دانلود رایگان بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری

    —         —    

ارتباط با ما     —     لیست پایان‌نامه‌ها

... دانلود ...

دانلود رایگان بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری دارای 198 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد دانلود رایگان بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.

بخشی از فهرست مطالب پروژه دانلود رایگان بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری

مقدمه

نصب لینوکس

انتخاب یک روش نصب

انتخاب نرم افزار مورد نیاز

شروع نصب

بررسی لینوکس کار آمد

راه اندازی

برنامه های کاربردی

صوت و تصویر و گرافیک

برنامه های دفتری

اینترنت

ابزارهای برنامه نویسی

فارسی سازی

جمع بندی

منابع و ماخذ

به نام خدا
مقدمه
قبل از ورود به بحث سیستم های سوخت رسانی بد نیست نگاهی بیندازیم به تاریخچه موتورهای احتراق داخلی بهتر بتوانیم مسیر تکاملی سیستم سوخت رسانی خودرو را درک کنیم .
تاریخچه موتورهای احتراق داخلی , به سال 1876 باز می گردد , که «نیکولاس اتو» (1891 – 1832 ) اوین موتور جرقه ای را ساخت . این موتور در ابتدا بنابر سیکل ویژه ای کار می کرد و با بازدهی حداکثر برابر با 11% , دارای وزن زیادی بود . اتو با ارائه سیکل عملکرد 4 زمانه , بازده را به 14% افزایش , و در کنار کاهش حجم موتور , وزن آن را نیز به کمتر از حالت قبل کاهش داد . در سال 1884 , امتیاز ثبت شده یک شخص فرانسوی به نام «آلفونس بیودی روشاس» (1893-1815) مربوط به سال 1862 منتشر شد , که معلوم ساخت او قبل از اتو , اصول سیکل 4 زمانه را شرح داده است . البته چون روشاس نتوانسته بود ایده های خود را عملی سازد , در نتیجه امروزه اتو به عنوان مخترع موتور شناخته می شود .
از آن پس اشخاص بسیاری در اواخر قرن نوزدهم دست به ابداع موتورهای دیگری دست زدند , و جملگی به این نتیجه رسیدند که «نسبت تراکم» تاثیر مستقیمی بر روی بازده موتور دارد , ولی به دلیل مشکل «کوبش» , مقدار آن به کمتر از 4 محدود شده بود . در دهه 1880 , با توسعه کاربراتور و سیستم جرقه , سرعت موتورها افزایش یافت , و امکان استفاده از موتور در اتومبیلها فراهم شد . در سال 1892 , یک مهندس آلمانی به نام «رودلف دیزل» (1913 – 1858) , نوع جدیدی از موتور را به ثبت رساند . در طرح وی , در مرحله تراکم, تنها هوا متراکم , و در انتهای این مرحله سوخت مایع به داخل هوای داغ پاشیده می شد . از آنجایی که در این طرح , هوا دچار کوبش نمی شود , لذا وی توانست تراکم را بالا ببرد , و بازده موتو را دو برابر کند . یکی از دیگر طرحهای موتور , موتور دورانی است , که اولین آنها توسط «فلیکس وانکل» , در سال 1957 به نتایج رضایتبخشی رسید .
سوختها نیز تاثیر فراوانی در توسعه موتورها داشته اند . اولین موتورها با سوختن گار , توان مکانیکی تولید می کردند . بنزین در اواخر قرن نوزدهم , برای استفاده از کاربراتورها مورد استفاده قرار گرفت . بنزینهای اولیه کاملاً فرار بودند و در نتیجه , امکان افزایش نسبت تراکم به بیش از 4 نبود , ولی در عوض راه اندازی موتور (استارت زدن) راحت بود . «ویلیام برتون» (1954 – 1865) توانست با «گراکینگ حرارتی» نفتهای سنگین , بنزینی تولید کند تا بتوان به تقاضاهای روز افزون بنزین پاسخ داد . البته به دلیل بالا بودن نقطه جوش , استارت حالت سرد موتور مشکلتر بود , که این مشکل نیز با اخترع «استارتر برقی» در سال 1912 حل شد . تاثیر ضد کوبش «تترااتیل سرب» , در سال 1923 , توسط شرکت «جنرال موتورز» کشف شد و در دهه 1930, استفاده از کاتالیزو فعال به جای کراکینگ حرارتی , باعث تولید بنزینهای دارای کیفیت بالا شد .
مساله آلودگی هوا در دهه 1940 در لس آنجلس بروز کرد . در سال 1952 , کشف شد که مشکل «مه دود» , از واکنش مابین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات هیدروکربنی در مجاورت نور خورشید صورت می گیرد , که موتورها از عوامل اصلی آن هستند . موتورهای دیزل نیز منبع اصلی دوده و ذرات ریز هستند . لذا برای حفظ محیط زیست , در کشورهای پیشرفته , استانداردهایی در زمینه محدود ساختن آلاینده های خروجی موتور ارائه شد . همچنین در موتور از تجهیزاتی مانند«مبدلهای کاتالیزوری» , و در سوخت از مواد افزودنی برای بهبود کیفیت آن و حذف سرب , برای این مهم استفاده شد.
از دهه 1970 , به دلیل افزایش بهای فراورده های نفتی , برای کاهش مصرف موتور , تلاش زیادی برای بالا بردن بازده صورت گرفت. البته باید در نظر داشت که کنترل آلودگی موتور , باعث بالا رفتن مصرف سوخت می‌شود .
تلاش بسیاری نیز درباره سوختهای جایگزین بنزین و گازوییل صورت گرفته , که از بین آنها می توان به گاز طبیعی , متانول و اتانول اشاره کرد . هیدروژن , بنزین و گازوییل مصنوعی حاصل از سنگهای نفتی و زغال سنگ , نیز جایگزینهایی بلندمدت محسوب می شوند .
بعد از گذشت بیش از یک قرن , ممکن است به نظر برسد که موتورها به حداکثر توسعه خود رسیده اند , ولی در عمل موتورها همچنان به توان و بازده بالاتر و آلودگی کمتری می رسند . استفاده در موارد جدید باعث کاهش وزن , قیمت و تلفات حرارتی شده است .
سیستم سوخت رسانی کاربراتور
کارمرتب موتور بستگی به مخلوط بنزین و هوا با نسبت صحیح دارد با دانستن ترکیبات شیمیائی بنزین (مواد سوخت) و وزن اتمی عناصر اصلی آن یعنی کربن هیدروژن درصد اکسیژن موجود در هوا می توان مقدار هوای لازم را برای احتراق کامل بنزین که به صورت گاز وارد سیلندر می شود حساب نمود محاسبه ای که به عمل آمده نشان می دهد برای یک کیلو سوخت تقریبا 15 کیلو هوا لازم است مخلوطی که از لحاظ بنزین غنی است اکسیژن لازم برای احتراق تمام سوخت را ندارد و تولید کربن می نماید که به صورت دود سیاه از اگزوز خارج می شود و علاوه بر این باعث گرم شدن موتور و نقصان قدرت می گردد .
مخلوطی که از لحاظ هوا غنی باشد باعث کاهش قدرت و احتراق نامرتب می گردد و علامتش ایجاد شعله و یا به اصطلاح یک فایرین از دهانه کاربراتور می کند به طور کلی عواملی که در تنظیم موتور موثر است عبارتند از بار موتور سرعت موتور اندازه و نوع موتور نوع سیستم خنک کننده و نوع سوخت مصرف شده است .

