سنسور دور موتور نوع نوری: این نوع از سنسور دور موتور شامل یک LED فتودیود و یک صفحه شکافدار می باشد. نور ساطع شده از LED پس از عبور از صفحه شکافدار توسط فتودیود آشکار می گردد. زمانی که صفحه شکاف دار چرخش می نماید اگر فتودیود نتواند نور را دریافت نماید در نتیجه سیگنال خروجی تولید نمی گردد که در شکل 114 6 نشان داده شده است. نوع نوری LED صفحه سنسور دور موتور فتودیود مدار سنسور نوع نوری سیم سیگنال اتصال بدنه شکل 114 6 6 14 6 سنسور سرعت خودرو : 1 پردازشگر موتور از سیگنال سنسور سرعت خودرو برای بررسی عملکرد موتور استفاده می نماید. این سنسور سرعت شفت خروجی گیربکس یا سرعت چرخ را اندازه گیری می نماید. 237 (VSS) Veh c e Speed Sensor 1
در بعضی از خودروها سیگنال سنسور سرعت خودرو ابتدا به پشت آمپر رفته و سپس به پردازشگر موتور ارسال می گردد. در بعضی از خودروهای مجهز به سیستم ترمز ضد قفل پردازشگر سیستم ترمز ضد قفل سیگنال سرعت چرخ را پردازش نموده و سپس سیگنال سنسور سرعت را به پشت آمپر و بعد به پردازشگر موتور ارسال می نماید )شکل 115 6 (. گیربکس VSS پردازشگر موتور گیربکس VSS پردازشگر موتور پشت آمپر گیربکس VSS پردازشگر موتور پشت آمپر پردازشگر موتور پشت آمپر پردازشگر سیستم ترمز ضد قفل سنسور سرعت خودرو شکل 115 6 این سنسور به سه نوع الکترومگنتی و سوئیچ مغناطیسی 1 و المنت مقاومت مغناطیسی تقسیم بندی می گردد. سنسور نوع الکترومگنتی امروزه در خودروها کمتر استفاده می گردد. در نوع المنت مقاومت مغناطیسی که بر روی شفت خروجی گیربکس بسته می شود از یک رینگ مغناطیسی که با شفت خروجی به گردش در می آید استفاده شده است. )شکل های 116 6 ( Reed sw tch 1 238
شفت خروجی گیربکس رینگ مغناطیسی دنده متحرک سنسور سرعت شکل 116 6 سنسور سرعت نصب شده در گیربکس دیفرانسیل جلو پالس پالس دور سنسور سرعت خودرو پردازشگر موتور شکل 1 116 6 پشت آمپر گیربکس نوع سوئیچ مغناطیسی شکل 2 116 6 روتور سنسور سرعت نصب شده در گیربکس آهن ربا هسته 239 سنسور سرعت شکل ٣ 116 6 سیم پیچ
این سیگنال در داخل سنسور سرعت خودرو به سیگنال دیجیتال تبدیل می گردد. این سیگنال دیجیتال به پشت آمپر رفته و سپس به پردازشگر موتور ارسال می گردد. در این نوع سنسور باید از یک منبع تغذیه )برق باتری( استفاده گردد )شکل 117 6 (. مدار ولتاژ ثابت به سمت پشت آمپر رینگ مغناطیسی MRE مقایسه کننده رینگ مغناطیسی خروجی MRE خروجی مقایسه کننده خروجی سنسور سرعت شکل 117 6 مطالعه آزاد در سنسورهای نوع سوئیچ مغناطیسی که توسط سیم کیلومتر به حرکت در میآید که شامل یک آهنربا و یک سوئیچ مغناطیسی و سیم کیلومتر میباشد زمانیکه آهنربا میچرخد سوئیچ مغناطیسی متصل به آن در هر دور چهار مرتبه باز و بسته میگردد از تعداد این پالسها که از سنسور سرعت خودرو خارج میگردند پردازشگر موتور و پشت آمپر مقدار سرعت خودرو را تعیین میکنند )شکل 118 6 ( 240
پردازشگر موتور سوئیچ مغناطیسی سنسور سرعت نوع سوئیچ مغناطیسی به سمت سیم کیلومتر سوئیچ مغناطیسی آهنربا SPD به سمت دیگر Fcu(s( شکل 118 6 7 14 6 سنسور اکسیژن )S O(: 2 سنسور اکسیژن بر روی مانیفولد دود یا لوله اگزوز بسته شده است. در استاندارد OBDII دو عدد سنسور اکسیژن که یکی قبل از کاتالیست کانورتور و دیگری بعد از آن قرار گرفته است.از سنسور اکسیژن باالیی )او لی یا قبل از کاتالیست کانورتور( برای مدت زمان پاشش سوخت و از سنسور اکسیژن پایینی )بعد از کاتالیست کانورتور( برای مشخص کردن راندمان کاتالیست کانورتور استفاده میگردد. پردازشگر موتور با استفاده از سنسور اکسیژن باالیی پهنای پالس انژکتور را برای مدت زمان پاشش افزایش یا کاهش میدهد. مدت زمان پاشش سوخت برای نگهداشتن نسبت هوا و سوخت مناسب در زمان عملکرد حلقه بسته موتور الزم است )شکل سیمهای برای ولتاژ سنسور و گرمکن 119 6 (. المنت گرمکن پوسته لوله اگزوز رسانا الکتریکی ( ) المنت سرامیکی رسانا الکتریکی ( ) گازهای اگزوز 241 سمت هوا شکل 119 6 سمت دودهای اگزوز
سنسور اکسیژن او لی را امروزه به نام سنسور نسبت هوا به سوخت )A/F( نامگذاری می نمایند. قوانین عملکردی: الکترولیت جامد )عنصر زیرکونیوم( در شکل 119 6 نشان می دهد که یک نیروی الکتریکی زمانی که اختالف بین اکسیژن در سطح داخلی )این سطح با گازهای اگزوز در تماس می باشد( و غلظت اکسیژن در سطح خارجی )این سطح با هوای بیرون در تماس می باشد( تولید می گردد. زمانی که غلظت اکسیژن در گازهای خروجی کم است یک مقدار زیادی از یون های اکسیژن از سمت هوای بیرون به سمت گازهای اگزوز حرکت می نمایند. در نتیجه حرکت یون های اکسیژن یک نیروی الکتریکی بین الکترود سمت هوای بیرونی و الکترود سمت گازهای اگزوز تولید می گردد. سنسور اکسیژن در دو نوع زیر کونیوم 1 و تیتانیوم 2 تقسیم بندی می گردد که از نظر طراحی یکسان بوده ولی از نظر عملکردی متفاوت می باشند. امروزه از سنسور اکسیژن هایی که دارای 4 سیم می باشند استفاده می گردد. این نوع از سنسورها دارای یک گرم کن الکتریکی داخلی که دارای یک سیم ولتاژ و یک سیم اتصال بدنه می باشد. این نوع از سنسورها به نام سنسور اکسیژن گرم شونده 3 نامیده می شوند. ولتاژ موردنیاز این نوع سنسور اکسیژن مستقیما از طریق سوئیچ استارت رله یا مستقیما از طریق پردازشگر موتور در زمانی که سوئیچ استارت در حالت روشن )ON( قرار دارد