برای مشاوره و در خواست فوری کارشناس بر روی شماره های زیر کلیک کنید

آنچه در این مقاله میخوانید:

انژکتور

یکی از مهمترین مسائلی که همیشه مورد توجه بوده کاهش مصرف سوخت و کم کردن آلایندگی موتورها و استفاده بهینه بوده و به همین خاطر طراحان خودرو ها چه در طراحی موتور و چه در طراحی بدنه همیشه این مسئله را در نظر دارند.

در همین راستا یکی از دستاوردهای مهم خودروسازان در دهه 90 میلادی طراحی و تولید موتورهای EGI بود که این موتورها در کشورهای پیشرفته به سرعت جای موتورهای کاربراتوری را گرفت ،

در ایران هم چند سالی است که خودروسازان یا همان مونتاژکاران از این نوع موتورها استفاده میکنند.

کاربرد انژکتور در خودروها

از سال 80 بود که تولید خودروهای انژکتوری در ایران آغاز شد . جالب است بدانید که در بسیاری از کشورها استفاده از انژکتور در همان سال های ساخت آن اجباری شد.

موتور EGI یا انژکتوری مخفف Electronic Gasoline Injection به معنای تزریق الکترونیکی سوخت است.طرز کار اصلی این سیستم استفاده از مخلوط سوخت و هوا در شرایط کارکرد مختلف موتور و بستگی به شرایط است.

که علاوه بر کاهش مصرف سوخت باعث افزایش قدرت و کاهش قابل توجه گازهای آلاینده هوا نیز میگردد.

درباره  ایران کارنو بیش تر آشنا شوید.

به طور مثال یک موتور 1600 سیسی معم لی در شرایط مطلوب دارای قدرتی در حدود 70 تا 80 اسب بخار با مصرف 10 تا 12 لیتر در 100 کیلومتر است. اما یک موتور انژکتوری با گنجایش 1600 سی سی دارای قدرتی در حدود 90 تا 95 اسب بخار است و مصرفی در حدود 7/5 تا 8 لیتر در 100 کیلومتر است.

میزان آلایندگی این موتور از یک موتور کاربراتوری 1100 سی سی کمتر هست.چنین اختلافی در قدرت و مقدار مصرف به این علت است که بازده موتور بستگی کاملی به نسبت هوا و سوخت دارد.

در یک موتور کاربراتوری در شرایط مختلف رانندگی نسبت هوا و سوخت ثابت است. و تنها با دستکاری مکانیکی میتوان آن را تغییر داد.

حوزه عملکرد انژکتور به 3 قسمت اصلی تقسیم میشود :

  1. سیستم هوای ورودی به موتور 
  2. سیستم سوخت رسانی 
  3. سیستم کنترل که شامل یک کامپیوتر مرکزی که به اختصار PCM یا ECU نامیده میشود و تعدادی سنسور برای مشخص کردن وضعیت موتور.
انژکتور

سیستم هوای ورودی :

هوای ورودی ابتدا از مجرایی گذشته و وارد محفظه فیلتر میشود و سپس از محفظه کنترل جرم هوای ورودی گذشته در این محفظه دریچه متحرک در مسیر هوای مکیده شده قرار دارد که با میزان تغییر حجم هوای ورودی زاویه آن تغییر پیدا میکند .

یک سنسور به این دریچه متصل است که با توجه به میزان تغییر حجم هوای ورودی زاویه آن تغییر پیدا میکند.

 

یک سنسور به این دریچه متصل است که با توجه به میزان تغییر حجم هوای ورودی زاویه آن تغییر پیدا میکند. یک سنسور به این دریچه متصل است که با توجه به میزان تغییر حجم هوای ورودی زاویه آن تغییر پیدا میکند.

یک سنسور به این دریچه متصل است که با توجه به میزان باز و بسته شدن این دریچه سیگنال هایی را به ECU ارسال میکند. این محفظه به گونه ای طراحی شده که درون آن مقداری هوای ذخیره شده وجود دارد که از یک مجرای جانبی تامین میشود .

