77
76
7-2 تفاوت بین سیستم کاربراتوری و سیستم انژکتوری بنزین
عنوان سیستم کاربراتوری سیستم انژکتوری
ساختمان شــامل یک ونتوری، ژیگلور اصلــی، دریچه گاز،
شــناور و دیگر قطعات نشــان داده شده در شکل
16-2 میباشد.
شــامل قطعات هوای ورودی )مانند دریچه گاز(،
قطعات پاشش ســوخت)مانند انژکتورها(، قطعات
کنترلی)مانند پردازشگرموتورو سنسورها( درشکل
١٧ـ٢ محل پاشش انژکتور نشان داده شده است.
سرعت جری روش تغذیه سوخت ان هوای عبوری از ونتوری به مقدار
بازبودن دریچه گاز بستگی دارد.
خأل تولید شده در ونتوری به سرعت جریان هوا
بستگی دارد.
ســوخت از میان ژیگلور اصلی بر اساس خأل از
محفظه شــناور کشیده میشــود. مقدار سوخت
کشیده شده به مقدار خأل بستگی دارد.
سوخت کشیده شده از ژیگلور اصلی در بعضی از
مواقع کافی نبوده و باید از طریق مسیر دور آرام و
پمپ شتاب دهنده جبران گردد.
ســرعت جریان هوای وارد شده به موتور توسط
ســیگنال سنســور جریان هوا یا سنســور فشار
مانیفولد توسط پردازشگر موتور تعیین میگردد.
پردازشگر موتور مقدار ســوخت مورد نیاز برای
احتراق را مطابق با نســبت جریان هوا محاســبه
مینماید.
پردازشــگر موتور در مقایســه با مقدار سوخت
محاسبه شدۀک ســیگنال برای فعال کردن مدت
زمان پاشش انژکتور ارسال مینماید.
پردازشــگر موتور مقدار پاشــش ســوخت را بر
اساس شرایط عملکردی موتور تصحیح مینماید.
شکل 16ـ2 شکل 17ـ2
انژکتور
سوپاپ هوا
دریچه گاز
77
76
)Feed Back Control(بازخورد کنترل 2-8
سنسورهایاکسیژن، ناک سنسور)سنسور ضربهوتعدادی
از انواع سنســورهای موقعیت نتایج حاصل از شبیهسازی را
به پردازشــگر موتور ارسال میکنند. این کنترل بازخورد به
پردازشــگر موتور اجازه میدهد تغذیة ســوخت، تایمینگ
جرقه و هوای دور آرام را تنظیم کند)شکل18-2.)
1-8-2-کنترل بازخورد تغذیة سوخت
سنسور اکسیژن در قســمتی از مسیر اگزوز قرار گرفته
و یک ســیگنال بین1 و 0( صفــر( ولت که مربوط به مقدار
اکسیژن باقیمانده در دودهای خروجی است،تولید مینماید.
پردازشگر موتور با اســتفاده از این سیگنالها برنامه تغذیه
ســوخت را تنظیم مینماید. ســیگنال بیــن 1 و 5/0 ولت
نشانگر غنی بودن مخلوط سوخت و هوا و سیگنال بین 5/0
و 0(صفر( نشــانگر رقیق بودن مخلوط سوخت و هوا است
.)2-19شکل)
سنســور اکسیژن ســیگنالی تولید و آن را به پردازشگر
موتور ارســال میکند. پردازشــگر بنابر ســیگنال دریافتی
ســوخت مورد نیاز موتور را تنظیم میکند که به این روش
1 میگویند.
کنترل سیستم حلقة بسته
2-8-2 کنترل بازخورد تایمینگ جرقه
سنســور ضربه به روی بلوکة سیلندر یا سرسیلندر بسته
شــده اســت، و لرزش موتور را با یک فرکانس خاص آشکار
میکند.هرزمانی که خودسوزی بهوجودمی آید، این سنسور
ســیگنالهای ارسالی به پردازشگر موتور را افزایش میدهد.
پردازشــگر موتور در پاسخ به افزایش سیگنال ورودی از این
سنسور، تایمینگ جرقه را ریتارد مینماید.
شکل 18ـ2
شکل 19ـ2
1- Closed Loop
پردازشگر موتور
دیگر سنسورهای
اکسیژن موتور
سنسور
احتراق
انژکتورها
رقیق غنی
سیگنال ولتاژ
نسبت سوخت و هوا
0/8
0/1
79
78
زمانی که لرزش موتور کاهش پیدا میکند و به ســطح
نرمال برمیگردد تایمینگ جرقه مطابق با کنترل پردازشگر
موتور به حالت آوانس برمیگردد.