تغذیه می گردد. پردازشگر موتور جریان برق گرم کن سنسور اکسیژن را فقط در زمان موردنیاز مانند گرم شدن موتور دور آرام و دور کم موتور برقرار می نماید. وقتی موتور در درجه حرارت نرمال قرار بگیرد یا دور موتور باال در سرعت های زیاد که جریان گازهای خروجی اگزوز درجه حرارت سنسور اکسیژن باال می رود پردازشگر موتور جریان برق گرم کن سنسور اکسیژن را قطع می نماید )شکل 120 6 (. سنسور اکسیژن نوع زیرکونیوم: وقتی درجه حرارت دودهای خروجی موتور کم است سنسور اکسیژن گرم شونده نوع زیر کونیوم سیگنال ولتاژ تولید نمی کند. وقتی درجه حرارت موتور به حالت نرمال می رسد این سنسور شروع به تولید سیگنال ولتاژ می نماید )شکل ١ 120 6 (. در زمان گرم شدن موتور پردازشگر موتور به حالت حلقه باز کار می نماید در این حالت )حلقه باز( پردازشگر موتور مقدار پاشش سوخت را براساس درجه حرارت موتور و مقدار باز بودن دریچه گاز و یک برنامه Z rcon a O 2 Sensors 1 T tan a O 2 Sensors 2 S) Heatead Oxygen Sensors (HO 2 3 242
پردازشگر موتور غنی شکل ١ 120 6 رقیق 0/9V ولتاژ خروجی 0/1V شکل 120 6 از پیش تعیین شده انجام می دهد. وقتی موتور به درجه حرارت نرمال می رسد پردازشگر موتور بر اساس حالت حلقه بسته کار می نماید شکل 2 120 6. موتور انژکتور پردازشگر موتور سنسور سنسور دودهای خروجی مانیفولد دود پردازشگر موتور سیگنال از طرف سنسور اکسیژن را نادیده میگیرد. سنسور اکسیژن حلقه باز شکل 2 120 6 در این حالت )حلقه بسته( پردازشگر موتور برای کنترل نسبت هوا و سوخت از سیگنال سنسور اکسیژن و دیگر سنسورها استفاده می نماید )شکل ٣ ١٢٠ ٦ (. اگر عملکرد پردازشگر موتور در حالت حلقه بسته نسبت هوا به سوخت رقیق باشد یعنی اینکه همه سوخت پاشیده شده با هوا ترکیب شده و در محفظه احتراق می سوزد و اکسیژن زیاد می باشد. در این شرایط سنسور اکسیژن مقدار اکسیژن زیادی را تشخیص می دهد. در این زمان یک سیگنال ولتاژ 243
خیلی کم )100mv( از سنسور به پردازشگر موتور ارسال می گردد. زمانی که این سیگنال به پردازشگر موتور می رسد پردازشگر موتور پهنای پالس پاشش انژکتور را افزایش داده و یک نسبت هوا به سوخت غنی تر تهیه می گردد. اگر عملکرد پردازشگر موتور در حالت حلقه بسته نسبت به هوا به سوخت غنی باشد یعنی اینکه مقدار سوخت زیاد می باشد. در این شرایط سنسور اکسیژن مقدار اکسیژن کمتری را تشخیص می دهد. در این زمان یک سیگنال ولتاژ زیاد در حدود )900mv( از سنسور به پردازشگر موتور ارسال می گردد. زمانی که این سیگنال به پردازشگر موتور می رسد پردازشگر موتور پهنای پالس پاشش انژکتور را کاهش داده و یک نسبت هوا به سوخت رقیق تر تهیه می گردد. پردازشگر موتور مطابق با سیگنال سنسور اکسیژن پاشش سوخت را کنترل میکند. موتور انژکتور پردازشگر موتور سنسور سنسور دودهای خروجی مانیفولد دود سنسور اکسیژن حلقه بسته شکل 3 120 6 سنسور اکسیژن نوع تیتانیوم: سنسور اکسیژن نوع تیتانیوم از اکسید تیتانیوم ( 2 )Tio ساخته شده است. مقاومت در سنسور اکسیژن نوع تیتانیوم به نسبت هوا به سوخت از رقیق به غنی تغییر می کند. اگر نسبت هوا به سوخت رقیق باشد مقاومت تیتانیوم زیاد و در حدود 20,000 اهم )Ω( می باشد و سیگنال ولتاژ سنسور کم است. وقتی نسبت سوخت و هوا غنی باشد مقاومت تیتانیوم کم و در حدود ١,٠٠٠ اهم )Ω( می باشد و سیگنال ولتاژ سنسور زیاد است )شکل 3 120 6 ( سنسور اکسیژن نوع تیتانیوم گرم کن دار بعد از روشن شدن موتور فورا سیگنال تولید می نماید. این فعالیت تهیه می شود برای بهبود کنترل نسبت هوا به سوخت در زمان عملکرد موتور سرد می باشد. 244
رقیق ) 20,000 اهم( نسبت هوا به سوخت غنی )1000 اهم( زیاد مقاومت کم شکل 3 120 6 8 14 6 ناک سنسور : 1 ناک سنسور اغلب به روی بلوکه سیلندر یا سرسیلندر بسته می شود. این سنسور به نام سنسور ضربه یا سنسور خودسوزی نیز شناخته می شود. ناک سنسور از کریستال پیزوالکتریک ساخته می شود. زمانی که در موتور یک خودسوزی یا ضربه ایجاد می گردد یک لرزش در بلوکه سیلندر یا سرسیلندر به وجود می آید. ناک سنسور این لرزش رابه یک سیگنال ولتاژ تغییر می دهد. زمانی که پردازشگر موتور سیگنال ناک سنسور را دریافت می نماید پردازشگر موتور آوانس جرقه را کاهش می دهد تا خودسوزی متوقف گردد )شکل 121 6 (. ناک سنسور ناک سنسور شکل 121 6 تا یک محدوده قدرت بیشتر موتور را می توان با افزایش آوانس جرقه ایجاد نمود. به هر حال زیاد کردن خیلی زیاد آوانس باعث بروز ضربه در موتور می گردد. ضربه باعث افزایش آالیندگی می گردد. ضربه در موتور باعث آسیب دیدن قطعات داخلی موتور 245 knock Sensors 1
از قبیل پیستون شاتون سوپاپ ها واشر سرسیلندر و شمع می گردد. در شکل 122 6 مدار الکتریکی سنسور ضربه ترسیم شده است. پردازشگر موتور ناک سنسور المنت پیزوالکتریک شکل 122 6 15 6 سیستم کنترل دور آرام )1( نمای کلی سنسور جریان هوا سنسور دمای هوای ورودی سنسور فشار بارومتریک سنسور درجه حرارت مایع خنک کاری موتور سنسور موقعیت دریچه گاز سنسور دور موتور سوئیچ کولر سوئیچ دمای کولر سنسور سرعت خودرو سوئیچ فشار روغن فرمان هیدرولیک سوئیچ وضعیت دنده گیربکس اتوماتیک )A/T( ترمینال FR آلترناتور سوئیچ استارت IG 1 سوئیچ استارت ST کانکتور عیب یابی پردازشگر موتور استپرموتور از سمت هواکش پیچ تنظیم دور آرام به سمت مانیفولد هوا شکل 123 6 246
