سیستم سوخت رسانی در خودرو های دارای موتور احتراق داخلی مانند دستگاه گوارش در بدن عمل می‌کند. در واقع موتور خودرو برای کار نیاز به سوخت، هوا و انرژی برق دارد تا بتواند ایجاد جرقه و در پی آن تولید نیرو کند. انفجار رخ داده درون سیلندر اصلی‌ترین بخش در عملکرد موتور است و کیفیت این انفجار به طور مستقیم بر کیفیت فعالیت موتور خودرو تاثیر دارد. میزان سوخت، فشار تزریق آن، میزان هوا و فشار ورود آن به سیلندر و کیفیت جرقه‌زنی و تنظیم زمان بندی آن سه اصل مهم در انفجار صورت گرفته درون محفظه احتراق سیلندر هستند. در این میان سوخت توسط سیستم پیچیده‌ی سوخت‌رسانی به موتور خودرو می‌رسد. این سیستم خود اجزا و بخش‌های مختلفی دارد که هر یک از اهمیت خاص خود برخوردارند.
در بین این اجزا قطعه‌ای نام آشنا وجود دارد که وظایف مهمی را بر دوش می‌کشد. کاربراتور قطعه‌ی مهمی در سیستم سوخت رسانی است که معمولا در هنگام خرید و فروش خودرو نیز زیاد از نامش استفاده می‌شود و در واقع به نوعی بیان‌گر نوع سیستم سوخت رسانی خودرو است. اکنون به بررسی این قطعه می‌پردازیم.
کاربراتور چیست و چه وظایفی دارد؟
کاربراتور یا انژکتور مهم‌ترین قطعات سیستم سوخت‌رسانی هستند. به طوری که برای بیان نوع سیستم سوخت رسانی یک خودرو آن را کاربراتور یا انژکتوری می‌نامند. سیستم‌های کاربراتور که نوع قدیمی‌تر هستند پیش از بکارگیری ECU و کامپیوتر در خودروها مورد استفاده قرار می‌گرفت و تا سال‌ها جزء ثابت تمام انواع خودروی بنزینی بود. اکنون اما کاربراتور بیشتر در خودروهای کارکرده و قدیمی مشاهده می‌شود. در واقع کاربراتور قطعه‌ای است که در سال ۱۸۸۵توسط کارل بنز مخترع فقید خودروهای مدرن اختراع شد. این قطعه‌ی مهم وظیفه‌ی سوخت رسانی به موتور را برعهده دارد. اما وظیفه‌ی آن به همین‌جا ختم نمی‌شود. کاربراتور موظف است که شرایط سوخت را در هر موقعیتی مناسب شرایط موتور کرده و به سمت آن ارسال کند. به این معنی که کاربراتور مخلوط سوخت و هوا را به نسبت مناسب موتور تهیه کرده و در اختیار آن قرار می‌دهد. شرح تمام وظایف کاربراتور به این ترتیب است:
۱. تهیه مخلوط هوا و سوخت متناسب با شرایط مختلف کار موتور. این کار باید در کوتاه‌ترین زمان انجام شود
۲. کاهش مصرف سوخت در شرایط عادی موتور
۳. کمک به تولید حداکثر قدرت موتور در شرایطی که تحت بار زیاد است.
۴. روشن شدن موتور در درجه حرارت بالا و پایین و در هوای سرد و گرم
۵. تنظیم کارکرد موتور در حالت دور آرام
کاربراتور همچنین باید تنظیم‌هایی که روی آن انجام شده را پایدار نگه دارد و امکان تنظیم مجدد آن با توجه به تغییر شرایط کاری موتور نیز وجود داشته باشد.
اجزای کاربراتور
کاربراتور که یکی از اجزای سیستم پیچیده سوخت‌رسانی است خود سیستمی مجزا محسوب می‌شود که اجزا و قطعات متعددی دارد. البته باید گفت برخی از این اجزا به صورت کلی در همه‌ی کاربراتورها وجود دارند و برخی دیگر را در کاربراتورهای پیشرفته شاهد هستیم. اجزای ثابت و کلی کابراتور عبارتند از:
- محفظه ی گاز
- ساسات
- بدنه
- محفظه راه انداز
- پمپ شتاب دهنده
- ونتوری یا گلوگاه
- ژیگلور یا مجرای خروج سوخت
هرچند استفاده از کاربراتور در خودرو سازی سال‌هاست که مرسوم نیست اما در انواع پیشرفته‌تر کاربراتور شاهد فیلتر بنزین، شناور بنزین و سنسور دور موتور نیز هستیم و اجزایی مانند ساسات سال‌هاست که از کاربراتورها حذف شده‌اند.
