تون آپ(تنظیم موتور)فصل پنجم مباحث سیستم سوخت رسانی انژکتوری قسمت ششم

عملگرها : (Actuators)

اکنون که با سنسور های موجود در اتومبیل آشنا شدیم در ادامه به معرفی عملگرها می پردازیم.

عملگرها قطعاتی هستند که دستورات صادره از ECUرا اجرا می نمایند .

عمده وظیفه عملگرها تنظیم مقدار سوخت و هوا می باشد .

بطور کلی هر قطعه ای که مطابق با دستور ECU تحریک شده یا عمل نماید عملگر می نامیم .

• رله دوبل main relay
• پمپ بنزین fuel pump
• پمپ هوا air pump
• کویل coil
• انژکتورها injectors
• موتور پله ای stepper motor
• شیر برقی کنیستر canister electro valve

عملگر ها در حقیقت قطعاتی هستند که از دستورات لازم جهت روشن شدن موتور و ایده ال  کار کردن موتور در تمام شرایط کاری دریافت کنند. مانند پمپ بنزین انژکتور موتور پله ای (استپر موتور) ، کویل دوبل ، رله دوبل ، شیر برقی کنیستر ،گرم کن دریچه گاز ، لامپ عیب یاب ، رله فن ، دور سنج و ……

پمپ بنزین : (Fuel Pump)

پمپ بنزین وظیفه دارد سوخت را با فشار معینی  از باک (حدود ۶ الی چهار اتمسفر یا بار) مدار سوخت رسانی یا ریل سوخت ارسال کند این فشار باید همیشه بیشتر از  فشار مورد نیاز پاشش انژکتورها باشد تا در صورت افزایش مصرف سوخت موتور با کمبود سوخت مواجه نشود.

نکته : در همه پمپ بنزین‌های انژکتوری یک سوپاپ یک طرفه به کار رفته است که از برگشت و خالی شدن مدار سوخت رسانی از بنزین جلوگیری می کند همچنین باعث می شود سوخت با یک فشار معین ثابت نگه داشته شود تا در موقع استارت زدن خودرو به راحتی روشن شود.

انواع پمپ بنزین مورد استفاده در خودروهای انژکتوری

1- پمپ بنزین داخل باک 2- پمپ بنزین بیرون باک
نکته : امروزه در خودروهای انژکتوری به دلیل مزیت فراوانی که پمپ بنزین ها داخل باک دارند از جمله حذف صدای کارکرد و ایمنی بهتر از ین نوع استفاده می کند.

اثرات خرابی پمپ بنزین

درصورتی که پمپ بنزین کامل بسوزد موتور یک لحظه روشن شد و خاموش می شود و دیگر روشن نمی شود و اگر پمپ بنزین نیم سوز  شده باشد  فشار ارسالی بنزین کاهش یافته و بنابراین موتور در موقع شتاب گیری و زیر بار با کمبود سوخت مواجه می‌شود به اصطلاح موتور کم می آورد.

نحوه عیب یابی پمپ بنزین

الف- با استفاده  از دستگاه عیب یابی (دیاگ )

با استفاده از دستگاه دیاگ در قسمت عملگرها میتوانیم پمپ بنزین را تست کرده و از سالم بودن آن مطمئن شویم و در صورتی که قسمت عملگرها در موقع تست پمپ بنزین صدای کارکرد پمپ بنزین به گوش نرسد و یا شلنگ ورودی ببه ریل ،  سوخت  خارج نشود تنها نشانه های سوختن پمپ بنزین نمی باشد بلکه می توان علت فیوز پمپ بنزین یا رله دوبل و یا قطع بودن سوکت ها و سیم کشی و ….. باشد.

نکته : در صورتی که به سوختن کامل یا نیم سوز بودن پمپ بنزین شک دارید به ترتیب زیر عمل کنید.

1- ابتدا شلنگ ورودی به ریل سوخا را خارج کرده و سوئیچ خودرو را باز کرده (با رعایت مسئله ایمنی و گذاشتن شیلنگ داخل یک ظرف) در صورتی که سوخت اصلا  خارج نشود  یا پمپ بنزین سوخته  و یا برق ۱۲ ولت به پمپ بنزین قطع می باشد که برای اطمینان از این موضوع می‌توان یک برق ۱۲ ولت مستقیم به پمپ بنزین داد و یا رله دوبل را بررسی کرد در غیر اینصورت باید پمپ بنزین تعویض گردد.