از این هوای اضافه برای شتاب گیری ناگهانی استفاده میشود که علاوه بر کارکرد بهتر موتور در شرایط شتاب ناگهانی و افزایش شتاب موجب کاهش گاز سمی منواکسید کربن در گازهای خروجی میشود.

در همین مرحله یک سنسور دمای هوای ورودی را به ECU ارسال میکند تا کامپیوتر مرکزی با توجه به دما و حجم بدست آمده جرم هوای ورودی به موتور را اندازه گیری کند. بعد از این مرحله هوای ورودذی از دریچه گاز میگذرد که به پدال گاز متصل است.

در اینجا نیز سنسور کنترل شتاب خودرو به دریچه گاز متصل است و مقدار فشرده شدن پدال گاز را به ECU گزارش میدهد.

همچنین در هنگام استارت سرد ، یک شیر هوا و کمکی براساس دمای موتور فعال شده و عملکرد آن توسط ECU کنترل میگردد. هوا پس از عبور از دریچه گاز وارد محفظه تنظیم میشود.

در این محفظه نوسان فشار هوا از بین رفته و هوا در اختیار سیلندری که در حال مکش است قرار میگیرد.

به این ترتیب که هوا وارد منیفولد سیلندر در حال مکش شده و درست قبل از ورود به درون سیلندر مقدار سوخت مورد نیاز که توسط ECU کنترل میشود از سوزن انژکتور با فشار تزریق میشود سوخت در این حالت به صورت پودر در می آید.

و سپس مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر میشود . طراحی مسیرهای جریان هوا به گونه ای است که کمترین میزان فشار و نوسان و یا مقاومت را در برابر جریان هوا داشته باشد.

سیستم مدیریت موتور (Engine Management system) 

قطغه ای الکترونیکی است .اساسا یک محاسبه کننده و بخشی از سیستم درونی احتراق موتور است که سیگنال های متعددی را در موتور میخواند و از آن اطلاعات برای کنترل سیستم احتراق استفاده میکند.

این وسیله کنترل کننده دقیق عملیات موتور بهینه کننده سوخت برای ایجاد قدرت بیش تر موتور و در نهایت ایجاد کننده شرایطی برای آلودگی کمتر محیط زیست توسط موتورهای دارای این مزین نسبت به نسل اولیه موتورها است.

سیسم مدیریت موتور

ECU به دلیل درگیری تنگاتنگ با عملیات موتور (در حد میلی ثانیه به میلی ثانیه) میتواند نتایج مختلفی به همراه داشته باشد که موتورهای کاربراتوری فاقد انجام آن هستند . از قبیل : تنظیم درجه حرارت و رطوبت اسبابی که دائما در حال چرخش هستند 

تراکم هوا(چگالی) و درجه بندی اکتان سوخت . همچنین قادر به انجام موازنه بین ایجاد دوام بیش تر موتور و گذشتن عمر موتور ، وقتی که کار و ممارست بیشتر آن موجب عمر طولانی تر موتور به حدود 2 برابر طول عمر موتورهای قبلی میشود.

سیستم سوخت رسانی

سیستم سوخت رسانی عملیات تامین سوخت مورد نیاز برای مخلوط شدن با هوا با نسبت و فشار مشخص انجام میدهد . کامپیوتر مرکزی براساس اطلاعات به دست آمده از سنسورها مقدار سوخت بهینه را محاسبه میکند و سیگنال های فعال کننده را به انژکتورها ارسال میکند.

(توجه داشته باشید که مقدار سوخت با کم و زیاد کردن زمان کارکرد سوزن انژکتور انجام میشود نه کم و زیاد شدن فشار سوخت یا افزایش باز شدن دهانه سوزن) در اولین مرحله تامین سوخت پمپ بنزین بوسیله سیگنال ارسالی از کامپیوتر مرکزی (ECU) فعال میشود.

