جلسه۱۲

67

66

1-2 ساختمان سیستم الکترونیکی پاشش بنزین

2

1 در اکثر خودروها شامل سیستم تغذیه سوخت

سیستم الکترونیکی پاشش بنزین

5 می‌باشد .)شکل1-2)

و سیستم کنترل آالیندگی

4

، سیستم کنترل هوای ورودی

3

سیستم جرقه

سیستم الکترونیکی پاشش بنزین عملکرد موتور را برای شرایط زیر کنترل می‌کند:

 ماکزیمم قدرت خروجی موتور

 مصرف سوخت کم

 کاهش آالیندگی گازهای خروجی موتور

 بهبود روشن شدن موتور در هوای سرد

 بهبود قابلیت رانندگی

شکل1-2 -نمای کلی سیستم الکترونیکی پاشش بنزین

می‌توان سیستم الکترونیکی پاشش بنزین را مطابق با روش استفاده شده برای سنجش مقدار هوای ورودی به مانی‌فولد

ورودی به دو نوع تقسیم‌بندی نمود:

سنسور جریان هوا 

سوپاپ EGR

انژکتور

سنسور موقعیت میل سوپاپ

استپرموتور

سنسور موقعیت 

دریچه گاز 

سنسور درجه 

حرارت هوای 

سنسور فشار بارومتریک ورودی

ورودی هوا

هواکش

ناک سنسور )سنسور خودسوزی(

سوپاپ PCV

به سمت باک

رگالتور فشار 

سوخت

از 

پمپ 

بنزین

شیر برقی کنترل EGR

شیر برقی کنترل بخارات بنزین

کنیستر

کاتالیست کانورتور سنسور زاویه میللنگ

اکسیژن سنسور

سنسور درجه حرارت 

مایع خنک‌کاری موتور 

69

68

2

)D-EFI( 1

1-1-2 -نوع کنترل فشار مانیفولد

در این نوع، مقدار خأل مانیفولد ورودی با استفاده از چگالی و حجم هوای ورودی اندازه‌گیری می‌شود )شکل2-2.)

 شکل2-2 -سیستم الکترونیکی پا شش بنزین نوع کنترل فشار مانیفولد)EFI-D)

3

)L-EFI( هوا جریان کنترل نوع- 2-1-2

4سنجیده می‌شود )شکل3-2.)

در این نوع مستقیماً مقدار هوای ورودی به مانی‌فولد هوا به­ وسیلۀ یک اندازه‌گیر جریان‌هوا

 شکل3-2-سیستم الکترونیکی پاشش بنزین نوع کنترل جریانهوا )EFI-L)

1 - Manifold Pressure Sensor 2 - D-Jetronic 3-L-Jetronic 4 - Air Flow Meter

EFI-D معادل کلمه Jetronic -D شرکت بوش آلمان می‌باشد کهD اول کلمه Druck به معنی فشارو Jetronic به معنایپاشش می‌باشد.

EFI-L معادل کلمه Jetronic -L شرکت بوش آلمان می‌باشد کهL اول کلمه Luft به معنی هوامی‌باشد.

انژکتور

سوئیچ استارت پردازشگر موتور

سنسورها دورموتور باتری

فیلتربنزین

باک بنزین

)پمپ بنزین داخل باک(

سنسور فشار مانیفولد رگالتور فشار سوخت

هواکش

پردازشگر

کنترل جریان هوا

دورموتور سنسورها

69

68

2-2 سیستم تغذیة سوخت

 سیســتم تغذیه ســوخت برای رســاندن مقدار دقیق سوخت مورد نیاز و به منظور داشــتن بهترین باالنس قدرت بین 

سیلندرها، مصرف سوخت اقتصادی و کمترین آالیندگی دودهای خروجی طراحی شده است.

1 ارسال 

در سیســتم تغذیه سوخت سنســورهای مختلف تغییرات عملکردی موتوررا شبیه‌­ســازی و به پردازشگر موتور

‌­میکنند.

این وضعیت عملکردی عبارتند از:

 فشار مانیفولد یا مقدار هوای ورودی

 زاویة میللنگ

 دورموتور

‌­ شتابگیری/‌‌کاهششتاب

 دمای مایع خنک کننده موتور

 دمای هوای ورودی به موتور و ....