برای فائق آمدن به تغییرات از دور آرام به دیگر حالت های عملکردی موتور یک استپرموتور به سمت جلو و عقب مطابق با یک برنامه از پیش تعیین شده برای کنترل مقدار هوای ورودی در یک مسیر فرعی در دریچه گاز عمل می نماید. بنابراین دور آرام در یک دور بهینه نگهداری می گردد )شکل 123 6 (. برای کنترل استپرموتور دور آرام واقعی همیشه توسط پردازشگر موتور محاسبه می گردد. اگر اختالفی بین دور آرام هدف باشد یک کنترل بازخورد استپرموتور را برای تصحیح دور آرام واقعی با دور آرام هدف به حرکت در می آورد. برای فائق شدن به تغییرات بار موتور مانند کولر چرخاندن فرمان هیدرولیک استپرموتور به صورت پله ای )مرحله ای( به موقعیت هدف حرکت می نماید. کنترل موقعیت استپرموتور زمانی که موتور در حالت روشن شدن یا کاهش شتاب است نیز انجام می گیرد )شکل 124 6 (. مسیر فرعی عبور هوای دور آرام استپرموتور دریچه گاز سنسور موقعیت دریچه گاز شکل 12٤ 6 247
مطالعه آزاد )٢( عملکرد سیستم ١ جریان کنترل دور آرام انواع مختلف سوئیچ ها و سنسورها سنسور درجه حرارت مایع خنک کاری موتور سنسور موقعیت دریچه گاز یا سوئیچ موقعیت دور آرام سنسور دور موتور پردازشگر موتور سنسور ورودی تعیین مد کنترل اطالعات موقعیت کنترل موقعیت کنترل بازخورد اطالعات سرعت هدف استپرموتور دورآرام هدف اطالعات تنظیم اطالعات تنظیم پالس محرک تنظیم پالس محرک تنظیم پالس محرک پالس محرک استپرموتور استپرموتور استپرموتور استپرموتور تولید پالس محرک استپرموتور استپرموتور جدول 7 6 248
پردازشگر موتور دور موتور واقعی را با دور موتور هدف برنامه ریزی شده مطابق با سطح مختلفی از بار موتور مقایسه می نماید سپس درجه مورد نیاز برای کنترل انرژی الزم برای چرخاندن استپرموتور مطابق با نتایج محاسبه شده را انجام می دهد. استپرموتور درصد جریان هوا را تنظیم می نماید )نمودار 7 6 (. 2 کنترل جریان هوای دور آرام )در زمان دور آرام(: زمانی که موتور در دور آرام است جریان هوای ورودی از طریق چهار مسیر سوپاپ استپرموتور سوپاپ هوای دور آرام سریع پیچ تنظیم دور آرام و دریچه گاز اندازه گیری می شود )شکل 125 6 (. سوپاپ هوای دور آرام سریع )FIAV( مقدار هوای ورودی استپرموتور )ISC( )TPS( دریچه گاز )SAS( پیچ تنظیم دور آرام دمای مایع خنک کاری موتور شکل 125 6 الف( سیستم کنترل دور آرام ( با سوپاپ هوای دور آرام سریع ) ١ مقدار هوایی که از سوپاپ استپرموتور عبور می کند توسط پردازشگر موتور کنترل می گردد تا یک دور آرام موتور بهینه باشد. 2 مقدار هوای عبوری از سوپاپ هوای دور آرام سریع توسط یک ترموواکس 1 کنترل می گردد. زمانی که درجه حرارت مایع خنک کاری موتور کم است ترموواکس جمع شده و درصد جریان هوای عبوری از میان سوپاپ هوا افزایش پیدا می نماید. زمانی که درجه حرارت مایع خنک کاری به باالتر از 50 درجه سانتی گراد افزایش پیدا می نماید سوپاپ هوا کامال بسته می شود. 249 Thermo Wax 1
3 پیچ تنظیم دور آرام SAS( ) 1 که در دریچه گاز قرار دارد برای تنظیم جریان هوای دور آرام در حالت بهینه استفاده می گردد )شکل 126 6 (. استپرموتور مایع خنک کاری سوپاپ هوای دور آرام سریع از هواکش به سمت موتور پیچ تنظیم دور آرام ( )SAS شکل 126 6 ب( سیستم کنترل دور آرام جریان محدود: سیستم کنترل دور آرام نوع محدودکننده نرخ جریان اجازه می دهد در زمانی که موتور سرد است هوای بیشتری عبور نماید و زمانی که موتور گرم شده محدود کننده نوع بی متالی بسته شده و هوای کمتری به سمت مانیفولد هوا عبور نماید. در این سیستم محدود کننده نوع بی متالی به صورت سری با استپرموتور قرار گرفته است )شکل 127 6 (. محدودکننده نوع بی متالی پردازشگر موتور استپرموتور از سمت هواکش به سمت مانیفولد پیچ تنظیم دور آرام شکل 127 6 Speed Adjust ng Screw 1 250
ج( پیچ تنظیم دور آرام: تغییرات موقعیت زاویه ای از پیچ تنظیم فاصله بین دریچه گاز و پوسته دریچه گاز را تغییر می دهد. این فاصله بهینه در زمان تولید خودرو در کارخانه سازنده تنظیم می گردد. و معموال الزم به تنظیم نمی باشد )شکل 128 6 ( در صورت نیاز به تنظیم باید توسط دستگاه عیب یاب و فیلتر تنظیم گردد. دورآرام )SAS( پیچ تنظیم شکل 128 6 د( دریچه گاز : 1 دریچه گاز در موقعیت کمی باز برای جلوگیری از چسبیدن دریچه گاز براثر حرارت تنظیم می گردد )شکل 129 6 (. دریچه گاز شکل 129 6 251 Thrott e va ve 1
مطالعه آزاد 3 کنترل بازخورد دور موتور: در حالت دور آرام مقدار هوای عبوری از مسیر فرعی دریچه گاز توسط استپرموتور کنترل میگردد همچنان که دور آرام موتور مطابق با دور آرام از پیش تنظیم شده نگهداری خواهد شد دور آرام هدف یک دور بهینه از پیش تنظیم شده برای هر یک از شرایط مختلف عملکردی )مانند سوئیچ کولر از حالت ON به OFF و ( میباشد کنترل بازخورد برای به حالت تعادل درآوردن دور موتور انجام میگیرد تحت شرایط زیر کنترل انجام نمیگیرد 1 زمانیکه خودرو حرکت میکند )در سرعت 2/5 کیلومتر بر ساعت یا بیشتر( 2 زمانیکه سوئیچ موقعیت دور آرام در سنسور دریچه گاز چهار سیم از حالت OFF به ON عمل مینماید و زمانیکه سوئیچ موقعیت دور آرام در حالت OFF میباشد )در مدلهایی که بدون سوئیچ دور آرام میباشند از سیگنال خروجی سنسور موقعیت دریچه گاز TPS استفاده میشود( 3 زمانیکه سوئیچ کولر از حالت ON به حالت OFF قرار میگیرد 4 زمانیکه سوئیچ موقعیت وضعیت دنده 1 از حالت N به حالت D تغییر پیدا مینماید 5 زمانیکه سوئیچ فشار روغن فرمان هیدرولیک از حالت ON به حالت OFF تغییر پیدا مینماید 6 زمانیکه سوئیچ استارت از حالت ST به حالت IG تغییر پیدا مینماید 4 سیستم سر و کنترل دورآرام: سیستم سر و کنترل دور آرام شامل یک استپرموتور و یک محور اتصال می باشد. آنها در روی بدنه دریچه گاز قرار گرفته اند. با چرخش استپرموتور در پاسخ به سیگنال ارسالی از طرف پردازشگر موتور محور اتصال برای افزایش یا کاهش مقدار هوای عبوری از مسیر فرعی دریچه گاز جلو و عقب حرکت می نماید )شکل 130 6 (. 