ساختمان کاربراتور و اعمال آن
کاربراتور به صورت ساده دارای پیاله با شناور و سوزن مربوطه مجرای تنفس وینتوری ژیگلور و دریچه گاز است .
اعمالی که کاربراتور انجام می دهد بطور عمده عبارتند از :
الف- تبدیل بنزین به گاز
ب – مخلوط بنزین به نسبت معین به هوا
ج – رساندن گاز قابل احتراق به موتور
کار شناور در پیاله ثابت نگه داشتن بنزین در سطح ژیگلور است چنانچه اگر بنزین بالاتر از سطح ژیگلور باشد خود به خود بیرون می ریزد و اگر پائین تر از سطح ژیگلور باشد جریان هوا در مسیر خود قادر نیست بنزین رااز دهانه ژیگلور به داخل محفظه احتراق رساند که آن هم در اثر خلا ای است که پیستون ایجاد می کند .
کاربراتور معمولا دارای سه ژیگلور است .
ژیگلور آرام برای روشن نمودن موتور و دورها ی کم .
ژیگلور کمکی برای دور گرفتن موتور .
ژیگلور اصلی برای سرعتهای معمولی و زیاد می باشد .
در صورتی که بخواهیم در موتور از نفت بجای بنزین استفاده کنیم چند نکته را باید رعایت کنیم :
الف – موتور باید در سرعت یکنواخت و تحت بار متوسط یا سنگین کار کند .
ب – موتور باید در وحله اول با بنزین روشن شود و بعد از اینکه مدتی کار کرد و حرار ت به اندازه مطلوب رسید شیر بنزین را بسته و شیر نفت را باز نمود . استفاده از نفت در موتورهایی که روشن و خاموش کردن مکرر آن ضروری است عملی نمی باشد .
ج – ترتیبی باید داده شود که حرارت گاز گاه موتور بالاتر از حرارت گاز گاه موتورهای بنزینی باشد .
د – طرحی باید داده شود که حرارت موتور نسبتا" زیاد باشد و می توان به وسیله ترموستات و پروانه رادیاتور حرارت را کنترل کرد .
ه- نسبت سوخت و هوا باید خیلی دقیق میزان شود .
و – نسبت کمپرس باید طبق دستورالعمل سازنده اجرا شود و معمولا نسبت کمپرس 1 به 5/4 و یا 1 به 5 باشد تا از ایجاد سر و صدا (Detonation ) در کاربراتور جلوگیری شود .

کاربراتور ازنظرجریان هوا
کاربراتور از نظر جریان هوا به دو نوع است :
الف: کاربراتورهای مستقیم :
در این نوع کاربراتورها صافی هوا بالا و هوا از بالا به پایین جریان دارد .
ب: کاربراتورهای معکوس :
در این نوع کاربراتورهاصافی هوا پایین بوده و هوا از پایین به بالا جریان دارد .

کاربراتور پیکان
نوع دیگری از کاربراتورها کاربراتورهای ونتوری متغیر است مانند کاربراتور موتور پیکان ساختمان کاربراتورهای موتور پیکان باکاربراتورهای ونتوری ثابت کاملا فرق دارد . در کاربراتور موتور پیکان برای دورهای مختلف از یک ژیگلور و سوزن استفاده شده است .
پیستون کاربراتور به وسیله مجرای خلا خود که با خلا موتور ارتباط دارد کار می کند . زمانی که دریچه گاز باز می شود و هوای داخل آن کشیده می شود و در اثر همین اختلاف فشار پیستون کاربراتور به طرف بالا حرکت می کند و هنگامی که مقدار خلا کم شد باید فنر برگردان پیستون کاربراتور رابه پائین هدایت نماید بالا و پائین رفتن پیستون کاربراتور سطح ونتوری هم تغییر می کند .

