هنوز در کشور ما ماشین‌های کاربراتوری زیادی پیدا می‌شود! موتورهای کاربراتوری و موتورهای انژکتوری یکی از عوامل تعیین کننده در خرید خودروها به شمار می‌روند به همین دلیل در این مقاله تفاوت کاربراتور و انژکتور را بازگو کرده و به سوالات شما در این زمینه پاسخ داده‌ایم. پس در ادامه با فروشگاه اینترنتی لوازم یدکی ماشین نو همراه باشید.
تاریخچه کاربراتور و انژکتور
کاربراتورهای اولیه به عبور هوا از روی سوخت مایع یا یک فتیله که بخار سوخت را برای احتراق جمع می‌کرد، متکی بودند. در مدل‌های بعدی از اصل برنولی برای تنظیم دقیق‌تر میزان سوخت ورودی به سیلندر استفاده می‌شد. مطابق با این اصل، هوایی که در یک لوله‌ی ونتوری در جریان است، سوخت را نسبت به میزان هوای ورودی، وارد میکند.
با گذشت زمان به تدریج موتورهای کاربراتوری جای خود را به موتورهای انژکتوری دادند. در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰ تقریبا اکثر موتورهای احتراق داخلی به صورت انژکتوری تولید می‌شدند.
منشاء موتورهای انژکتوری به دهه‌ی ۱۸۸۰ باز می‌گردد؛ با این حال، پیچیدگی انژکتور مانع از استفاده از آن در هر مقیاسی تا دهه‌ی ۱۹۲۰ بود و تا اوایل دهه‌ی ۱۹۵۰، محدود به موتورهای دیزلی کمپرس-احتراق بود. از آن پس از هر دو نوع مکانیکی و الکترونیکی سیستمهای انژکتوری هم در موتورهای دیزل و هم در موتورهای بنزینی استفاده شد. (منبع انگلیسی)
بنابراین می‌توان گفت که یکی دیگر از موارد تفاوت کاربراتور و انژکتور این است که سیستمهای انژکتوری برخلاف سیستمهای کاربراتوری هم در موتورهای دیزل و هم در موتورهای بنزینی کاربرد دارند. همچنین، سیستمهای کاربراتوری تنها دارای انواع مکانیکی هستند ولی سیستمهای انژکتوری انواع الکترونیکی نیز دارند.
در اولین سیستمهای انژکتوری الکترونیکی از یک انژکتور دریچه‌گاز به جای کاربراتور استفاده می‌شد. در سیستم تزریق سوخت درگاهی (PFI)، انژکتورها به دریچه‌ی ورودی نزدیک‌تر هستند. این سیستم در اغلب خودروهای امروزی استفاده می‌شود.
بعدها، بعضی از موتورهای بنزینی، همانند موتورهای دیزلی، برای تزریق مستقیم سوخت طراحی شدند. در این سیستم، سوخت به طور مستقیم به درون سیلندر تزریق می‌شود. در بعضی از موتورها، سیستمهای تزریق مستقیم سوخت، همراه با سیستمهای تزریق سوخت درگاهی کار می‌کنند.
تفاوت کاربراتور و انژکتور در چیست؟
برای شروع هر بحثی در رابطه با تفاوت کاربراتور و انژکتور باید پیش زمینه‌ای در رابطه با موتور احتراق درونی و تاریخچه‌ی آن بدانیم. از زمان ظهور موتور احتراق داخلی، نیاز به روشی بود که هوا و سوخت را وارد سیلندر کنند تا در آنجا عمل احتراق صورت گیرد و انرژی مکانیکی لازم برای حرکت خودرو تأمین شود.
میزان دقیق سوخت و هوایی که هر موتور نیاز دارد بسته به مدت‌زمان روشن بودن موتور، سرعت عملکرد موتور و چندین عامل دیگر، لحظه به لحظه در حین عملکرد آن تغییر میکند.
بعضی از موتورهای اولیه به سیستم ساده‌ی چکه‌‌ی سوخت متکی بودند ولی نهایتا روش‌های بهتری برای ورود سوخت به سیلندر ابداع شد.
