نگاهی کلی به موتورهای دیزلی
انواع موتورهای احتراق داخلی
این موتورها را به دسته کلی موتور چهار زمانه و موتورهای دو زمانه می توان
تقسیم کرد. اصول کاری این موتورها مشابه است. لیکن نحوه عمل آن ها به علت
تفاوت های ساختاری اندکی متفاوت است.
موتور چهار زمانه :
این موتورها در واقع همان موتورهایی هستند که توسط
اتو اختراع شدند و وجه تسمیه آن ها این است که این موتورها برای هر انفجار
(مرحله تبدیل انرژی سوخت به انرژی مکانیکی) می بایست چهار مرحله مکش ،
تراکم ، انفجار و تخلیه را انجام دهند.
موتورهای دو زمانه :
مخترعین هم عصر اتو اعتقاد داشتند که وجود تنها یک
مرحله توان در دو دور چرخش موتور ، زیان بزرگی است. بنابراین توجه خود را
به موتوری معطوف کردند که در هر دور چرخش دارای یک انفجار بود. این کار با
ترکیب کردن مراحل انفجار و دم و بازدم به عنوان یک مرحله و ترکیب تخلیه و
تراکم به عنوان مرحله بعدی صورت می گیرد.
موتورهای دیزل دو زمانه چگونه کار می کند؟
مقاله ی موتورهای دیزل چگونه کار می کند توضیحی در مورد موتورهای چهار
زمانه است که به طور عموم در خودروها و ماشین های باربری یافت می شود.
مقاله موتور های دیزل دو زمانه چگونه کار می کند ، توضیحی در مورد موتورهای
کوچک دو زمانه است که در چیزهایی شبیه اره موتوری ، موتور سیکلت های کوچک و
جت اسکی ها یافت می شود.
ترکیب تکنولوژی موتور دیزل با موتور دیزل دو زمانه
اغلب نتیجه ی مطلوبی را در موتورهای دیزل بزرگ جثه که در لوکوموتیو ، کشتی
های بزرگ و مولدهای برق یافت می شود بوجود آورده است.
در این مقاله ، ما توضیحی در مورد تکنولوژی موتورهای دیزل دو زمانه خواهیم
داشت و در مورد موتورهای بزرگ جثه ای که از این تکنولوژی استفاده می کنند ،
خواهیم آموخت.
نحوه ی کار چرخه
اگر شما مقاله ی موتورهای دو زمانه چگونه کار می
کنند را خوانده باشید ، فرا می گیرید که یک تفاوت بزرگ بین موتورهای دو
زمانه و چهار زمانه در مقدار قدرتی است که موتور می تواند تولید کند. شمع
در موتور دو زمانه دوبار جرقه می زند ، هر کدام در هر چرخش میل لنگ ، اما
در موتور چهار زمانه یکبار جرقه در هر دو چرخش میل لنگ زده می شود. این
بدین معنی است که موتور دو زمانه پتانسیل تولید قدرت دو برابر از موتور
چهار زمانه ی هم اندازه ی خود را داراست.
مقاله ی موتور دو زمانه ، چرخه ی موتور گازوئیلی را نیز توضیح می دهد ، که
گاز و هوا مخلوط و با هم فشرده می شوند ، که به طور واقع در کل با نحوه ی
کار موتور دو زمانه در تطابق نیست. مسئله این است که مقداری از سوخت
سوزانده نشده که هر بار از سیلندر خارج می شود دوباره برای مخلوط هوا و
سوخت مورد استفاده قرار گیرد. (برای جزئیات موتورهای دو زمانه چگونه کار می
کنند را ببینید)
به نظر می رسد که رویه دیزل ، که در آن هوا به تنهایی فشرده می شود و سپس
سوخت را به طور مستقیم درون هوای فشرده تزریق می کنند ، خیلی بهتر با چرخه
دو زمانه سازگاری داشته باشد. از این رو بسیاری از تولید کنندگان موتورهای
دیزل بزرگ از این رویه برای تولید موتورهایی با قدرت بالا استفاده می کنند.