5 مدار سر و کنترل دور آرام: در شکل 131 6 پردازشگر موتور ابتدا ترانزیستور Tr 1 را برای سیم پیچ A 1 تغذیه می نماید و سپس آن Tr 2 را برای سیم پیچ B 2 تغذیه می نماید. مراحل به ترتیب زیر در شکل 132 6 ادامه پیدا می نماید. و [B 1 A 2 ] و [A 2 B 2 ] و [B 2 A 1 ] و [A 1 B 1 ] Inh b tor Sw tch 1 252
روتور مگنتی بلبرینگ سیم پیچ استپرموتور متوقفکننده محور اتصال متوقفکننده محور اتصال فنر محور اتصال سیم پیچ روتور مگنتی سیمپیچ بلبرینگ پیچ محور اتصال درپوش پالستیکی بلبرینگ سیت دریچه گاز شکل 130 6 از رله کنترل موتور سیم پیچ سیم پیچ سرو کنترل دور آرام 253 پردازشگر موتور شکل 131 6
عملکرد استپرموتور رله جریان برق استپرموتور شکل 132 6 پردازشگر موتور بنابراین سرو موتور موافق عقربه های ساعت حرکت می نماید. سرو موتور برای چرخش خالف عقربه های ساعت به ترتیب مراحل زیر کار می نماید: و [B 1 A 1 ] و [A 1 B 2 ] و [B 2 A 2 ] و [A 2 B 1 ] امروزه از سوپاپ هوای دور آرام نوع استپرموتوری و نوع چرخشی در خودروها استفاده می نمایند )شکل 133 6 و 1 133 6 (. نوع استپرموتوری نوع چرخشی شکل 133 6 انواع سوپاپ دور آرام سیم پیچ باز شدن سیم پیچ بسته شدن سوپاپ هوای دور آرام پردازشگر موتور شکل 1 133 6 مدار الکتریکی نوع چرخشی 254
دریچه گاز نوع محرک مستقیم: امروزه در خودروها از دریچه گازهای الکتریکی که فاقد سیم گاز باشند استفاده می نمایند. این نوع از دریچه گازها به صورت استپرموتور یا موتور DC به حرکت در می آیند )شکل 134 6 (. عملگرها سنسورها CAN پردازشگر موتور شکل 134 6 در سیستم کنترل دریچه گاز مستقیم پدال گاز دارای یک سنسور به نام سنسور موقعیت پدال گاز بوده که مقدار فشردگی پدال گاز توسط راننده را به پردازشگر موتور فرستاده و پردازشگر موتور یک موتور یا DC یا سرو موتور روی دریچه گاز را به مقدار فشرده شدن پدال گاز باز می نماید )شکل 135 6 و 1 135 6 (. سنسور موقعیت پدال گاز چرخ دنده پدال گاز موتور DC یا سرو موتور شکل 135 6 شکل 1 135 6 255
المنت گرم کنندۀ محفظه دریچه گاز: بر روی بعضی از خودروها از یک المنت گرم کننده )2( در شکل 136 6 برای جلوگیری از یخ زدن محفظه دریچ ه گاز استفاده شده است. در بعضی از خودروها آب موتور در اطراف استپرموتور گردش می کند تا از یخ زدگی و تشکیل ناخالصی که باعث حرکت نامنظم در دور آرام می گردد جلوگیری شود. مطالعه آزاد استپرموتور شکل 136 6 المنت گرم کننده سنسور موقعیت دریچه گاز 1 15 6 سوئیچ فشار روغن فرمان هیدرولیک: در بعضی از خودروها که دارای سوئیچ فشار روغن فرمان هیدرولیک می باشند با چرخاندن فرمان در دور آرام مقدار هوای دور آرام برای افزایش دور زیادتر می شود )شکل 137 6 ( پردازشگر موتور سوئیچ فشار روغن فرمان هیدرولیک سوئیچ فشار روغن فرمان هیدرولیک شکل 137 6 فشار 256
مطالعه آزاد 2 15 6 سوئیچ وضعیت دنده گیربکس اتوماتیک: سوئیچ وضعیت دنده گیربکس اتوماتیک وضعیت دنده در گیربکس اتوماتیک را تشخیص میدهد )شکل 138 6 ( سوئیچ استارت )ST( سوئیچ وضعیت دنده سوئیچ وضعیت دنده کنترل رله ترمینال S استارت پردازشگر موتور شکل 138 6 16 6 سیستم کنترل آالیندگی گازهای اگزوز در موتور یک خودرو با سوختن بنزین یا گازوئیل قدرت تولید می گردد. متأسفانه احتراق کامل سوخت غیرممکن است این بدان معنی است که موادی به نام های هیدروکربن های نسوخته مونوکسید کربن اکسید نیتروژن و در اتسمفر )محیط( آزاد می گردند. این مواد هوا را آلوده می نمایند و همچنین قوانین سختی برای محدود کردن آالیندگی های خروجی موتور وجود دارد. 1 اجزاء گازهای اگزوز: گازهای اگزوز از احتراق و واکنش کربن )C( و هیدروژن )H( که 257
جزء اتم های بنزین هستند و اکسیژن )O( و نیتروژن )N( که مواد تشکیل دهنده هوا می باشند تحت دما و فشار باال تولید می گردند. مطالعه آزاد با توجه به شکل 139 6 ارتباط بین نسبت سوخت و هوا و درصد )غلظت( مواد حاصل از احتراق سوخت نشان داده شده است غلظت نسبت سوخت و هوا شکل 139 6 258 مواد آالینده گازهای خروجی اگزوز a( مواد آالینده موادی که به صورت مستقیم و غیرمستقیم بروی محیط زیست تأثیرگذارند: مونوکسید کربن )CO( هیدروکربن )HC( اکسید نیتروژن ( X )NO
b( مواد مضر و تأثیرات آن برروی بدن انسان مونوکسید کربن :)CO( یک ماده چسبناکی که 300 برابر قوی تر از هموگلوبین بوده و به هموگلوبین CO تبدیل شده که باعث بی نظمی در متابولیسم بدن می گردد. اکسید نیتروژن ( X )NO اختالالت در سیستم عصبی بدن به مدت زمانی که اکسید نیتروژن به طور پیوسته تنفس می گردد وابستگی دارد. هیدروکربن و اکسید نیتروژن ( X NO و )HC انتشار این مواد در هوای آزاد باعث تولید یک دود تحت نور شدید خورشید می گردد. این دود شامل اوزن و ترکیب نیترو گشته و به پوست و چشم آسیب می رساند. 3 مکانیزم تولید اجزاء گازهای مضر a( تولید :CO مونوکسید کربن )CO( در زمان احتراق بنزین تولید می گردد. در شکل 140 6 غلظت مونوکسید کربن )CO( در نسبت سوخت و هوای مختلف نشان داده شده است. b( تولید هیدروکربن ها :)HC( هیدروکربن در گازهای خروجی اگزوز یا قسمتی از سوخت های نسوخته و روابط آن با نسبت سوخت و هوا در شکل 140 6 توضیح داده شده است. 259 نسبت هوا شکل 140 6