طرز کار کاربراتور ونتوری متغیر
سوزن کاربراتور به پیستون بسته می شود هنگام بستن سوزن به پیستون کاربراتور باید سعی شود کاملا سوزن با ژیگلور هم مرکز باشد ثانیا هر سوزن برای مدل های مختلف موتور شماره مخصوصی دارد که در موقع خرید باید به آن توجه داشت . سوزن ها مانند ژیگلورها معمولا دو نوع اند ثابت و متحرک.
ژیگلورهای ثابت برای کاربراتورهای اتوماتیک و ژیگلورهای متحرک برای کاربراتورهای شیردار مورد استفاده قرار می گیرد .
سوزن کاربراتور با شکل مخروطی مخصوصی در داخل ژیگلور حرکت خطی عمودی داردو تابع حرکت پیستون کاربراتور است . هر موقع که پیستون تغییر مکان دهد یعنی سطح ونتوری تغییر کند مقدار سوخت از ژیگلور تغییر خواهد کرد و نوعی تعادل بین سوخت و هوا ایجاد می شود به طور کلی هر چه حجم هوای ورودی به موتور افزایش یابد و سطح عبور هوا در ونتوری زیاد شود متناسب با آن سوخت بیشتری به موتور ارسال خواهد شد . و به این ترتیب نسبت سوخت به هوا همواره ثابت می ماند .

لاستیک کاربراتور (دیافراگم)
موتور پیکان در ایجاد خلا نقش بسیار مهمی دارد و در بالای پیستون کاربراتور بسته می شود . در موقع بستن لاستیک کاربراتور یک زائده ای دارد که باید روی پیستون و در محل خود قرار گیرد . پس از آن فنر و در پوش کاربراتور که به وسیله چهار عدد پیچ به قسمت بالای بدنه کاربراتور محکم می شود . در بالای درپوش کاربراتور یک برجستگی وجود دارد که داخل آن دمپر قرار می گیرددر انتهای دمپر یک پیستون کوچکی وصل شده است که در زمان کار یا شتاب دادن به موتور حرکت پیستون کاربراتور را کنترل می کند تا اختلالی در کاربراتور اِیجاد نشود و در محل دمپر باید کمی روغن فصل جهت روغن کاری ریخته شود .
عیب این نوع کاربراتورها این است که اگر لاستیک شل و یا یک سوراخ کوچکی پیدا کرد موتور روشن می شود ولی در دور آرام به طور نامرتب کار می کند عیب دوم چنانچه روغن در محل دمپر ریخته نشود پیستون در بالا گیر کرده و موتور خاموش می شود البته باید توجه داشت حتما روغن فصل یا روغن پارافین ریخته شود و از روغن رقیق و همچنین روغن ترمز اجتناب کرد که ممکن است به لاستیک کاربراتور آسیب برساند .
شکل 1 قطعات مختلف یک کاربراتور نوع اتوماتیک پیکان را نشان می دهد .

پمپ بنزین
در اتومبیلها معمولا باک سوخت پائین تر از پیاله کاربراتور قرار دارد . باید به وسیله پمپی بنزین و یا نفت را از باک مربوطه مکیده و با فشار به پیاله کاربراتور هدایت نماید پمپ بنزین حفره ای دارد که به وسیله چند ورقه واشر مشمایی به نام دیافراگم پوشیده شده است در بالای این حفره دو دریچه که هر یک متشکل از یک فنر ضعیف و یک فیبر شش گوش (سوپاپ) می باشد .

شکل 1-قطعات مختلف کاربراتور اتوماتیک موتور پیکان
وقتی که دیافراگم به وسیله اهرم (شیطانک) در اثر گردش میل بادامک به طرف پایین کشیده می شود و در بالای آن خلا ایجاد و باعث مکش می گردد در اثر این مکش بنزین از استکان و صافی پمپ از راه سوپاپ ورودی که باز شده به داخل حفره راه پیدا می کند و بعد دیافراگم بجای اول برگشته دریچه ورودی بسته شده و بنزین داخل حفره با فشار از مجرای خروجی به پیاله کاربراتور رانده می شود وجود استکان و فیلتر به خاطر این است که از کثافاتی که در مسیر بنزین از باک به کاربراتور وجود دارد جلوگیری کند .

مراقبتهای پمپ بنزین
الف – فیلتر پمپ همیشه باید تمییز نگه داشته شود .
ب – در صورتی که بنزین از زیر پمپ (سوراخ تهویه) خارج شود باید واشر آن را عوض کرد .
ج- در صورت خراب شدن اهرم باید آن را تعویض نمود .

پمپ دستی
اغلب پمپها مجهز به اهرم دستی هستند و این اهرم در مواقعی که موتور
کار نمی کند و می خواهیم به وسیله پمپ از باک بنزین بگیریم از اهرم دستی استفاده می کنیم پمپ دستی عینا عمل اهرم اصلی را انجام می دهد با این تفاوت که کار دایره خارج از مرکز را به وسیله دست انجام می دهیم . باید توجه داشت که اهرم اصلی (شیطانک) پمپ آزاد باشد تا ما بتوانیم از پمپ دستی استفاده نمائیم .

