آپدیت در تاریخ 1403/11/12

سوزن انژکتور خودرو آخرین و حساس‌ترین عضو در سیستم سوخت‌رسانی موتور است که وظیفه پاشش دقیق بنزین را بر عهده دارد. سلامت این قطعه مستقیماً بر شتاب، مصرف سوخت و آلایندگی خودرو تأثیر می‌گذارد.

در این مقاله قصد داریم به بررسی جامع ساختمان داخلی، عملکرد و انواع سوزن انژکتور پرداخته و تفاوت‌های ساختاری آن‌ها، از جمله مدل‌های محبوب مانند سوزن انژکتور ۸ سوراخ را بررسی کنیم. این مطلب به زبانی ساده و کاربردی تدوین شده و برای تمامی سطوح، از علاقه‌مندان به خودرو تا تعمیرکاران حرفه‌ای، قابل استفاده خواهد بود.

وظیفه سوزن انژکتور خودرو (Injector) و اهمیت آن در احتراق

در سیستم‌های کاربراتوری اختلاط هوا و سوخت با کمک ایجاد خلأ در کاربراتور و کشیده‌شدن بنزین به آن اتفاق می‌افتاد. در سیستم‌های امروزی، کاربراتور حذف شده است و بجای آن از انژکتور استفاده می‌شود. (شکل 1)

شکل 1- نمونه‌هایی از سوزن انژکتور خودرو

سوزن انژکتور معادل عبارت fuel Injector   یا  Injector  است همانطور که مشاهده میشود کلمه انژکتور یا انژکتور سوخت ترجمه دقیق تری برای این قطعه است در این مقاله و مقاله های بعدی برای یکنواخت نشدن عبارت گاهی عبارت سوزن انژکتور و گاهی انژکتور استفاده خواهد شد.

انژکتورخودرو، بنزین را به میزان موردنیاز موتور به هوای ورودی اضافه می‌کند. مخلوط هوا و سوخت و جرقه در سیلندر سبب ایجاد قدرت می‌شود. هر چه میزان مخلوط‌شدن هوا و سوخت بهتر باشد، کیفیت احتراق در موتور نیز بهتر خواهد شد و به همان میزان، مقدار آلایندگی نیز کاهش پیدا می‌کند. در اینجا اهمیت انژکتور کاملاً مشخص می‌شود.

بررسی انواع سوزن انژکتور خودرو بر اساس پاشش و مدل

انژکتورها را می‌توان به روش‌های مختلف دسته‌بندی کرد. شکل 2 معروف‌ترین روش‌های دسته بندی انژکتورها را نشان می‌دهد.

شکل 2- انواع روش دسته بندی سوزن انژکتور بنزینی

دسته‌بندی سوزن انژکتور از نظر محل تغذیه بنزین (Top vs Side Feed)

یکی از معروف‌ترین دسته‌بندی‌ها در انژکتور خودرو نحوه تغذیه آنها است. شکل 3 این نوع دسته بندی را نشان می‌دهد.

1- تغذیه از بالا 2- تغذیه از کنار
شکل 3- نحوه اتصال به ریل سوخت

همانطور که شکل 3 نشان داده است دو روش تغذیه انژکتور وجود دارد. یکی از بالا و دیگری از بخش کناری انژکتور. امروزه بیشتر انژکتورها از نوع اول هستند. در خودروهای قدیمی‌تر می‌توان نوع دوم را نیز مشاهده کرد. به عنوان مثال در پژو 405 طرح قدیمی از این انژکتور استفاده می‌شود. در بازار ان را با نام سوزن انژکتور تپل نیز می‌شناسند. شکل 4 این انژکتور را نشان می‌دهد.

شکل 4- انژکتور پژو 405- مدل قدیمی تپل

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌ها در این دو نوع محل قرارگرفتن صافی انژکتور خودرو است.

دسته‌بندی از نظر محل نصب (سیستم‌های SPFI و MPFI)

یکی دیگر از ساده‌ترین روش‌های دسته‌بندی بررسی محل نصب انژکتور خودرو است. معمولاً دو حالت برای محل قرارگرفتن وجود دارد. یکی روی مانیفولد هوا است که در سیستم‌های تک پاشش و چند پاشش (SPI – MPI) استفاده می‌شود و دیگری روی سرسیلندر که در سیستم‌های GDI استفاده می‌شود. (شکل 5)

1- انژکتور در مانی فولد هوا 2- انژکتور در سر سیلندر
شکل 5- محل قرار گرفتن انژکتور خودرو

دسته‌بندی از نظر تعداد سوراخ پاشش (انژکتور ۸ سوراخ)

سیستم‌های قدیمی یک انژکتور بجای کاربراتور استفاده می‌شد. اما سال‌هاست که این نوع دیگر استفاده نمی‌شود. همه خودرو ها به تعداد سیلندرها، انژکتور دارند. شکل 6 این دو نمونه را نشان می‌دهد.