طرز کار کاربراتور
کاربراتور برای انجام وظیفه‌ی خود نیاز به خلاء در مجرای خروجی سوخت دارد. این خلاء توسط ونتوری تامین می‌شود. به این ترتیب که همزمان با باز شدن دریچه یا صفحه گاز، هوا در اثر مکش سیلندر وارد کاربراتور شده و در فضای ونتوری جریان پیدا می‌کند. هنگام عبور هوا از ونتوری، به دلیل کاهش سطح مقطع، سرعت آن افزایش یافته و از فشار آن کاسته می‌شود . این تغییرات خلاء مورد نیاز کاربراتور را ایجاد می‌کند. سپس مجرای سوخت یا همان ژیگلور که به ونتوری متصل است سوخت را تزریق کرده و با هوا مخلوط می‌کند. این مخلوط وارد سیلندر شده و اشتعال آن توسط جرقه‌ی شمع حاصل می‌شود. با توضیح بیشتر می‌توان این گونه بیان کرد که کاربراتور دارای یک ورودی هوا، خروجی سوخت و هوا و مسیری در میان این دو دریچه است. این مسیر در میانه‌ی راه باریکتر می‌شودکه این فضای باریکتر را منتوری می‌نامند. سوخت نیز توسط پمپ از ژیگلور به این فضای باریکتر می‌ریزد. با ورود هوا و رسیدن آن به محل باریکتر مسیرش، سرعت آن بیشتر و فشارش کاهش می‌یابد. کاهش فشار هوا، فضا برای ورود سوخت را ایجاد می‌کند. با ورود سوخت، مخلوط مورد نیاز سیلندر تامین شده و از خروجی مسیر، وارد سیلندر می‌شود. خروجی که دیرچه‌ی گاز نام دارد، با فشار بیشتر پدال گاز بازتر شده و اجازه‌ی ورود مخلوط بیشتری را به درون سیلندر می‌دهد.
حتما بخوانید: مقایسه کیا سراتو، هیوندا اکسنت و مزدا۳
انواع کاربراتور
کاربراتورها انواع مختلفی دارند و براساس فاکتورهای متفاوت در دسته‌های متعددی تقسیم‌بندی می‌شوند. این فاکتورها شامل جهت حرکت سوخت، نوع ونتوری و تعداد دهانه می‌شوند. این تقسیم‌بندی به این ترتیب است:
انواع کاربراتور از نظر جریان هوا
– کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین (صعودی)
– کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا (نزولی)
– کاربراتور با جریان هوای افقی
انواع کاربراتور براساس نوع ونتوری
– ونتوری ثابت
– ونتوری متغیر
انواع کاربراتور براساس تعداد دهانه
– یک دهانه
– دو دهانه
– چهار دهانه
انواع کاربراتور براساس نوع موتور و خودرو و نیاز آنها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. این انواع در بخش‌های اصلی و فرآیند کلی تولید مخلوط سوخت و هوا یکی هستند و تنها در برخی جزئیات تفاوت دارند که بر بازده و کیفیت عملکردشان موثر است. در زیر بیشتر درباره آنها می‌خوانید:
-
کاربراتورهای صعودی
در این نوع ورودی هوا در پایین تعبیه می‌شود و هوای وارد شده از پایین کاربراتور در حین بالا رفتن با سوخت پاشیده شده از ژیگلور مخلوط می‌شود. البته از این نوع کاربراتور در موتورهای سواری از ۱۹۸۰ به بعد استفاده نمی‌شود چرا که حرکت پایین به بالای هوا منجر به کاهش راندمان حجمی موتور می‌شد. مورد استفاده‌ی آنها امروزه بیشتر در ماشین‌های کشاورزی است. مشکل دیگر آنها روشن نشدن خودرو در هوای سرد است.
-
کاربراتورهای نزولی
در این نوع کاربراتور ورودی هوا در بالا واقع شده و هوایی که از بالا وارد کاربراتور شده در اثر جاذبه به پایین حرکت می‌کند و در طول مسیر با سوخت مخلوط می‌شود. این نوع کاربراتور به دلیل کمک گرفتن از نیروی جاذبه نسبت به نوع صعودی راندمان حجمی بالایی دارد و تغذیه‌ی موتور را به خوبی انجام می‌دهد. تعمیر این نوع کاربراتور نیز نسبت به نوع صعودی راحت‌تر است.
-
کاربراتورهای افقی
مسیر حرکت سوخت و هوا در این نوع کاربراتور به صورت افقی است. همین موضوع راندمان حجمی آنها را نسبت به نوع نزولی کاهش می‌دهد. اما مزیت آن، فضای کمی است که در کنار سایر قطعات اشغال می‌کند. این نوع کاربراتور زیر درپوش موتور قرار می‌گیرد. هر دو نوع ونتوری ثابت یا متغیر در کاربراتورهای افقی به کار می‌رود. یعنی این نوع کاربراتور را هم به صورت ونتوری ثابت و هم متغیر شاهد هستیم.
-
کاربراتورهای ونتوری ثابت
در جریان هوای عبوری از ونتوری این نوع کاربراتور خلاء نسبی یا مکشی ایجاد می‌شود. این مساله موجب تخلیه سوخت از نازل می‌گردد.