2- در صورتی که بنزین از شیلنگ ورودی به ریل سوخت خارج شود ولی فشار لازم را نداشته باشد احتمال نیم سوز شدن پمپ بنزین وجود دارد که برای این حالت بهتر است از یک دستگاه فشارسنج سوخت استفاده نماید به این صورت که دستگاه فشار سنج را ما بین شلنگ ورودی سوخت و ریل سوخت  نصب کنید و به موتور استارت بزنیم و روشن کنید و به فشار سوخت در دوره های مختلف توجه کنید که نباید کمتر از ۴ بار باشد در صورتی که فشار کمتر از ۴ بار باشد پمپ بنزین نیم سوز شده و باید تعویض گردد.

انژکتورها : (Injectors)

انژکتورها در خودروهای بنزینی از نوع الکترومغناطیسی بوده و و وظیفه دارد سوخت را به صورت پودر شده (اسپری شده ) و یا به عبارت بهتر اتمیزه شده و به پشت دریچه گاز (خودروهای قدیمی) و یا به پشت سوپاپ های گاز در خودروهای جدید و یا محفظه احتراق (تزریق مستقیم) در مدت زمان و فشار معین تزریق کند.

از نظر ساختار داخلی انژکتورها

اجزای اصلی انژکتور های عبارتند  از :

1- ورودی سوخت

2- فیلتر

3- فنر برگشت دهنده

4-  سوزن انژکتور

5- خروجی سوخت (تزریق سوخت)

6 – پوسته

7- هسته

8- سیم پیچ

9- سوکت برقی

نحوه عملکرد انژکتورها

نحوه عملکرد انژکتورهای الکترومغناطیسی به این صورت است که وقتی که ولتاژ ۱۲ ولت توسط رله دوبل به انژکتور داده می شود و پایه منفی انژکتور توسط   ECU کنترل شده ، سیم پیچ انژکتور مغناطیس شده و سوزن انژکتور  را به سمت بالا حرکت می دهد و چون فشار  سوخت در سر انژکتور زیاد است ( حدود 2.5 الی 3.5 بار)
سوخت  می خواهد در زمان بسیار کوتاه (حدود ۳ الی 6 میلی ثانیه) از ناظر های (سوراخ) بسیار ریز انژکتور خارج شود لذا باعث می گردد که سوخت به صورت پودر شده از دامنه انژکتور پاشیده شود.

نکته : مهم پاشش سوخت به طول کورس ها و جابجایی سوزن انژکتور مربوط نمی شود  چون طول کورس و جابجایی سوزن انژکتور  ثابت می باشد و به محض فعال شدن انژکتور سوزن انژکتور تا انتهای کورس خود حرکت می‌کند پس عامل موثر در مقدار پاشش سوخت (با ثابت بودن قطر نازل و فشار پاشش) به مقدار زمان باز بودن سوزن انژکتور توسط ECU بستگی دارد.

انواع انژکتور :

1- از  نظر نوع تغذیه:

الف : تغذیه شونده از بالا که در اکثر خودروهای انژکتوری از این نوع استفاده می شود. مانند پژو ۲۰۶ و زانتیا و پراید و ….

 ب  : انژکتور های تغذیه شونده از بغل که سوخت از اطراف انژکتور (دور تا دور) وارد انژکتور می‌شود و قسمت ورود سوخت (اطراف انژکتور) در داخل ریل سوخت قرار می گیرد امروزه به دلیل فراوانی از این نوع استفاده نمی‌شود البته در سری اولیه پژو ۴۰۵ و سمند از این نوع استفاده  شده است.

2 : از نظر مقاومت :

1- انژکتورهای کم مقاومت در حدود ۱۳ اهم که خیلی کم در خودروهای انژکتور مورد استفاده قرار گرفته است.

2- انژکتورهای مقاومت بالا حدود ۱۱۲ تا ۱۱۶ اهم که در اکثر خودروهای انژکتوری امروزی استفاده می شود.