پردازشــگر موتــور بــا اســتفاده از 

سنسورهای مربوطه مقدار پاشش سوخت 

را برای بهترین نســبت ســوخت و هوا در 

وضعیتهــای عملکردی مختلــف موتور 

کنتــرل مینمایــد. زمانی کــه وضعیت 

عملکردی موتور تغییر پیدا می‌کند، تغذیه 

سوخت به انــــدازه نیاز تنظیم میشود. 

 .)2-4شکل)

3-2 سیستم جرقه

برای داشــتن احتراق کامل، سیســتم 

جرقه باید در زمان دقیق مخلوط ســوخت 

و هــوا را محترق نماید. با تصحیح تایمینگ 

ً فشــار مؤثر حاصل از 

جرقه، گرما و نتیجتا

احتراق با موقعیت حرکت پیســتون تنظیم 

می­‌شود و در زمان صحیح انجام میگیرد.

پردازشــگر موتــور ســیگنالهایی از 

سنســورهای مربوطه دریافــت و تایمینگ 

جرقه را کنترل مینماید )شکل5-2.)

1 - Engine E.C.U

شکل 4ـ2ـ نمای کلی سیستم تغذیه سوخت

شکل5ـ2ـ نمای کلی سیستم جرقهزنی

پردازشگر گیربکس اتوماتیک

پردازشگر 

موتور

کوئل جرقهA

سوئیچ جرقه

سنسور جریان هوا

سنسور درجه حرارت

 هوای ورودی

سنسور فشار بارومتریک

سنسور زاویه میللنگ

سنسور سرعت خودرو

سوئیچ جرقه- ST

سنسور خودسوزی

 )ناک سنسور(

سنسور درجه حرارت 

مایع خنککاری موتور

سنسور موقعیت میل سوپاپ

سوئیج موقعیت دنده در گیربکس

)A/T(اتوماتیک

کوئل جرقهB

شماره سیلندر

به سمت دور موتور

پردازشگر 

از پمپ موتور

رگالتور فشار بنزین

سوخت 

به سمت 

باک 

انژکتور

سنسور جریان هوا یا سنسور 

فشار مانی فولد

سنسور فشار بارومتریک

سنسور موقعیت دریچه گاز

سنسور زاویه میلسوپاپ

سنسور سرعت خودرو

سوئیچ جرقه- ST

سنسور خودسوزی

 )ناک سنسور(

اکسیژن سنسوردر خودروهای 

با کاتالیست کانورتور 

پیچ تنظیم مخلوط سوخت 

و هوا )درخودروهای بدون 

کاتالیست کانورتور( 

سنسور موقعیت میلسوپاپ

71

70

این سیگنال‌ها عبارتند از:

زاویۀ میل‌لنگ

دور موتور

فشار مانیفولد یا مقدار هوای ورودی

دمای مایع خنک‌کاری موتور و ...

4-2 سیستم کنترل هوا

این سیســتم، کنترل هوای دور آرام و هوای ورودی را در دور‌های مختلف موتور بر عهده دارد و مقدار جریان هوا را در

وضعیت‌های رانندگی به‌وســیله دریچه گاز کنترل می‌نماید. در دور آرام مقدار سرعت جریان هوای عبوری از طریق مجرای

فرعی مانیفولد و در زمانی که دریچه گاز کامالً بسته است توسط این سیستم تنظیم می‌گردد.

سیستم کنترل هوا سیگنال‌های مختلف از سنسورها را که تغییرات عملکردی را شبیه‌سازی نموده دریافت و در کنترل

مقدار هوای ورودی به‌کار می‌برد.

این سیگنال‌ها عبارتند از:

دمای مایع خنک کاری موتور

روشن یا خاموش بودن کولر )C/A )و ...

پردازشگر موتور با استفاده از یک استپرموتور که جریان هوای عبوری از مسیر فرعی بر روی دریچه گاز یا مجرای فرعی

روی مانیفولد هوا، دور آرام موتور را تنظیم مینماید )شکل6-2.)