پمپ بنزین معمولا در کنار باک و یا در بعضی مدل ها برای کاهش صدا در داخل باک کار گذاشته میشود.

در بیش تر خودروهای انژکتوری هنگامی که سوئیچ را روشن میکنید صدای پمپ به وضوح قابل شنیدن است که در صورتی که بعد از مدت کوتاهی موتور را روشن نکنید با تامین فشار مورد نیاز بنزین در پشت انژکتورها پمپ خاموش میشود.)

بنزین مکیده شده ابتدا از یک فیلتر ذرات درشت که در باک نصب شده عبور میکند و فشار آن توسط شیرهای فشار شکن و همچنین یک شیر متعادل کننده فشار کنترل میگردد.

سپس بنزین با عبور از فیلتر بسیار ظریف به سمت انژکتورها هدایت میشود که قبل از ورود به مرحله تزریق مجددا توسط یک رگلاتور فشار آن مجددا تنظیم میشود.

در موتورهای انژکتوری اولیه ETI یا GFI فقط یک سوزن انژکتور بر روی ورودی منیفولد نصب شده بود .

در این موتورها و نیز در موتورهای کاربراتوری اولا اینکه مخلوط هوا و سوخت فاصله زیادی در مجرای منیفولد طی میکند و ضمنا طول مجرای منیفولد برای سیلندرهای 1 و 4 بیش تر از سیلندر های 2 و 3 است .

این مسئله باعث میشود مقداری از مخلوط هوا و سوخت به علت طول بیش تر مسیر تلف شده و بازدهی کاهش یابد. چرا که مقداری از مخلوط هوا و سوخت پشت سوپاپ جا می ماند و در ضمن مقداری از سوخت به دلیل گرمای مجرا در همان جا و به صورت ناقص میسوزد.

در ضمن موتورهای انژکتوری فوق فاقد واحد Ecu هستند . در موتورهای انژکتوری جدید به علت وجود انژکتور به تعداد سیلندرها این مشکلات وجود ندارد.

در این موتورها عمل پاشش سوخت دقیقا در آخرین مرحله یعنی ورود هوا به سیلندر صورت میگیرد.

عمل تزریق سوخت توسط انژکتورها به صورت الکترومغناطیسی و بوسیله سیگنال ارسال شده توسط ECU به سیم پیچ داخل انژکتور صورت میگیرد که بعد از رسیدن سیگنال به سیم پیچ باعث مغناطیسی شدن آن و باز شدن دهانه نازل و تزریق بنزین میشود.

توجه داشته باشید که مقدار باز شدن دهانه نازل همیشه ثابت است و مقدار سوخت بوسیله مدت زمان باز بودن دریچه نازل صورت میگیرد این زمان توسط ECU کنترل میشود و دقیقا مطابق با دور موتور است

در بعضی از موتورهای انژکتوری یک انژکتور اضافی برای مواقع استارت سرد نصب شده تا موتور در شرایط سرد هم بخوبی کار کند.

آنچه درباره عیب یابی خودروهای انژکتوری باید بدانیم.

ساختار پیچیده خودروهای امروزی و استفاده از عناصر هوشمند مانند پردازنده های سریع و دقیق الکترونیکی ، سنسورها و عملگرهای الکتریکی ، کار تعمیر و خدمات پس از فروش را برای خودروسازان دچار تحولی جدی کرده است.

به گونه ای که دیگر نمیتوان بدون وجود دستگاه عیب یاب ، چنین خودروهایی را تعمیر و عیب یابی کرد. 

آشنایی با نحوه عیب یابی و اشکال زدایی یک سیستم انژکتوری از ضروریات اولیه ای است که هر تعمیرکار باید از آن اطلاع داشته باشد .

در این مقاله سعی داریم بطور مختصر شما را با این موضوع آشنا کنیم.

