انژکتور خودرو چیست و چگونه کار می‌کند؟

انژکتور خودرو چگونه کار می‌کند؟

همان طور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم، انژکتور سوخت را به درون محفظه سیلندر پاشش می‌کند. فشار لازمه برای این پاشش توسط پمپ بنزین خودرو تامین می‌شود. انژکتور در هر ثانیه شاید چندین بار باز و بسته می‌شود و فشار سوخت درون آن نیز بسته به میزان گازی که راننده می‌دهد تغییر می‌کند.
البته تغییر فشار و یا زمان باز و بسته شدن انژکتور بسیار پیچیده‌تر از صرفا گاز دادن راننده است! این کار با استفاده از تحلیل اطلاعات سنسور‌های بسیار زیاد و پیچیده توسط ECU و سپس دریافت دستور از ECU انجام می‌شود.
اگر نمی‌دانید، ECU در خودرو‌های امروزی به گونه‌ای مغز هوشمند خودرو است که در هر لحظه با توجه به اطلاعات دریافتی از سنسور ها، قسمت‌های زیادی از خودرو را کنترل می‌کند.
به هر حال، وقتی که دستور فعال شدن به انژکتور رسید، پیستون انژکتور توسط یک آهنربای الکتریکی باز می‌شود تا سوخت اجازه‌ی عبور کردن داشته باشد. سوخت از یک نازل بسیار کوچک عبور می‌کند که اصطلاحا به آن سوزن انژکتور می‌گویند.
وظیفه نازل انژکتور و یا همان سوزن انژکتور این است که سوخت را تا جای ممکن به قطعات ریز‌تر و غبار مانندی تبدیل کند. حال هر چه که سوخت ریز‌تر شود، راحت‌تر می‌سوزد و سوخت نسوخته کمتری در نهایت باقی می‌ماند.
انژکتور‌ها معمولا در منیفولد ورودی گذاشته می‌شوند تا بتوانند سوخت را به شکل مستقیم بر روی سوپاپ‌های ورودی سوخت بپاشند. در پشت انژکتور‌ها لوله‌ای به نام ریل سوخت وجود دارد که سوخت تحت فشار را به انژکتور‌ها می‌رساند.

سنسور‌های موتور خودرو

همان طور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم، انژکتور‌ها به وسیله ECU کنترل می‌شوند و ECU نیز با توجه به اطلاعات سنسور‌ها دستورات را به اجزای دیگر می‌دهد. بنابر این، می‌توان گفت سنسور‌های خودرو در کارایی سیستم انژکتور بسیار مهم هستند.

در ادامه برخی از سنسور‌های اصلی موتور خودرو معرفی می‌کنیم:

• سنسور جریان هوای توده‌ای: این سنسور جرم هوای وارد شده به موتور را اندازه گیری می‌کند.
• سنسور اکسیژن: این سنسور میزان اکسیژن موجود در اگزوز را کنترل می‌کند و داده‌ها را به ECU می‌رساند. ECU می‌تواند با توجه به این داده‌ها میزان مخلوط سوخت یا هوا را تعیین کند.
• سنسور موقعیت دریچه گاز: همان طور که از اسم این سنسور مشخص است، موقعیت دریچه گاز خودرو را کنترل می‌کند. با توجه به داده‌های این سنسور، ECU می‌تواند میزان سوخت را کنترل کند.

انواع سیستم انژکتور

به طور کلی، انژکتور‌ها به دو شکل کار می‌کنند، در نوع اول انژکتور‌ها به طور همزمان با هم دیگر باز و بسته می‌شوند، ولی در نوع دوم، هر کدام از انژکتور‌ها قبل از باز شدن سوپاپ ورودی باز می‌شوند.
سرعت و بازده عملکرد نوع دومی بیشتر از نوع دومی است، دلیل آن هم این است که برای ایجاد تغییر در دور موتور، نیازی نیست که یکبار دور بزند و تغییرات انجام شود بلکه تغییرات بلافاصله پس از بسته شدن سوپاپ انجام می‌شود.