شکل 6ـ2ـ نمای کلی سیستم کنترل هوا

پردازشگر

موتور

به سمت مانیفولد 

هوای ورودی

از سمت هواکش

استپرموتور

سنسور جریان هوا 

سنسور فشار بارومتریک

سنسور موقعیت دریچه گاز

سنسور زاویه میللنگ

سوئیچ دمای کولر

سنسور سرعت خودرو

سوئیچ جرقه- ST

سوئیچ جرقه- IG

آلترناتور

کانکتور عیبیابی

سوئیچ فشار روغن فرمان هیدورلیک 

سوئیچ موقعیت دنده در

 گیربکس اتوماتیک 

سوئیچ کولر)C/A)

سنسور درجه حرارت 

مایع خنک‌کاری موتور 

پیچ تنظیم دور

71

70

5-2 سیستم کنترل آالیندگی

سیســتم‌های کنترل

آالیندگــی بــرای کنترل

و( HC( 1

هیدروکربن‌هــا

و( CO( 2

منوکسیدکربن

)NOx(

3

اکسید نیتروژن

مــورد نیــاز می‌باشــند

.)2-7شکل)

شکل 7ـ2ـ نمای کلی از سیستم آالیندگی

سیستم‌هایی که آالیندگی را در خودروها کنترل می‌نماید عبارت‌اند از:

1-5-2 سیستم کنترل آالیندگی محفظه 

4

میل‌­لنگ

گازهای حاصل از احتراق که از کنار رینگ‌های پیستون

فرار کرده وارد محفظه میل‌لنگ می‌شــوند، این گازها برای

محیط زیست مضر می‌باشد. ســوپاپ تهویه مثبت محفظة 

5( PCV )قطعة اصلی از سیستم کنترل آالیندگی

میل‌لنگ

محفظة میل‌لنگ می‌باشد که اجازه می‌دهد، این گازها وارد

مانی‌فولد ورودی شــوند و با مخلوط سوخت و هوا در موتور

محترق‌گردند )شکل8-2.)

 شکل 8ـ2

1 - Hydro Carbons

2 - Carbon Monoxide

3 - Oxides of Nitrogen

4 - Crankcase Emission Control System

5-Positive Crankcase Ventilation

سوپاپ

صافی فلزی PCV

هوا

سوپاپ EGR

هواکش

اکسیژن سنسور

کاتالیست کانورتور

شیربرقی کنترل 

بخارات بنزین

73

72

)EGR(

1

2-5-2 سیستم برگشت گازهای اگزوز

بــرای کاهش دمای محفظة احتراق در زمان‌های معین مقداری

از گازهای اگزوز به مانیفولد هوای ورودی برگشت داده می‌شود تا

اکســیدنیتروژن)NOx )که در نتیجه دمای باالی احتراق به‌­ وجود

می‌آید، کنترل گردد )شکل9-2.)

2

کانورتور کاتالیست 2-5-3

کاتالیســت کانورتور توســط محفظة احتــراق ثانویه به کاهش

آالیندگــی گازهای اگــزوز کمک می‌نماید. کاتالیســت کانورتور با

یک عکس‌العمل شــیمیایی به ادامه احتــراق گازهای اگزوز کمک

می‌نماید تا آالیندگی گازهای اگزوز را به میزان زیادی کاهش ­‌دهد.

برای آن‌که کاتالیســت کانورتور در راندمان باالیی کار نماید، نسبت

مخلوط سوخت و هوا باید به دقت کنترل گردد )شکل10-2.)

3

4-5-2 سیستم کنترل آالیندگی بخارهای سوخت

سیســتم کنترل آالیندگی بخارهای سوخت، بخارهای بنزین را

که بیشــتر آن هیدروکربن )HC )است در کنیستر ذخیره می‌نماید.

بخارهــای ســوخت در کنیســتر نگهداری می‌شــود تا آن‌هــا را با

هوای ورودی مخلوط نمایند و در محفظه احتراق ســوزانده شــوند.