باک بنزین (مخزن سوخت)
برای نگهداری سوخت مصرفی اتومبیل ساخته شده است باک را با توجه به طراحی کارخانه سازنده اتو مبیل ممکن است در قسمت عقب به اسکلت یا شاسی اتومبیل و یا در زیر صندلی راننده نصب نمایند
جنس باک معمولا از فولاد نرم ساخته می شود . برای جلوگیری از تلاطم بنزین داخل باک را یک یا دو صفحه سوراخ دار قرار می دهند که اولا به باک استحکام لازم را داده و ثانیا از موج زدن بنزین به هنگام توقف ناگهانی یا دور زدن اتومبیل جلوگیری می کند چنین به نظر می رسد که بنزین در موقع اصطکاک با فلزات ایجاد الکتریسیته ساکن نموده و ممکن است الکتریسیته باعث اشتعال و انفجار بنزین داخل باک شود.
لذا دیواره و سطوح مشروحه به بالا به این منظور طراحی شده است . برای جلوگیری از زنگ زدگی از ترکیب مواد سولفور در بنزین با فلز باک جدار داخلی آن را با آلیاژ قلع و سرب اندود می کنند در ته باک یک پیچ تخلیه جهت تمیز کردن باک قرار می دهند .
در پوش باک بنزین:روی در پوش باک سوراخی وجود دارد تا فضای داخل باک بنزین را با هوای آزاد بیرون مرتبط نماید . و همیشه فشار اتمسفر هوا روی سطح بنزین داخل باک وجود دارد . بنابراین هیچ موقع خلا ایجاد نخواهد شد . ولی اگر این سوراخ مسدود گردید ارتباط سطح بنزین با هوای جو قطع خواهد شد و خلا داخل باک باعث عدم مکش پمپ بنزین می شود که در نتیجه موتور خاموش و یا بسیار بد کار می کند . بعضی از درپوش باکها معمولا دارای سوپاپ مخصوصی است .

لوله خروجی باک :
معمولا این لوله ها از فلز نرم ساخته شده و مفصل های آن به وسیله پیچ و
مهره مخصوص به هم وصل می گردند . در باز و بسته کردن این پیچ و مهره ها باید از دو آچار استفاده کرد وضمنا نباید به این لوله ها ضربه وارد کرد . لوله ای که بنزین را از باک به پمپ می رساند باید تقریبا 5/0 اینچ از ته باک بالاتر باشد تا کثافات و جرم های ته نشین در باک داخل لوله نشوند .

بنزین نما
در مخزن بنزین یک محفظه کوچک نصب می کنند و متشکل است از یک رئوستا (مقاومت متغیر )و روی رئوستا یک اهرم لغزنده ای است که در انتهای آن شناور قرار گرفته است و وضعیت اهرم لغزنده به وسیله ارتفاع بنزین موجود در مخزن تعیین می گردد که به وسیله سوخت سنج مقدار بنزین موجود در باک در صفحه جلوی راننده مشخص می شود .

سیستم اصلی اندازه گیری
سیستم اصلی اندازه گیری در یک کاربراتور شامل مکانیزمی است که یک نسبت سوخت ـ هوای اساسی و تقریباً ثابت را , در محدوده وسیعی از سرعتها و بارها تأمین می کند . این مخلوط , تقریباً حداقل نسبت سوخت ـ هوای مفید برای توان کامل بستگی دارد . لذا برای عملکرد در حالت دریچه گاز نیمه باز , باید از تجهیزات تکمیلی در داخل کاربراتور استفاده شود .
سیستم اصلی اندازه گیری , معمولاً شامل یک یا چند ونتوری است , که هوا از آن عبور می کند . از افت فشار ایجاد شده در گلوگاه ونتوری درهنگام جریان هوا , به طور مستقیم یا غیر مستقیم , برای کنترل شدت جریان سوخت ( از طریق یک یا چند روزنه ) استفاده می شود . سپس سوخت با استفاده از یک شیپوره به صورت قطرات ریز , با هوای ورودی مخلوط می شود .

شکل 2 – الف-ونتوری به همراه سطح ورودی و سطح گلوگاه

شکل 2-ب-روزنه اندازه گیری سوخت با سطح

کنترل مخلوط
سیستم اصلی اندازه گیری کاربراتور , غالباً به نحوی طراحی می شود که دبی ها بالاتر از هوا , نسبت سوخت ـ هوایی در حدود 06/0 را تأمین کند . این نسبت سوخت ـ هوا تقریباً نمایشگر حداکثر اقتصاد در حالت دریچه گاز کاملاً باز می باشد و کمترین نسبت سوخت ـ هوایی است که در منحنی شکل 3 , برای یک مخلوط لازم می باشد . پس باید وسیله ای برای تغییر مخلوط پیش بینی شود , تا حداکثر توان در هنگام نیاز و بهترین اقتصاد در دریچه گاز نیمه باز به دست آید , و شرایط گذاری مختلفی نیز که بعداً بحث خواهد شد , حاصل شود .

شکل 3-نسبت سوخت و هوای بهینه بر حسب درصد BMEP حداکثر ,
برای موتور

سوزن اندازه گیری : یک راه تغییر نسبت سوخت ـ هوا , قرار دادن یک سوزن مخروطی شکل است , که درداخل و خارج روزنه اصلی سوخت , یا در داخل و خارج روزنه کمکی سوخت حرکت می کند . حرکت این سوزن ممکن است به صورت دستی و یا توسط یک مکانیزم خودکار صورت گیرد . یک سوزن اندازه گیری برای کنترل مخلوط , در شکل 4 نشان داده شده است .

شکل 4-کاربراتور با سوزن اندازه گیری در روزنه اصلی سوخت

کنترل مکش از پشت :
یک روش برای تغییر نسبت سوخت ـ هوا , که به مقدار زیادی درکاربراتورهای بزرگتر استفاده می شود , کنترل مکش از پشت است . نمودار این سیستم در شکل 5 نشان داده شده است .