انژکتور خودرو

چگونه دستگاه عیب یاب اطلاعات خودرو را از ECU دریافت میکند؟

ارتباط دستگاه عیب یاب با ECU در تمام خودروهای انژکتوری به صورت ارتباط سریال است ، یعنی اطلاعات از طریق 1 یا 2 سیم بین ECU و دستگاه عیب یاب رد و بدل میشود. چگونگی تبادل اطلاعات بین دستگاه عیب یاب و کنترل کننده مرکزی (ECU) را پروتکل ارتباطی می نامند و برای آن استانداردهای مختلفی تعریف شده است .

در یکی از این استانداردها ، دستگاه عیب یاب با ارسال کدهای معینی از ECU در خواست اطلاعات میکند که این کد ها برای هر در خواست متفاوت است.سپس Ecu با بررسی کدهای دریافت شده ، نوع در خواست دستگاه عیب یاب را تشخیص داده و اطلاعات مورد نظر را ارسال میکند.

مسیر اتصال دستگاه عیب یاب به دسته سیم خودرو از طریق کانکتور عیب یاب امکان پذیر است . این کانکتور معمولا زیر داشبورد سمت راننده قرار دارد ، البته در بعضی خودروها ممکن است در محفظه موتور قرار داشته باشد.

یکی از پرکاربرد ترین کانکتورهای عیب یابی ، کانکتور OBD-II است.

ساختار عیب یابی در ECU

در خودروهای انژکتوری ، ECU نقش یک کنترل کننده پیچیده الکترونیکی را بازی میکند ، به گونه ای که در هر لحظه ، اطلاعات خودرو را از سنسورهای مختلفی که به آن متصل است ،

نظیر سنسور دور موتور و سنسور دمای آب موتور دریافت کرده و سیگنال های مناسب را به خروجی هایی مانند انژکتورها و کوئل اعمال میکند .

عیب یابی چنین مجموعه ای پیچیده ای بدون ابزارهای الکترونیکی اگر غیر ممکن نباشد ، بسیار سخت و دشوار مشکل است.

به همین منظور کلیه قطعات الکترونیکی که در خودرو مورد استفاده قرار میگیرند ، دارای یک خروجی هستند

که در صورت ایجاد عیوب احتمالی ، سیگنالهایی را به کنترل کننده مرکزی یا ecu ارسال میکنند ECU  پس از دریافت سیگنال خطا ، 2 کار انجام میدهد ، یعنی با وجود عیوب گزارش شده ، بهترین روش را برای ادامه کار موتور انتخاب کرده و سپس این عیوب را در قالب کدهای خطا یا DTC (Diagnostic Trouble codes)

به دستگاه عیب یاب گزارش میدهد و همزمان چراغ عیب یاب یا MIL را برای آگاهی راننده روشن میکند.

بنابراین در اغلب موارد ، عیوب ایجاد شده در سیستم را عناصر الکترونیکی داخل ECU تولید کرده و به پردازنده مرکزی ECU گزارش میدهند و در واقع عیب یاب ، فقط گزارشات ECU یا کدهای خطای ارسال شده را به تعمیرکار ارائه میکند.

آیا کد خطا یا DTC به تنهایی برای عیب یابی خودروی انژکتوری کافی است؟

پاسخ این سوال منفی است زیرا امکان دارد خودرو دارای اشکالاتی در قطعات مکانیکی باشد که در این حالت ECU قادر به ارسال کد خطایی به دستگاه عیب یاب نیست ، مثلا شکستگی شمع ، شکستگی در پیستون و وجود نشتی هوا در منیفولد ورودی و …

در این مواقع چگونه میتوانیم اشکال خودرو را پیدا کنیم؟

درست است که ECU نمیتواند این گونه عیوب را مستقیم تشخیص دهد اما سازندگان ECU برای تشخیص این نوع مشکلات چاره ای اندیشیده اند و آن این است

که ECU علاوه بر ارسال کد های خطا به دستگاه عیب یاب ، نقاط کار خودرو (مقادیر پارامترهای عملکردی سنسور ها و عملگرها) ، را نیز به دستگاه عیب یاب گزارش میدهد .