تفاوت انژکتور و کاربراتور چیست؟

اولین و بزرگترین تفاوت آن‌ها این است که انژکتور برقی است، ولی کاربراتور مکانیکی. سیستم انژکتور به دلیل در نظر گرفتن داده‌های زیادی که توسط سنسور‌ها جمع آوری و تحلیل می‌شود، بسیار دقیق‌تر است و به همین دلیل بازده عملکردی بسیار بیشتری دارد و سوخت کمتری نیز مصرف می‌کند.
اما در کاربراتور، تنظیمات فقط با استفاده از چرخاندن چند پیچ انجام می‌شود و به همین دلیل کاربراتور هیچ گاه در بهترین حالت کارایی خود قرار ندارد که در نتیجه آن سوخت بیشتری مصرف می‌کند و سوخت نسوخته زیادی را باقی می‌گذارد که در نتیجه آن کارایی خودرو کاهش می‌یابد.
تنها مزیت کاربراتور نسبت به انژکتور قیمت کمتر قطعات و ساده‌تر بودن آن‌ها است. همچنین هزینه‌های تعمیر کاربراتور نیز بسیار کمتر از انژکتور است که باز هم دلیل آن ساده بودن سیستم کاربراتور است.

چرا انژکتور‌ها خراب می‌شوند؟

اولین دلیل آن این است که به هر حال انژکتور یک قطعه‌ی الکترونیکی است و قطعات الکترونیکی نیز عمر مفید خاصی دارند.
دومین دلیل این است که انژکتور یک قطعه دقیق است که در شرایط شدید کار می‌کند. منظور از شرایط شدید کاری این است که سوخت با شدت بسیار زیادی از آن عبور می‌کند و دریچه آن در یک ثانیه چندین بار باز و بسته می‌شود! به طور مثال، در هر ۱۹.۰۰۰ کیلومتر، یک انژکتور ۱۸ میلیون بار باز و بسته می‌شود!
پس خرابی آن دور از انتظار نیست. اما خوشبختانه اگر به خوبی از سیستم انژکتور نگهداری شود، ممکن است که حتی تا ۴۰۰.۰۰۰ کیلومتر نیز به طور مفید کار کنند. البته نگهداری خوب در کنار جنس خوب انژکتور‌ها باعث این عمر طولانی می‌شوند و اگر جنس انژکتور خوب نباشد، هر چقدر هم که خوب از آن نگهداری شود عمر کوتاهی خواهد داشت.
البته انژکتور‌ها در اغلب اوقات به طور کامل نمی‌سوزند، بلکه کارایی آن‌ها کاهش می‌یابد و در نتیجه قدرت موتور نیز کاهش چشمگیری پیدا خواهد کرد. به طور مثال، اگر فیلتر بنزین کثیف باشد و یا جنس نامرغوبی داشته باشد، ناخالصی‌های بنزین از آن عبور می‌کنند و در نازل بسیار نازک انژکتور گیر می‌کنند و در نتیجه کارایی انژکتور بسیار کاهش می‌یابد.
در ادامه نکاتی را برای نگهداری صحیح از سیستم انژکتور خودرو خواهیم گفت که می‌توانید با استفاده از آن‌ها عمر مفید انژکتور‌ها را افزایش دهید.