شکل زیر طرح بندی نوعی از یک موتور دیزل دو زمانه را نشان می دهد :
در بالای سیلندر، دو یا چهار دریچه ی خروج وجود دارد
که هم زمان با هم باز می شوند. همچنین تزریق کننده ی سوخت دیزل نیز وجود
دارد (در بالا با رنگ زرد مشخص شده است). پیستون کشیده (دراز) در نظر گرفته
شده ، مانند موتور دو زمانه ی بنزینی ، بنابراین می تواند به عنوان دریچه ی
مکش هوا عمل کند. در حرکت به سمت پایین پیستون ، پیستون ورودی مکش هوا را
باز می نماید. هوای ورودی توسط یک توربو شارژر یا یک سوپرشارژر تنظیم فشار
می شود (آبی روشن). محفظه کارتل آب بندی شده و حاوی روغن می باشد همچون یک
موتور چهار زمانه.
چرخه موتور دو زمانه ی دیزل بدین صورت است :
١- وقتی پیستون
در حرکت به سمت بالا می باشد ، سیلندر شامل یک هوای بسیار فشرده می باشد.
سوخت دیزل توسط تزریق کننده به درون سیلندر اسپری می شود و به دلیل گرما و
فشار درون سیلندر به سرعت مشتعل می شود. این همان رویه ای است که در موتور
های دیزل چگونه کار می کنند؟ توضیح داده شده است.
۲- فشار تولید شده توسط احتراق سوخت ، پیستون را به سمت پایین می راند. این مرحله ی قدرت می باشد.
٣- زمانی که پیستون به نزدیکی پایین
حرکتش می رسد تمامی دریچه های خروج باز می شوند ، گازهای سوخته شده (دود)
از سیلندر خارج می شوند و فشار کاهش می یابد.
۴- زمانی که پیستون به پایین ترین
نقطه ی حرکتش می رسد ، ورودی های مکش هوا را باز می نماید و هوای فشرده
سیلندر را پر می کند و گازهای سوخته شده (دود) باقی مانده را خارج می کند.
۵- دریچه های سوخت بسته می شوند و پیستون به سمت بالا برگردد و ورودی های مکش هوای فشرده را می بندد. این مرحله ی تراکم می باشد.
۶- زمانی که پیستون به بالای سیلندر نزدیک می شود ، چرخه دوباره از مرحله ی اول تکرار می شود.
با این توضیح ، شما می توانید تفاوت بزرگ بین یک موتور دو زمانه دیزل و یک
موتور دو زمانه ی بنزینی را درک کنید. در موتور دیزل فقط هوا وارد سیلندر
می شود ، به جای اینکه مخلوط هوا و سوخت وارد شود. این بدین معنی است که
موتور دیزل دو زمانه هیچ کدام از مشکلات محیطی که موتور دو زمانه ی بنزینی
باعث آن می شود را ایجاد نمی کند.
در مقابل یک موتور دو زمانه ی دیزلی باید یک توربو
شارژر یا یک سوپرشارژر داشته باشد و این بدین معنی است که شما هرگز یک
موتور دیزل دو زمانه را روی یک اره موتوری نخواهید یافت. چون در این صورت
بسیار گران تمام می شود.
موتورهای General Motors EMD
موتورهای (General Motors EMD) نوعی از موتورهای دو
زمانه دیزلی هستند. این موتورها در دهه ی ١٩٣۰ مطرح شدند و قدرت تعداد
زیادی از لوکوموتیوها در ایالات متحده را تامین می کردند.
سه سری موفقیت آمیز در رشته ی (EMD) وجود داشته :
سری ۵۶۷ , سری ۶۵۴ و سری۷١۰.
شماره ها مربوط به حجم بر حسب اینچ مکعب هر سیلندر
می باشد. برای یک نوع موتور که ١۶ سیلندر دارد (با یک جا به جایی کلی به
بزرگی ۱۰,۰۰۰ اینچ مکعب یا ١۶۴ لیتر).
یک موتور ۵ لیتری (٣۰۵ اینچ مکعب) به عنوان یک موتور
خیلی بزرگ برای یک خودرو مطرح است و شما متوجه می شوید که یک موتور (EMD)
چقدر سنگین و حجیم است.