c( تولید اکسیدهای نیتروژن ( X :)NO بیشترین محصول تولید شده در محفظه احتراق موتور NO می باشد. NO از ترکیب N 2 و O 2 تحت دما و فشار باال توسط احتراق تولید می گردد )شکل 141 6 (. غلظت NO )حجم محاسبه شده( ppm ماکزیمم درجه حرارت گاز احتراق برحسب کلوین )K( شکل 141 6 1 16 6 عملکرد سیستم کنترل آالیندگی 1 سیستم کنترل آالیندگی محفظه میل لنگ: سیستم کنترل آالیندگی محفظه میل لنگ یک سیستمی برای جلوگیری از آزاد شدن بخارات محفظه میل لنگ 1 به اتمسفر )محیط( می باشد )شکل 142 6 (. هوای آزاد از هواکش به داخل محفظه میل لنگ از میان شیلنگ هواکش وارد و با گازهای محفظه میل لنگ مخلوط می گردد. گازهای خروجی محفظه میل لنگ به داخل مانیفولد هوای ورودی از میان سوپاپ تهویه مثبت محفظه میل لنگ )PCV( کشیده می شوند. سوپاپ PCV طوری طراحی شده است که پالنچر مطابق با خال مانیفولد بلند شده )حرکت می نماید تا جریان گازهای خروجی محفظه میل لنگ( را به طور مناسب تنظیم نماید )جدول 8 6 (. B ow By Gas 1 260
هوا هواکش سوپاپ PCV شکل 142 6 جدول 8 6 جدول عملکرد سوپاپ PCV بار موتور خأل پالنچر جریان گازهای خروجی محفظه میل لنگ کم زیاد حرکت به سمت چپ کم متوسط متوسط متوسط متوسط زیاد کم تا انتها سمت راست زیاد جریان گازهای خروجی محفظه میل لنگ در زمانی که بار موتور کم می باشد برای کار کردن پایدار موتور تنظیم می گردد. جریان گازهای خروجی میل لنگ در بار زیاد موتور برای بهبود کارایی تهویه افزایش می یابد. سوپاپ تهویه مثبت محفظه میل لنگ :)PCV( سوپاپ PCV در پاسخ به خال مانیفولد هوای ورودی حرکت می نماید بنابراین گازهای خروجی محفظه میل لنگ بهبود می یابد. زمانی که بار موتور کم است مقدار گازهای خروجی محفظه میل لنگ Gas( )blow by برای پایداری وضعیت موتور محدود می گردد. زمانی که بار موتور زیاد می گردد مقدار آن افزایش می یابد )شکل های 143 6 و 1 143 6 (. 261
در نمودار 2 143 6 رابطه بین خال و مقدار گازهای خروجی محفظه میل لنگ نمایش داده شده است. شتاب گیری یا بار زیاد موتور وضعیت نرمال سوپاپ PCV باز است خأل زیاد است سوپاپ PCV کامال باز است شکل 143 6 شکل 1 143 6 مقدار گازهای خروجی محفظه میل لنگ دور آرام خأل شکل 2 143 6 بار موتور زیاد 2 سیستم کنترل آالیندگی بخارات سوخت: سیستم کنترل آالیندگی بخارات سوخت از رها شدن بخار سوخت تولید شده در باک به اتمسفر جلوگیری می نماید )شکل 144 6 (. بخارات 262
سنسور خأل سنسور جریان هوا سنسور درجه حرارت مایع خنک کاری موتور سنسور درجه حرارت هوای ورودی سنسور فشار بارومتریک پردازشگر موتور رله کنترل دریچه گاز شیر برقی تخلیه بخارات )شیربرقی کنیستر( از سمت باک کنیستر شکل 144 6 1 سوخت باک از سوپاپ کنترل فشار باک و لوله و شیلنگ های بخار جریان پیدا نموده و در کنیستر به صورت موقت ذخیره می شوند. زمانی که خودرو روشن است سوپاپ سلنوئیدی کنترل تخلیه بخارات 2 توسط پردازشگر موتور روشن می گردد بخارات سوخت ذخیره شده در کنیستر از میان سوپاپ سلنوئیدی کنترل تخلیه بخارات )شیر برقی کنیستر( و مسیر مربوطه وارد مانیفولد ورودی شده و در محفظه احتراق می سوزد. زمانی که درجه حرارت مایع خنک کاری موتور کم است یا زمانی که مقدار هوای ورودی کم می باشد )برای مثال زمانی که موتور در دور آرام می باشد.( پردازشگر موتور سوپاپ سلنوئیدی کنترل تخلیه بخارات را در حالت خاموش )OFF( قرار می دهد و جریان بخارات سوخت به مانیفولد ورودی قطع می گردد. این عمل نه تنها برای مطمئن شدن از حرکت نکردن خودرو در زمانی که موتور سرد است یا بار وارد بر موتور کم می باشد بلکه همچنین سطح آالیندگی را تثبیت می نماید. a( دیاگرام سیستم: در شکل 145 6 و 1 145 6 دیاگرام سیستم کنترل آالیندگی بخارات سوخت نشان داده شده است. 263 Can ster 1 Purge Contro So eno d Va ve 2
هواکش محد و د کنند ه درب باک پرکن سوخت سوپاپ دو طرفه شیر برقی تخلیه بخارات سوخت انژکتور لوله پرکن سوخت سوخت واحد گیج سوخت زغال موتور پمپ بنزین فیلتر کنیستر سوپاپ یکطرفه سوخت هوای تصفیه بخار سوخت شکل 145 6 دیاگرام سیستم کنترل آالیندگی با شیر برقی ON/OFF کنیستر شیر برقی تخلیه بخارات )شیر برقی کنیستر( رله کنترل موتور باتری پردازشگر موتور سنسور جریان هوا سنسور درجه حرارت هوای ورودی سنسور فشار بارومتریک سنسور درجه حرارت مایع خنککاری موتور سنسور موقعیت دریچه گاز سنسور دور موتور شکل 1 145 6 دیاگرام سیستم کنترل آالیندگی با شیر برقی درصدی Eycle( )Duty 264
b( کنیستر: زمانی که موتور روشن نمی باشد بخارات سوخت تولید شده در داخل باک جذب شده و در کنیستر ذخیره می شوند. زمانی که موتور روشن می گردد بخارات سوخت ذخیره شده در کنیستر به داخل دریچه گاز 1 از میان سوپاپ سلنوئیدی تخلیه بخارات کشیده می شوند )شکل 146 6 (. محل قرارگیری کنیستر در کنار باک و یا در محفظه موتور می باشد )شکل 147 6 (. بخار از سمت باک به سمت شیر برقی تخلیه بخارات سوخت زغال فیلتر فشار جو شکل 146 6 مجموعه فرستنده مقدار سوخت سوپاپ آزادکننده فشار لوله پرکن سوخت باک شیر برقی کنیستر کنیستر شکل 147 6 265 Thrott e Body 1