نگهداری از سیستم انژکتور خودرو

همان طور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم، شما می‌توانید با نگهداری صحیح از سیستم انژکتور خودرو، عمر مفید آن را به مقدار زیادی افزایش دهید.
یکی از اولیه‌ترین نگهداری‌ها از سیستم انژکتور خودرو این است که همیشه سوخت خالص و خوب به خودرو بزنید و از افزودنی‌های غیر استاندارد و نا مرغوب در سوخت استفاده نکنید.
دومین مورد این است که همیشه همراه با تعویض روغن، فیلتر بنزین خود را نیز تعویض کنید.
فیلتر بنزین، در صورتی که درون سوخت ناخالصی‌هایی وجود داشته باشد، آن‌ها را حذب می‌کند تا وارد انژکتور‌ها نشوند. اگر ناخالصی‌ها وارد سیستم انژکتور شوند، یا به طور کلی انژکتور‌ها را مسدود می‌کنند و یا با گذر زمان رسوب می‌کنند و فشار سوخت انژکتور‌ها را کاهش می‌دهند.
نکته بعدی این است که سیستم انژکتور خودرو نیز مانند دیگر اجزای خودرو نیاز به سرویس و تعمیر دارد. بهتر است که حداقل هر ۶ ماه یکبار خودروی خود را برای تست دیاگ به یک مکانیکی ببرید تا در صورتی که اختلالی در سیستم سوخت رسانی و یا در کل در سیستم‌های خودرو وجود دارد شناسایی و رفع شوند.
اگر انژکتور‌ها دچار افت کارایی شده باشند، می‌توان با استفاده از داده‌های دیاگ آن را تشخیص داد.
در نهایت، همان طور که پیش‌تر نیز اشاره کردیم، انژکتور‌ها عمر مفید خاصی دارند و یک وسیله مصرفی خودرو تلقی می‌شوند. پس در صورتی که دچار افت کارایی و یا خرابی شده باشند، می‌توان به راحتی آن‌ها را تهیه و تعویض کرد و مشکلی از این بابت وجود ندارد.

نشانه‌های خرابی انژکتور

به طور کلی تشخیص خرابی انژکتور یک کار تخصصی است، اما به دلیل کار مهمی که انژکتور‌ها در موتور خودرو انجام می‌دهند، مطمئنا خرابی آن‌ها نیز علائم و نشانه‌هایی برجا می‌گذارد.
اگر به طور کلی یک انژکتور از کار افتاده باشد، صدای خودرو تغییر می‌کند و اصطلاحا ریپ می‌زند و کارایی آن نیز به صورت چشمگیری کاهش می‌یابد.

از دیگر نشانه‌های خرابی انژکتور، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش چشمگیر کارایی خودرو
• افزایش مصرف سوخت
• استشمام بوی بنزین در محفظه موتور
خرابی انژکتور بسیار مهم است و باید سریعا به آن رسیدگی کرد. حتی یک انژکتور خراب و یا معیوب نیز می‌تواند صدمات زیادی به موتور برساند.
به طور مثال، اگر انژکتور به شکل صحیح خود عمل نکند و یا تاخیری در کار داشته باشد، انفجار سوخت در مرحله اشتباهی رخ می‌دهد و فشار زیادی به موتور وارد می‌شود؛ و یا اگر یک انژکتور به شکل کامل سوخته باشد، یک سیلندر کار نخواهد کرد که در نتیجه آن فشار وارده بر روی دیگر سیلندر‌ها افزایش می‌یابد و احتمال خرابی بسیار بالا می‌رود.
به همین دلیل است که توصیه می‌شود حداقل هر ۳ ماه یکبار خودروی خود را به تست دیاگ ببرید.

اجزای انژکتور

انژکتور که در واقع مانند یک سرنگ الکتریکی تزریق و پاشش سوخت را کنترل می‌کند وظیفه خود را به کمک جریان الکتریکی انجام می‌دهد. به این ترتیب که انژکتور سوخت را با فشار حدود ۳کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع (سه برابر فشار هوای جو) در داخل سیلندر یا منیفولد هوا می‌پاشد تا تراکم لازم جهت احتراق را ایجاد کند. این عملکرد توسط مجموعه‌ای از اجزا صورت می‌گیرد که در کنار هم سیستم انژکتور را تشکیل می‌دهند.

