خودروهای انژکتوری و کاربراتوری چه تفاوتی دارند

مقدمه:

در ایران هنوز اتومبیل های کاربراتوری فراوان یافت می شود. موتورهای انژکتور و کاربراتور یک عامل موثر در خرید اتومبیل هستند. ما در این مقاله از بسپر شاپ به تفاوت بین انژکتور و کاربراتور می پردازیم.

در ابتدا کاربراتورها بوسیله عبور هوا از بالای سوخت و یا فتیله ای که بخارات سوخت را جهت احتراق جمع آوری می کرد کار می کردند. بعد از آن مدل های ساخته شدند که از اصل برنولی جهت تنظیم بهتر مقدار سوخت وارد شده به سیلندر در آنها استفاده می شد. بر طبق این اصل مقدار هوایی که درون لوله ونتوری جریان دارد، به نسبت مقدار هوای وارد شده سوخت را وارد می کند.

به مرور زمان موتورهای انژکتوری جایگزین موتورهای کاربراتوری شدند به طوری که در ابتدای دهه ی 1990 بیشتر موتورها انژکتوری ساخته شدند.

تاریخچه موتورهای انژکتور مربوط به دهه ی 1880 می باشد ولی به علت پیچیدگی آنها تا دهه ی 1920 از آنها استفاده نمی کردند تا اینکه در اوایل دهه ی 1950 به صورت محدود در موتورهای دیزلی مورد استفاده قرار گرفتند. بعد از آن، هم از نوع مکانیکی آن و هم از نوع الکتریکی آن در موتورهای دیزلی و بنزینی استفاده کردند.

تفاوت اصلی انژکتور و کاربراتور چیست؟

قبل از پرداختن به تفاوت انژکتور و کاربراتور می بایست اندکی در مورد تاریخچه موتور احتراق درونی بدانیم. از موقع پیدایش موتور احتراق درونی به روشی احتیاج بود که سوخت و هوا را به سیلندر وارد کنند تا عمل احتراق در آنجا انجام شود و در نتیجه انرژی مکانیکی که برای حرکت خودرو لازم است را تامین کنند.

اندازه سوخت مورد نیاز و میزان هوایی که موتور بدان نیاز دارد وابسته به عواملی مانند زمان روشن ماندن موتور، سرعت موتور و چند مورد دیگر، به طور لحظه ای در حین کارکردن آن متغییر است.

تعریف موتور کاربراتوری

کاربراتور از انواع قدیمی موتور اتومبیل است که پیش از پدید آمدن کامپیوتر برای سوخت رسانی خودروها استفاده می شد. یکی از اجزای ثابت اتومبیل ها بنزینی کاربراتور بود به همین خاطر بیشتر آنرا در اتومبیل های قدیمی مشاهده می کنیم.

همانطور که می دانیم کاربراتور قسمت مکانیکی مربوط به موتور احتراق درونی اتومبیل است که به نسبت های مناسب هوا و سوخت را جهت احتراق با هم ترکیب می کند.

سیستم کاربراتور 3 نوع مختلف دارد:

• جریان هوا: کاربراتور بوسیله جریان هوا از پایین به بالا، کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین و کاربراتور بوسیله جریان افقی هوا
• نوع گلوگاه یا ونتوری: ونتوری متغییر یا ونتوری ثابت
• تعداد دهانه: یک، دو و یا چهار دهانه

در این قسمت از مقاله بسپر شاپ به شرح کاملتری از وظایف موتور کاربراتوری می پردازیم:

• ترکیب هوا و سوخت متناسب با کارکرد موتور تهیه می شود.
• مصرف سوخت در زمان شرایط عادی موتور کاهش می یابد.
• زمانی که موتور تحت بار زیاد باشد قدرت آنرا افزایش می دهد.
• موتور در گرمترین و سردترین حالت ممکن روشن می شود.
• کارکرد موتور در وضعیت دور آرام تنظیم می گردد.