موتور کاربراتوری چیست؟
موتور کاربراتور نوع قدیمی از سیستم سوخت رسانی خودرو می‌باشد که قبل از ظهور کامپیوتر در خودروها مورد استفاده قرار می‌گرفت. کاربراتور جزو سیستمهای ثابت خودروهای بنزینی بود. به همین دلیل آن را بیشتر در خودروهای قدیمی می‌بینید.
در واقع کاربراتور جزئی مکانیکی از موتور احتراق داخلی است که سوخت و هوا را به نسبت صحیح برای احتراق با هم مخلوط می کند. این سیستم در انواع مختلفی از نظر جریان هوا (کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین، کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا و کاربراتور با جریان هوای افقی)، از نظر نوع ونتوری یا گلوگاه (ونتوری ثابت و ونتوری متغیر) و از لحاظ تعداد دهانه ( یک دهانه، دو دهانه و چهار دهانه) وجود دارد اجازه دهید وظیفه این قطعه را واضح‌تر برایتان شرح دهیم تا بتوانید به خوبی با کارکرد آن آشنا شوید.
شرح وظایف موتور کاربراتور به این شرح می‌باشد:
- تهیه ترکیب هوا و سوخت متناسب با کارکرد موتور
- کاهش مصرف سوخت در شرایط عادی موتور
- کمک برای ایجاد قدرت موتور بالاتر زمانی که تحت بار زیاد است
- روشن شدن موتور در گرمترین و سردترین حالت ممکن
- تنظیم کارکرد موتور در حالت دور آرام
اجزای کاربراتور
در واقع کاربراتور نوعی سیستم می‌باشد که خود از قطعات کوچک و بزرگی تشکیل شده است. این سیستم از اجزای زیر تشکیل شده است:
- بدنه
- ساسات
- محفظه ی گاز
- محفظه راه انداز
- پمپ شتاب دهنده
- گلوگاه
- مجرای خروج سوخت (ژیگلور)
موتور کاربراتور چگونه کار میکند؟
برای درک بهتر تفاوت کاربراتور و انژکتور باید با نحوه‌ی عملکرد آن‌ها آشنا شوید. کاربراتورهای اولیه ساده بودند ولی رفته‌رفته کمی پیچیده شدند. یک لوله‌ی عمودی بزرگ بالای سیلندرها وجود دارد. هوای اتمسفری به درون این لوله مکیده شده و از گذرگاه باریکی با نام ونتوری عبور میکند.
از آن‌جایی که ونتوری باعث سریعتر شدن جریان هوا و افت فشار می‌شود، افت فشار هوا سبب اثر مکشی شده و سوخت را از لوله‌ی سوخت که از کنار به کاربراتور ملحق می‌شود، بیرون می‌کشد.
تا اینجا مخلوط هوا و سوخت ایجاد می‌شود اما چگونه می‌توان ورود این مخلوط به سیلندر را تنظیم کرد؟
یک دریچه‌گاز در زیر ونتوری وجود دارد که با بازشدن آن، هوای بیشتری وارد کاربراتور شده و در نتیجه سوخت بیشتری از لوله‌ی سوخت به درون کاربراتور کشیده می‌شود. با تنظیم باز و بسته شدن این دریچه‌گاز، سوخت و هوای بیشتری وارد سیلند شده و موتور سریعتر کار میکند.
دریچه‌ی دیگری به نام ساسات در ابتدای ورودی هوای کاربراتور و بالاتر از ونتوری وجود دارد. این دریچه میزان جریان هوا در کاربراتور را تنظیم میکند. اگر ساسات بسته باشد، هوا و در نتیجه سوخت خیلی کمی وارد کاربراتور می‌شود.
یک مخزن سوخت کوچک در کنار کاربراتور وجود دارد که یک دریچه و یک شناور دارد و لوله سوخت کاربراتور به آن متصل است. با ورود سوخت از این مخزن به کاربراتور، سطح سوخت در این مخزن کاهش یافته و شناور پایین می‌رود.
