کاربراتور در مقابل انژکتور
از زمان شروع به کار موتور احتراق داخلی، همیشه نیاز به یافتن راهی موثر برای رساندن هوا و سوخت به محفظه احتراق وجود داشت. جالب است که بدانید، موتورهای احتراق داخلی در ابتدا از یک سیستم قطره‌ای سوخت ساده استفاده می کردند. اگرچه در آن زمان این سیستم کارایی داشت اما به تدریج پی برده شد که با توجه به مصرف زیاد سوخت و راندمان پایین آن، این سیستم باید بازنگری شود.
کاربراتور و انژکتور، این دو نوع اصلی سیستم تزریق سوخت است که معمولاً در خودروها، موتورسیکلت‌ها، هواپیماها و غیره استفاده می‌شود. علاقه مندان به خودرو همیشه نظرات متضادی در مورد مزایا و معایب استفاده از سیستم تزریق سوخت کاربراتور در مقابل سیستم تزریق سوخت انژکتور دارند. برخی می‌گویند که کاربراتور یک روش القاء سوخت ساده و موثر است در حالی که برخی دیگر بر عملکرد بهتر سیستم تزریق سوخت انژکتور باور دارند. در این مطلب ابتدا با نحوه کار و تاریخچه مختصری از هر دو روش آشنا می‌شویم سپس با یک مقایسه ساده، خودتان تصمیم خواهید گرفت، کاربراتور یا انژکتور؟
کاربراتور چگونه کار می کند؟
در ابتدایی‌ترین شکل خود، یک کاربراتور از یک لوله گلوگاهی استفاده می‌کند که در قسمتی باریک شده و فشار هوا را کاهش میدهد و خلاء ایجاد می‌کند. این همان چیزی است که اثر خلاء ونتوری یا گلوته نامیده می شود. این خلاء باعث نیروی وکیوم شده و سوخت را به داخل وارد می‌کند که در آن نسبت هوا و سوخت با استفاده از دو سوپاپ تنظیم می شود. چوک یا ساسات مقدار هوا را کاهش و جریان سوخت را افزایش می دهد و با بسته شدن این شیر هوای کمتری وارد کاربراتور می‌شود .زمانی که موتور خودرو سرد است با عمل کردن ساسات، موتور مخلوط غنی یا ریچ از سوخت می‌سوزاند و احتمال خاموش شدن آن پایین می‌آید. دومین سوپاپ که دریچه گاز نامیده می شود (معروف به شیر پروانه‌ای) جریان مخلوط هوا و سوخت را در موتور تنظیم می کند. هرچه دریچه گاز بیشتر باز باشد، سوخت و هوا بیشتر وارد می شود و سرعت خودرو نیز بیشتر می شود. دریچه گاز از طریق کابل به پدال گاز خودرو متصل و در اختیار راننده است. سوخت از طریق جت‌های کوچکی که دقیقاً کالیبره شده اند تا به حداکثر کارایی و عملکرد برسد، وارد می شود این جت‌ها به مخزن قرار گرفته در کاربراتور یا Float-Feed Chamber وصل شده است که نوعی مخزن سوخت ثانویه است که سوخت موتور را تغذیه می‌کند. هنگامی که سطح سوخت به کمترین میزان می‌رسد، شناور دریچه ای را برای پر کردن مجدد محفظه فعال می‌کند.
تاریخچه مختصری از کاربراتور
اولین کاربراتور توسط ساموئل موئی در سال 1826 اختراع شد. اگرچه اولین فردی که این کاربراتور مدرن را ثبت کرد کارل بنز، پیشگام خودرویی بود که مرسدس بنز را تاسیس کرد. محبوب ترین نوع کاربراتورهای شناور توسط ویلهلم میباخ و گوتیلب دایملر در سال 1885 توسعه یافت. کاربراتورها رایج‌ترین روش سوخت رسانی تا زمان ظهور سیستم تزریق سوخت در اواخر دهه 1990 بودند.
