از مشکلات بزرگ خودروهای مجهز به موتور احتراق داخلی، تولید آلاینده‌های محیطی و افزودن بر آلودگی هوا است. مصرف بالای سوخت نیز از دیگر معضلات این خودروها محسوب می‌شود. این معضلات البته طی سال‌های گذشته به روش‌های مختلف رو به بهبود رفته و شرایط بهتری پیدا کرده‌اند. سختگیری استاندارد‌های جهانی محیط زیستی رفته رفته باعث شد تا خودروسازان در پی تولید خودروهایی با مصرف سوخت و درصد تولید آلایندگی کمتر باشند. این تلاش خودرو سازان در جهات مختلف صورت گرفت. بکار گرفتن قطعاتی جدید برای کاهش هدر رفت سوخت یا بهینه سازی موتورها و اجزای فنی خودروها، مواردی بودند که برای رسیدن به این هدف مورد توجه قرار گرفت. استفاده جعبه یا مخزن کنیستر یکی از این تلاش‌های محسوب می‌شود. اکنون می‌خواهیم درباره کنیستر کمی بیشتر بدانیم.
کنیستر چیست و چه کارایی در خودرو دارد؟
کنیستر یا Canister به قطعه‌ای گفته می‌شود که روی خروجی محفظه سوخت خودرو سوار می‌شود و با جذب بخارات بنزین از ورود آن‌ها به هوای محیط پیشگیری می‌نماید. استفاده از این قطعه در سال ۱۹۷۰ و به دنبال تولید آلایندگی کمتر و همچنین کاهش مصرف سوخت در صنعت خودروسازی رواج یافت. برای توضیح عملکرد کنیستر، بهتر است در ابتدا به قابل اشتعال بودن بنزین اشاره کنیم. این خصوصیت از تمایل بنزین به جذب گرما نشات می‌گیرد. در صورتی که بنزین قادر به جذب گرمای کافی برای اشتعال نباشد، به بخار تبدیل شده و در هوا پخش می‌شود. بر همین اساس بنزین درون باک خودرو نیز، که در مجاورت گرمای احتمالی هوای محیط و همچنین اجزا و سیستم‌های فنی خودرو قرار دارد به سرعت تبدیل به بخار می‌شود. این بخار گاهی راه خروج از باک پیدا کرده و در محیط منتشر می‌شود که منجر به آلودگی محیطی می‌گردد. گاهی نیز راه خروجی نیافته در باک متمرکز شده و خط انفجار آن هر لحظه بالاتر می‌رود. خروج بخارات بنزین از باک نیز خطر انفجار را به قدرت خود باقی نگه می‌دارد. در این میان کنیستر مانند یک مخزن اطمینان، این بخارات را در خود جذب کرده و به سمت منیفولد گاز برای احتراق در درون سیلندر هدایت می‌کند. بنابراین کنیستر ضمن کاهش مصرف سوخت به کاهش سطح آلایندگی خودرو نیز کمک می‌نماید. البته تاثیر آن در تامین ایمنی خودرو را نیز نباید فراموش کرد.
نحوه عملکرد کنیستر
کنیستر یک محفظه بسته با سه شیر یا لوله مجزا است. درون این محفظه استوانه‌ای شکل پر از زغال یا همان کربن فعال است که بخارات بنزین را به خود جذب و در خود نگه می‌دارد. به این ترتیب، افزایش فشار در اثر تراکم بخار تولیدی، این بخارات را به سمت خروجی منتهی به ورودی کنیستر هدایت می‌کند. کربن متخلخل موجود در کنیستر بنزین را جذب کرده و در خود نگه می‌دارد. در زمان روشن شدن خودرو، کنیستر، بخارات را از طریق خروجی و مسیر مخصوصش به سمت منیفولد گاز هدایت می‌کند. در واقع به هنگام خاموش بودن خودرو، کربن فعال درونِ محفظه کاملا مرطوب می‌شود. هنگام روشن شدن خودرو، شیر برقی کنیستر که در انتهای مدار انتقال کنیستر و در ورودی منیفولد هوا تعبیه شده است، امکان ورود هوا به درون محفظه کنیستر را فراهم کرده و با عبور این هوا، از منافذ و لایه‌های کربن مرطوب، بنزین مجدد بخار شده و به منیفولد منتقل می‌شود. این فرآیند کربن فعال را مجددا خشک و آماده جذب دوباره بخارات بنزین می‌کند.