c( سوپاپ سلنوئیدی تخلیه بخارات بنزین: سوپاپ سلنوئیدی تخلیه بخارات از نوع سوپاپ سلنوئیدی ON/OFF می باشد که از طرف پردازشگر موتور کنترل می گردد )شکل 148 6 (. شیر برقی تخلیه بخارات سوخت )شیربرقی کنیستر( به سمت مانیفولد هوا از کنیستر پردازشگر موتور رله کنترل باتری شکل 148 6 سوپاپ باز شده موقعی که سلنوئید روشن )ON( شده و اجازه می دهد که بخارات سوخت داخل کنیستر به داخل مانیفولد هوای ورودی کشیده شود. امروزه در بعضی از خودروهای جدید از سوپاپ سلنوئیدی تخلیه بخارات از نوع سوپاپ سلنوئیدی با کنترل درصدی 1 استفاده می نمایند )شکل 149 6 و 1 149 6 ( که حجم بخارات سوخت تخلیه شده از کنیستر را کنترل می نماید. وقتی جریان در سیم پیچ جاری نمی گردد مسیر A کامال مسدود شده و بخارات سوخت به داخل مانیفولد کشیده نمی شوند. زمانی که جریان به سیم پیچ جاری می گردد هوای تولیدی بین مسیر A و B حرکت می نمایند و بخارات سوخت به داخل مانیفولد کشیده می شوند. پردازشگر موتور مدت زمان روشن بودن )ON( شیر برقی را مطابق با وضعیت عملکردی موتور برای عبور بخارات سوخت تغییر می دهد. Duty Cyc e 1 266
به سمت کنیستر شکل 149 6 به سمت مانیفولد ورودی شکل ١ 149 6 3 سیستم برگشت گازهای اگزوز )EGR( سیستم برگشت دودهای اگزوز )EGR( سطح آالیندگی اکسید نیتروژن ( X )NO را کاهش می دهد. در هنگامی که درجه حرارت احتراق مخلوط سوخت و هوا باال است مقداری اکسید نیتروژن در محفظه احتراق تولید می گردد. بنابراین این سیستم مقداری از گازهای اگزوز را از مانیفولد خروجی از طریق مانیفولد هوای ورودی به محفظه احتراق برگردانده و درجه حرارت احتراق مخلوط 267
سوخت و هوا کاهش می یابد در نتیجه اکسید نیتروژن ( X )NO کاهش می یابد )شکل 150 6 (. امروزه برای بیشتر پایین آوردن دمای دودهای خروجی از گردش آب موتور در اطراف سوپاپ EGR استفاده می نمایند. درجه حرارت دور موتور پردازشگر موتور بازخورد موقعیت سوپاپ برگشت گازهای اگزوز بارموتور برگشت گازهای اگزوز گازهای اگزوز هوای ورودی اندازه گیر جرم هوا شکل 150 6 EGR توسط سوپاپ )EGR( نسبت برگشت دودهای اگزوز :ON/OFF نوع کنترل a( کنترل می گردد و به شرط آنکه قدرت موتور در زمان پایین بودن حرارت موتور دور آرام یا باز بودن کامل دریچه گاز یا هنگام شتاب گیری سوپاپ سلنوئیدی EGR توسط پردازشگر موتور در حالت خاموش )OFF( قرار داشته و سوپاپ EGR کامال بسته می باشد. در شرایط کارکرد نرمال خودرو بعد از گرم شدن موتور پردازشگر موتور سوپاپ سلنوئیدی EGR را در حالت روشن )ON( قرار داده و سوپاپ EGR باز شده و دودهای اگزوز به محفظه احتراق راه پیدا می کند. b( نوع کنترل درصدی: در سیستم EGR کنترل الکترونیکی نسبت جریان EGR توسط سوپاپ سلنوئیدی کنترل EGR از نوع درصدی تنظیم می گردد. برای داشتن نسبت عملکردی بیشتر مدت زمان روشن بودن جریان الکتریکی EGR بیشتر می گردد )شکل 151 6 (. 268
نسبت درصد شکل 151 6 c( سوپاپ :EGR در سوپاپ EGR از یک دیافراگم استفاده شده که جریان گازهای اگزوز را به وسیله باز و بست کردن یک سوپاپ مطابق با خال کنترل می نماید. زمانی که خال از نیروی فنر قوی تر می گردد سوپاپ باز می شود )مطابق شکل 152 6 ( و گازهای خروجی اگزوز به مانیفولد هوای ورودی راه پیدا می نماید. امروزه از سوپاپ EGR با موتور الکتریکی استفاده می گردد )شکل 153 6 (. تغذیه خأل فنر به سمت مانیفولد هوا دیافراگم سوپاپ گازهای اگزوز شکل 152 6 269
آهن ربا سیم پیچ روتور شفت خروج سوپاپ ورود سوپاپ EGR با موتور الکتریکی شکل 15٣ 6 الف EGR سوپاپ سلنوئیدی کنترل :)EGR برقی )شیر EGR سوپاپ سلنوئیدی کنترل i( خال عملکردی سوپاپ EGR را مطابق با سیگنال ارسالی از طرف پردازشگر موتور کنترل مینماید که به دو نوع تقسیمبندی میگردد )شکل 15٣ 6 (: نوع کنترل OFFON )روشن خاموش( نوع کنترل درصدی به سمت سوپاپ EGR از سمت دریچه گاز شکل 153 6 ب 270
4 کاتالیست کانورتور 1 سیستم کنترل آالیندگی نشان داده شده در شکل 154 6 از یک کاتالیست کانورتور سه راهه به همراه یک سیستم بازخورد )سنسور اکسیژن استفاده شده( برای افزایش راندمان کاتالیست کانورتور سه راهه به کار رفته است. پردازشگر موتور سنسور اکسیژن پردازشگر سنسور کاتالیست کانورتور سه راهه سنسور درجه حرارت شکل 154 6 در شکل 155 6 رابطه بین نسبت سوخت و هوا و مقدار آالیندگی CO HC و NO X که توسط کاتالیست کانورتور سه راهه می تواند کاهش پیدا نماید نشان داده شده است. مطابق شکل با یک نسبت سوخت و هوای استوکیومتری مقدار کاهش در CO HC و NO X نزدیک به صددرصد 100% می باشد. بهترین دامنه عملکرد کاتالیست کانورتور سه راهه غنی راندمان تبدیل رقیق شکل 155 6 271 Three way Cata yt c Converter 1