بخش های کاربراتور

کاربراتور سیستمی است که از قطعه های کوچک و بزرگ مختلف بوجود آمده است. بخش های کاربراتور به شرح زیر می باشند:

• بدنه
• محفظه گاز
• ساسات
• پمپ شتاب دهنده
• محفظه راه انداز
• گلوگاه
• ژیگلور ( مجرای خروج سوخت)

طرز کار موتور کاربراتور چگونه است؟

برای اینکه تفاوت بین موتور کاربراتور و انژکتور را بهتر درک کنیم می بایست با عملکرد آنها آشنا شویم. در ابتدا موتورهای کاربراتوری بسیار ساده بودند ولی به مرور زمان پیچیده تر شدند. در این موتورها لوله عمودی بزرگی در بالای سیلندرها قراردارد که هوای اتمسفر به داخل این لوله مکیده می شود و از راه باریکی که ونتوری نامیده می شود عبور می کند.

با توجه به اینکه ونتوری سبب سرعت بیشتر جریان هوا و در نتیجه پایین آمدن فشار می گردد، کم شدن فشار هوا باعث اثر مکشی می شود و از لوله سوخت که از پهلو به کاربراتور وصل می شود سوخت را به سمت بیرون می کشد. تا این مرحله مخلوطی از سوخت و هوا بوجود می آید حال به این می پردازیم که چگونه وارد شدن این مخلوط به سیلندر انجام می شود.

دریچه گازی زیر ونتوری قراردارد که بوسیله باز شدن این دریچه هوای زیادتری به درون کاریراتور وارد می شود و سبب می شود که سوخت بیشتری از لوله سوخت به داخل کاربراتور کشیده شود. بوسیله تنظیم این دریچه، هوا و سوخت بیشتری به سیلندر وارد شده و باعث میشود موتور سریع تر کار کند.

ساسات دریچه ای است که در اول ورودی هوای کاربراتور و بالای ونتوری قراردارد که وظیفه آن تنظیم میزان جریان هوای کاربراتور است. در صورت بسته بودن ساسات هوا و سوخت کمی به کاربراتور وارد می شود.

مخزن سوخت کوچکی کنار کاربراتور قراردارد که دارای یک دریچه و یک شناور است و لوله سوخت کاربراتور به آن متصل شده است. وقتی سوخت از این مخزن به کاربراتور وارد می شود سطح سوخت در آن کم شده و در نتیجه شناور پایین می آید. زمانی که شناور از مقدار مشخصی پایین تر بیاید، یک دریچه باز می شود که از مخزن اصلی و آن مسیر سوخت به مخزن کوچکتر پهلوی کاربراتور وارد می شود و در نتیجه شناور بالا می رود و دریچه بسته می شود.

تعریف موتور انژکتوری

موتور انژکتوری یک جایگزین مناسب برای موتور کاربراتوری است. انژکتور سوخت دریچه ای است که کنترل آن بصورت الکتریکی است و در 5 نوع مختلف سیستم انژکتور مکانیکی، سیستم انژکتور الکترونیکی،سیستم انژکتور  الکترومکانیکی، سیستم انژکتور تک نقطه ای و سیستم انژکتور چند نقطه ای طراحی گردیده است. وظیفه انژکتور وارد کردن سوخت به داخل محفظه احتراق می باشد و در ابتدای سیلندر و قبل از سوپاپ هوا قرار گرفته است. در نتیجه از اهمیت زیادی برخوردار است و در صورت وجود مشکل در آن اتومبیل هم دچار مشکل شده و موتور آن خاموش می گردد.

در این قسمت از مقاله بسپر شاپ به شرح کاملتری از وظایف موتور انژکتوری می پردازیم:

• مقدار فشار پاشش سوخت را به صورت دقیق تنظیم می کند.
• مصرف سوخت را کاهش می دهد.
• باعث استارت خوردن بهتر اتومبیل در روزهای سرد می شود.
• سطح آلایندگی اتومبیل را کاهش می دهد.

بخش های انژکتور

کار سیستم انژکتور بوسیله بخش های زیر انجام می گردد:

• ورودی سوخت (اورینگ)
• بدنه
• فیلتر سوخت
• سوزن انژکتور
• فنر برگشت دهنده
• درپوش محافظ
• خروجی سوخت

طرز کار موتور انژکتور چگونه است؟

در موتور انژکتوری سیستم سوخت رسانی ساده تر کار می کند. سوخت اتومبیل بوسیله پمپ بنزین و با فشار یکسان به فیلتر  ورودی انژکتور وارد می شود. این فشار سبب هدایت سوزن انژکتور به طرف بالا می شود و در نتیجه پاشش از راه سوراخی که در انتهای سوزن قرار گرفته صورت می گیرد.

