با مزایا و معایب موتورهای انژکتوری و کاربراتوری آشنا شوید
موتورهای کاربراتوری
ابتدا به معرفی موتورهای مجهز به سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری می‌پردازیم. کاربراتور مهم‌ترین قطعه در سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری محسوب می‌شود که وظیفه اصلی آن تهیه مخلوط مناسبی از هوا و سوخت برای شرایط مختلف کاری است.
برای کار کردن کاربراتور نیاز به خلا در مجرای خروجی سوخت است. این کار توسط قسمتی از بدنه کاربراتور به نام ونتوری انجام می‌شود. زمانی‌که صفحه گاز باز می‌شود، هوا توسط سیلندر به داخل کاربراتور وارد شده و در آن جریان پیدا می‌کند.
هنگامی‌که هوا از ونتوری عبور می‌کند، به علت کاهش سطح مقطع، سرعت هوا افزایش و فشار ونتوری کاهش می‌یابد که باعث ایجاد مکش می‌شود. با اتصال مجرای سوخت به این بخش، سوخت با هوا مخلوط شده و روانه سیلندر می‌شود تا اشتعال صورت بگیرد. کاربراتورها انواع مختلفی دارند که براساس جهت حرکت سوخت، ونتوری و تعداد دهانه دسته‌بندی می‌شوند.
انواع کاربراتور براساس جهت حرکت سوخت عبارتند از:
- کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین
- کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا
- کاربراتور با جریان هوای افقی
کاربراتور براساس ونتوری موارد زیر را شامل می‌شود:
- کاربراتور ونتوری ثابت
- کاربراتور ونتوری متغیر
در نهایت نیز می‌توان کاربراتور را براساس تعداد دهانه به صورت زیر دسته‌بندی کرد:
- یک دهانه
- دو دهانه
- چهار دهانه
در حالت کلی کاربراتورها دو وظیفه اصلی زیر را برعهده دارند:
- مخلوط کردن سوخت و هوا با نسبت ترکیبی مشخص برای ورود به سیلندر
- توزیع سوخت پودر شده به میزان برابر در میان سیلندرهای موتور
معایب موتورهای کاربراتوری
در حال حاضر سیستم‌های سوخت‌رسانی کاربراتوری در میان سازندگان خودرو منسوخ شده است که یکی از دلایل آن توسعه سیستم‌های سوخت‌رسانی انژکتوری و همچنین معایب آن‌ها بوده که در ادامه به بیان آن‌ها می‌پردازیم:
- عدم تناسب میزان مخلوط شدن هوا و سوخت
- وابستگی شدید کاربراتور به شرایط محیطی
- عدم توزیع یکسان سوخت به سیلندرها
- امکان خفگی کاربراتور
- وابستگی به نوع بنزین و عدد اکتان آن
- عدم وجود سیستم بازگشت سوخت
- قدرت کمتر نسبت به موتور انژکتوری
- آلایندگی بیشتر نسبت به نمونه‌های انژکتوری
- ارتعاشات و ضربه‌های بیشتر در مقایسه با موتور انژکتوری
- تنظیم سخت سیستم جرقه‌زنی
مزایای موتورهای کاربراتوری
اگرچه سیستم‌های کاربراتوری دیگر میان خودروسازان مورد استفاده قرار نمی‌گیرد ولی اغلب موتورسیکلت‌های موجود در کشور به این سیستم سوخت‌رسانی مجهز هستند. در ادامه مزایای آن را بیان می‌کنیم:
- امکان تعمیر بدون نیاز به لوازم الکترونیکی مخصوص
- تعمیرات راحت
- هزینه کم تعمیرات در زمانی خرابی سیستم
- هزینه کمتر تولید این سیستم نسبت به سیستم‌های انژکتوری
موتورهای انژکتوری
انژکتور یک نازل برای ترزیق هوا، سوخت و بخار آب تحت فشار است که در سال ۱۸۵۸ اختراع شد. عملکرد کلی موتورهای انژکتوری تفاوت خاصی با موتورهای کاربراتوری ندارد ولی به علت اجزای مختلف و پیشرفته‌تر آن، این عمل دقیق و بهینه‌تر صورت می‌پذیرد. ECU نقش مهمی را در موتورهای انژکتوری برعهده دارد.
در موتورهای انژکتوری شاهد حضور دو نوع سیستم تزریق سوخت هستیم. این دو نوع را سیستم سوخت‌رسانی مستقیم و سیستم سوخت‌رسانی غیر مستقیم تشکیل می‌دهند. اگرچه سیستم سوخت‌رسانی مستقیم جدیدتر است ولی در حال حاضر در اکثر خودروهای انژکتوری از سیستم سوخت‌رسانی غیر مستقیم استفاده می‌شود.