وقتی که شناور از حد مشخصی پایین‌تر رود، دریچه‌ای را باز میکند که سوخت از آن مسیر و از مخزن اصلی وارد مخزن کوچک کنار کاربراتور می‌شود. با بالا رفتن شناور، دریچه بسته می‌شود.
موتور انژکتوری چیست؟
موتور انژکتور به عنوان جایگزینی برای موتور کاربراتور طراحی شده است. انژکتور سوخت که در انواع مختلف سیستم انژکتوری مکانیکی، سیستم انژکتوری الکترونیکی، سیستم انژکتوری الکترومکانیکی، سیستم انژکتوری یک نقطه ایی و سیستم انژکتور چند نقطه ای طراحی شده است چیزی نیست جز یک دریچه که به صورت الکترونیکی کنترل می‌شود. محل قرارگیری انژکتور در ورودی سیلندر قبل از سوپاپ هوا می‌باشد و عمل تزریق سوخت درون محفظه ی احتراق را انجام می‌دهد.
بنابراین این سیستم دارای اهمیت بالایی می‌باشد و در صورتی که معیوب و یا دچار مشکل شده باشد خودرو دچار مشکل می‌شود و باعث خاموشی موتور می‌شود.
شرح وظایف موتور انژکتور به این شرح می‌باشد:
- تنظیم دقیق و میزان فشار پاشش سوخت
- کاهش مصرف سوخت
- استارت بهتر خودرو در روزهای سرد
- کاهش سطح آلایندگی خودرو
اجزای انژکتور
عملکرد سیستم انژکتور توسط اجزایی که در بخش زیر شرح داده شده است صورت می‌گیرد:
- اورینگ (ورودی سوخت)
- فیلتر سوخت
- بدنه
- فنر برگشت دهنده
- سوزن انژکتور
- خروجی سوخت
- درپوش محافظ
موتور انژکتور چگونه کار میکند؟
سیستم سوخت رسانی در انژکتور بسیار ساده‌تر عمل میکند. به این صورت که سوخت خودرو توسط پمپ بنزین با فشار ثابت وارد فیلتر ورودی انژکتور می‌شود. این فشار باعث می‌شود سوزن انژکتور به سمت بالا هدایت شود و پاشش از طریق سوراخ انتهایی موجود در سوزن انجام می‌شود.
ضمن انجام این عمل مقدار مشخصی از هوا و سوخت را مخلوط کرده و به صورت پودر داخل محفظه ی احتراق می‌پاشد.
پمپ سوخت، سوخت را از مخزن سوخت به سمت انژکتور هدایت کرده و دریچه‌ی انژکتور که می‌تواند در هر ثانیه چند مرتبه باز و بسته شود، سوخت را وارد سیلندر موتور میکند.
یکی از مهمترین موارد تفاوت کاربراتور و انژکتور این است که انژکتورها می‌توانند الکتریکی یا مکانیکی باشند. ولی همه‌ی کاربراتورها مکانیکی هستند.
انژکتورهای مکانیکی با استفاده از یک دریچه‌گاز ساده و یک پمپ سوخت کار می‌کنند. هوا وارد یک مخزن کوچک سوخت می‌شود و پس از ترکیب شدن با سوخت، به همراه سوخت وارد یک دریچه‌ی بشکه‌ای که میزان سوخت را از طریق باز و بسته کردن دریچه‌ی هوا تنظیم میکند، می‌شود.
دریچه‌هایی در ورودی هوا قرار دارند که شدت جریان هوا به درون مخزن سوخت کوچک انژکتور را تنظیم می‌کنند. این دریچه‌ها توسط یک سیم به طور مکانیکی کنترل می‌شوند.
سوخت از این دریچه وارد لوله‌های سوخت شده و مستقیماً به درون یک سیستم سوخت‌رسانی که سیلندرها را تغذیه میکند، می‌شود.