حتما بخوانید: خوش فروش‌ترین خودروهای زیر ۳۰۰ میلیون کدام‌ها هستند؟
ساختار کنیستر
کنیستر در ظاهر به شکل یک استوانه محفوظ دیده می‌شود که دارای سه خروجی است. درون این استوانه نیز کربن فعال متخلخل مانند یک اسفنج به جذب بخارات بنزین مشغول است. خروجی‌های کنیستر به این ترتیب هستند:
– خروجی منتهی به باک (سرشلنگ بخار بنزین)
– خروجی منتهی به منیفولد هوا (سرشلنگ تصفیه)
– خروجی مرتبط با فضای بیرون (سرشلنگی هوای آزاد)
در این میان، خروجی منتهی به باک به جهت ورود بخارات بنزین از باک به درون کنیستر تعبیه شده است. خروجی منتهی به منیفولد نیز برای خروج بخارات از کنیستر و ورود آن‌ها به منیفولد و در ادامه محفظه احتراق استفاده می‌شود. خروجی سوم که در درگاه آن یک فیلتر هوا نیز قرار دارد در زمان لازم مسیر ورود هوا را باز کرده و امکان مجاورت کربن مرطوب از بنزین با هوای آزاد را فراهم می‌کند. این مجاورت منجر به بخار شدن مجدد بنزین و هدایت آن به سمت منیفولد خواهد شد. بنابراین این خروجی باید یک‌طرفه بوده و امکان خروج بخارات بنزین از آن نباشد ضمن اینکه باید باز شدن آن به موقع انجام شده و در زمان لازم هدایت هوای آزاد به درون کنیستر را کنترل کند. این زمان بندی با باز شدن خروجی منتهی به منیفولد و شیر تعبیه روی آن تنظیم می‌شود. یعنی با باز شدن آن شیر این محفظه نیز امکان ورود هوا به درون کنیستر را فراهم می‌کند. دیگر اجزای کنیستر عبارتند از:
- بدنه یا پوسته کنیستر
- درپوش کنیستر
- نگهدارنده فیلتر
- فیلتر پایین
- فیلتر بالا
- کربن اکتیو
حتما بخوانید: استعلام خلافی خودرو؛ چگونه خلافی خودرو را کم کنیم؟
در نهایت باید افزود که کنیستر در زمان روشن بودن خودرو نیز به فعالیت خود را همزمان با فعالیت موتور، باک و پمپ بنزین ادامه می‌دهد و بخارات بنزین را به چرخه سوخت اضافه می‌کند. همه آنچه گفته شد به نقش کنیستر در تامین بخشی از هوای مورد نیاز موتور برای فرآیند احتراق از طریق بخارات بنزین نیز اشاره می‌کند. فرآیندی که در بالا رفتن بازده موتور تاثیر مهمی دارد. در نهایت باید گفت، مسیر بین کنیستر، باک و منیفولد را شلنگ‌هایی از جنس عایق و محافظ بخارات بنزین تشکیل می‌دهند.
شیر برقی کنیستر
شیر برقی کنیستر در مسیر بخارات بنزین به سمت منیفولد هوا قرار دارد و ورود این بخارات را به منیفولد کنترل می‌کند. تنظیم عملکرد این شیر تحت کنترل ECU است. در واقع ورود بخارات بنزین به درون منیفولد باید در زمان روشن بودن خودرو انجام شود و در غیر این صورت راه عبور آن‌ها مسدود باشد. همچنین ورود بخارات به منیفولد هوا باید با زمان بندی موتور و فرآیند احتراق هماهنگ باشد. بنابراین باز بسته شدن آن باید منظم و در زمان مشخص صورت گیرد. این زمان را ECU با توجه به تنظیمات موتور، زمان‌بندی احتراق و باز و بسته شدن سوپاپ‌ها انجام می‌دهد. این شیر برقی از یک هسته آهنی سلونوئیدی و یک سیم پیچ سلونوئیدی تشکیل شده است. یک سر این سیم‌پیچ به قطر مثبت باتری و سری دیگر آن به ECU متصل است.
شیر جدا کننده کنیستر
یک نکته مهم این است که خروجی باک بنزین به سمت کنیستر نیز باید تحت کنترل باشد چرا که، امکان ورود بنزین مایع به این مخزن نیز وجود دارد و باید مانعی برای این امکان فراهم شود. وظیفه این کنترل بر عهده شیر جدا کننده کنیستر است که در مسیر بین کنیستر و باک بنزین قرار گرفته و مانع از ورود هرگونه مایعی به درون کنیستر می‌شود.