در این مطلب به بررسی انواع سیستمهای سوخترسانی موتور خودرو خواهیم پرداخت و تفاوتهای سیستم MPI و GDI را بیان خواهیم کرد.
یکی از مهمترین موضوعات در پیشرانه خودرو که تأثیر مستقیمی روی قدرت و راندمان دارد، شیوه تحویل سوخت است. علاوه بر این، نسبت مخلوط سوخت و هوا هم باید بهدقت تنظیم شود. بدین منظور، خودروسازان از کاربراتور به سمت سیستم سوخترسانی انژکتوری حرکت کردند. این سیستم اولین بار در دهه ۵۰ میلادی استفاده شد و شورلت کوروت یکی از اولین خودروهایی بود که از تکنولوژی سوخترسانی انژکتوری بهرهمند شد. بااینحال، سیستم انژکتوری تا دهه ۸۰ در خودروها متداول نشد. امروز اما رایجترین سیستم سوخترسانی به موتور از نوع انژکتوری چند نقطهای یا MPI و تزریق مستقیم سوخت یا GDI است. ازاینرو، در ادامه قصد داریم به تفاوتهای این دو نوع سیستم سوخترسانی بپردازیم و ببینیم چرا برخی از خودروسازان مثل تویوتا از هردو سیستم بهصورت همزمان استفاده میکنند.
تزریق سوخت چیست؟
تزریق سوخت روشی برای تحویل سوخت به موتور با استفاده از انژکتورهای فشار بالا است. درمجموع، چهار نوع سیستم تزریق سوخت وجود دارد:
- تزریق تک نقطهای یا SPI
- تزریق چند نقطهای یا MPI
- تزریق مستقیم یا GDI
- تزریق دوگانه
در همه این سیستمها از انژکتور استفاده میشود که توسط کامپیوتر کنترل میشود. انژکتور تحتفشار خاصی کار میکند و سوخت را به شکل پودر شده به موتور میرساند.
تزریق سوخت تک نقطهای
این نوع سیستم تزریق سوخت که به آن تزریق سوخت دریچه گاز یا TBI هم گفته میشود، درواقع سیستم انژکتوری اولیه بود که بیشتر در دهههای ۸۰ و ۹۰ استفاده میشد. در این سیستم معمولاً یک انژکتور در داخل بدنهٔ دریچه گاز قرار میگیرد و سوخت قبل از ارسال به منیفولد ورودی با هوا ترکیب میشود. فشار سوخت در این نوع انژکتور حدود ۱۲ psi است. این سیستم تزریق سوخت هرچند بهصورت کامپیوتری و الکترونیکی کنترل میشد و دقت و کارایی بیشتری نسبت به کاربراتور دارد ولی مثل کاربراتور، نمیتواند میزان سوخت دقیق و برابری را به سیلندرها تحویل دهد زیرا فقط یک انژکتور وظیفه سوخترسانی به همه سیلندرها را بر عهده دارد. درواقع، سیستم انژکتور تک نقطهای از برخی لحاظ مثل مخلوط کردن سوخت و هوا و ارسال آن به منیفولد ورودی کاملاً مشابه کاربراتور عمل میکند؛ بنابراین، هرچند انژکتور تک نقطهای جایگزین کارآمدتری برای کاربراتور بود ولی نمیتوانست با سیستمهای پیشرفتهتر امروزی رقابت کند.
نقاط قوت سیستم تزریق سوخت تک نقطهای
تولید ارزان
طراحی ساده
کارآمدتر از کاربراتور
نقاط ضعف سیستم تزریق سوخت تک نقطهای
بهاندازهٔ MPI و GDI کارآمد نیست
بهاندازهٔ MPI و GDI دقیق نیست
تزریق سوخت چند نقطهای
این متداولترین نوع سیستم تزریق سوخت در خودروهای سراسر جهان است. در این سیستم برخلاف SPI، برای هر سیلندر از یک انژکتور مجزا استفاده میشود. این انژکتورها روی منیفولد ورودی نصب میشوند و سوخت را پشت سوپاپ هوا میپاشند. سیستم تزریق سوخت چند نقطهای توسط کامپیوتر یا همان ECU کنترل میشود و فشار سوخت انژکتورها معمولاً بین ۴۰ تا ۵۰ psi است. سیستم MPI به دلیل انطباقپذیری و دقت بالا، توسط اکثر خودروسازان جهان مورداستفاده قرار گرفت. اولین خودرویی که از این نوع سیستم سوخترسانی استفاده کرد شورلت کوروت بود. در حال حاضر تمام خودروهای داخلی از پراید گرفته تا پژو و دنا از سیستم سوخترسانی MPI استفاده میکنند.