فرایند نشان داده شده، تشــخیص خودسوزی و تنظیم
تایمینــگ جرقه به صورت مداوم در یک مکانیزم کنترلی به
صورت حلقه بسته انجام میشود )شکل20-2.)
3-8-2 کنترل بازخورد دور آرام
زمانی که پردازشــگر موتور سیگنالهایی به استپرموتور
)عملگر( به منظور افزایش مقدارهوای دور آرام میفرســتد،
سنســور زاویة میللنگ در پاسخ به این پیغام بازخوردی در
جهت تکمیل این فرآیند به موتور ارسال مینماید. پردازشگر
موتور، معموالً براســاس ورودی از سنســور زاویة میللنگ
جریــان هوای دور آرام را تنظیم مینماید. به هر حال برنامه
کنترلی دور آرام پردازشگر موتور زمانی که دریچة گاز ً کامال
بسته میباشد فعال میگردد )شکل21-2.)
9-2 پردازشگر موتور
عملکرد سیســتم مدیریت موتور، درسیستم الکترونیکی
پاشــش بنزین توســط پردازشــگر موتور کنترل میگردد.
پردازشــگر موتور با اســتفاده از اطالعات دریافت شــده از
سنســورهای مختلف زمان و طول مدت پاشــش ســوخت
توسط انژکتورها، زمان و طول مدت زمان جرقهزنی، وضعیت
دور آرام موتــور، عملکــرد تجهیزات مربوط بــه آالیندگی
خودرو را کنترل مینماید. عالوه بر این، عملکرد پمپ بنزین
برقی و سیستم عیبیابی نیز توسط پردازشگر موتور کنترل
میگردد.
در داخل سیستم پردازشگر موتور یک برنامه نرمافزاری
که توســط کارخانة سازنده و براســاس مشخصات موتور و
خودرو طراحی شده، وجود دارد )شکل 22-2.)
شکل 20ـ2 کنترل بازخورد تایمینگ جرقه
شکل 21ـ2 کنترل باز خورددورآرام
شکل 22ـ2 پردازشگر موتور
پردازشگر موتور تایمینگ جرقه را
ریتارد میکند.
سنسور خودسوزی
)ناک سنسور(
با استفاده از
احتراق غیرنرمال
خودسوزی را
تشخیص میدهد.
پردازشگر موتور
سنسور زاویه میللنگ
استپر
موتور
79
78
10-2 المپ عیبیابی موتور
زمانی که کد خطا ایجاد میشــود المپ عیبیابیموتور
توســط پردازشــگر موتور روشن میشــود کد خطا بهطور
مســتقیم با اســتفاده از قدرت باتری ذخیره می شود و با
خاموش شدن سوییچ اســتارت نیز از بین نمیرود. در این
حالت اگر یک عیب به طور مداوم ایجاد شــود ممکن است
المپ عیبیابی موتور خاموش شود ولی کد خطا در حافظه
ذخیره میگردد )شکل23-2.)
دستگاه عیبیاب خودرو
ً به پردازشگر موتور از طریق
دســتگاه عیبیاب مستقیما
کانکتور عیبیابی متصل میشــود. با اســتفاده از دستگاه
عیبیاب میتوان کدهای خطا، پــاک کردن کدهای خطا،
دوباره برنامهریزی کردن پردازشــگر موتور، به کار انداختن
عملگرها و اطالعات سنسورها را بررسی نمود )شکل 24-2.)
11-2 سنسور فشار مانیفولد هوای ورودی
از سنســور فشــار مانیفولد هوای ورودی در سیســتم
الکترونیکی پاشش بنزین، نوع کنترل فشار مانیفولد هوای
ورودی )EFI- D )برای حس کردن فشار داخلی مانیفولد
هوای ورودی اســتفاده میشود. این سنســور در بعضی از
ً بر روی مانیفولد هوا بســته شده و در
خودروها مســتقیما
بعضــی دیگر از خودروها از طریق یک شــیلنگ خألیی به
مانیفولد هوا متصل است)شکل 25-2.)