در اینجا تعدادی از مشخصات برای موتور (EMD 645E3) آورده شده است :
قطر سیلندر : ۵/٩ اینچ ( ۲۴ سانتی متر)
حرکت پیستون : ١۰اینچ ( ۲۵ سانتی متر)
جابجایی هر سیلندر : ۶۵۴ اینچ مکعب ( حدود ١١ لیتر)
تعداد سیلندر : ١۶ یا ۲۰
ضریب تراکم : ١: ۵/١۴
دریچه های خروج درهر سیلندر : ۴
وزن موتور :
١۶ سیلندر : ٣۴۵۲۶ پوند / ١۵۶۶١ کیلو گرم
۲۰سیلندر : ۴۰١۴۴ پوند / ١۸۲۰٩ کیلوگرم (وزن کارتل به تنهایی به بیش از یک تن می رسد!)
دور موتور در حالت بدون بار : ٣١۵ دور در دقیقه
بیشینه دور موتور : ٩۰۰ دور در دقیقه
قدرت بر حسب اسب بخار برای نوعی از این موتورها ۴٣۰۰ hp می باشد.
موتور چهار زمانه
ریشه لغوی
این عبارت ترجمه عبارت انگلیسی (Four ، cycle ،
Engiue) است و به موتورهایی اتلاق می شود که کار خود را در چهار کورس
پیستون انجام می دهند. (حرکت پیستون از بالاترین مکان خود در سیلندر تا
پایین ترین جای خود در سیلندر را یک کورس پیستون می گویند.) در بیان فنی
این موتورها را موتورهای با چرخه چهار مرحله ای می گویند که معادل عبارت
(Four ، Stroke ، cycle ، Engiue) است.
دید کلی
بطور کلی موتورهای احتراق داخلی بر مبنای دفعات توان
در هر دور چرخش موتور به دو دسته کلی موتورهای دو زمانه و موتورهای چهار
زمانه تقسیم می شوند. موتورهای دو زمانه از لحاظ ساختاری ساده ترند لیکن
موتوهای چهار زمانه کارایی بیشتری دارند.
تاریخچه
اولین قدم مهم برای توسعه موتورهای چهار زمانه در
اواسط قرن نوزدهم میلادی انجام گرفت. در این زمان یک مهندس فرانسوی به نام
(بودور شا) چهار اصل اساسی را برای کار کردن موتورهای احتراقی ارائه کرد.
که در واقع توسعه این اصول و بکارگیری آن ها باعث ساخته شدن موتورهای چهار
زمانه گردید.
این اصول به قرار زیر اند :
۱- اتاقک احتراق باید کوچکترین نسبت سطح به حجم ممکن را داشته باشد.
۲- فرآیند انبساط باید تا حد ممکن سریع انجام شود.
۳- تراکم در ابتدای مرحله انبساط باید تا حد امکان زیاد باشد.
۴- کورس انبساط می بایست تا حد امکان زیاد باشد.
پس از تلاش های فراوانی که برای محقق کردن این اصول در ساخت موتورها انجام
گرفت در سال ۱۸۷۶ یک مهندس آلمانی به نام (ان.ای.اتو) توانست موتوری را به
ثبت برساند که همان چرخه چهار زمانه را به کار می بست.
این چهار عمل عبارتند از :
مرحله مکش
مرحله تراکم
مرحله توان
مرحله تخلیه
که در اکثر موتورهای امروزی بکار می روند.
انواع موتورهای چهار زمانه
موتورهای چهار زمانه به دو دسته کلی تقسیم می شوند که عبارتند از : <BR.
موتورهای اشتعال جرقه ای :
در این موتورها برای مشتعل ساختن سوخت از یک جرقه استفاده می شود.
موتورهای دیزل :
در این موتورها برای مشتعل ساختن سوخت از حرارت
ایجاد شده در محفظه سیلندر و اتاقک احتراق استفاده می شود (این حرارت بالا
به علت فشردگی زیاد سیال ایجاد می شود).
تفاوت موتورهای اشتعال جرقه ای و موتورهای دیزل در
اینست که در موتورهای اشتعال جرقه ای در مرحله مکش مخلوط هوا سوخت (که اغلب
بنزین یا گاز طبیعی است) وارد سیلندر می شود و پس از آنکه در مرحله تراکم
این مخلوط در اتاقک احتراق فشرده شد در یک زمان مناسب (زمان بندی اشتعال )
عمل انفجار مخلوط مذکور بوسیله یک جرقه انجام می گیرد.
