
قبل از ورود به بحث سيستم هاي سوخت رساني بد نيست نگاهي بيندازيم به تاريخچه موتورهاي احتراق داخلي تا بهتر بتوانيم مسير تكاملي سيستم سوخت رساني خودرو را درك كنيم .
تاريخچه موتورهاي احتراق داخلي ، به سال 1876 باز مي گردد ، كه «نيكولاس اتو» (1891 – 1832 ) اوين موتور جرقه اي را ساخت . اين موتور در ابتدا بنابر سيكل ويژه اي كار مي كرد و با بازدهي حداكثر برابر با 11% ، داراي وزن زيادي بود . اتو با ارائه سيكل عملكرد 4 زمانه ، بازده را به 14% افزايش ، و در كنار كاهش حجم موتور ، وزن آن را نيز به كمتر از   حالت قبل كاهش داد . در سال 1884 ، امتياز ثبت شده يك شخص فرانسوي به نام «آلفونس بيودي روشاس» (1893-1815) مربوط به سال 1862 منتشر شد ، كه معلوم ساخت او قبل از اتو ، اصول سيكل 4 زمانه را شرح داده است . البته چون روشاس نتوانسته بود ايده هاي خود را عملي سازد ، در نتيجه امروزه اتو به عنوان مخترع موتور شناخته مي شود .
از آن پس اشخاص بسياري در اواخرقرن نوزدهم دست به ابداع موتورهاي
ديگري دست زدند ، و جملگي به اين نتيجه رسيدند كه «نسبت تراكم» تاثير مستقيمي بر روي بازده موتور دارد ، ولي به دليل مشكل «كوبش» ، مقدار آن به كمتر از 4 محدود شده بود . در دهه 1880 ، با توسعه كاربراتور و سيستم جرقه ، سرعت موتورها افزايش يافت ، و امكان استفاده از موتور در اتومبيلها فراهم شد . در سال 1892 ، يك مهندس آلماني به نام «رودلف ديزل» (1913 – 1858) ، نوع جديدي از موتور را به ثبت رساند . در طرح وي ، در مرحله تراكم، تنها هوا متراكم ، و در انتهاي اين مرحله سوخت مايع به داخل هواي داغ پاشيده مي شد . از آنجايي كه در اين طرح ، هوا دچار كوبش نمي شود ، لذا وي توانست تراكم را بالا ببرد ، و بازده موتو را دو برابر كند . يكي از ديگر طرحهاي موتور ، موتور دوراني است ، كه اولين آنها توسط «فليكس وانكل» ، در سال 1957 به نتايج رضايتبخشي رسيد .
سوختها نيز تاثير فراواني در توسعه موتورها داشته اند . اولين موتورها با سوختن گار ، توان مكانيكي توليد مي كردند . بنزين در اواخر قرن نوزدهم ، براي استفاده از كاربراتورها مورد استفاده قرار گرفت . بنزينهاي اوليه كاملاً فرار بودند و در نتيجه ، امكان افزايش نسبت تراكم به بيش از 4 نبود ، ولي در عوض راه اندازي موتور (استارت زدن) راحت بود . «ويليام برتون» (1954 – 1865) توانست با «گراكينگ حرارتي» نفتهاي سنگين ، بنزيني توليد كند تا بتوان به تقاضاهاي روز افزون بنزين پاسخ داد . البته به دليل بالا بودن نقطه جوش ، استارت حالت سرد موتور مشكلتر بود ، كه اين مشكل نيز با اخترع «استارتر برقي» در سال 1912 حل شد . تاثير ضد كوبش «تترااتيل سرب» ، در سال 1923 ، توسط شركت «جنرال موتورز» كشف شد و در دهه 1930، استفاده از كاتاليزو فعال به جاي كراكينگ حرارتي ، باعث توليد بنزينهاي داراي كيفيت بالا شد .
مساله آلودگي هوا در دهه 1940 در لس آنجلس بروز كرد . در سال 1952، كشف شد كه مشكل «مه دود» ، از واكنش مابين اكسيدهاي نيتروژن و تركيبات هيدروكربني در مجاورت نور خورشيد صورت مي گيرد ، كه موتورها از عوامل اصلي آن هستند . موتورهاي ديزل نيز منبع اصلي دوده و ذرات ريز هستند . لذا براي حفظ محيط زيست ، در كشورهاي پيشرفته ، استانداردهايي در زمينه محدود ساختن آلاينده هاي خروجي موتور ارائه شد . همچنين در موتور از تجهيزاتي مانند«مبدلهاي كاتاليزوري» ، و در سوخت از مواد افزودني براي بهبود كيفيت آن و حذف سرب ، براي اين مهم استفاده شد. از دهه 1970 ، به دليل افزايش بهاي فراورده هاي نفتي ، براي كاهش مصرف موتور ، تلاش زيادي براي بالا بردن بازده صورت گرفت. البته بايد در نظر داشت كه كنترل آلودگي موتور ، باعث بالا رفتن مصرف سوخت مي‌شود .
تلاش بسياري نيز درباره سوختهاي جايگزين بنزين و گازوييل صورت گرفته ، كه از بين آنها مي توان به گاز طبيعي ، متانول و اتانول اشاره كرد . هيدروژن ، بنزين و گازوييل مصنوعي حاصل از سنگهاي نفتي و زغال سنگ ، نيز جايگزينهايي بلندمدت محسوب مي شوند .