3 : از نظر تعداد نازل (سوراخ) :

انژکتورهای مورد استفاده در خودروهای انژکتوری از نظر تعداد نازل دارای ۱الی ۴ نازل بوده که در هر خودروی انژکتوری به  عوامل متعددی بستگی دارد از جمله مقدار پاشش ، حجم موتور و …. که در اکثر خودروها  از ۲ یا ۳ نازل استفاده می کنند و در بعضی از خودروها مانند زانتیا ، نیسان زامیاد از چهار نازل استفاده شده است و در بعضی از خودروها  ۸ الی ۱۲ نازل استفاده می شود.

4 : از نظر سیستم پاشش سوخت و مکان قرارگیری انژکتورها :

1-  سیستم پاشش تک نقطه ای :                              (Single Point Fuel Injection (SPFI

به دلیل داشتن معایب زیاد از جمله عدم توزیع یکنواخت سوخت بین سیلندرها احتمال تقطیر شدن سوخت و هدر رفتن سوخت و خام سوزی و …. که خودروهای انژکتوری جدید به کار برده نمی‌شود مکان قرار گیری و نحوه عملکرد پاشش تک نقطه ای به این صورت است که یک یا ۱ یا ۲ انژکتور  در هوزینگ دریچه گاز قرار می‌گیرد و سوخت را به صورت پیوسته به پشت دریچه گاز تزریق می کند و سوخت و هوا از مانیفولد به سیلندرها توزیع می‌شود این نوع سیستم پاشش سوخت در حقیقت یک پله از سیستم سوخت رسانی کاربراتوری بهتر بود و فقط سوخت را به صورت پودر شده تزریق می کنند اما اکثر معایب سیستم کاربراتور را دارا می‌باشد مانند دو اسپیرو

2- سیستم پاشش چند نقطه ای :                              (Multi Point  Fuel Injection (MPFI

در این سیستم به ازای هر سیلندر یک انژکتور در انتهای منیفولد هوا به کار رفته است که سوخت را به پشت سوپاپ های هوا تزریق می‌کند.

نکته 1: در اولین سری این سیستم علاوه بر اینکه به ازای هر سیلندر یک انژکتور بکار رفته بود انژکتور دیگری به نام  انژکتور  استارت سرد (انژکتور پنجم) که در پشت دریچه گازبه کار رفته است که وظیفه دارد در مرحله اولیه کار موتور یا موقع استارت زدن چندین بار به دستور ECU  سوخت را تزریق کند تا موتور در موقع سرد بودن به راحتی روشن شود و بعد از مدتی توسط دستور ECU پاشش این انژکتور قطع می شود. مدت زمان پاشش و تعداد دفعات قطع و وصل کردن این انژکتور به سرد بودن موتور یا  دمای آب موتور و عوامل دیگر بستگی دارد.

نکته 2: در خودروهای انژکتوری امروزی انژکتور پنجم (استارت سرد) از نظر فیزیکی حذف شده است ولی در عمل سیستم طوری طراحی شده است که در موقع سرد بودن موتور با دستور ECU  این سیستم بر اساس نوع خودرو (ترتیبی ، نیمه ترتیبی ، غیر ترتیبی) این ترتیب عمل می کند.

انواع سیستم پاشش چند نقطه ای 

1- سیستم پاشش ترتیبی

در این نوع انژکتورها سوخت را به صورت ترتیب احتراق به پشت سوپاپ های هوا و حدود 180 درجه قبل از مکش با دستور الکترو کنترل یونیت (ECU) تزریق می کند با توجه به مزایای فراوان این سیستم  ازجمله مصرف بهینه سوخت ، کاهش آلودگی هوا ، کسب استاندارد بالای زیست محیطی اروپائی نسبت به سیستم های دیگر  در حال حاضر بهترین نوع سیستم پاشش سوخت می باشد.

نکته 1: از طریق دسته سیم انژکتورها و یا  از طریق نقشه انژکتورها و یا نوع ارتباط انژکتورها با ECU می توان به نوع پاشش سوخت (ترتیبی ، نیمه ترتیبی ، غیر ترتیبی) پی برد.

نکته 2: در خودروهایی که نوع پاشش از نوع ترتیبی می باشد  از هر انژکتور یک سیم (پایه منفی) به طور مستقل به ECU متصل می‌شود و هر چهار انژکتور دارای یک سیم مثبت مشترک با برق ۱۲ ولت از رله دوبل می باشد.