در حالی که در موتورهای دیزل در مرحله مکش هوای خالی به داخل محفظه سیلندر
مکیده می شود و در مرحله تراکم نیز فقط هوای خالی در اتاقک انفجار فشرده
می شود لیکن میزان فشردگی در موتورهای دیزل بیشتر از موتورهای اشتعال جرقه
ای است. این فشردگی بالا باعث ایجاد حراست زیادی می گردد که به محض ورود
سوخت در مرحله توان باعث احتراق آن می گردد.
ساختمان موتور چهار زمانه
موتورهای چهار زمانه خود گروهی از موتورهای احتراق
داخلی هستند. موتورهای احتراق داخلی برای کار کردن به یک سری قطعات و سیستم
ها نیازمندند. نظیر سیستم سوخت رسانی ، بدنه موتور ، سیستم سوپاپ ها ،
سیستم خنک کننده و غیره … لیکن موتورهای چهار زمانه دارای مکانسیم هایی می
باشند که انجام چهار مرحله مکش ، تراکم ، توان و تخلیه را به صورت مجزا
ممکن می سازد (در موتورهای دوزمانه مراحل مکش و توان و تخلیه و تراکم با هم
انجام می شوند.)
این مکانسیم ها عبارتند از :
سیستم سوخت رسانی و تنظیم سوخت
سیستم سوپاپ ها : که عمل ورود و خروج گازها را بطور دقیق کنترل می کند
مانیفولد هوا و مانیفولد دود
سیستم زمان بندی اشتعال
طرز کار
طرز کار هر دو نوع موتورهای چهار زمانه یعنی
موتورهای اشتعال جرقه ای و موتورهای دیزل تا حد زیادی شبیه به هم است. لیکن
در مواردی نیز با یکدیگر تفاوت دارد در ذیل اصول کلی کار موتورهای چهار
زمانه را ذکر می کنیم.
مرحله اول : مرحله مکش
در این مرحله سوپاپ ورودی هوا همزمان با حرکت رو به
پایین پیستون درون سیلندر باز می شود. با این عمل مخلوط هوا و سوخت (در
موتورهای اشتعال جرقه ای) و هوای خالی (در موتورهای دیزل) وارد محفظه
سیلندر شده و آنجا را پر می کند.
مرحله دوم : مرحله تراکم
این مرحله از لحظه ای شروع می شود که پیستون از
پایین ترین نقطه مکانی خود شروع می کند به حرکت رو به بالا. در این مرحله
هر دو سوپاپ هوا و دود بسته اند. پیستون سیال موجود در محفظه سیلندر را در
داخل اتاقک احتراق واقع در سه سیلندر فشرده می کند.
مرحله سوم : مرحله توان
در این مرحله سیال موجود در اتاقک احتراق منفجر می
گردد (در موتورهای اشتعال جرقه ای اینکار بوسیله یک جرقه الکتریکی و در
موتورهای دیزل بواسطه تزریق سوخت انجام می شود) در این مرحله نیز سوپاپ ها
بسته اند. انرژی آزاد شده از سوختن مواد فسیلی باعث ایجاد نیروی فشارندگی
پیستون می گردد که باعث پایین رفتن پیستون می شود.
مرحله چهارم : مرحله تخلیه
در این مرحله گازهای ناشی از سوختن سیال تمام محفظه
سیلندر را پر کرده اند در این مرحله سوپاپ دود باز می شود تا گازهای داغ
ناشی از احتراق را از طریق مانیفولد دود از موتور خارج کند. حرکت رو به
بالای سیلندر نیز به عمل تخلیه گازها کمک می کند.
پس از طی شدن این چهار مرحله که در دو دور چرخش میل لنگ انجام شده است. یک
چرخه موتور چهار زمانه انجام شده است. و برای ادامه یافتن تولید توان این
چرخه دوباره به ترتیب فوق و از مرحله اول از سر گرفته می شود. لازم به ذکر
است که اکثر موتورهای امروزی بیش از یک سیلندر دارند که در کنار یکدیگر
قرار گرفته اند.
لیکن این مراحل در همه آن ها بصورت همزمان اتفاق نمی
افتد. به طور مثال هیچ وقت ممکن نیست که در دو سیلندر عمل انفجار صورت
گیرد. این امر به خاطر شکل بخصوص میل لنگ و نیز …. کار کردن موتور است.