یکی از موارد تفاوت کاربراتور و انژکتور مکانیکی این است که میزان ورود سوخت به هر سیلندر در انژکتور مکانیکی قابل تنظیم است ولی در کابوراتور، میزان ورود سوخت به تمامی سلیندرها با هم‌دیگر تنظیم می‌شود.
مهمترین تفاوت کاربراتور با انژکتور الکتریکی این است که دریچه‌ی انژکتور به صورت الکتریکی باز و بسته می‌شود.
در واقع، انژکتور الکتریکی دریچه‌ای است که به صورت الکتریکی باز و بسته می‌شود. نازل و پمپ انژکتور یکپارچه هستند؛ بنابراین فشرده‌سازی و اسپری کردن سوخت و زمانبندی تنها در یک قطعه انجام می‌شود. هر سرسیلندر دارای یک انژکتور الکتریکی مجزا است. انژکتور سوخت را به درون درگاه ورودی سیلندر اسپری میکند.
بنابراین دیگر تفاوت کاربراتور و انژکتور الکتریکی، اسپری شدن سوخت در انژکتور الکتریکی است.
بنابر تعاریف فوق، اولین و مهمترین تفاوت کاربراتور و انژکتور، مکانیکی بودن اولی و الکتریکی بودن دومی است.
معایب و مزیت‌های انژکتور و کاربراتور
تفاوت کاربراتور و انژکتور سبب شده است که هر کدام، معایب و مزایایی نسبت به هم دیگر داشته باشند. در این بخش برتری‌ها و ضعف‌های این دو سیستم سوخت‌رسانی موتورهای درون‌سوز بر یکدیگر را از جنبه‌های مختلف بررسی می‌کنیم.
- آلودگی و مصرف سوخت
انژکتورها به دلیل کنترل بهتر روی مصرف سوخت، سبب استفاده‌ی بهینه‌تر از سوخت می‌شوند، مصرف سوخت را کاهش می‌دهند و آلودگی کمتری ایجاد می‌کنند.
- توان و عملکرد
مجددا به دلیل دقت بالاتر انژکتورها و کنترل‌های الکترونیک آن‌ها، سوخت‌رسانی به میزان نیاز موتور انجام می‌شود. کاربراتورها نیز دقیق هستند ولی نه به اندازه‌ی انژکتورها. یکی از موارد تفاوت کاربراتور و انژکتور این است که عملکرد کاربراتورها با تغییر دمای سوخت یا هوا یا فشار اتمسفر ساز سازگار نمی‌شود.
- هزینه و پیچیدگی
کاربراتورها به عنوان دستگاه‌هایی کاملا مکانیکی از نظر پیچیدگی کمتر و هزینه‌ی پایین‌تر، نسبت به انژکتورها برتری دارند. در صورتی که کاربراتور شما در جاده‌ای خلوت در بیابان خراب شود، شما می‌توانید با ابزارهای دم‌دستی ساده، کاربراتوری کار راه‌انداز بسازید یا کاربراتور قبلی را تعمیر کنید. با این حال حتی اگر تعمیرکاری حرفه‌ای و باتجربه باشد، نمی‌توانید بدون امکاناتی پیچیده یک انژکتور معیوب را تعمیر کنید.
امروزه کاربراتورها در بسیاری از موتورهای کوچک مثل موتورهای موتورسیکلت‌ها، چمن‌زن‌ها یا برف‌پاش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا کاربراتورها ارزان، ساده و قابل اطمینان هستند.
- مقاومت در مقابل یخ‌زدگی
یکی از مشکلات کابراتورها خطر بالای یخ‌زدگی است که سبب مشکلات و آسیب‌های زیاد به موتور می‌شود.
