خودروسازان همواره به طور موثر به دنبال راه هایی برای افزایش بازدهی موتور، کاهش سوخت و آلاینده ها هستند. در گذشته سیستم سوخت رسانی کاربراتور برای ترکیب سوخت و هوا به کار می رفت. در حال حاضر از سیستم سوخت رسانی انژکتور، پورت و یا دوگانه در احتراق سوخت استفاده می شود. از موتورهای ترکیبی با انژکتور مستقیم و پورت در برخی ماشین های تویتا و فورد استفاده می شود. در این مقاله به این سوال که چرا برخی از موتورهای ترکیبی انژکتور مستقیم و پورت به کار می برند؟ را پاسخ می دهیم.
در ادامه با اکستریم مگ همراه باشید.
سیستم سوخت رسانی پورت Port Fuel) Injection)
سیستم تزریق بنزینی متداول ترین نوع سیستم سوخت رسانی در خودروهای معمول است. در پورت، سوخت قبل از ورود به سیلندر در منیفولد با هوا ترکیب می گردد. در PFI سوخت مایع به پورت سوخت تزریق می شود و جریان هوا آن را به داخل سیلندر می کشاند.
مزایا
- در این سیستم، کنترل دقیق تری در سوخت صورت می گیرد و مصرف سوخت، کاهش می یابد.
- پورت به کاهش انتشار آلاینده ها کمک می کند.
- سیستم سوخت رسانی پورت نسبت به مستقیم، ساده تر است.
سیستم سوخت رسانی انژکتور (Gasoline Direct Injection)
سیستم سوخت رسانی مستقیم در ابتدا در موتورهای دیزلی به کار می رفت. در این سیستم سوخت به صورت مستقیم به اتاق سوخت سیلندر پاشیده می شود.
مزایا
- تزریق مستقیم بنزین، عملکرد و قدرت موتور بهبود می یابد.
- احتمال سوختن سوپاپ در انژکتور کمتر است.
- موتورهایی که با این سیستم سوخت رسانی کار می کنند در سرعت های بالا و یا کم، راندمان خوبی از خود نشان می دهند.
- کاهش آلاینده ها با این سیستم امکان پذیر است.
سیستم سوخت رسانی موتور ترکیبی با انژکتور مستقیم و پورت
از ترکیب دو سیستم سوخت رسانی پورت و مستقیم، سیستم دوگانه ایجاد شد. در این سیستم سعی شده است که مزیت های دو تزریق سوخت را در کنار یکدیگر ادغام کنند. برای ساخت همچنین ساختار پیچیده ای به هزینه بیشتری نیاز است. علاوه بر این ترکیب دو سیستم وزن خودرو را افزایش می دهد اما مزیت های این روش آن قدری است که سازندگان چشم خود را بر روی عیوب آن ببندند.
در تزریق پورت سوخت می تواند هوای ورودی را قبل از رسیدن به محفظه احتراق خنک کند، تراکم هوا را افزایش دهد. در این روش امکان استفاده از سوخت بیشتر و در نتیجه ایجاد قدرت بالاتر در موتور فراهم شده است. تزریق پایین برای ترکیب بهتر هوا و سوخت در پورت استفاده می گردد که احتراقی پایدارتر و بهتر حاصل می شود.
در مقابل تزریق مستقیم، هوای داخل سیلندر را خنک می کند و احتمال ضربه را کاهش می دهد. این سیستم در خنک کردن محفظه در سرعت های بالا و ایجاد حداکثر توان، کار آمد است.
تمامی این ویژگی ها باعث شده است که سازندگان از ادغام تمامی این مزیت ها در کنار یکدیگر سود ببرند. برخی از سازندگان خودرو مانند، تویتا و فورد از موتور ترکیبی با انژکتور مستقیم و پورت درمحصولات خود استفاده می کنند.
بررسی مزایا و معایب سیستم دوگانه
کاهش آلاینده: با ترکیب دو سیستم تزریق سوخت، میزان تولید کاهش آلاینده هایی نظیر نیتروژن اکسید و ذرات معلق تا حد چشمگیری کاهش می یابد.
افزایش قدرت موتور: در شرایطی همچون، شتاب گیری بالا و یا حمل بار بیشتر، سیستم تزریق مستقیم با انتقال سریعتر و دقیقتر سوخت به محفظه احتراق، توان خروجی موتور را بهبود می بخشد.
بهبود مصرف سوخت: در شرایطی که به قدرت کمتری نیاز است، پورت احتراق کامل تری را میسر می نماید و در نتیجه مصرف سوخت کمتر می شود.
جلوگیری از رسوب در سوپاپ ها: یکی از معایب سیستم تزریق سوخت مستقیم، تجمع کربن بر روی سوپاپ ها است. سیستم پورت به پاکسازی این رسوبات کمک می کند.
امکان استفاده از سوخت با کیفیت پایین: ادغام دو سیستم برای موتور، شرایط استفاده از سوخت با کیفیت پایین تر را فراهم می کند این در حالی است که با مصرف این نوع سوخت، عملکرد قابل قبولی را نیز ارائه می دهد. این مسئله مخصوصا در مناطقی که به سوخت با کیفیت بالا دسترسی ندارند، حائز اهمیت است.
معایب موتور ترکیبی با انژکتور مستقیم و پورت
پیچیدگی فنی و افزایش هزینه ها: همان طور که قبل تر اشاره شد، استفاده از دو سیستم به طور همزمان، پیچیدگی طراحی و هزینه ها را افزایش می دهد.
فضای محدود در موتور: نصب دو سیستم مجزا در موتور به دلیل فضای کم، چالش های مکانیکی را به همراه دارد.
نیاز به تعمیرکاران ماهر: تعمیر و نگه داری از خودروهایی با این قابلیت به افرادی که مهارت و دانش کافی در این زمینه دارند، نیازمند است.
کدام خودروسازان از موتور ترکیبی با انژکتور مستقیم و پورت بهره می برند؟
تویتا اولین شرکت سازنده خودرو بود که از فناوری D-4S، در محصولات خود استفاده کرد. ترکیب دو سیستم سوخت رسانی توان موتور و مصرف سوخت را بهبود می بخشد.
فورد در سری Ecoboost، از ادغام دو تزریق سوخت مستقیم و پورت در جهت افزایش بازدهی موتور و کاهش مصرف سوخت، استفاده می کند.