سیستم غیر مستقیم دارای دو نوع تکی و چندگانه است. سیستم پاشش سوخت تکی یا SPFI، از یک انژکتور برای تعذیه چهار سیلندر استفاده می‌شود که وظیفه این انژکتور پاشش سوخت مورنیاز در ابتدای منیفولد سوخت است. در سیستم پاشش سوخت چندگانه یا MPFI به تعداد سیلندرهای خودرو از انژکتور استفاده می‌شود که هم‌اکنون معمول‌ترین سیستم سوخت‌رسانی در صنعت خودروسازی محسوب می‌شود. این سیستم نسبت به SPFI عملکرد بهتری داشته و سوخت با شرایط بهتری وارد سیلندر می‌شود.
در سیستم پاشش مستقیم سوخت یا GDI، سوخت موردنیاز برای احتراق به صورت مستقیم درون سیلندر تزریق می‌شود. در این سیستم حداقل تغییر در شرایط سوخت ورودی به سیلندر رخ می‌دهد که باعث افزایش راندمان موتور و کاهش مصرف سوخت می‌شود. در حال حاضر تعداد تقریبا کمی از خودروسازان از این سیستم در محصولات خود استفاده می‌کنند ولی انتظار می‌رود با توجه به مزایای آن، شاهد موتورهای بیشتری مجهز به این سیستم در آینده باشیم.
معایب موتورهای انژکتوری
تقریبا می‌توان گفت تمامی خودروهای تولیدی جدید به این سیستم سوخت‌رسانی مجهز هستند ولی این امر باعث نمی‌شود که با سیستمی بدون عیب روبه‌رو باشیم. به علت استانداردهای آلایندگی و همچنین افزایش قیمت سوخت، شرکت‌ها همواره به دنبال بهبود این سیستم هستند ولی با این‌حال هنوز شاهد معایبی در آن هستیم که در ادامه بیان می‌کنیم:
- بالا بودن هزینه تولید و تعمیرات این سیستم که باعث گران شدن موتور می‌شود.
- نیاز به ابزارهای مخصوص برای تعمیر آن
- برای تعمیر سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری نیاز به فردی ماهر است (تعمیر آن کاری تخصصی محسوب می‌شود)
- نیاز به نگهداری بالا
- نیاز به صافی بنزین دقیق‌تر و بنزین باکیفیت‌تر نسبت به سیستم کاربراتوری
مزایای موتورهای انژکتوری
مزایای بی‌شمار این نوع موتورها باعث شده که خودروسازان به استفاده از آن در مقایسه با سیستم کاربراتوری تمایل بیشتری داشته باشند. این مزایا عبارتند از:
- افزایش راندمان حجمی و حرارتی موتور
- بهبود عملکرد و افزایش گشتاور و توان خروجی موتور
- حجم نسبتا ثابت هوای ورودی
- کاهش مصرف سوخت به علت استفاده از سیستم‌های اندازه‌گیری دقیق الکترونیکی
- عدم نیاز به ساسات و روشن شدن بهتر و سریع‌تر موتور در هوای سرد
- ارتعاشات و ضربات کمتر موتور
- کاهش تولید آلایندگی که با توجه به استانداردهای سخت‌گیرانه، مهم‌ترین مزیت این سیستم‌ها محسوب می‌شود.
نتیجه‌گیری
در این مطلب سعی شد که به صورت مختصر شما عزیزان را با دو سیستم سوخت‌رسانی کاربراتوری و انژکتوری آشنا کرده و همچنین به بیان مزایا و معایب هر یک بپردازیم. در نهایت این مقاله را در چند جمله زیر جمع‌بندی می‌کنیم:
- وجود قطعات حساس، قیمت بالا، نیاز به تخصص برای تعمیر، پیچیدگی سیستم، نیاز به نگهداری بیشتر و نیاز به سوخت با عدد اکتان بالاتر معایب اصلی سیستم‌های انژکتوری نسبت به کاربراتوری محسوب می‌شوند که البته در برابر مزایای آن قابل چشم پوشی هستند.
- به علت قوانین سخت‌گیرانه در رابطه با آلودگی محیط‌زیست و همچنین مصرف سوخت بهینه‌تر، امروزه سیستم‌های انژکتوری در خودروهای تولیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- سیستم‌های کاربراتوری به علت هزینه تولید کمتر و همچنین تعمیرات ساده‌تر، در موتورسیکلت‌ها مورد استفاده می‌گیرد که انتظار می‌رود این موضوع در آینده تغییر کند و شاهد استفاده از سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری در این وسایل نقلیه باشیم.