در شکل 156 6 رابطه بین نسبت سوخت و هوا و ولتاژ تولیدی توسط سنسور اکسیژن در سیستم بازخورد را نمایش می دهد. مطابق شکل اگر ولتاژ تولیدی به سرعت افزایش پیدا نماید نشانگر غنی بودن مخلوط سوخت و هوا می باشد. اگر ولتاژ تولیدی به سرعت کاهش یابد نشانگر رقیق بودن مخلوط سوخت و هوا می باشد. رقیق نسبت هوا به سوخت استوکیومتری غنی نیروی تولیدی الکتریکی توسط سنسور اکسیژن )V( شکل 156 6 پردازشگر موتور نسبت سوخت و هوا را تا حتی المقدور نزدیک به سطح استوکیومتری با تنظیم مقدار پاشش سوخت و مطابق با سیگنال ارسالی از طرف سنسور اکسیژن نگه می دارد. پردازشگر موتور در کنترل بازخورد نسبت سوخت و هوا در زمانی که بار موتور کم یا متوسط است مؤثر می باشد. در موتورهای پاشش مستقیم بنزین )GDI( نسبت سوخت و هوای خیلی رقیق زمانی که بار وارد بر موتور کمتر از مقدار متوسط است برای کاهش مصرف سوخت و تولید CO 2 کمتر کنترل می گردد. کاتالیست کانورتور سه راهه: در کاتالیست کانورتور سه راهه از عناصر کاتالیزوری )به 1 رادیوم ] 2 یا ]پالتینیوم رادیوم پاالدیوم ] 3 برای تبدیل مواد سمی CO( عنوان مثال ]پالتینیوم HC در گازهای خروجی اگزوز به مواد غیرسمی استفاده شده است. آن به طور همزمان )NO X و HC و CO را به وسیله اکسیداسیون کاهش داده و NO X را نیز کاهش می دهد )شکل 157 6 و 1 157 6 P at num 1 Rhod um 2 Pa ad am 3 272
و 2 157 6 (. کاتالیست کانورتور سه راهه در دو نوع موجود می باشد یک نوع آن گلوله ای و نوع دیگر یکپارچه )شبکه ای( می باشد. در نوع گلوله ای از ساچمه هایی به قطر 4mm 2 میلی متر به تعداد 200/000 100/000 که با عناصر کاتالیزوری پوشانده شده استفاده شده است و در نوع یکپارچه شبکه ای از شکل النه زنبوری که سطح آن با عناصر کاتالیزوری پوشانده شده استفاده شده است. بیشتر کاتالیست کانورتورها از نوع شبکه ای می باشند. شکل 157 6 شکل 1 157 6 حالت غنی حالت رقیق شکل 2 157 6 5 سیستم کنترل آالیندگی پاشش هوای ثانویه: سیستم پاشش هوای ثانویه برای کاهش مقدار آالیندگی HC و CO در زمان گرم شدن موتور )1< λ( احتراق مجدد گازهای حاصل از احتراق می باشد. در این سیستم هوای تازه به مانیفولد اگزوز قبل از کاتالیست کانورتور تغذیه می گردد )شکل 158 6 (. 273
پردازشگر موتور درجه حرارت موتور دور موتور فن هوای ثانویه الکتریکی سوپاپ تغییردهنده الکتروپنوماتیکی سوپاپ قطع کن سوپاپ یکطرفه کاتالیست کانورتور سنسور اکسیژن )سنسورλ ( 274 شکل 158 6 در این سیستم کاتالیست خیلی زود به عملکرد خود پس از روشن شدن موتور سرد می رسد و همچنین کاتالیست را می توان در فاصله دورتری از مانیفولد اگزوز قرار داد که بدین ترتیب طول عمل کاتالیست افزایش می یابد. در این سیستم یک فن هوای ثانویه الکتریکی و یک سوپاپ تغییردهنده الکتروپنوماتیکی که توسط سیستم مدیریت موتور با توجه به درجه حرارت موتور فعال می شوند هوا را از طریق یک سوپاپ قطع کن و یک سوپاپ یکطرفه به گازهای خروجی اگزوز قبل ازکاتالیست دمیده می شود. سوپاپ یکطرفه توسط سوپاپ تغییردهنده الکتروپنوماتیکی فعال می گردد. سوپاپ یکطرفه اجازه نمی دهد که فشار گازهای خروجی اگزوز به فن رسیده و باعث خرابی آن گردد. همچنین از برگشت دودهای اگزوز جلوگیری می نماید. 6 پیچ تنظیم مخلوط سوخت و هوا: در خودروهای بدون کاتالیست کانورتور )که در حال حاضر این خودروها تولید نمی گردند( از یک پیچ تنظیم مخلوط سوخت و هوا که شبیه یک مقاومت متغیر است استفاده می گردد. از آن برای تنظیم مقدار غلظت CO در گازهای خروجی اگزوز در زمان
دور آرام استفاده می نمایند. پردازشگر موتور برای تنظیم مقدار پاشش سوخت مطابق با مقاومت این مقاومت متغیر برنامه ریزی شده است )شکل 159 6 (. مقاومت متغیر پیچ تنظیم مخلوط سوخت و هوا )مقاومت متغیر( پردازشگر موتور ولتاژ خروجی )V( غنی مقاومت متغیر رقیق شکل 159 6 7 سیستم عیب یابی هوشمند OBD( (: 1 در سیستم های عیب یابی قدیمی از کدهای خطا دو رقمی استفاده می گردید. امروزه از سیستم استاندارد بین المللی»٤ رقمی 6/SAE 15031 )J2012 P«ISO (استفاده می شود و با دستگاه عیب یاب کدهای خطا )DTC( قابل خواندن می باشد )شکل 160 6 (. 275 On 1 Board D agnos s (OBD)
P 0 4 4 0 مطالعه آزاد موقعیت 1 P )Pawertrain( انتقال قدرت B )Body( بدنه C )Chassis( شاسی U )Network Communications( موقعیت 2 تصمیم کد استاندارد 0 برای SAE/ ISO 1 مشخصات کارخانهای موقعیت 3 سیستم مجموعه سیستم 0 1 کنترل سوخت/ هوا 2 کنترل سوخت/ هوا 3 سیستم جرقه یا عدم جرقهزنی 4 کنترل آالیندگی کمکی 5 کنترل دور آرام سیگنالهای ورودی / خروجی پردازشگرها 6 7 انتقال قدرت موقعیت 4/5 شماره سریال از قطعات انفرادی یا سیستمهای TPS AFS( و ( Engine control unit Pin assignment diaghosis interface: PIN 2 10 Data transfer as per SAE J 1850 PIN 7 15 Data transfer as per DIN ISO 914 2 PIN 4/5 Vehicle earth/signal earth PIN 16 (Terminal 30 or 15) All otehr PINs can be freely assigned by the manufacture for the use of further diagnosis functions. EOBD diagnosis connection (driver, s cockpit) شکل 160 6 Generic scan tool 276