2- سیستم پاشش نیمه ترتیبی

در این سیستم انژکتورها سوخت را به صورت 2 به 2 یعنی 1 و 4 ، 2 و 3 به پشت سوپاپ های هوا تزریق می کند. این سیستم به دلیل معایبی از جمله آلودگی زیاد و …  کاربرد کمتری دارد البته در سال‌های قبل در خودروهای انژکتوری مانند پژو ۴۰۵ ، سمند ، پژو ، پیکان و آردی به کار رفته است ولی در حال حاضر از نوع ترتیبی می باشد.

نکته : در خودروهایی که از سیستم پاشش دو به دو استفاده شده است از انژکتور های 1 و 4 یک سیم و از انژکتورهای 2 و 3 نیز یک سیم (منفی) به ECU متصل می‌شود و یک سیم نیز به عنوان برق 12 ولت  از رله دوبل (مثبت) تامین می شود.

3-سیستم پاشش غیر ترتیبی

در این سیستم انژکتورها سوخت را به صورت پیوسته (هر چهار انژکتور با هم) به پشت سوپاپ های هوا تزریق می‌کنند این سیستم به دلیل داشتن معایب فراوان  از جمله مصرف سوخت زیاد ،  آلودگی هوا و …. نسبت به سیستم های دیگر (ترتیبی و نیمه ترتیبی) کمترین کاربرد را در خودرو های انژکتوری دارند مانند زانتیا ۲۰۰۰ و ….

نکته :در خودروهایی که از سیستم پاشش غیر ترتیبی استفاده شده است از هر چهار انژکتور یک سیم بصورت مشترک به ECU متصل می شود (پایه منفی) جهت کنترل و قطع و وصل ، ویک سیم بصورت مشترک از چهار انژکتور به رله دوبل متصل می‌شود(برق 12 ولت)

3- سیستم پاشش مستقیم :                                          (Gasoline Direct Injection (GDI

در این سیستم انژکتورها سوخت را به صورت ترتیبی به داخل محفظه احتراق تزریق می کنند. داشتن پمپ فشار قوی ، بالا بودن فشار تزریق سوخت ، خاص بودن انژکتورها (به دلیل قرار گرفتن در محفظه احتراق) آلیاژ مخصوص پیستون ها و سوپاپ ها ، نسبت تراکم بالا و …. باعث گردید که این سیستم در خودروهای انژکتوری بنزینی کاربرد چندانی نداشته باشد.

اثرات خرابی انژکتور :

در صورت سوختن یک انژکتور ، موتور با لرزش کار می کند و یا به عبارتی  تک یا سه کار می کند اگه چنانچه انژکتور نیم سوز شده باشد باز هم موتور همراه با لرزش کار می کند و آلودگی زیادی را به همراه  دارد.

نحوه عیب یابی انژکتورها :

الف : با استفاده از دستگاه عیب یاب (دیاگ)

در صورت خرابی انژکتورها یا قطع بودن آنها خطای انژکتور در قسمت خواندن عیوب ثبت شده و نیز باعث روشن شدن لامپ عیب یاب می گردد. و در قسمت پارامترها می توان زمان پاشش انژکتورها و قطع یا وصل بودن آنها  را مشاهده کرد. و همچنین در قسمت تست عملکردها می توان انژکتورها را تست کرد.

ب : با استفاده از دستگاه مولتی متر (قسمت اهم متر)

ابتدا کلید یا سلکتور دستگاه مولتی متر را روی قسمت اهم متر قرار داده و سپس سیم های مشکی و قرمز  دستگاه مولتی متر  را در قسمت مربوطه قرار داده و سپس دو سر سیم های مشکی و قرمز را به دو پایه انژکتور متصل کرده و مقدار مقاومت انژکتورها را در دمای ۲۰ یا ۲۵ درجه سانتیگراد یاد داشت کنید و با مقادیر استاندارد مقایسه کنید. و در صورت مغایرت تعویض کنید.

نکته : چنانچه انژکتورها از نظر سیم پیچ سالم باشند  ولی زمان پاشش سوخت زیاد باشد توصیه می شود انژکتورها را باز کرد و توسط دستگاه شستشوی انژکتور به طور کامل شستشو دهید.