کاربرد
موتورهای چهار زمانه امروزه پر کاربردترین موتورهای
احتراقی هستند که در طیف وسیعی از خودروها به کار می روند و علت آن نیز
شتاب بالای این موتورها و نیز کارآیی و انعطاف پذیری زیاد این موتورهاست.
تاریخچه ی مختصری از سیستم های مدیریت موتور و مدیریت سوخت
سيستم هاي تزريق سوخت بنزين در موتورهاي
جرقه اي ، از ديرباز مورد توجه سازندگان خودرو
بوده است و در اين راستا فعاليتهاي زيادي انجام شده است كه منجر به
توليد انواع سيستمهاي سوخت رساني
بنزيني انژكتوري
Jetronic
شده است.
انژکتورinjector
که معادل فارسی آن افشانه یا اسپری کننده است
در واقع یک شیر پودر کننده سوخت بر روی هوای ورودی(موتور بنزینی) یا متراکم
شده( موتور دیزل) می باشد.
انژکتوردراوایل قرن بیستم توسط رابرت بوش بنیانگذار کمپانی بوش (bosch)
درآلمان اختراع شد. انژکتور هرچند امروزه درتمام موتورهای
درونسوز شامل بنزینی ودیزل
–گازسوزودوگانه
سوز کاربرد
دارد ولی در ابتدا صرفاً برای استفاده
درموتورهای دیزل طراحی شد.
باید یادآور شد که
مهمترین سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی باسیستم سوخت رسانی دیزل ،درزمان
پاشش سوخت توسط انژکتوراست.بطوریکه درسیستم سوخت رسانی دیزل عمل پاشش سوخت پس
ازتراکم هوا صورت گرفته اما درسیستم بنزینی پاشش سوخت برروی هوا،قبل ازعمل
تراکم انجام میشود.
انژکتور های الکترومغناطیسی که در موتورهای جدید استفاده می شوند بطور هوشمند
توسط واحد مدیریت موتور
(ECU)کنترل
می شوند .
از دیگر شرکتهای مهم سازنده انژکتور زیمنس می باشد.
تلاش
ها به منظور تزریق سوخت ازحدود یک قرن پیش آغاز شد . درسال1898 شرکت موتور سازی Deutz
پمپ پلانجری رابه منظور تزریق سوخت در سری محدودی از
تولیدات خود بکار برد
مدتی پس
ازآن کاربردهای اثرونتوری برای طراحی کاربراتورکشف شدوسیستم های تزریق سوخت
مبنی برتکنولوژی آن زمان ازدایره رقابت خارج شدند.
در سال 1912کمپانی بوش
(BOSCH)
آلمان شروع به تحقیقات برروی پمپ های تزریق بنزین کرد
.کمپانی بوش پس ازسالها تلاش فراوان وصرف هزینه های
بسیار،موفق شددر سال 1937 تولید انبوه سیستم تزریق سوخت انژکتوری مکانیکی جهت
نصب برروی موتور هواپیما را آغاز کند. این موتور می توانست
1200 hp
قدرت تولید کند. برتری این موتور
که به دستورهیتلرطراحی شده بود
نسبت به رقبایش در جریان جنگ جهانی دوم، عدم یخ زدگی ونتوری کاربراتور وخطرآتش
سوزی بود که حاصل سیستم سوخترسانی انژکتوری
میباشد
.
مي توان گفت كه در آن زمان موتور كاربراتوري به نمونه انژكتوري برتري و ارجعيت
داشت. ولي عدم استفاده از كاربوراتور و انتخاب انژكتور توسط آلماني ها به اين
دليل بود كه كاربوراتورموتورهواپيما درمناطق نامناسب
تمايل
زياد به توليد يخ داشت و همچنين امتياز ديگر انواع انژكتوري تاثير ناپذير بودن
عملكرد آن در حين انجام مانورهاي جنگي خطرناك بودوبرای اولین بار سیستم تزریق
زمان بندی شده مکانیکی ساخته شد .
تبديل يك سيستم انژكتوری ديزل به سيستمي كه بنزين استفاده كند كاري بس مشكل است
چون سوخت گازوييل كه يك روغن سبك وزن مي باشد باعث مي شود كه نوعي روغنكاري بين
پمپ ها و سيلندرهاي سيستم انژكتوري انجام شود.در مقابل، بنزين سوختي بي نهايت
خشك است و به طور كلي فاقد هر گونه قابليت روغنكاري مي باشد. بنابراين در تبديل
از گازوييل به بنزين نياز به يك تحقيق بسيار دقيق در زمينه آلیاژهای مورد
استفاده در ساختمان پيستون ها و سيلندرها بود .