شکل 5-کاربراتور با کنترل مکش از پشت
یک خط تهویه نسبتاً بزرگ , ورودی کاربراتور ( نقطه 1) را به بالای محفظه شناور متصل می کند . خط دیگر , شامل یک روزنه بسیار کوچک است , که بالای محفظه شناور را به گلوگاه ونتوری متصل می کند ( نقطه 2) . در مدت عملکرد , تنها مقدار کمی از جریان هوا در طول این دو خط , از نقطه 1 به نقطه 2 برقرار می باشد . وقتی شیر به مقدار زیادی باز شود , خط تهویه باز و فشار در محفظه شناور با ( ) برابر می شود , و روزنه سوخت به ازای ( ) عمل می‌کند . اگر سوپاپ کشویی بسته شود . محفظه شناور تنها با گلوگاه ونتوری مشارکت خواهد داشت . و فشار درروی سطح سوخت برابر با ( ) خواهد بود و درنتیجه ( ) صفرمی شود و هیچ سوختی جریان نخواهد داشت . با تنظیم شیر کنترل . ممکن است افت فشار نسبی در شیر و در روزنه کوچک تغییر کند , و هر گونه فشاری مابین ( و ) , ممکن است درمحفظه شناور نیز ایجاد شود . به ازای کنترل مکش از پشت ( ) دیگر برابر با ( ) ( رابطه ذکر شده , نخواهد بود . بلکه , عبارت است از :
که در آن ( ) فشار محفظه شناور است .

کنترل مخلوط برای جبران تغییر ارتفاع :
خاطر نشان شد که با افزایش ارتفاع , نسبت سوخت ـ هوا , متناسب با ( ) غنی خواهد شد . در کاربراتورهای هواپیما , سوزن اندازه گیری یا شیر کنترل مکش از پشت , توسط یک دمنده فانوسی فلزی آب بندی شده , که در ورودی کاربراتور جای دارد , تحریک میشود و به کار می افتد . دمنده از نیتروژن پر شده است , که می توان فرض کرد که مشابه با فشار و دمای هوای ورودی است . یعنی انبساط نیتروژن و حرکت دمنده , به ( ) بستگی دارد . در صورت وجود یک طرح مناسب , مقدار ( یا ( ) باید به گونه‌ای تغییر یابد که تمام تغییرات ( ) را جبران کن . البته در ارتفاعات , در نسبت – هوا , به دلیل تغییرات در هنگام تغییر نسبت جریان هوا به جریان هوای بحرانی ,اغتشاش وجود خواهد داشت .
کنترل مخلوط برای توان حداکثر :
کاهش توان حداکثر موتور با بستن دریچه گاز , غیر اقتصادی است . اگر نیازی به توان حداکثر وجود نداشته باشد , با رقیقتر کردن مخلوط تا حد دستیابی به شرایط حداکثر اقتصاد , برای نسبت سوخت ـ هوا در حالت دریچه گاز کاملاً باز , توان خروجی به صورت مطلوبتری کاهش می یابد . برای توان کمتر , دریچه گاز تدریجاً بسته می شود و نسبت سوخت ـ هوا در طول منحنی شکل 3 , در بهترین شرایط اقتصاد نگهداشته می شود.
وسیله ای که مخلوط را درحالت عدم نیاز به توان حداکثر , از حالت توان حداکثر تغییر می دهد , « سیستم صرفه جو» نامیده می شود . کنترل مخلوط صرفه جو , غالباً مشابه با عمل سوزن اندازه گیری است . تنها در حالت نیاز به توان حداکثر , سوزن کاملاً از روی روزنه سوخت برداشته می شود . در خودروها , سوزن اندازه گیری صرفه جو ممکن است به گونه ای به دریچه گاز متصل شود , که درهنگامی که دریچه گاز تقریباً کاملاً باز است سوزن اندازه گیر برداشته شده باشد . این عمل باعث تأمین مخلوط برای حداکثر توان , درهنگام باز بودن کامل باشد . این عمل باعث تأمین مخلوط برای حداکثر توان , در هنگام باز بودن کامل دریچه گاز است . گاهی اوقات سیستم صرفه جو , به گونه ای محدود می شود که بتواند شرایط غنی تر ساختن اضافی برای کنترل خودسوزی در توانهای خروجی بالا را ایجاد کند .
برای کنترل خودسوزی در یک موتور , که از یک تپه با شیب تند صعود می کند , یا شتاب می گیرد ,« قبل از » اینکه دریچه گاز به مقدار زیادی باز شود , باید عمل غنی تر شدن صورت گیرد , زیرا در سرعتهای کم , موتور از نظر امکان وقوع خودسوزی آماده تر است .در عملکرد در جاده های کفی , تنظیم دریچه گاز ( همچون حالت فوق ) موجب خودسوزی نمی شود , و این به خاطر سرعت بالای موتور است . از آنجایی که در یک تنظیم دریچه گاز معین , همواره غنی تر شدن مورد نظر نمی باشد , در برخی از خودروها , صرفه جو توسط فشار مانیفولد عمل می کند . وقتی دریچه گاز باز می شود , فشار مانیفولد بالا می رود . تغییر فشار مانیفولد بر روی پیستونی عمل می کند که سوزن اندازه گیری را بلند می کند . به دلیل اصطکاک در مانیفولد , فشار مانیفولد در یک موتور دارای دور بالا ودریچه کاملاً باز , کمتر از یک موتور دارای دور پایین با دریچه گاز کاملاً باز است . پس اگر صرفه جو به نحوی تنظیم شده باشد که در سرعتهای زیاد , در دریچه گاز کاملاً باز و مخلوط را غنی کند , در سرعت کم و در حالتی کمتر از دریچه گاز کاملاً باز نیز مخلوط را غنی می کند . در صورت وجود خودسوزی , این امر یک مزیت است , زیرا در فشار مانیفولد یکسان , خودسوزی ممکن است در سرعت کم موتور وجود داشته باشد , ولی دردور زیاد موتور وجود نداشته باشد .مثالهای مربوط به هر دو نوع صرفه جو , در شکلهای الف ـ 6 و ب ـ 6 نشان داده شده اند .
در موتورهای دور ثابت , صرفه جو گاهی اوقات توسط وسیله اندازه گیری هوا عمل می کند و در نتیجه , غنی شدن در نزدیکی ظرفیت هوای حداکثر رخ می دهد . در موتورهای دور متغیر .این امر رضایتبخش نیست , زیرا اگر صرفه جو به نحوی تنظیم شده باشد که در سرعتهای زیاد ودر نزدیکی حالت دریچه گاز کاملاً باز عمل کند , در هنگام عملکرد در سرعتهای پایین ودریچه گاز کاملاً باز , دچار نقصان می شود , زیرا ظرفیت هوای سرعت کم به اندازه کافی زیاد نمی باشد .