-
کاربراتورهای ونتوری متغیر
در این نوع کاربراتور سطح موثر ونتوری تغییر می‌کند. این تغییرات بر اساس شرایط متغیر موتور صورت می‌گیرد.
حتما بخوانید: نکاتی که درباره خرید خودروی چینی باید بدانید
-
کاربراتورهای یک دهانه
یک دهانه بودن در کاربراتور به معنی داشتن یک ونتوری یک مخزن بنزین و یک ژیگلور است. استفاده از کاربراتورهای یک دهانه رایج‌تر از دو نوع دیگر است. البته باد گفت راندمان حجمی آنها نسبت به انواع دو یا چهار دهانه کمتر است.
-
کاربراتور دو دهانه
این کاربراتور دارای دو ونتوری و دو سوخت پاش یک محفظه‌ی بنزین است. در واقع این نوع از کاربراتور دو کاربراتور یک دهانه‌ای در یک مجموعه است. اما به طور معمول تنها از یک دهانه‌ی آن استفاده می‌شود. دهانه دوم نیز به دو روش مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حالت اول از هر دو دهانه به صورت همزمان برای ارسال مخلوط سوخت و هوا فعالیت دارند و هریک این مخلوط را در اختیار نیمی از سیلندرها قرار می‌دهند. در حالت دوم که بیشتر عمومیت دارد دهانه اول به همه سیلندرها مخلوط سوخت و هوا را ارسال می‌کند. دهانه‌ی دوم نیز همزمان با باز شدن بیشتر دریچه‌ی گاز وارد عمل شده تا نیاز بیشتر موتور به مخلوط سوخت و هوا را در دورهای بالا تامین کند.
-
کاربراتور چهار دهانه
این کاربراتور از دو کاربراتور دو دهانه در یک مجموعه تشکیل می‌شود. این مجموعه به صورت مرحله‌ای کار می‌کند. مرحله اول فرایند یک کاربراتور دو دهانه طی می‌شود. اما با بالا رفتن خلاء موتور مرحله دوم عملکرد این مجموعه شروع می‌شود. به این معنی که ابتدا دو دهانه اول سوخت رسانی به کل سیلندرها را انجام می‌دهند. سپس با فشار بیشتر پدال گاز و باز شدن بیشتر دریچه گاز دو دهانه دیگر نیز اضافه شده و شروع به فعالیت می‌کنند تا مخلوط سوخت و هوای اضافی مورد نیاز موتور را فراهم کنند.
مزایای موتور کاربراتوری
این یک حقیقت غیرقابل انکار است که سیستم‌های کاربراتوری از رده خارج محسوب و دیگر در خودروسازی استفاده نمی‌شوند. اما بدون شک مزایایی در آنها وجود داشته که نزدیک به یک قرن در صنعت خودرو سازی جای خود را حفظ کردند. اکنون به برخی از این مزایای موتور کاربراتوری می‌پردازیم. این مزایا شامل موارد زیر است:
– تعمیرات راحت و البته هزینه پایین تعمیرات هنگام خرابی سیستم. چرا که زمان تعمیر آنها نیاز به لوازم الکترونیکی مخصوص نیست.
– هزینه تولید پایین‌تر از سیستم‌های انژکتوری
حتما بخوانید: استعلام خلافی خودرو؛ چگونه خلافی خودرو را کم کنیم؟
معایب موتور کاربراتور
بدون شک سیستم سوخت‌رسانی کاربراتور در کنار مزایا، معایبی داشته‌اند که مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.احتمالا این معایب آن‌قدر مهم و درخور توجه بوده‌اند که منجر به جایگزینی سیستم‌های کاربراتوری با سیستم‌های انژکتوری شود. این معایب شامل موارد زیر است:
– احتمال خفگی کاربراتور
– تاثیر شدید شرایط محیطی بر عملکرد کاربراتور
– نقص در تنظیم تناسب مخلوط سوخت و هوا
– توزیع غیر یکنواخت سوخت به سیلندرها
– سقف توان نهایی خروجی موتور کاربراتوری کمتر از موتور انژکتوری
– تنظیم نامناسب سیستم جرقه‌زنی
– بالا بودن سطح آلایندگی‌های آنها نسبت به موتور انژکتوری
– تاثیر مستقیم کیفیت و نوع بنزین و عدد اکتان آن بر عملکرد کاربراتور
– ارتعاشات و ضربه‌های بیشتر کاربراتور نسبت به انژکتور
می‌توان گفت برخی از معایب سیستم‌های کابراتوری به نوعی تفاوت موتورهای کاربراتور و انژکتور هستند. تفاوت‌هایی که خودروسازان را به استفاده از سیستم‌های انژکتوری ترغیب می‌کند.
سلام خیلی مفید بود. فقط لطفا در آموزش هاتون، از عکس هم استفاده کنید.
ممنون
درود بر شما وقت بخیر
حتما
سپاس از دلگرمیتون با ما باشید و ما رو همراهی کنید.
سلام و عرض ادب , ممنون از مطالب مفیدی ک در اختیار کاربران قرار دادید ?