در سال 1945 يك سيستم انژكتوري بنام هیل بورن توسط يك آمريكايي به نام “استوارت
هيل بورن“ براي اتومبيل فورد ساخته
شد. اين سيستم فاقد هرگونه نوآوري بود اما امتياز آن كيفيت ساخت آن بود و در
مقايسه با معروف ترين انواع كاربوراتوري آن زمان كه اتسرومبورگ نام داشت به
مراتب كارآيي بهتري داشت. فقط يكي از نقاط ضعف سيستم هيل بورن اين بود كه تمامي
سوختي كه از پمپ انژكتور به داخل كانال هاي ارتباطي پاشيده مي شد به داخل موتور
راه پيدا نمي كرد. فشار در داخل نازل هاي سيستم تزريق از طريق اين كانال ها به
باك بنزين برگردانده مي شود. در راه بازگشت ميزان اضافي سوخت پاشيده شده ،يك
دريچه كوچك قراردارد كه در هنگام به اصطلاح تخت گاز كردن ،بخشي از اين سوخت
برگردانده شده از طريق اين دريچه مورد استفاده قرار گرفته تا مخلوط سوخت مورد
نياز حاصل شود. بعد از ورود طرح هيل بورن به بازار اظهار شد كه چنين طرح سيستم
تزريق سوختي براي استفاده در مورتورهاي خياباني مناسب نيست.
حقيقت اين بود كه اين طرح به طور كلي طرحي مناسب براي اتومبيل هاي موتور بنزيني
نبود.
بعد از چندي كمپاني جنرال موتورز سيستم انژكتوري روچستر را به عنوان جانشين
براي كاربوراتورهاي چهار دهنه خود معرفي كرد كه متأسفانه اين سيستم نتوانست
باعث به وجود آمدن نيروي توليدي بيشتري براي موتورها شود. اما اظهار مي شود كه
اتومبيل با چنين سيستمي از شتاب بهتري برخوردار است. سيستم روچستر تا حدودي
مشابه سيستم هيل بورن بود و در اين سيستم تنظيم جريان سوخت با تغيير فشار سوخت
انجام مي گرفت.
متأسفانه براي روچستر و جنرال موتورز، مشكلات سوخت رساني در هنگام آهسته كار
كردن موتور توسط مهندسين حل نگرديد و نازل هاي اسپري كننده تا حدودي در اين كار
مؤثر بودند و اين حقيقت را مي شد از رنگ سياهي كه از اگزوز اين گونه اتومبيل
متصاعد مي شد، دريافت.
درسال 1951برای اولین باریک واحدتزریق مستقیم بنزین به داخل سیلندر(GDI)که به عنوان بخشی ازقطعات
استانداردیک خودروی کوچک طراحی شده بود،درمعرض دیدعموم قرارگرفت.
دراواخردهه
پنجاه میلادی کمپانی مرسدس بنز یک واحد تزریق سوخت رابرروی اتومبیل اسپرت مرسدس SL-300
نصب کرد.
درسال 1967تکنولوژی
تزریق سوخت پیشرفت بسیار خوبی داشت ویک گام اساسی به جلووبه سوی تکامل
وعملکردبراساس اطلاعات دریافتی از شرایط واقعی موتوربرداشت واولین سیستم تزریق
سوخت الکترونیکی به نام
D-jetronic
که
برمبنای کنترل
فشار هوای ورودی
کارمیکرد ،طراحی شد
.
درسال 1973
سیستم مدیریت سوخت L-jetronic
که
برمبنای کنترل
جریان هوای ورودی
کارمیکرد
به بازارعرضه شد
.
درهمان زمان سیستمی دیگر طراحی شد که درحد سیستم
L-jetronic
توانایی داشت.
این سیستم
K-jetronic
نام داشت وتفاوت آن با سیستم
L-jetronic
دراین بودکه به جای
استفاده ازسنسور مربوط به جریان هوا به شکل هیدرولیکی
– مکانیکی جریان هواراکنترل می کرد
.