مانند دمای آب موتور ، دور واقعی موتور ، مقدار مطلوب دور موتور و زاویه جرقه شمع . در این حالت میتوان با ملاحظه نقاط کارکرد خودرو و بررسی و مقایسه آنها با محدوده های مجاز عملکردی ، اشکال مورد نظر را یافته و بر طرف کرد.

به عبارت دیگر اولین کاری که هر تعمیرکار در عیب یابی خودرو های انژکتوری باید انجام دهد عبارت است از خواندن مقادیر پارامترهای سیستم و مقایسه آن با مقادیر مجاز عملکردی .

علاوه بر این ، در اغلب ECU های امروزی قابلیتی بنام تست عملگر وجود دارد که به کمک آن عیب یابی خودرو آسان تر میشود.این قابلیت به این صورت است که دستگاه عیب یاب تقاضای انجام تست یک عملگر را از ECU میکند ، 

سپس ECU  با توجه به شرایط تست عملگر مورد نظر (که اغلب در حالت سوئیچ باز – موتور خاموش است) شروع به آزمایش عملکرد آن میکند. با انجام این تست دو هدف برآورده میشود.

اول آنکه صحت ECU و سیم ارتباطی بین عملگر و ECU مشخص میشود و دوم آنکه خود عملگر تست میشود.

آشنایی با منوی اصلی یک دستگاه عیب یاب

بطور خلاصه در منوی اصلی هر دستگاه عیب یاب ، عبارات زیر به چشم میخورند ، در منوی Identification معمولا شناسه ECU و یا شماره برنامه کالیبراسیون وجود دارد.

تعمیرکار با استفاده از این منو ، از شماره برنامه کالیبراسیون موجود در ECU آگاهی پیدا میکند تا در صورت قدیمی بودن برنامه بتواند برنامه ECU را به روز کند.البته در برخی از دستگاه های عیب یاب قابلیت Downloading وجود دارد .

یعنی میتوان برنامه EcU را از طریق دستگاه عیب یاب تغییر داد. در منوی service data مقادیر پارامترهای سیستم انژکتوری از قبیل دور موتور ، دمای آب موتور و فشار داخل منیفولد وجود دارد ، 

و تعمیرکار با مراجعه به این قسمت از صحت کارکرد خودرو اطمینان پیدا میکند .

در منو Read Faults میتوان خطاهای موجود در سیستم را مشاهده کرد .همان طور که توضیح داده شد دستگاه عیب یاب فقط کد های موسوم به DTc را از ECU در یافت میکند .این کدها در داخل پردازنده دستگاه عیب یاب ترجمه شده و عبارات متناسب با آن برای تعمیرکار نمایش داده میشود.

مثلا کد خطای سنسور دمای هوا 112 است . دستگاه عیب یاب با در یافت این کد از ECu متوجه وجود اشکال در سنسور دمای هوا شده و عبارت زیر را نمایش میدهد:

P112.Air Temperature sensor Fail

حرف P در عبارت بالا یعنی خطا در سیستم وجود دارد .اگر M (Memory) نمایش داده شود یعنی این اشکال وجود داشته و در حافظه سیستم ثبت شده است.

در منوی Erase Faults تعمیرکار میتواند کد های خطایی که در حافظه ECU ثبت شده است را پاک کند .به عبارت دیگر وقتی خطایی در سیستم انژکتوری رخ میدهد ، DTC مرتبط با آن در حافظه ECU ثبت شده و همزمان به دستگاه عیب یاب ارسال میشود.

حتی اگر اشکال مذکور رفع شود DTC مرتبط با آن از حافظه ECU پاک نمیشود تا تعمیر کار با استفاده از دستگاه عیب یاب این حافظه را پاک کند.