موتور پله ای (استپر موتور) :    Stepper Motor

موتور پله ای وظیفه دارد هوای مورد نیاز موتور را برای کلیه حالت های دور آرام تامین کند و پالس های ۱۲ ولتی ارسالی توسط  ECU  را به حرکت خطی در راستای محور طولی تبدیل کرده تا مقدار جریان هوای اضافی را تنظیم نماید. موتور پله ای دارای ۱۵۰ الی ۲۰۰ پله بوده و در هر ثانیه ۱۳۰ پله در آن طی می شود و هر پله از حرکت موتور پله ای از نظر خطی ۰/۰۴ میلی متر می باشد.

 این قطعه موتور الکتریکی است که قابلیت چرخش در جهت عقربه های ساعت و خلاف عقربه های ساعت را دارد و حرکت چرخشی را به حرکت طولی تبدیل می نماید و با حرکت طولی مسیر هوا را باز یا بسته می کند

وظیفه ی استپر موتور:

۱- ایجاد حالت ساسات (بازکردن مسیر هوا ) در هنگام سرد بودن موتور و بسته بودن دریچه گاز
۲-تامین هوای لازم در هنگام گرفتن بار اضافه از موتور در دور آرام (کولر ، چراغ ها ، فن دورتند و …)
۳-تنظیم مخلوط سوخت و هوا در دور آرام
۴-تامین هوای لازم در زمانی که ناگهان دریچه گاز بسته می شود.

مکان نصب و نحوه عملکرد موتور پله ای :

موتور پله ای بر روی هوزینگ دریچه گاز نصب شده و دریچه گاز علاوه بر مسیر هوای ورودی اصلی از طریق دریچه پروانه ای (پولکی دریچه گاز ) دارای یک مسیر هوای اضافی است که موتور پله ای در آن مسیر قرار گرفته است و مقدار هوای مورد نیاز را با توجه به وضعیت عملکردی موتور توسط ECU  کنترل می گردد.

کنترل میزان هوای ورودی از طریق موتور پله ای به موتور ، برای تحقق هدف های زیر در واحد کنترل الکترونیکی ( ECU) می باشد :

1- ایجاد حالت ساسات در زمان سرد بودن موتور و بسته بودن دریچه گاز
2- تنظیم مخلوط سوخت و هوا در دور آرام
3- تنظیم دور آرام در زمان گرفتن بار اضافی از موتور ( کولر ، چراغهای جلو و… )
4- جلوگیری از بسته شدن سریع مسیر هوا ، زمانی که درسال سرعت‌های بالا راننده به طور ناگهانی پا را از روی پدال گاز بر می دارد.

علائم خرابی استپر موتور در موتور:

با توجه به اینکه ECU دقیقا نمی تواند میزان هوای ورودی را در دور آرام تنظیم کند علائم زیر قابل مشاهده است :
۱- نوسان در کارکرد موتور در دور آرام که با عقربه دور موتور نیز قابل رویت است .(شلاق می زند)
۲- بد روشن شدن موتور در برخی مواقع که خودرو سرد است .
۳- افت دور موتور زمانی که در دور آرام موتور زیر بار می رود.
مثال: زمانی که کولر دور آرام است و دور موتور افت کرده و جبران نمی شود و در ضمن صدای موتور هم تغییر می کند .
۴- مصرف زیاد خودرو و بد کار کردن در دور آرام در اثر جرم گرفتگی.
۵- گیر کردن شفت استپر موتور باعث می شود خودرو روشن نشود و یا در دور آرام خاموش گردد.
بعد از باز کردن استپر موتور سر آن کثیف است قبل از تمیز کردن به سر استپر موتور دقت کنید اگر یک طرف استپر موتور ساییده باشد معلوم می شود که دریچه گاز ضربه دیده است پس درنتیجه دریچه گاز باید عوض شود .
۶- در سرعت های بالا با برداشتن پا از روی پدال گاز ماشین کپ می کند.
نکته : در خودروی پراید و خانواده ی پژو در صورت بالا رفتن دور موتور در هوای گرم دسته سیم مربوطه به این قطعه باید تست و بررسی شود .