در هنگام انجام این کار اندازه مشخصی از سوخت و هوا را مخلوی می کند و به شکل پودر به داخل محفظه احتراق می پاشد.

پمپ سوخت، از مخزن سوخت ، سوخت را به طرف انژکتور هدایت می کند و دریچه انژکتور آن را داخل سیلندر موتور می راند.

مهم ترین تفاوت کاربراتور و انژکتور در این است که تمامی کاربراتور ها مکانیکی هستند ولی انژکتور ها هم الکتریکی و هم مکانیکی هستند.

تفاوت دیگر کاربراتور و انژکتور مکانیکی در مقدار ورود سوخت به سیلندر است که در انژکتور مکانیکی برای هر سیلندر قابل تنظیم می باشد ولی در کاربراتور مقدار آن به همه سیلندر ها با هم تنظیم می گردد.

یک تفاوت مهم دیگر کاربراتور و انژکتور الکتریکی دریچه آنهاست که در انژکتور باز و بسته شدن آن الکتریکی است.

از دیگر تفاوت های کاربراتور و انژکتور الکتریکی این است که سوخت در انژکتور الکتریکی به داخل ورودی سیلندر اسپری می شود.

از تعاریف بالا نتیجه می گیریم که نخستین و مهم ترین تفاوت موتور کاربراتور و موتور انژکتور الکتریکی در مکانیکی بودن کاربراتور و الکتریکی بودن انژکتور می باشد.

مزایا و معایب کاربراتور و انژکتور

تفاوت این دو موتور باعث شده که هر یک مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر داشته باشند. در این قسمت از مقاله بسپر شاپ به این موضوع می پردازیم.

• میزان آلایندگی و مصرف سوخت

در موتور انژکتور به خاطر اینکه کنترل دقیق تری روی مصرف سوخت صورت می گیرد، استفاده بهینه تری از سوخت داریم و در نتیجه مصرف سوخت کاهش می یابد و به همان مقدار آلایندگی کمتری دارد.

• عملکرد و توان

دوباره یادآور می شویم به سبب بالاتر بودن دقت انژکتورها و اینکه کنترل آن الکترونیک است، سوخت رسانی به مقداری که موتور نیاز دارد صورت می گیرد ولی دقت کاربراتورها به اندازه انژکتورها نیست. نکته دیگر این است که عملکرد کاربراتورها با تغییرکردن دمای هوا یا سوخت یا فشار اتمسفر ساز سازگار نمی گردد.

• پیچیدگی و هزینه

همانطور که گفته شد کاربراتورها سیستم کاملاً مکانیکی دارند و از پیچیدگی و هزینه کمتری نسبت به انژکتورها برخوردار هستند و این موضوع یکی از مزایای این سیستم ها می باشد. اگر به طور مثال کاربراتور شما در جاده خلوتی خراب شود شما با ابزارهای ساده می توانید آنرا دوباره راه اندازی و تعمیر کنید. این در حالی است که حتی اگر تعمیرکار حرفه ای هم باشید در این شرایط نمی توانید سیستم انژکتوری را با ابزار ساده تعمیر کنید.

این روزها به دلیل ساده، ارزان و قابل اطمینان بودن کاربراتورها، آنها را در موتورهای کوچکی مانند چمن زن ها، برف پاش ها، موتورسیکلت ها و… استفاده می کنند.

• مقاومت در برابر یخ زدگی

یکی دیگر از مسائل سیستم های کاربراتوری خطر زیاد یخ زدگی است که این امر باعث آسیب های فراوانی به موتور می گردد.

در این قسمت از مقاله بسپر شاپ نتیجه می گیریم با توجه به اینکه بیشتر از یک قرن کاربراتورها در موتورهای احتراق درونی استفاده شده اند اما با مقایسه و بررسی تفاوت بین انژکتور و کاربراتور پی می بریم که انژکتورها جایگزین های بهتری برای آن موتورها هستند، به طوری که باعث فراهم کردن توان حرکتی بیشتر و کاهش مصرف سوخت می شوند.