سال 1979 سال بلوغ سیستم های مدیریت موتوربود چراکه سال 1979 سرآغازظهور یک
سیستم جدید ، کامل وماندگاربرای 30سال بعد به نام
Motronic
بود
دراین سال باپیشرفت علم الکترونیک پردازشگرهای دیجیتالی
برای موتورطراحی شد که می توانستند وظایف متعددی ازموتوررا به عهده گیرند .در موتورهاي انژكتوري با كنترل الكترونيكي تمام سيستم هاي
يك موتور زير نظر واحد مديريت موتورECU
عمل مي كنند. واحد مديريت موتور با دريافت اطلاعات مورد
نياز خود با سرعت 1000 بار در ثانيه توسط حسگرها از ابزارها واجزاي مختلف ومحيط
، و پردازش آنها اقدام به تعيين شرايط پاشش سوخت و زمان
جرقه زني مي كند. واحد بودن مركز تصميم گيري در يك موتور)
كه يك هدف را با وجود دارا بودن اجزاء مختلف دنبال مي كنند) اين مزيت را دارد
كه تمام موتور هماهنگ تر عمل
میكند
درواقع سیستم مدیریت موتور
(Motronic)
از یک سیستم مدیریت سوخت
L-jetronic
بایک برنامه الکترونیکی برای کنترل سیستم جرقه زنی ترکیب شده است.
L-jetronicسیستم مدیریت سوخت است که فقط می تواند با اطلاع ازشرایط
هوای ورودی میزان سوخت ارسالی به موتوررا تنظیم کند در حالی که سیستم مدیریت
موتور (Motronic)
همان گونه که ازاسمش برمی آید تمام موتوررا مدیریت می کند
یعنی علاوه بر سیستم سوخترسانی ، سیستم جرقه زنی راهم کنترل می کند
.
سیستم سوخترسانی وسیستم جرقه زنی دو سیستم اساسی یک
موتورهستند که اگر بتوانیم این دوسیستم رابا یک واحد کنترل مشترک مدیریت کنیم
می توان ادعا کنیم که تمام موتوررامدیریت کرده ایم
. کنترل همزمان سیستم سوخترسانی وسیستم جرقه زنی مشکل است
ولی این مزیت رادارد که می توان با اعمال برنامه های متنوع برموتور قابلیت ها
ومزایای جدید ومتفاوتی از موتوررا دریافت کرد.
درسال 1982 مدلی دیگرازسیستم تزریق سوخت K-jetronic
درطرح های متنوع شامل یک مدارکنترل حلقه بسته الکترونیکی
وسنسور اکسیژن لاندا با نام
KE-jetronic
به بازارعرضه شد . این سیستم مانند سیستم
K-jetronic
برمبنای یک سیستم تزریق سوخت هیدرولیکی –مکانیکی است ودرواقع سیستم
K-jetronic
به منظورافزایش انعطاف پذیری وتوانایی انجام وظایف بیشتر توسط یک واحد کنترل
الکترونیکی پشتیبانی می شود . دراین زمان بود که روند تبدیل سیستم های
سوخترسانی از کاربراتوری به سیستم سوخترسانی انژکتوری سرعت گرفت وشرکت های
خودروسازی یکی پس از دیگری موتورهای تولیدی خود را به این سیستم ها مجهز می
کردند واز آن به عنوان بهترین تبلیغ برای محصولاتشان استفاده می کردند
وخودروهای خود رانسبت به رقبای کاربراتوری خود قوی تر، سریعتر و با آلودگی کمتر
معرفی می کردند.
دراواسط دهه
80
میلادی بسیاری
ازخودروهایی که خط تولید راترک می کردند مجهز به یکی ازسیستم هایی که دربالا
معرفی شد بودند ولی قیمت بالای این سیستم ها باعث شده بود که درصد قابل توجهی
از خودروهای تولیدی کماکان کاربراتوری بمانند وهمچنین تکنولوژی بالا وپیچیدگی
زیاد این سیستم ها برای دارندگان این خودروها درکشورهای کمترتوسعه یافته مشکل
سازشده بود ازاین رو بود که درسال1983 مدل مونو-جترونیک
(Mono-jetronic)
به مدل های بالا اضافه شد .این واحد تزریق سوخت تک نقطه ای کارآمد باقیمت پایین
وسادگی بسیار امکان تجهیز خودروها ی کوچک به سیستم سوخترسانی انژکتوری را فراهم
آورد .این سیستم درواقع نسخه ساده شده یک سیستم مدیریت سوخت انژکتوری ویا یک
کاربراتور پیشرفته است که سوخت را اتمیزه تر وبادقت بالاتر به هواتزریق می کرد
.ازاین سیستم بدلیل سادگی وارزانی بخصوص برای خودروهای کوچک ودرکشورهای جهان
سوم
،بسیار استقبال شد
.