حسن انجام این کار این است که همیشه تاریخچه ای از خطاهایی که تاکنون در سیستم انژکتوری اتفاق افتاده است در حافظه ECU وجود دارد .البته در بعضی از سیستم ها ECU اجازه میدهد با روشهایی که برای هر سیستم تعریف شده است بدون دستگاه عیب یاب حافظه خطا را پاک کرد.

در منوی Actuator Test میتوان عملگرهای سیستم را به صورت جداگانه تست و بررسی کرد . این قابلیت کمک فراوانی در یافتن و رفع عیب یک سیستم انژکتوری میکند.

آیا موارد بالا برای عیب یابی یک خودروی انژکتوری کافی هستند؟

گرچه با در دست داشتن منوی اصلی دستگاه عیب یاب بسیاری از اشکالات ایجاد شده در سیستم را میتوان برطرف کرد اما پاسخ این سوال منفی است زیرا اشکالاتی در سیستم انژکتوری وجود دارد که نه برای آنها کد خطایی وجود دارد و نه میتوان با دیدن پارامترهای سیستم به وجود آنها پی برد .

در این حالت با استفاده از ابزارهای اضافی نظیر اسیلوسکوپ جهت مشاهده و اندازه گیری سیگنال های الکتریکی ، مولتی متر جهت اندازه گیری ولتاژ و جریان الکتریکی نقاط مختلف ، تست های اهمی ، اتصال کوتاه و دیودی ، دسته سیم تست سیستم انژکتوری و از همه مهمتر دیاگرام الکتریکی سیستم انژکتوری ، میتوان نقاط معیوب را تشخیص داده و عیوب آن را برطرف کرد.

البته این کار نیاز به مهارت و آموزش های اولیه در ارتباط با دستگاه های ذکر شده دارد. هنگام استفاده از دستگاه های مذکور و برای دسترسی آسان تر به پین های ECU از یک رابط بنام BOB یا Break-outbox استفاده میشود.

این وسیله مابین ECU و دسته سیم خودرو نصب شده و امکان استفاده راحت از پین های ECU را فراهم میکند. در برخی دستگاه های عیب یاب ، این 2 دستگاه در یک مجموعه قرار داده شده اند.

آیا میتوان اطلاعات دریافت شده از ECU را ذخیره و بازیابی کرد؟

یکی دیگر از امکاناتی که در دستگاه های عیب یاب تعبیه میشود ، قابلیت ذخیره ، امکان چاپ و رسم نمودار متغیرها و پارامترهای سیستم است.

با استفاده از این امکانات میتوان متغیرهای سیستم انژکتوری را تحلیل و بررسی کرد ، این امکانات در مواقعی اهمیت پیدا میکند که سرعت تغییرات برخی لز پارامترها بالا بوده و نمیتوان بدون ذخیره سازی آنها را تحلیل کرد.

بخوانید : کارشناسی خودرو در ایران کارنو

با قابلیت رسم نمودار میتوان چند پارامتر را بصورت بصری مقایسه و بررسی کرد. به طور خلاصه دستگاه های عیب یاب به گونه ای طراحی و ساخته میشوند که تا حد امکان کار تعمیر و عیب یابی خودرو را تسهیل کنند.

نکته قابل توجه این است که لزوما هر دستگاه عیب یاب تمام منوی ذکر شده را ندارد ، بلکه بسته به کاربرد آن ممکن است فقط بخشی از قابلیت ها را داشته باشد ، اما باید توجه داشت که مهمترین نکته در عیب یابی یک خودروی انژکتوری صرف نظر از داشتن یک دستگاه عیب یاب خوب ، دانش و تجربه برای شناخت سیستم انژکتوری لازم است .

یعنی تا تعمیر کار شناخت کافی نسبت به سیستم انژکتوری نداشته باشد با وجود دستگاه پیشرفته عیب یاب نیز نمیتواند سیستم را اشکال زدایی کند.

در خواست سریع کارشناس خودرو