1- یک انژکتور برای موتور B – یک انژکتور برای یک سیلندر
شکل 6- تعداد انژکتورهای موجود در موتور

دسته‌بندی از نظر سایز و دبی (Flow Rate)

سوزن انژکتورهای موتورهای بنزینی را از نظر سایز می‌توان به 4 دسته تقسیم بندی کرد. شکل 7 این دسته بندی را نشان می‌دهد

1- کوتاه با نوک بلند 2- کوتاه 3- متوسط (3/4) 4- بلند (full)
شکل 7- دسته بندی انژکتور بنزینی از نظر ابعاد – ارتفاع

معمولاً خودروها با سیستم MPI از مدل متوسط استفاده می‌کنند این مدل به نوع استاندارد نیز شناخته می‌شود. سیستم‌های GDI معمولاً از نوع انژکتور بلند استفاده می‌کنند. سیستم‌هایی که تغذیه از کنار هستند از نوع کوتاه استفاده می‌کنند

دسته‌بندی از نظر مقاومت بوبین (امپدانس بالا و پایین)

انژکتورها را می‌توان از نظر مقاومت سیم‌پیچ نیز دسته‌بندی کرد. البته مقاومت بوبین متناسب با نوع فنر و نیروی آن می‌تواند بسیار متنوع باشد؛ اما معمولاً انژکتورها را می‌توان در سه گروه مقاومت کم، متوسط و زیاد دسته‌بندی کرد.

• مقاومت کم در حدود 1 الی 6 اهم
• مقاومت متوسط در محدوده 12 الی 16 اهم
• مقاومت بالا در محدود 20 الی 24 اهم

گروه مقاومت بالا بسیار بسیار محدود هستند عموما انژکتورهای GDI یا خودروهای قدیمی در محدوده مقاومت کم و انژکتورهای MPI در محدوده مقاومت متوسط قرار دارند.

اجزا و ساختمان و عملکرد سوزن انژکتور خودرو

واحد انژکتور از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است. شکل 8 نمونه ای از اجزا داخلی سوزن انژکتور را نشان می‌دهد.

1-فیلتر بنزین 2- فنر 3- سوزن انژکتور 4- اورینگ 5- نازل 6- ساچمه کنترلی
7- بوبین 8- کانکتور و پین اتصال 9- اورینگ
شکل 8- اجزا و ساختمان نوعی سوزن انژکتور

توجه کنید همه مدل‌های انژکتور دارای عضو 6 نیستند. برخی مدل‌ها سوزن انژکتور به صورت مستقیم مجرای نازل‌ها را کنترل می‌کند. سوارخ روی بخش نازاها می‌تواند یک عدد یا بیشتر باشد. البته انژکتورهای امروزی تعداد سوراخ‌های نازل معمولاً بین 3 الی 6 عدد است. شکل 9 این انواع را نشان می‌دهد.

شکل 9- برخی از انژکتورها با تعداد سوراخ نازل متفاوت

عملکرد انژکتور خودرو؛ از دستور ECU تا پاشش سوخت

انژکتور در واقع یک شیر برقی ساده در مسیر بنزین است. معمولاً هر انژکتور دارای دوپایه است. یکی مثبت و دیگری منفی. پایه ثبت برق خود را از مسیر رله دوبل تأمین می‌کند و پایه منفی اتصال بدنه خود را از طریق ECM یا همان ایسیو موتور دریافت می‌کند. این مثبت و منفی به سیم‌پیچ داخلی انژکتور متصل می‌شوند.

در حالت عادی فنر، سوزن انژکتور را به سمت پایین فشار داده و نازل توسط سوزن بسته می‌شود. هنگامی که هم مثبت و هم منفی به بوبین انژکتور داده می‌شود. سوزن انژکتور کمی به عقب کشیده می‌شود. مسیر بنزین به سمت نازل باز می‌شود و به دلیل ریز بودن سوراخ‌های نازل به‌صورت اتمیزه درآمده و به صورت اسپری وارد اتاق احتراق می‌شود.هرگونه اختلال در فرآیند مغناطیسی یا مکانیکی این قطعه، باعث ریپ زدن موتور می‌شود؛ برای شناسایی دقیق این مشکلات، مقاله عیب‌یابی سوزن انژکتور خودرو را مطالعه کنید.

نویسنده: مهندس بهروز خطیبی