درسال1992تعداد6/5میلیون
واحدسیستم مدیریت موتورتولیدشدکه ازاین تعداد حدود5/2میلیون واحدسیستمهای
مونوجترونیک ومونوموترونیک وحدود2میلیون واحدسیستمهای موترونیک بود.
درسال1997 حدود 40 میلیون خودرو درجهان تولید
شد که بیش از 37 میلیون دستگاه از آنها مجهز به یکی ازانواع سیستم
انژکتوری ساخت شرکت بوش بود
.
شرکت بوش (BOSCH)
عمده ترین تولید کننده سیستم های انژکتوری برای خودروهاست
.این شرکت آلمانی همواره در این زمینه ازنظر تکنولوژی ، کیفیت ونوآوری پیشتاز
بوده وهمواره بهترین سیستم های جانبی موتورهای
درونسوز احتراق تراکمی واحتراق جرقه ای راتولید می کند وتاکنون بیشترین بار
پیشرفت سیستم های سوخترسانی انژکتوری ،تزریق سوخت ومدیریت موتورومدیریت سوخت را
برعهده داشته است
.
دومین شرکت
فعال دراین زمینه شرکت زیمنس
آلمان میباشد.زیمنس پس
ازبوش فعال ترین شرکت است که با صرف هزینه وانرژی بسیار
پیشروی خوبی درزمینه تکنولوژی های نودارد
.
ازدیگر شرکت
های ارائه کننده این سیستم ها شرکت مگنتی مارلی وجانسون می باشد
.
يکي
از مهترين مسايلي که هميشه مورد توجه بوده کاهش مصرف سوخت و کم کردن آلايندگي
موتورها و استفاده بهينه ازمنابع بوده و به همين خاطر طراحان خودروها چه در طراحي موتور و
چه در طراحي بدنه هميشه اين مسئله را در نظر دارند.
رسیدن به این مطلوب بدون
استفاده از سیستم‌های تزریق سوخت الکترونیکی
تقریباً غیرممكن است.
هم اکنون
سیستم های انژکتوری تقریبا درتمام موتورهای درونسوز ازکوچکترین موتورهای بنزینی
موترسیکلت های
cc 125
با10 اسب بخارنیرو تا بزرگترین وقویترین موتورهای دیزل کشتی های اقیانوس پیما
با حجم موتور 24 مترمکعب وقدرت 100 هزار اسب بخار (که می توانند 400،000 تن باررادردریا جابه جا کنند) وازموتورهایی که حداکثر دورمجاز
آنها 2000 دوردر دقیقه است تا موتور اتومبیل های فرمول یک با دورموتور بالای 20
هزار دور دردقیقه نصب شده ودر سخت ترین شرایط بهترین بازده وکمترین آلودگی را
برای موتورفراهم می کنند
.
سيستم هاي سوخت رساني بکار گرفته شده در اتومبيلها در طي
ساليان دراز تغييرات زيادي کرده است . سوبارو 1990 آخرين اتومبيلي در ايالات
متحده بود که از کاربوراتور استفاده مي کرد . امروزه تمام اتومبيلهايي که در
ايالات متحده بفروش مي رسند از سيستم انژکتوري استفاده مي کنند .اما در اروپا
از حدود دهه 1980 ميلادي سيستم انژکتوري مورد استفاده قرار مي گرفته است .
در ايران هم
حدوداً از سال
1380 بود که توليد خودروهاي انژکتوري آغاز شد و با توليد وانت
نيسان با موتور انژکتوري ، نسل موتورهاي کاربراتوري براي هميشه در ايران منقرض شد. جالب است
بدانيد که در بسياری از کشورهای پيشرفته استفاده از انژکتور در همان سالهای اول
ساخت آن اجباری شد