شکل 23ـ2ـ المپ عیبیاب موتور
شکل 24ـ2ـ دستگاه عیبیاب خودرو
شکل 25ـ2
چیپ سیلیکونی
ٔ
محفظه خال
فشار مانیفولد هوای ورودی
81
80
سنســور مانیفولد هوا از طریق ســه سیم به پردازشگر
موتور متصل اســت. یکی ازســیمها یک ولتاژ ثابت 5 ولتی
از طریق پردازشــگر موتور به سنسور فشار مانیفولد هوای
ورودی ارســال مینماید. سیم دیگر برای ارسال سیگنال به
پردازشــگر موتور و دیگری سیم اتصال بدنه است. در داخل
بعضی از سنســورهای فشــار مانیفولد هوای ورودی از یک
دیافراگم ســیلیکونی استفاده شده است. زمانی که موتور در
دور آرام اســت و خأل موتور زیاد، یک ســیگنال یک ولتی
به پردازشــگر موتور ارسال میشــود و زمانی که دریچة گاز
4/5 ولتاژً
کامــ ًٌا باز اســت، خأل کاهش می یابــد و تقریبا
ولت از طریق سنســور به پردازشــگر موتور ارسال میگردد
.)2-26شکل)
در شــکل 27-2 مدار الکتریکی سنسور فشار مانیفولد
هوای ورودی و پردازشگر موتور ترسیم شده است.
12-2 سنسوراندازهگیری جریان هوا
سنسوراندازهگیری جریان هوا و سیستمهای الکترونیکی
پاشــش بنزین نوع کنتــرل جریان هــوا)EFI- L )برای
حسکردن مقدار هوای ورودی مورد استفاده قرار میگیرد.
از ســیگنال مقدار هوای ورودی برای محاسبه مدت پاشش
اولیــه و زاویة تایمینگ اولیه اســتفاده میگردد. امروزه در
خودروها از انواع اندازهگیر جریان هوا اســتفاده میشوند که
شکل26ـ2
شکل 27ـ2ـ مدار الکترونیکی سنسور فشاری
مانیفولد هوای ورودی
عبارتند از:
1
نوع تیغهای
2کارمن
نوع جریان گردابی
نوع سیم داغ 3
1 - vance Type
2 - Optical Karman Vortex Type
3 - Hot-wire Type خروجی ولتاژ
فشارمانیفولد هوای ورودی
سنسورفشار پردازشگرموتور
مانیفولد هوا
چیپ سیلیکونی
81
80
1-12-2 نوع سیم داغ
اینسنسوردرمسیرهوایورودیبینهواکشوبدنهدریچة
گاز قرار گرفته است. در سنســور جرم هوای ورودی دمای
ســیم داغ حدود c °200 گرم میشــود و هوای ورودی از
روی ســیم عبور مینماید و دمای ســیم کاهش مییابد. با
افزایش مقدار هوای عبوری دمای سیم بیشتر افت میکند.
از آنجایی که دمای ســیم داغ کاهش مییابد، مقاومت آن
نیزکاسته میشود. زمانی که موتور در حال کار است، جریان
هوا به طور مداوم تغییر میکند و مقاومت سیم داغ نیز تغییر
مییابد و یک سیگنال ولتاژ متغیر به پردازشگر موتور ارسال
میگردد شکل)28-2.)
در شکل 29-2 مدار الکتریکی سنسوراندازهگیری جریان
هوا از نوع سیم داغ نشان داده شده است.
1
13-2 سنسور موقعیت دریچه گاز
این سنســور روی بدنة دریچة گاز متصل شده و شامل
پتانسیومتری اســت که با باز و بسته شدن دریچهگاز عمل
مینماید. این سنســور زاویة باز بودن دریچةگاز را به ولتاژ
تبدیل میکند و آن را به صورت سیگنال به پردازشگر موتور
ارسال مینماید. این سنسور از طریق سه سیم به پردازشگر
موتور متصل شده اســت و موقعیت دریچةگاز را تشخیص
میدهد )شکل30-2.)
1 - Throtile Position Sensors
شکل 29ـ2ـ مدار الکتریکی سنسور اندازهگیری جریان هوا
شکل 30ـ2ـ سنسور موقعیت دریچه گاز
سیم داغ
سنسور درجه
حرارت هوای
ورودی
جریان هوا
سیم داغ
اتصال بدنه
باتری
سیگنالMAF
شکل 28ـ2ـ نوع سیم داغ
83
82
نوع دیگری از این سنســورها با چهار سیم به پردازشگر
موتور متصل شــده است به طوری که سیم چهارم موقعیت
دور آرام را به پردازشگر موتور اعالم مینماید )شکل31-2.)
ولتــاژ ثابت 5 ولت از طریق پردازشــگر موتور سنســور
موقعیت دریچة گاز را تغذیه میکند. سنسور موقعیت دریچة
گاز همچنین دارای یک ســیم ســیگنال و یک سیم اتصال
بدنه است )شکل 32 -2.)
