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 در این مطلب از کارنامه 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
نحوه عملکرد کنیسترکنیستر 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 خودرو 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 (کامپیوتر ماشین) 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
شیر جدا کننده کنیستریک 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.
محل نصب کنیستر در خودرو کجاست؟
کنیستر معمولا در بخش عقبی خودرو و در نزدیکی باک بنزین نصب می‌شود تا مسیر بخارات بنزین تا ورود به محفظه کربن فعال کوتاه‌تر باشد. در برخی خودروها (به‌ویژه مدل‌های جدیدتر)، کنیستر در نزدیکی چرخ عقب سمت راست یا داخل گلگیر عقب قرار می‌گیرد تا در برابر حرارت موتور و ارتعاشات کمتر در معرض آسیب باشد.
در خودروهای دارای موتور جلو، مسیر شیلنگ بخار بنزین از باک تا محفظه موتور کشیده می‌شود و کنیستر کربنی معمولا در این مسیر و پیش از منیفولد هوا نصب می‌شود. در خودروهای هیبریدی و مدل‌های روزتر، محل قرارگیری کنیستر به‌صورت مجتمع با شیر برقی کنیستر طراحی می‌شود تا کنترل بخارات و تبخیر سوخت دقیق‌تر انجام شود.
این محل نصب به‌گونه‌ای انتخاب می‌شود که از برخورد مستقیم با آب، گل و حرارت بالا در امان باشد، چراکه این عوامل باعث از بین رفتن فیلتر کربنی و کاهش راندمان سوخت می‌شوند.
مزایای کنیستر چیست؟
وجود کنیستر در خودرو مزایای متعددی دارد که هم بر عملکرد فنی موتور و هم بر کاهش آلایندگی تأثیر مستقیم می‌گذارد. مهم‌ترین مزایای این قطعه عبارت‌اند از:
-
کاهش آلودگی هوا:
کنیستر با جذب هیدروکربن‌های فرار ناشی از تبخیر بنزین در باک، مانع انتشار آن‌ها در هوا می‌شود. این موضوع باعث کاهش گازهای گلخانه‌ای و بهبود کیفیت هوا می‌گردد. -
افزایش راندمان سوخت:
بخارات بنزینی که در شرایط عادی از بین می‌روند، در سیستم کربن کنیستر دوباره به چرخه احتراق بازمی‌گردند. به این ترتیب، از هدررفت سوخت جلوگیری شده و مصرف سوخت خودرو کاهش می‌یابد. -
افزایش ایمنی خودرو:
با کنترل فشار بخارات درون باک و هدایت صحیح آن‌ها از طریق شیلنگ بخار بنزین، احتمال انفجار و نشتی سوخت به حداقل می‌رسد. -
بهبود عملکرد موتور:
در زمان استارت زدن، وجود بخارات بنزین تصفیه‌شده در محفظه احتراق، باعث روشن شدن سریع‌تر خودرو و عملکرد نرم‌تر موتور می‌شود. -
افزایش عمر قطعات سوخت‌رسانی:
کنیستر با جلوگیری از افزایش فشار در مدار سوخت، به سلامت اجزایی مانند پمپ بنزین، فیلتر بنزین و شیلنگ‌های سوخت کمک می‌کند.
علائم خرابی کنیستر خودرو
خرابی یا گرفتگی کنیستر کربنی می‌تواند تأثیر مستقیمی بر عملکرد موتور و سیستم سوخت‌رسانی خودرو داشته باشد. در ادامه مهم‌ترین نشانه‌های خرابی کنیستر ماشین را بررسی می‌کنیم:
-
به‌مشام‌رسیدن بوی بنزین اطراف خودرو
اگر در اطراف خودرو به‌ویژه نزدیک درِ باک یا قسمت عقب، بوی بنزین احساس می‌کنید، احتمال دارد شیلنگ بخار بنزین یا خود کنیستر دچار نشتی یا گرفتگی شده باشد. این مسئله علاوه‌بر آزاردهنده بودن، نشان‌دهنده افزایش انتشار بخارات سوخت در محیط است. -
روشن شدن چراغ چک موتور
سیستم ECU با دریافت اطلاعات از سنسور فشار بخار سوخت می‌تواند هرگونه ایراد در عملکرد شیر برقی کنیستر یا مسیر بخارات بنزین را تشخیص دهد. در این حالت، چراغ چک روشن می‌شود و خطایی مرتبط با سیستم EVAP یا تبخیر سوخت ثبت می‌گردد. -
مشکل در استارت خودرو
در صورت خرابی یا گرفتگی کنیستر، بخارات بنزین در مسیر بازگشت به منیفولد هوا تجمع پیدا می‌کنند. این مسئله می‌تواند باعث سخت روشن شدن خودرو در حالت سرد یا گرم شود. -
افزایش مصرف سوخت
وقتی عملکرد سوپاپ کنیستر دچار اختلال شود، بخارات بنزین به‌جای بازگشت به محفظه احتراق، از مدار خارج می‌شوند. نتیجه آن افزایش مصرف سوخت و کاهش راندمان موتور است. -
نوسان دور موتور در حالت درجا
انسداد در مسیر کنیستر یا عملکرد نادرست شیر برقی تخلیه بخارات، باعث ورود نامنظم هوا به دریچه گاز می‌شود و در نتیجه، دور موتور در حالت درجا ناپایدار می‌گردد. -
رد شدن خودرو در تست آلایندگی
یکی از دلایل متداول رد شدن خودرو در تست آلایندگی، خرابی سیستم کنیستر یا فیلتر کربنی آن است؛ زیرا در این شرایط میزان انتشار هیدروکربن‌ها (HC) بیش از حد مجاز افزایش می‌یابد.