با اینکه کاربراتورها بیش از یک قرن در موتورهای احتراق درونی مورد استفاده قرار گرفته‌اند ولی با مقایسه‌ای کلی و بررسی تفاوت کاربراتور و انژکتور به سادگی می‌توان گفت که انژکتورها جایگزین‌هایی برتر برای آن‌ها هستند، توان حرکتی بیشتری فرآهم می‌آورند و مصرف سوخت پایین‌تری دارند. (منبع انگلیسی)
تبدیل موتور کاربراتور به انژکتوری چگونه انجام می‌شود؟
گرچه تفاوت کاربراتور و انژکتور زیاد است و تبدیل این دو به یکدیگر امر متداول و توصیه شده ای نیست اما برای تبدیل موتور کاربراتور به انژکتوری می‌توان از برخی کیت‌های معتبر برای این امر استفاده نمود. در سیستم این کیتها از یک انژکتور برای تغذیه چهار سیلندر استفاده شده که این انژکتور، سوخت مورد نیاز موتور را در ابتدای منیفولد سوخت می‌پاشد.
این کیتها از منظر انتقال سوخت مشابه موتورهای کاربراتوری می‌باشند اما به کمک واحد کنترل الکترونیکی شرایط مناسب تری و مطلوب تری را برای محفظه احتراق فراهم میکند.
در این کیتها علاوه بر تنظیمی که ECU به صورت دائم بر کارکرد موتور ماشین خواهد داشت در هر لحظه این تنظیم نیز تحت نظارت دوباره راننده بوده و اگر خطای کوچکی نیز اتفاق بیفتد بلافاصله تصحیح خواهد شد.
مزایای تبدیل کاربراتوری به انژکتوری
- به خاطر یکنواختی ترکیب سوخت و هوا احتراق مناسب تری شکل گرفته و به علت افزایش بازدهی، احتراق موتور نرم‌تر و بی صدا‌تر عمل میکند.
- بدلیل امتزاج مناسب سوخت و هوا راندمان احتراق افزایش یافته و در نتیجه می‌توان ضریب تراکم حجمی موتور را افزایش داد.
- در سیستمهای انژکتوری بدلیلا داشته باشند.
- در این سیستم‌ها به علت حذف کاربراتور و پیاله بنزین بخارات حاصل از تبخیر سوخت در پیاله از بین می‌رود.
- کنترل موتور در شرایط مختلف کاری کارکرد موتور مناسب‌تر و بهتر شده و موتور در هوای سرد سریعتر روشن شده و نیازی بوجود ساسات نمی باشد.
- افزایش راندمان حجمی و حرارتی موتور بدلیل یکنواختی و ترکیب صحیح نسبت هوا و سوخت در حالتهای مختلف کاری موتور
- افزایش راندمان حجمی باعث افزایش گشتاور و توان خروجی موتور تا 33 درصد می‌شود.
- نسبت هوا ورودی به هر سیلندر بدلیل استفاده همه سیلندرها از یک حجم ثابت تقریباً برابر است.
- بدلیل استفاده از سیستمهای اندازه گیری دقیق الکترونیکی برای اندازه گیری هوای ورودی سوخت متناسب با آن تأمین شده و در نتیجه مصرف سوخت کاهش می‌یابد.
- اینکه نیازی به گرم کردن منیفولد ورودی نمی باشد در نتیجه دانسیته هوای ورودی بیشتر شده و راندمان حجمی را افزایش می‌دهد و در نهایتا ًقدرت خروجی موتور افزایش می‌یابد.
- با افزایش راندمان احتراق و کنترل پدیده Knock یا Detonation باعث افزایش عمر موتور خودرو می‌شود.
- مهمترین علت ساخت سیستمهای انژکتوری و مزیت اصلی آن نسبت به موتورهای کاربراتوری کاهش آلودگی ناشی از موتور خودرو می‌باشد تا قابلیت پوشش دادن استانداردهای عدم آلایندگی داشته باشند.
معایب تبدیل انژکتوری به کاربراتوری
- بعلت فشار زیاد روی بنزین احتیاج به قطعات با استاندارد با معیارهای بسیار بالا در واحد سوخت رسانی
بسیار جامع و عالی خیلی خوب توضیح دادید.موفق وپیروز باشید
عالی بود… درودبرشما
امیدواریم مفید بوده باشه واستون