17 6 نمای کلی پاشش مستقیم بنزین )GDI( 1 با یک موتور GDI بنزین مستقیما به داخل سیلندر پاشیده می شود. در این حالت که احتراق رخ می دهد عکس العمل سریع تر و کنترل سوخت با دقت باالتری انجام می گیرد. بدین ترتیب راندمان احتراق یک مخلوط رقیق خیلی باال می باشد. 1 قطعات اصلی: چهار ویژگی مه م که موتورهای GDI را بهتر از موتورهای با سیستم پاشش انژکتوری )EFI( می نماید )شکل 161 6 (. 2 ویژگی های موتورهای GDI 1 مصرف سوخت کمتر: پاشش مستقیم بنزین به داخل سیلندر باعث کنترل دقیق تر سوخت تقسیم شده به داخل محفظه احتراق می گردد. به وسیله جریان هوای تولید شده توسط مسیر هوای ورودی مستقیم از باالو منحنی باالی پیستون ما می توانیم یک الیه از مخلوط سوخت و هوا در سیلندر ایجاد نماییم. با این روش احتراق پایدار با یک مخلوط سوخت و هوای فوق العاده رقیق باالتر از 40:1 قابل دسترسی می باشد. جهت یادآوری در موتورهای انژکتوری معمولی نسبت سوخت و هوا 15:1 تا 12 5. می باشد. پمپ سوخت فشار باال بادامک دوبل پمپ سوخت فشار باال سوخت را با فشار باال به انژکتور میرساند. با این روش سیلندر بهتر از هوا پر شده و راندمان حجمی افزایش می یابد. مسیر هوای ورود مستقیم از باال 277 Gaso ne D rect Inject on 1
فیلتر سوخت سیم پیچ سوزن رینگ آببندی سوراخ خروجی سوخت در زمان دقیق خود تحویل داده میشود. انژکتورهای چرخشی فشار باال مطالعه آزاد باعث چرخش بهتر هوا )موافق عقربههای ساعت( شده و در نتیجه مخلوط سوخت و هوا بهتر اختالط پیدا نموده و باعث جرقه بهتر میگردد. منحنی باالی پیستون شکل 16١ 6 الف( جریان هوا در سیلندر در کورس مکش با استفاده از مسیر هوای ورودی مستقیم از باال یک جریان سقوط هوا قوی که برعکس موتورهای معمولی میباشد بهوجود میآید )شکل 162 6 و 1 162 6 ( مسیر هوای ورودی موتورهای فعلی شکل 162 6 شکل 1 162 6 278
منحنی باالی پیستون باعث چرخش بهتر هوا شده و در همان زمان سوخت در نصف کورس تراکم در نزدیکی شمع پاشیده میشود که این عمل مهمترین نقش در کنترل هوا سوخت در سیلندر میباشد )شکل 16٣ 6 ( انژکتور شمع سوخت اتمیزه شده انتهای پاشش سوخت سوخت اتمیزه شده در زمان پاشش شکل 163 6 سوخت اتمیزه شده شروع پاشش پیستون ب( مراحل پاشش سوخت: در زمان احتراق خیلی رقیق سوخت در نصف دوم کورس متراکم درست قبل از جرقه پاشیده می شود. در زمانی که فشار داخل سیلندر باال است سوخت اتمیزه شده به وسیله انژکتورهای چرخشی فشار باال پاشیده می شود شکل ) 164 6 (. شمع جرقه زده و مخلوط سوخت و هوا مشتعل می شود. سوخت مستقیما به داخل سیلندر پاشیده می شود. پیستون به نقطه مرگ پایین رسیده و کورس تراکم شروع می شود. پیستون در زمان مکش به پایین حرکت می کند. شکل 164 6 در موتورهای GDI )پاشش مستقیم بنزین( روش های پاشش سوخت به چهار قسمت مطابق با مدت پاشش و نسبت سوخت و هوا تقسیم بندی می شود. 279
حالت عملکردی مصرف سوخت کم قدرت باال حالت پاشش سوخت نسبت هوا به سوخت در نسبت هوا به سوخت در بازخورد نسبت هوا و حلقه باز در حالت غنی کورس تراکم رقیق است. کورس مکش رقیق است سوخت A/F( نسبت هوا به سوخت( )در بعضی از مدل ها( تایمینگ پاشش سوخت کورس تراکم کورس مکش کورس مکش کورس مکش نسبت سوخت و هوا 40 30 24 20 استوکیومتری غنی 4.7: حالت مخلوط هوا مخلوط الیه ای مخلوط همگن مخلوط همگن مخلوط همگن شرایط عملکرد عملکرد در بار کم عملکرد در بار متوسط عملکرد در بار زیاد عملکرد در بار زیاد کنترل بازخورد نسبت حلقه باز حلقه باز حلقه بسته حلقه باز سوخت و هوا استفاده شده استفاده نشده استفاده شده استفاده شده کنترل EGR کنترل مسیر فرعی هوای استفاده شده استفاده شده استفاده شده استفاده شده دور آرام یا بدون سیم گاز ج( کاهش مصرف سوخت: مصرف سوخت مطابق با وضعیت های عملکردی موتور به نسبت متفاوت بهبود پیدا می نماید به عنوان مثال در عملکردهای با بار کم مصرف سوخت بیشتر کاهش پیدا می نماید. 1 در زمان دور آرام: مصرف سوخت به وسیله احتراق خیلی رقیق کاهش پیدا می نماید در زمانی که هوا زیاد است نوسان گشتاور و پاسخ سریع تر موتور می تواند به آسانی توسط مقدار پاشش سوخت کنترل گردد. با این روش دور آرام می تواند در حدود 600 دور بر دقیقه تنظیم گردد و اجازه دهد که درحدود %40 مصرف سوخت در مقایسه با موتورهای معمولی بهبود پیدا نماید. 2 در زمان حرکت با سرعت ثابت: در یک موتور معمولی اگر شروع احتراق با نسبت هوا به سوخت 20:1 انجام گیرد خیلی موتور بدکار می کند ولی در موتورهای GDI احتراق با نسبت هوا به سوخت 40:1 نیز خیلی پایدار می باشد. این اجازه می دهد که مصرف سوخت در حدود 50% 20 بهبود پیدا نماید )در 100 km/h یا کمتر(. 280
3 فشار سوخت باال: در پاشش سوخت مستقیم فشار سوخت باید در حدود 5mpa )مگا پاسکال( تنظیم گردد. به عل ت کم بودن زمان پاشش سوخت و زمان سریع عکس العمل انژکتور راه انداز انژکتور باید ولتاژ زیادی در حدود 100 ولت )v( با جریان زیاد مطابق با سیگنال ارسالی از پردازشگر موتور به انژکتور تغذیه نماید )شکل 165 6 (. پمپ فشار باال سوپاپ رگالتور فشار سوخت بادامک دوبل انژکتور فشار باال مدار فشار پایین سنسور فشار پایین سوخت مدار سوخت فشار باال سوپاپ ورودی سوخت سنسور فشار سوخت شکل 16٥ 6 281
منابع و مآخذ 1. Modern Automative Technology Europ Refrence Book 2. Mstep II Mitsubishi Training Electrical 3. Mstep II Mitsubishi Training MPI 4. Workshop Manual Mitsubishi 5. Workshop Manual Mazda 6. Mazda Training Book 7. Automotire Techndogy Jack Evjavec 8. Hyundai Training Book 9. KIA Training Book 10. N Step NISSAN 11. Toyo TA Training گروه بهمن ١٢ کتاب راهنمای تعمیرات سواری مزدا ٢ و ٣ گروه بهمن ١٣ کتاب راهنمای تعمیرات میتسوبیشی پاجرو ایرانخودرو ١٤ کتاب راهنمای تعمیرات سمند سایپایدک ١٥ کتاب راهنمای تعمیرات ریو وزارت آموزش و پرورش ١٦ تکنولوژی مولد قدرت 282