سنسور موقعیت دریچة گاز یک مقاومت متغیر است که
به محور دریچة گاز متصل شده است.
ولتاژ سنســور موقعیت دریچة گاز در دور آرام 5/0 تا 1
ولت و در زمانی که دریچة گاز کامالً باز باشد در حدود 5/4
ولت است )شکل33-2.)
پردازشگر موتور با اســتفاده از این سنسور وضعیت دور
آرام یا باز بودن کامل دریچة گاز را تشخیص میدهد.
شکل 31ـ2ـ سنسور موقعیت دریچه گاز
شکل 32ـ2
شکل 33ـ2
ترمینال سوئیچ دور آرام
کنتاکت متحرک کنتاکتور
کنتاکت متحرک
ترمینال 5 ولتی
ترمینال بدنه
باز دریچه گاز ترمینال سنسور
بسته
پردازشگر
موتور
ولتاژ 5 ولتی
دورآرام سیگنال برگشتی 5/0 ولتی
اتصال بدنه
دورآرام
مقاومت
دریچه گاز
ک ً امال بسته
دریچه گاز
ک ً امال باز
ولتاژ
4.5 V
0.5 V
دریچه گاز
ک ً امال باز
پردازشگر
موتور
ولتاژ 5 ولتی
دریچه گاز سیگنال برگشتی 5/4ولتی
ک ً امال باز
اتصال بدنه
83
82
2
1(سنسور ناک(
14-2 سنسور ضربه
سنســور ناک بروی بلوکة ســیلندر یا سر سیلندر موتور
بسته میشود )شکل 34-2.)
زمانی که خودسوزی در موتور اتفاق میافتد، پردازشگر
موتور با اســتفاده از سیگنال ناک سنســور تایمینگ جرقه
را ریتــارد مینمایــد تا از خودســوزی جلوگیــری نماید
.)2-35شکل)
این سنسور شامل یک کریستال پیزو الکتریک است که
تولید ولتاژ مینماید، زمانی که در موتور احتراق ناقص ایجاد
گردد، لرزشی در بلوکه سیلندر و سرسیلندر به وجود میآید
و سنسور این لرزش را به یک سیگنال ولتاژ تبدیل و آن را
به پردازشگر موتور ارسال میکندو پردازشگر موتور تایمینگ
جرقه را ریتارد مینماید)شکل36 -2.)
شکل 34ـ2
شکل 35ـ2
شکل 36ـ2
1- Detonation sensor 2 - Knock sensor
ناک سنسور
مقاومت
کریستال پیزو الکتریک
به پردازشگر موتور
85
84
کوبــش در موتور باعــث خرابی قطعــات داخلی موتور
)مانند پیستون، شاتون، سوپاپها واشر سرسیلندر و شمع(
میگردد.
در شــکل )37 -2 )مدار الکتریکی ناک سنســور موتور
ترسیم شده است.
15 -2 سنسور دور موتور یا سنسورزاویه میللنگ
این سنسوردر خودرو بر روی پوستة کالچ یا برروی فولی
ســرمیللنگ نصب میشود و اطالعات مربوط به میزان دور
موتور و موقعیت TDC( نقطة حرکت باالی سیلندر یک و
چهار( را اندازهگیری و به پردازشــگر موتور ارسال مینماید
)شکل 38-2 .)نحوه عملکرد این سنسور به این صورت است
که فالیویل دندانهدار متصل به میللنگ یا صفحه دندانهدار
متصل به جلوی میللنگ از مقابل سنسور مغناطیسی عبور
میکنــد و با عبور ایــن دندانهها از مقابل سنســور، میدان
مغناطیسی آن تغییر مییابد و ولتاژهای متناسبی را ایجاد
میکند )شکل39-2 .)اطالعات این سنسور توسط پردازشگر
موتور برای محاسبه پارامترهای گوناگونی نظیر مدت پاشش
ســوخت، زمان جرقهزنی مورد اســتفاده قرار میگیرد. در
بعضی از خودروها این سنسور از نوع اثرهال است.
این سنسور در خودروهای دلکودار در داخل دلکو تعبیه
شده است.
شکل 37ـ2ـ مدار الکتریکی سنسور ضربه
شکل 38ـ2ـسنسور دورموتور
شکل 39ـ2
صفحه دندانهدار
سنسور
فالیویل
پردازشگر موتور
ناک سنسور