شکل الف – 6 – صرفه جوی عمل کننده شکل ب-6-صرفه جویی از طریق
از طریق دریچه گاز ,در یک کاربراتور فشار مانیفولد , در یک کاربراتور
قطع دور آرام ( خاموش کردن ) :
یک موتور خودرو در حالت دور آرام , تنها با قطع اشتعال متوقف می‌شود .
در موتورهایی با عملکرد بالا و بخصوص در نوع هوا خنک , در حالت دور آرام , ممکن است موتور کاملاً گرم باشد , زیرا سرعت جریان هوا ا روی سطوح خنک شونده پایین است . وقتی اشتعال خاموش و موتور تا حد توقف کند شود , گاه اوقات در یک یا دو سیلندر , پیش اشتعال رخ می دهد . به دلیل rpm پایین , اینرسی چرخ طیار یا ملخ , بریا انتقال پیستون به نقطه مرگ بالا کافی نمی باشد , و موتور به عقب پس می زند و یا در جهت خلاف دوران می کند . معکوس شدن جهت ممکن است موجب تنشهایی ناخواسته , درقطعاتی مانند سیستم دنده سوپر شارژر شود و در نتیجه , در صورت امکان باید از آن اجتناب شود .
در هنگام متوقف ساختن یک موتور ازاین نوع , دریچه گاز اندکی باز می‌شود , تا سرعت دورآرام بالارود . درصورت وجود اشتعال , کنترل مخلوط به سمت وضعیت قطع دورآرام حرکت می کند . این حرکت بر روی یک شیر عمل می کند , و کلیه روزنه های سوخت را به طور کامل می بندد . موتور ممکن است با استفاده از سوختی که هنوز در مانیفولد ورودی موجود است چند بار آتش شود , اما با کم شدن سرعت موتور تا حدی که امکان پس زدن وجود داشته باشد , مخلوط سوخت ـ هوا برای آتش شدن بسیار رقیق می شود و لذا موتور به نرمی متوقف , و سپس اشتعال قطع می شود .

سیستم دور آرام : در شکل 7 , نشان داده شد که برای نگهداشتن نسبت سوخت ـ هوا در بهترین اقتصاد سوخت , بر طبق منحنی بهینه شکل 3 , سیستم اصلی اندازه گیری نه تنها مخلوط را دردبی های کم هوا غنی نمی کند , بلکه دردور آرام ابداً سوختی راتأمین نمی کند . پس برای جبران این مشکل درسیستم اندازه گیری , باید سیتم اندازه گیری سرعت کم یا دور آرام درنظر گرفته شود .

شکل 7 – تاثیر لبه شیپوره بر روی نسبت سوخت به هوا , در یک سیستم اندازه گیری اصلی
در یک سیستم رایج دورآرام ,مانند آنچه درشکل 8 نشان داده شده است , یک لوله سوخت کوچک از محفظه شناور , به نقطه ای که در مجاورت دریچه گاز می باشد , کشیده شده است . این لوله غالباً دارای یک روزنه سوخت ثابت است . وقتی دریچه گاز بسته می شود , مکش مانیفولد افزایش می یابد و سوخت اضافه ای که از طریق روزنه اندازه گیری دور آرام دریافت شده است , از مواضع باز b و c تخلیه می شود . زمانی که فشار مانیفولد زیاد است , از هوای خروجی نقطه a , برای جلوگیری از سیفوناژ سوخت از محفظه شناور استفاده میشود .

شکل 8-سیستم رایج دور آرام یک کاربراتور
با کاهش جریان هوا , جریان سوخت ناشی از سیستم دور آرام افزایش می‌یابد و ممکن است که یک مخلوط بیش از حد غنی در حالت دریچه گاز تقریباً بسته از سیستم دور آرام به دست آید . اندکی باز شدن موضع b , موقعی که لبه صفحه دریچه گاز از روی آن عبور کند , سوخت را تخلیه می کند .وقتی این امر رخ دهد , فشار هوا در موضع باز b , بسیار بیشتر از فشار هوا در موضع باز c می شود . پس هوا وارد b می شود و میزان مکش روی سیستم دور آرام کاهش می یابد . این عمل موجب آن می شود که نسبت سوخت ـ هوای دور آرام , از غنی شدن بیش از حد دور نگهداشته شود . پیچ سوزنی برای باز شدن c برای مخلوط دور آرام به صورت دستی تنظیم می‌شود .
اغلب سیستمهای دور آرام , برای تجزیه و تحلیل بسیار پیچیده اند , و طرح نهایی نتیجه آزمایشهای گوناگونی است که صورت گرفته اند . مجموع سیستم دور آرام , سیستم صرفه جو و سیستم اصلی اندازه گیری جریان سوخت , باید بتواند مراحل شکل 3 را تقریب کند .