بعد از گذشت بيش از يك قرن ، ممكن است به نظر برسد كه موتورها به حداكثر توسعه خود رسيده اند ، ولي در عمل موتورها همچنان به توان و بازده بالاتر و آلودگي كمتري مي رسند . استفاده در موارد جديد باعث كاهش وزن ، قيمت و تلفات حرارتي شده است .
تزريق سوخت يکی از ايده های مدرن و با تکنولوژی بالا بوده و در صورتيکه بخواهيم بيشترين بازدهی ر ا د اشته باشيم استفاده از آن يک پيش نياز می باشد .
ولی در حقيقت تزريق سوخت چندين دهه است که مورد استفاده قرار گرفته و از قبل از جنگ جهانی دوم روش استاندارد تحويل سوخت به موتور می باشد .

فهرست مطالب :
مقدمه    6
كاربراتورها    9
سيستم سوخت رسانی کاربراتور    9
ساختمان کاربراتور و اعمال آن    9
کاربراتور ازنظرجريان هوا    11
کاربراتور پيکان    11
طرز کار کاربراتور ونتوری متغير    12
لاستيک کاربراتور (ديافراگم)    12
پمپ بنزين    13
مراقبتهای پمپ بنزين    15
پمپ دستی    15
باک بنزين (مخزن سوخت)    15
لوله خروجی باک :    16
بنزين نما    16
سيستم اصلي اندازه گيري    17
كنترل مخلوط    18
كنترل مكش از پشت :    19
كنترل مخلوط براي جبران تغيير ارتفاع :    20
قطع دور آرام ( خاموش كردن ) :    23
پمپ شتاب :    26
كاربراتور پاششي    28
سيستم سوخت رساني انژكتوري    33
انواع سيستم تزريق سوخت الكترونيكي EFI    33
1ـ سيستم EFI مدل D ( نوع كنترل با فشار مانيفولد )    33
2ـ سيستمEFI مدل L )نوع كنترل با جريان هوا)    33
3ـ سيستم EFI مدلK  ( شكل 14)    34
ساختار سيستم تزريق سوخت الكترونيكي (EFI)    35
1ـ بحث كلي    35
2ـ كنترل تزريق پايه    36
جريان سوخت    37
تشخيص حجم هواي مكش    37
كنترل حجم تزريق پايه    38
3ـ كنترل تصحيح    40
تصحيح    41
وسايل كمكي    41
انژكتور استارت سرد    41
شير هوا (Aire valve)    42
اجزاء سيستم تزريق سوخت الكترونيكي(EFI)    44
1ـ سيستم سوخت رساني    45
2ـ سيستم تنفس يا مكش هوا    45
3ـ سيستم كنترل الكترونيكي    45
انتقال سوخت :    45
پمپ سوخت    47
1ـ نوع داخل مخزن (شكل 26)    47
پمپ توربيني    48
شير تعديل فشار (relief valve)    49
شير يكطرفه(check valve)    49
2ـ نوع خطي (in-line)    49
پمپ    50
مهم    51
كنترل پمپ سوخت    52
عملكرد كنترل پمپ سوخت    52
كنترل سرعت پمپ سوخت    53
فيلتر سوخت    53
ميراكننده نوسانات فشار سوخت    54
رگولاتور فشار    55
عملكرد    56
انژكتورها    57
عملكرد    58
انواع انژكتور(شكل 38)    59
1ـ بر اساس شكل مجراي تزريق    60
3ـ براساس شكل اتصال جريان الكتريكي به انژكتور    60
مدار الكتريكي انژكتور    60
مقاومت سلونوئيد    61
1ـ انواع مختلف مقاومت سلونوئيد    62
2ـ روش كاركرد انژكتورها    62
انژكتور استارت سرد    63
عملكرد و ساختار انژكتور استارت سرد    64
سويچ زماني انژكتور استارت سرد    65
مدار الكتريكي انژكتور استارت سرد    65
1ـ كنترل حجم تزريق    68
3ـ كنترل پمپ سوخت    69
4ـ سنسورها و عملكرد آنها    69
5ـ اتصالات واحد ECU سيستم EFI    70
فلومتر هوا    70
1ـ عملكرد و ساختار فلومتر    70
2ـ چگونه حجم هواي مكش مشخص مي گردد .    71
3ـ پيچ تنظيم مخلوط سوخت و هوا و هوا در دور هرزگرد    72
4ـ صفحه جبران كننده و محفظه ميرا كننده نوسانات حركت هوا    74
انواع ديگر فلومتر    75
1ـ نوع جريان هواي كردابي يا پيچشي نوري كارمن    75
2ـ سنسور فشار مانيفولد (vacuum sensor)    76
6ـ مدار الكتريكي فلومتر هوا    77
سنسور موقعيت دريچه گاز    78
ساختمان سنسور    79
عملكرد    79
نقطه دور هرزگرد (IDL)    79
نقطه قدرت (Power Point)    80
عدم تماس نقاط    81
نوسان قدرت موتور (Hunting)    81
3ـ مدار الكتريكي سنسور موقعيت دريچه گاز    82
سنسور درجه حرارت آب رادياتور (THW)    82
مدار الكتريكي سنسور درجه حرارت آب رادياتور    83
سنسور درجه حرارت هواي مكش    83
مقدار الكتريكي سنسور درجه حرارت هواي ورودي    84
سيگنال جرقه موتور (IG)    85
سيگنال استارت (STA)    85
رله اصلي سيستم تزريق سوخت الكترونيكي (EFI)    86
كنترل زمان بندي تزريق    89
كنترل حجم تزريق    89
حجم تزريق پايه    90
مراجع:    91