اثرات خرابی موتور پله ای :

در صورت سوختن ، گیرپاژ کردن ، و یا کثیف شدن ، موتور دیرتر روشن شده ( معمولاً با کمی باز کردن دریچه گاز ) و یا در صورت گرفتن بار اضافی از موتور مانند : کولر گرفتن و روشن کردن مصرف کننده های پرمصرف مانند چراغ های نور افکن ، بخاری ، برف پاک کن و… موتور شروع به لرزش شدید می کنند و همراه با افت شدید دور موتور می باشد.

نحوه عیب یابی استپر موتور :

الف -با استفاده از دستگاه عیب یاب ( دیاگ ) :

در صورت خرابی موتور پله ای خطای استپر موتور در قسمت خواندن خطاها ثبت می شود و میتوانیم به صورت خیلی دقیق در قسمت پارامترها ، حرکت پله های استپر موتور را مشاهده و از سالم بودن آن اطمینان حاصل کنیم ( مقدار پله موتور پله ای در هر خودرویی متفاوت می باشد ) و همچنین در قسمت تست عملکردها نیز میتوانیم استپر موتور را تست کنیم و از سالم بودن آن اطمینان حاصل نماییم.

ب- با استفاده از دستگاه مولتی متر ( قسمت اهم متر ) :

ابتدا کلید یا سلکتور دستگاه مولتی متر را روی قسمت اهم متر قرار داده و سیم مشکی و قرمز را در قسمت مربوطه دستگاه مولتی متر قرار داده و سپس دو سر سیم مولتی متر را در یک مرحله به پایه های اول و آخر ( A,D) و در مرحله دیگر به پایه های وسط (B, C) موتور پله ای متصل کرده و میزان مقاومت موتور پله ای را در هر مرحله یادداشت می کنیم که باید در هر مرحله به این ۴۵ – ۶۰ اهم باشد. در غیر این صورت موتور پله ای معیوب بوده و باید تعویض کرد.

مقاومت سیم پیچ استپر موتور :

باید مقاومت بین پایه های A,D و پایه های B,C با هم برابر بوده و حدود ۵۰ تا ۵۵ اهم باشد در این حالت بدلیل وجود قطعه تقلبی در بازار ممکن است عدد  آن فرق کند اما باید با هم برابر باشند. باید توجه نمود اندازه گیری این اهم در دمای ۲۰C (محیط ) باشد.

راهنمای سیم کشی :

۴ پایه دارد که هر چهار پایه آن به ECU متصل است. که ۲ پایه آن بصورت جداگانه برق ۵V نامتناوب یا لحظه ای و ۲ پایه آن منفی به صورت لحظه ای از ECU دریافت می کند.

نکته ۱ :

در خودروهای انژکتوری مانند خودروهای کاربراتوری قطعه یا وسیله ای نیست که بتوانیم با تنظیم آن ، مقدار سوخت و هوا ، جرقه را تنظیم کرد تا موتور به صورت ایده‌آل کار کنند.( به جز چند نمونه از اولین سری تولیدات ایران خودرو و تعداد کمی از خودروهای دیگر مانند : پیکان و پژو پارس ) بلکه در خودرو های انژکتوری این کار به صورت هوشمند توسط ECU انجام می‌گیرد. ولی تنها قطعه ای که تمیز نبودن آن تاثیر بسیاری در کار کردن موتور دارد همان موتور پله ای می باشد بنابراین توصیه می‌شود که حداقل هر ۶ ماه یکبار با دقت باز کرده ( موتور خاموش و سوئیچ کاملا بسته) و با اسپری مخصوص شست و شو داده و سپس خشک کرده و با دقت در محل مربوطه نصب کنید.

نکته ۲ :

هر بار که سوکت موتور پله ای را قطع و وصل می کنید( به خصوص در موقع فعال بودن ) و یا موتور پله ای را کاملا باز می کنید( جهت شست و شو و یا تعویض و… ) توصیه می شود که بعد از نصب موتور پله ای و جا زدن سوکت موتور پله ای ، سوئیچ خودرو را به طور کامل تقریبا به مدت ۱۰ ثانیه باز و سپس به مدت ۱۰ ثانیه سوئیچ را کاملا بسته و سپس به خودرو استارت بزنید و روشن کنید ( تا موتور پله‌ای در بهترین حالت خود قرار گرفته و موتور براحتی روشن شود.)

قبلی                                         بعدی