پمپ شتاب :
لازم است که در هنگام باز شدن ناگهانی دریچه گاز , موقتاً یک مخلوط غنی برای مانیفولد تأمین شود , زیرا هوای تأمین شده اضافی سریعاً به موتور میرسد, در حالیکه قسمتی از سوخت اضافی , احتمالاً حتی چند ثانیه بعد از باز شدن دریچه گاز نیز ممکن است به موتور نرسد .
شکل 9 , یک نوع پمپ شتاب را نشان می دهد . پمپ شامل یک پیستون است که از طریق یک فنر , به یک میل پیستون متصل است . پیستون در داخل یک سیلندر عمل می کند . سوخت از محفظه شناور وارد سیلندر , که دارای یک خروجی به سمت مانیفولد ورودی است , می شود . میل پیستون به گونه ای متصل است که با باز شدن دریچه گاز , پیستون به داخل سیلندر حرکت کند . وقتی دریچه گاز به آرامی حرکت کند , سوخت داخل سیلندر پمپ می تواند از طریق مجراهای کوچکی , به داخل محفظه شناور برگشت داده شود . وقتی دریچه گاز به طور ناگهانی باز شود , میل پیستون به پایین می رود ,و فنر را می فشارد . سپس فنر , پیستون را به پایین می برد , و سوخت داخل سیلندر پمپ . به داخل جریان هوای مانیفولد , که موقتاً رقیق شده است , پاشیده می‌شود .

شکل 9 – مکانیزم پمپ شتاب یک کاربراتور

ساسات: برای تأمین مخلوطهای غنی , لازم است برای استارت زدن درحالتهای سرد و گرم , کاربراتور به یک شیر پروانه ای به نام ساسات مجهز باشد . این شیر مابین ورودی کاربراتور ( نقطه 1) و گلوگاه ونتوری (نقطه 2) قرار می گیرد . شکل 10 یک ساسات را نشان می دهد . با اندکی بستن ساسات ,نسبت به حالت عادی عبور هوا از ونتوری , افت بیشتری مابین نقاط 1.2 به وجود می آید . این مکش قوی درگلوگاه ونتوری , مقدار بسیار زیادی از سوخت را از داخل شیپوره بیرون می کشد , و به اندازه کافی از اجزای سبک سوخت , برای فرستادن به داخل سیلندر فراهم می کند . لذا نسبت سوخت تبخیر شده با هوا , در داخل محدوده قابل اشتعال قرار می‌گیرد . ساساتها گاهی اوقات به همراه مجرای کنارگذری که توسط یک فنر کار میکند , ساخته می شوند . درنتیجه پس ازاستارت زدن موتور , افت فشار زیاد و خفقان بیش از حد وجودندارد و ازاین رو به rpm بالاتری می توان دست یافت . از آنجایی که مقدار خفقان , به دمای اجزای موتور بستگی دارد . ساساتها اغلب توسط یک ترموستات کنترل می شوند .
راه اندازی : مرحله خفقان , مستلزم چند دور گشتن موتور است , تا مانیفولد و سیلندرها , از مخلوط غنی پر شوند , لذا این روش برای موتورهای دارای استارت الکتریکی , مناسبترین روش است . در گذشته , موتور هواپیماها با چرخاندن دستی ملخ و یا با استفاده از استارتهای اینرسی , که درآنها انرژی چرخ طیار تنها برای گرداندن چند دور ازموتور کافی بود , شروع به کار می کردند . برای تأمین یک مخلوط غنی , برای راه اندازی موتور هواپیماها , بدون چرخش اولیه , از یک پمپ اولیه دستی استفاده می شود . دراین پمپ , سوخت مایع از طریق یک سیستم ویژه متشکل ازلوله های کوچک , به دریچه های ورودی چند سیلندر پمپ می شود . با این سیستم , یک یا دو سیلندر , با اولین گردش موتور , برای اشتعال آماده می شوند .

شکل 10-ساسات (شیر خفقان) با کنارگذر فنری

کاربراتور پاششی
در برخی از سیستمهای غیر متداول , سوخت در گلوگاه ونتوری ,وارد جریان هوا می شود . تبخیر سوخت ممکن است دمای مخلوط را آنقدر پایین بیاورد , که رطوبت موجود در هوا یخ بزند . وقتی این امر رخ می دهد , یخ بر روی دریچه گاز جمع می شود , و ظرفیت هوای موتور تا مقدار خطرناکی پایین می آید , و با اینکه درداخل ونتوری , شکل و مشخصه های اندازه گیری عوض می شود . پس بهتر است که سوخت درنقطه دیگری از سیستم ورودی وارد شود , به نحوی که دما یا حرکت اجزا از تشکیل یخ جلوگیری کند. موقعیت مورد نظر بعد از دریچه گاز و درریشه پروانه سوپر شارژر می‌باشد . البته هنگامی که بتوان شیپوره سوخت را باتوجه به جریان هوای داخلی سیستم ورودی در وضعیت مناسبی قرار داد , توزیع بهبود می یابد .