انژکتور چگونه کار می‌کند؟
انژکتورِ الکترونیکی شامل مجموعه‌ای از انژکتورهای سوخت، سنسور اکسیژن و یک پمپ سوخت الکتریکی با تنظیم کننده فشار است. یک کامپیوتر کنترل می‌کند که چقدر سوخت باید به سیلندرها برسد، به این ترتیب خودروهای انژکتوری عملکرد بهتری دارند و در ازای مصرف سوخت کمتری مسافت معینی را طی می‌کنند. اگرچه هر دو سیستم برای یک هدف استفاده می‌شوند، اما سیستم انژکتور بسیار متفاوت از سیستم کاربراتور عمل می‌کند. انژکتور از پمپ برای رساندن سوخت به موتور استفاده می‌کند و هیچ گونه اختلال در نسبت مطلوب هوا به سوخت وجود ندارد زیرا هوا و سوخت وارد شده به سیستم به طور الکترونیکی توسط یک کامپیوتر روی صفحه تنظیم می‌شود که “نقشه” تنظیمات بهینه را در خود دارد. در هر سیلندر یک انژکتور سوخت وجود دارد که در منیفولد ورودی، سوخت پاشش می‌کند. سوختی که وارد موتور می شود برای احتراق بهتر اتمیزه و بخار می‌شود.
تاریخچه مختصری از انژکتور
اولین سیستم تزریق سوخت انژکتوری توسط هربرت آکروید استوارت توسعه یافت. او از یک پمپ تکان دهنده استفاده کرد که در پایان، سوخت را تحت فشار قرار می‌داد. اختراع وی بعداً توسط موتورهای دیزلی توسط بوش و کامینز تجاری شد. تزریق سوخت همیشه در موتورهای دیزلی از نظر طراحی مورد استفاده قرار می‌گرفته و تا اواسط دهه 1920 در تمام خودروهای دیزلی استاندارد بوده است. اما این موتور هاسلمن بود که توسط جوناس هاسلمن در سال 1925 اختراع شد و اولین تزریق سوخت مدرن در موتورهای بنزینی مورد استفاده قرار گرفت.
کاربراتور در مقابل انژکتور
تطبیق پذیری
کاربراتور از سال 1990 از صنعت خودرو کنار رفت و تزریق سوخت جای آن را گرفت و برجسته شد. کاربراتور مشکلات زیادی داشت، برای مثال از کاربراتور نمی‌توان در خودروهای دیزلی استفاده کرد. انژکتور، از سوی دیگر، برای خودروهای دیزلی و خودروهای بنزینی در انواع مختلف الکترونیکی و مکانیکی در دسترس است.
کارایی
یک سیستم انژکتور با القاء سوخت و کنترل الکترونیکی می‌تواند به طور مداوم تحویل سوخت به سیلندرها را تغییر داده و عملکرد بهتری را ارائه دهد. کاربراتور قادر به اندازه گیری نسبت هوا و سوخت مناسب نیست و با تغییر فشار هوا و دمای سوخت دائما دست و پنجه نرم می‌کند.
مصرف سوخت
یک سیستم انژکتور دقیقاً سوخت را به میزان مناسب تحویل میدهد و می‌تواند آن را بر اساس چندین پارامتر تغییر دهد، در نتیجه هدر رفت سوخت کمتر و بازده سوخت بهتر می‌شود. کاربراتور اما نمی تواند نسبت سوخت را با توجه به شرایط موتور تنظیم کند.
نگهداری
تنها پارامتری که در آن کاربراتور بر تزریق سوخت (انژکتور) غلبه می‌کند، نظافت و بازسازی و تعمیرات ساده‌تر آن است. تعمیر سیستم تزریق سوخت نیاز به مداخله حرفه‌ای یا حتی جایگزینی هزینه‌بر دارد.