)2-11شکل)

1 - Exhaust Gas Recirculation System

2 - Catalytic converter

3 - Evaporative emission control System

 شکل 9ـ2 

 شکل 10ـ2

شکل 11ـ2

گازهای خروجی اگزوز

دریچه گاز

مانیفولد هوای ورودی

کاربراتور

سوپاپEGR

سوپاپ کنترلEGR

مسیرEGR

سوپاپ یکطرفه

کنیستر

مسیر هوا

مسیر بخار بنزین

از لولههای بخار بنزین

به سمت هواکش

73

72

نمای کلی سیستم الکترونیکی پاششی بنزین )EFI)

6-2 عملکرد سیستم الکترونیکی پاشش بنزین

سیســتم الکترونیکی پاشش بنزین توســط پردازشگر

1 کنترل می‌گردد. پردازشــگر موتور با اســتفاده از

موتــور

2 گوناگون‌ زمان دقیق پاشش سوخت،

اطالعات سنسورهای

مقدار سوخت پاشیده شده، تایمینگ جرقه و ضریب تصحیح

دور آرام را محاسبه می‌نماید. همچنین سیگنال‌های راه‌انداز

3 مربوطه را مطابق با نتیجه محاســبات ارســال

عملگرهای

می‌نماید. قســمت‌های اصلی سیســتم الکترونیکی پاشش

بنزین عبارتند از:

سنسورها

سنسورها وضعیت‌های مورد نیاز را برای تغذیه سوخت،

تایمینگ جرقه و جریان‌هــوای دور آرام را تعیین می‌کنند.

تعدادی از ایــن وضعیت‌ها عبارتند از درجــة حرارت مایع

خنــک‌کاری موتور، مقدار جریان هوای عبوری از مانی‌فولد،

فشــار مانی‌فولد هوا و ... می‌باشــد. این سنسورها وضعیت

عملکــردی را اندازه‌گیــری نموده و ســیگنال‌های ورودی

پردازشگر موتور را تهیه می‌نمایند. )شکل12-2.)

پردازشگر موتور

پردازشــگر موتور در برابر نیاز به قدرت موتور در هنگام

رانندگی، پاسخ‌های ســریعی در مقابل تغییرات عملکردی

ارائه می‌نمایند و یک پردازشــگر عملکرد موتور را بر اساس

شــرایط محیطی کنتــرل می‌کند و این درحالی اســت که

سیســتم کاربراتوری این فعالیت را نمی‌توانست انجام دهد.

در نتیجه تغذیه سوخت بسیاردقیق انجام می‌گیرد.پردازشگر

موتور شرایط محیطی را تشــخیص می‌دهد و با استفاده از

نرم‌افزارهای نصب شــده می‌تواند تغذیة سوخت، تایمینگ

جرقه و سایرمواردراکنترل نماید.بعد ازمحاسبات، پردازشگر

موتور براساس وضعیت عملکرد سنسورها، سیگنال‌های الزم

 شکل 12ـ2

1- Engine Electronic Control Unit (Engine- E.C.U)

2 - Sensors

3 - Actuators

پردازشگر موتور سنسور جریان هوا 

سنسور زاویه میللنگ

سنسور مایع خنک‌کاری موتور

75

74

را به عملگرها برای تغذیه مقدار دقیق ســوخت و جرقه‌زدن

مخلوط ســوخت و هوا در زمان دقیق به عملگرها ارســال

می‌نماید.

در هنگام تغییر وضعیت عملکرد موتور، پردازشگر موتور

محاسبات را به منظور تنظیم تغذیة سوخت‌، تایمینگ جرقه

و دیگــر تصمیمات کنترلی مورد نیــاز انجام می‌دهد و این

مراحل در تمام مدت زمانی که موتور روشــن اســت انجام

می‌پذیرد )شکل 13-2.)

عملگرها

عملگرها قطعاتی هستند که براساس تصمیمات کنترلی

خارج شــده از پردازشگر موتور کار می‌نمایند و کاربرد آن‌ها

برای تغذیة ســوخت، تایمینگ جرقه، سرعت دور آرام و در

نتیجه کنترل آالیندگی اســت. اگر پردازشگر موتور بخواهد

دور آرام را افزایش دهد، یک عملگر )اســتپرموتور( را برای

افزایــش مقدار معینی از جریان هــوا در اطراف دریچة گاز

به‌کار می‌اندازد. عملگرها برای پردازشــگر موتور ســیگنال

ارسال نمی‌کنند. عملگرها، براساس سیگنال‌های دریافتی از

پردازشگر موتور، عمل می‌نمایند )شکل14-2.)

شکل 13ـ2

شکل 14ـ2

برنامه داخلی

پردازشگر موتور

شمع

کوئل جرقه

سنسورها انژکتور

ترانزیستور قدرت و کوئل جرقه 

انژکتور

استپرموتور

پردازشگر

موتور