دلایل خرابی کنیستر ماشین
خرابی کنیستر خودرو معمولاً به مرور زمان و در اثر فرسودگی اجزا یا نگهداری نادرست اتفاق می‌افتد. در ادامه، مهم‌ترین دلایل آسیب‌دیدگی کنیستر کربنی را بررسی می‌کنیم:
-
ورود بنزین مایع به داخل کنیستر
یکی از اصلی‌ترین دلایل خرابی، ورود سوخت مایع به درون محفظه کنیستر است. این اتفاق معمولاً در اثر خرابی شیر جداکننده کنیستر یا شلنگ بخار بنزین رخ می‌دهد و باعث از کار افتادن فیلتر کربنی می‌شود؛ چون زغال فعال با مایع اشباع می‌شود و دیگر توان جذب بخار را ندارد. -
خرابی شیر برقی کنیستر (EVAP Purge Valve)
وقتی شیر برقی کنیستر در حالت باز یا بسته گیر کند، تعادل فشار در سیستم سوخت به‌هم می‌خورد. این مسئله باعث نوسان در عملکرد موتور، روشن شدن چراغ چک و انتشار بوی شدید بنزین می‌شود. -
انسداد مسیر شیلنگ‌ها یا فیلترها
گرفتگی در مسیر شیلنگ بخار بنزین یا درون فیلتر کربنی کنیستر، مانع از گردش بخارات سوخت می‌شود. نتیجه آن، افزایش فشار در باک و افت راندمان سوخت است. -
خرابی سنسور فشار بخار
در خودروهای مدرن، عملکرد سیستم EVAP (بخار سوخت) به کمک سنسور فشار بخار کنترل می‌شود. خرابی این سنسور باعث می‌شود ECU نتواند میزان واقعی بخارات بنزین را تشخیص دهد و دستور تخلیه نادرست صادر کند. -
نفوذ گرد و غبار یا رطوبت به داخل محفظه
اگر درپوش یا فیلتر هوای کنیستر آسیب دیده باشد، ورود گرد و غبار یا رطوبت باعث از بین رفتن خاصیت جذب کربن فعال می‌شود. این مسئله در خودروهایی که در مناطق مرطوب یا خاکی تردد می‌کنند، شایع‌تر است. -
پر شدن بیشازحد باک بنزین
زمانی‌که باک را بیشازحد پر می‌کنید، فشار داخلی افزایش یافته و احتمال ورود بنزین مایع به سیستم کنیستر بالا می‌رود. این کار به مرور باعث سوختن یا چسبندگی کربن فعال می‌شود.
بهترین زمان تعویض کنیستر خودرو
عمر مفید کنیستر کربنی خودرو معمولا بین ۸۰ تا ۱۲۰ هزار کیلومتر است، اما این عدد بسته به نوع خودرو، کیفیت سوخت و شرایط رانندگی می‌تواند متفاوت باشد. در ادامه نکاتی را برای تشخیص زمان مناسب تعویض کنیستر مرور می‌کنیم:
-
روشن شدن چراغ چک موتور
اگر چراغ چک ودرو روشن شود و با خطاهایی مثل EVAP System Leak یا P0440 تا P0455 در دستگاه دیاگ مواجه شوید، معمولا یکی از دلایل آن خرابی یا گرفتگی کنیستر است. -
انتشار بوی بنزین در اطراف خودرو
وقتی فیلتر کربنی داخل کنیستر خاصیت جذب خود را از دست می‌دهد، بخارات بنزین در اطراف خودرو پخش می‌شوند و بوی تند بنزین احساس می‌شود. این یکی از نشانه‌های واضح نیاز به تعویض کنیستر است. -
افت راندمان سوخت یا عملکرد موتور
اگر بخارات بنزین به‌درستی بازیافت نشوند، موتور ترکیب مناسبی از هوا و سوخت دریافت نمی‌کند. در نتیجه، باعث بالا رفتن مصرف بنزین می‌شود و راندمان موتور کاهش می‌یابد. -
مشکل در استارت خوردن یا خاموش شدن ناگهانی موتور
در برخی خودروها خرابی شیر برقی یا گرفتگی مسیر کنیستر می‌تواند باعث دشواری در روشن شدن موتور یا خاموش شدن ناگهانی پس از استارت شود. -
توصیه کارشناسان و سرویس دوره‌ای
اگر خودرو شما وارد محدوده کارکرد ۱۰۰ هزار کیلومتر شده، بهتر است در سرویس‌های دوره‌ای، وضعیت کنیستر، شیر برقی کنیستر و شیلنگ بخار بنزین بررسی شود تا از هزینه‌های سنگین بعدی جلوگیری کنید.
جمع‌بندی
کنیستر خودرو یکی از قطعات حیاتی در سیستم سوخت‌رسانی است که با جذب و بازیافت بخارات بنزین، از انتشار آلاینده‌ها جلوگیری کرده و در عین حال مصرف سوخت و راندمان موتور را بهبود می‌بخشد. عملکرد صحیح این قطعه در کاهش خطرات زیست‌محیطی، پیشگیری از بوی بنزین در اطراف خودرو و حتی جلوگیری از خطر انفجار نقش مهمی دارد.
در صورت بروز نشانه‌هایی مانند روشن شدن چراغ چک، افت عملکرد موتور یا انتشار بوی بنزین، بهتر است وضعیت کنیستر و شیر برقی آن توسط مکانیک بررسی شود. توجه به سلامت کنیستر و انجام سرویس‌های دوره‌ای سیستم EVAP، علاوه‌بر افزایش ایمنی، باعث طول عمر بیشتر موتور و کاهش مصرف سوخت می‌شود.