شکل 11 – نمودار یک کاربراتور پاششی

اصول کار : کاربراتورهای پاششی , بر طبق اصول کاربراتورهای رایج نوع شناوری عمل می کنند . البته جریان سوخت به طور غیر مستقیم ,توسط افت فشار ونتوری تأمین می شود . شیپوره سوخت می تواند درمحل مورد نیاز در داخل کاربراتور تعبیه شود . فشار موجود در شیپوره برای اتمیزه کردن سوخت , ممکن است نسبتاً بالا باشد . محفظه شناور , برای پروازهای نمایشی مناسب نیست , زیرا برای عملکرد صحیح , باید در حالت تراز قرار گیرد . شکل 11 , نمایشی از یک کاربراتور پاششی است . جریان هوای موتور توسط دریچه گاز صورت می گیرد . در هنگام جریان هوا , در ونتوری افت فشار معمولی ( ) رخ می دهد . فشار گلوگاه ( ) به محفظه B منتهی می شود , در حالی که فشار کل ورودی ( ) توسط لوله های فشار قوی تقویت شده و به محفظه A منتقل می شود و در نتیجه , دیافراگمی که این دو محفظه را از هم جدا می کند , دارای اختلاف فشاری می شود که بر روی ( ) عمل‌می کند . این فشار که بر وری سطح دیافراگم عمل می کند , نیرویی ایجاد می کند که میله اتصال دهنده مابین دیافراگم محفظه هوا و دیافراگم مابین محفظه های سوخت C و D را حرکت می دهد . حرکت این میله , باعث عملکرد یک سوپاپ می شود , و اجازه می دهد تا سوخت تحت فشار پمپ سوخت , وارد محفظه D شود .

شکل 11
این سوخت تا هنگام رسیدن به شیپوره , از میان روزنه های مختلف اندازه گیری سوخت عبور می کند . محفظه C به شیپوره روزنه های سوخت متصل است . وقتی سوپاپ سوخت , دراثر ( ) مابین دیافراگم هوا باز می‌شود , مقدار جریان سوخت از میان روزنه ها و خروجی شیپوره افزایش می یابد . افزایش افت فشار ( ) در عرض روزنه های سوخت , که ناشی از افزایش جریان سوخت است , به محفظه های C و D ارتباط مییابد , وقتی ( ) برابر با ( ) شود , نیروی اعمالی بر روی دیافراگم سوخت مساوی و مخالف نیروی اعمالی بر روی دیافراگم هوا می شود , ودیگر سوپاپ بیش از آن باز نمی شود . عملکرد کاربراتور نسبت به فشاری که برای عملکرد شیپوره افشانه لازم است و یا مقدار فشار پمپ سوخت چندان حساس نمی باشد و فشار پمپ سوخت تنها باید به مقدار زیادی بیشتر از مقدار لازم برای باز شدن شیپوره باشد . برای مثال, فرض کنیم ( ) باشد , فشار لازم برای عملکرد شیپوره Psi 5 و فشار پمپ سوخت Psi 15 است . به ازای ( ) , سوپاپ تا آنجایی باز می شود که روزنه های سوخت ( ) تولید کنند . سپس فشار داخل محفظه C , برابر با فشار شیپوره Psi 5 و فشار داخل محفظه D برابر با فشار شیپوره + = می‌شود . در این حالت , سوپاپ درچنان وضعیتی است که افتی از 15 تا Psi 8 ایجاد می کند . اگر فشارپمپ تا Psi 17 بالا رود , سوخت بیشتری از سوپاپ و روزنه ها جریان می یابد . این امر باعث می شود که فشار داخل محفظه D , بزرگتر از Psi 8 و بزرگتر از شود , و میله به سمت چپ رانده شود . البته تا هنگامی که فشار محفظه D مجدداً به Psi 8 برسد , سوپاپ بسته باقی می ماند .
دور آرام : برای دور آرام و غنی شدن برای بهترین اقتصاد دردبی های کم هوا , از یک فنر کوچک استفاده می شود , که نیروی کوچکی بر روی دیافراگم سوخت اعمال می کند , که تمایل به باز نگهداشتن سوپاپ دارد . در هنگام عملکرد فنر دردور آرام :

که درآن نیروی فنر دردور آرام به ازای اینچ مربع سطح دیافراگم است . با جایگزینی داریم :

ازآنجایی که ثابت است . با بسته شدن دریچه گاز وکوچکتر شدن , مقدار F افزایش می یابد . تأثیر فنر دور آرام مشابه با لبه شیپوره «منفی» در یک کاربراتوری دارای شناور می باشد . برای اجتناب از نسبتهای سوخت ـ هوای بالا دردبی های کم هوا , باید اتصالی برای دریچه گاز ایجاد شود , تا با بسته شدن دریچه گاز , کاهش می یابد .
جبران تأثیر ارتفاع : جبران تأثیر ارتفاع , با استفاده از روش کنترل مکش از پشت انجام می گیرد . یک شیر کنترل جرم مخصوص , در خط لوله مابین ورودی کاربراتور ( فشار P1 ) و محفظه A قرار دارد . مقدار کمی از هوای خروجی ,محفظه های A و B را به هم وصل می کند . درارتفاعات پایین , که جرم مخصوص هوا بالاست , شیر به طور خودکار باز است , محفظه A در فشار P1 است و می باشد . درارتفاعات , که پایین است و نسبت سوخت ـ هوا تمایل به افزایش دارد , شیر خودکار اندکی بسته
می شود . درصورت وجود جریان اندک هوا ازمیان هوای خروجی از نقطه 1 تانقطه 2 , افت فشار در شیر خودکار . باعث می شود و درنتیجه میشود , به خاطر ساختار کاربراتور = می شود . پس به ازای عملکرد شیر خودکار می شود و نسبت سوخت ـ هوا تا رسیدن به مقدار صحیح , کاهش می یابد ...

بخشی از منابع و مراجع پروژه دانلود رایگان بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری
1-اصول کارکرد موتورهاب بنزینی انژکتوری ؛ مترجم: مهندس سیدهادی ریاضی .
2-سیستم های تزریق سوخت الکترونیکی ؛ اتومبیل های بنزینی با کنترل ECU , مترجم : دکتر مسعود پهلوان شریف .
3-موتورهای احتراق داخلی ؛ تالیف : آر . آر . رگفسکی . ترجمه : کوروش امیر اصلانی فرامرز آشنای قاسمی و مهرداد نوری خاجوی .

لینک کمکی