اجزای سیستم انژکتور عبارتند از:

• ورودی سوخت یا اورینگ
• فیلتر سوخت
• بدنه
• فنر برگشت دهنده یا سلونوئید
• سوزن انژکتور
• خروجی سوخت
• درپوش محافظ
در خودرو‌های مجهز به سیستم‌های انژکتوری سنسور‌های متعددی نیز به منظور بررسی و رصد کردن فعالیت‌های اجزای مختلف فنی خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند. سنسور‌های دور موتور، فشار منیفولد، دریچه گاز، اکسیژن از جمله این سنسور‌های هستند. این سنجش‌ها اطلاعات بخش‌های مختلف موتور را به صورت مستمر پایش و جمع آوری کرده، سپس جهت پردازش و بررسی به ECU ارسال می‌کنند. مغز متفکر خودرو با پردازش اطلاعات دریافتی از سنسورها، دستور‌های لازم را به عملگر‌های مختلف برای تنظیم شرایط فعالیت بهینه موتور ارسال می‌کند. یکی از این عملگر‌ها انژکتور خودرو است. انژکتور مانند یک شیر الکتریکی دقیق با دریافت دستور ارسالی از ECU میزان سوخت مورد نیاز موتور را با فشار مناسب برای آن و طبق زمان‌بندی مشخص درون سیلندر‌ها می‌پاشد.

نحوه کار انژکتور

نحوه کار انژکتور به بیان ساده به این صورت است که، سوخت توسط پمپ بنزین با فشاری ثابت و مشخص وارد فیلتر ورودی انژکتور که در بخش فوقانی آن قرار دارد می‌شود. فشار سوخت ورودی سوزن انژکتور را به سمت بالا هدایت می‌کند و و پاشش از طریق سوراخ انتهایی سوزن انجام می‌شود. اما گفتیم که انژکتور یک قطعه مکانیکی-الکتریکی است و دستور‌های لازم برای عملکرد دقیق خود را از ECU دریافت می‌کند. بنابراین، در توضیحی دقیق‌تر باید گفت انژکتور نازلی است که مقدار دقیق و مشخصی از سوخت را با هوا ترکیب کرده و به صورت غبار یا پودر داخل محفظه‌ی احتراق می‌پاشد. به این ترتیب که در سیستم انژکتور ابتدا هوای لازم برای مخلوط سوخت و هوا از ورودی و مجرای منیفولد گاز موتور، وارد محفظه کنترل جرم هوای ورودی می‌شود. یک دریچه متحرک در مسیر هوای مکیده شده در این محفظه قرار دارد که زاویه‌ی آن با میزان تغییر حجم هوای ورودی، تغییر می‌کند و بازتر می‌شود یا بسته‌تر می‌ماند. سنسور مخصوصی که موظف به پایش شرایط این دریچه است و به آن متصل شده، اطلاعات لازم از شرایط آن را به صورت سیگنال به ECU ارسال می‌کند.
لازم به ذکر است زاویه‌ی این دریچه با میزان فشرده شدن پدال گاز مرتبط است. ECU با توجه به اطلاعات ارسالی از این سنسور و سنسور‌های اکسیژن و دریچه گاز، زمان باز بودن سوپاپ انژکتور را تنظیم و به آن دستور می‌دهد. به این ترتیب درصد اختلاط سوخت و هوا و غلظت این ترکیب به میزان نیاز موتور تنظیم و درون سیلندر‌ها تزریق می‌شود. در نهایت حجم سوخت ارسالی به سیلندر‌ها وابسته به زمان باز بودن سوپاپ انژکتور است. این زمان که، پهنای تپش خوانده می‌شود توسط ECU کنترل می‌گردد. همچنین در بخشی از سیستم سوخت‌رسانی که بنزین را از پمپ گرفته و با فشار به سوپاپ انژکتور‌ها می‌رساند ریل سوخت نامیده می‌شود.