نقاط قوت سیستم تزریق سوخت چند نقطهای
- کاهش مصرف سوخت
- تنظیمات دقیق برای شرایط مختلف
- کارآمدتر از کاربراتور و انژکتور تک نقطهای
نقاط ضعف سیستم تزریق سوخت چند نقطهای
- بهاندازهٔ GDI کارآمد نیست
- تولید گرانتر
- افزایش صدای موتور
تزریق مستقیم سوخت
سیستم تزریق مستقیم سوخت اولین بار در پیشرانههای دیزلی استفاده شد. در این سیستم، انژکتورها روی محفظهٔ احتراق قرار میگیرند و سوخت را مستقیماً داخل سیلندرها میپاشند. سیستم GDI با فشار بسیار بالایی کار میکند تا بتواند بر فشردهسازی هوای داخل سیلندر غلبه کند. فشار سوخت در سیستم GDI میتواند به ۲,۹۰۰ psi برسد. این سیستم برای کارکرد انژکتورها به یک پمپ مکانیکی فشار بالا و یک پمپ کمفشار برای انتقال بنزین از باک به موتور نباز دارد. در بازار کشورمان خودروهایی مثل فونیکس FX، کیامسی J7 و لاماری ایما از سیستم تزریق مستقیم سوخت استفاده میکنند. سیستم تزریق سوخت GDI هرچند راندمان موتور را بسیار افزایش میدهد اما مشکلاتی را هم به دنبال دارد. مهمترین مشکل این موتورها تجمع کربن روی سوپاپ هوا است. در موتورهای MPI چون بنزین از طریق سوپاپ هوا وارد سیلندر میشود، سوپاپها را تمیز میکند اما در موتور GDI چون بنزین مستقیماً داخل سیلندر پاشیده میشود، بهمرور زمان کربنهای برگشتی روی سوپاپ هوا جمع شده و میتواند در ورود هوا به سیلندر اختلال ایجاد کند که این مشکل عملکرد موتور را کاهش خواهد داد.
نقاط قوت سیستم تزریق مستقیم سوخت
- افزایش قدرت
- دقت بسیار بالا
- کاهش مصرف سوخت
نقاط ضعف سیستم تزریق مستقیم سوخت
- تولید گرانتر از MPI
- نیاز به تمیز کردن دورهای
- نیاز به ابزارهای خاص برای سرویس
- حساسیت به کیفیت سوخت مصرفی
تزریق دوگانه سوخت
در سیستم تزریق سوخت دوگانه بهطور همزمان از هردو سیستم MPI و GDI استفاده میشود و بنابراین هر سیلندر به دو انژکتور مجهز خواهد بود. استفاده از دو سری انژکتور قدرت و قابلیت اطمینان موتور را افزایش و مصرف سوخت را کاهش میدهد. همانطور که در بالا گفتیم، در سیستم GDI بهمرور زمان کربن روی سوپاپهای هوا جمع میشود و این مشکل میتواند تا جایی پیش برود که مانع از بسته شدن سوپاپ هوا شود. در این صورت، احتمال برخورد سوپاپهای هوا با پیستون وجود خواهد داشت که به موتور آسیب جدی وارد میکند. با استفاده از سیستم تزریق دوگانه ازآنجاییکه یکی از انژکتورهای هر سیلندر سوخت را پشت سوپاپ هوا میپاشد، مشکل تجمع کربن برطرف خواهد شد؛ بنابراین، در سیستم تزریق سوخت دوگانه بهترین ویژگیهای MPI و GDI باهم ترکیب میشود و کارایی موتور به حداکثر میرسد. فورد موستانگ، تویوتا تاکوما و شورلت کوروت C8 ZR1 ازجمله خودروهایی هستند که از سیستم تزریق سوخت دوگانه استفاده میکنند.
نقاط قوت سیستم تزریق دوگانه سوخت
- فوقالعاده کارآمد
- از بین بردن مشکل تجمع کربن GDI
- بهبود گشتاور و پاسخگویی موتور
نقاط ضعف سیستم تزریق دوگانه سوخت
- ساخت بسیار گرانقیمت
- قطعات بیشتر و احتمال خرابی بیشتر
کدام سیستم تزریق سوخت بهتر است؟
بهترین سیستم تزریق سوخت امروزی قطعاً تزریق دوگانه خواهد بود زیرا ثابت شده که این سیستم باعث کاهش مصرف سوخت، کاهش آلایندگی و افزایش قدرت موتور میشود اما این نوع سیستم سوخترسانی خیلی فراگیر نیست و فقط تعداد محدودی از خودروسازان از آن استفاده میکنند؛ بنابراین، اگر قرار باشد سیستم تزریق سوخت دوگانه را در نظر نگیریم، توصیه میکنیم سراغ خودروهای MPI بروید. همانطور که توضیح دادیم، در موتورهای MPI سوخت پشت سوپاپ هوا پاشیده میشود و از این طریق، سوپاپهای هوا از رسوبات کربن پاک میشوند اما وقتی سوخت مستقیماً داخل سیلندر پاشیده شود، با سوپاپ تماس نخواهد داشت و درنتیجه باعث رسوب کربن روی سطح سوپاپهای هوا میشود. به همین دلیل، نگهداری یک موتور GDI در قیاس با MPI میتواند پرهزینهتر باشد.
آرین
۸ شهریور ۱۴۰۳یه سوال ببخشید مقاله راجب به رینگ پیستون داربم تو پدال؟
Taha Ayoobi
۹ شهریور ۱۴۰۳https://www.pedal.ir/training/piston-ring/
آرین
۹ شهریور ۱۴۰۳ممنون. از شما طاها جان
Taha Ayoobi
۱۱ شهریور ۱۴۰۳قربان شما،
سلامت باشید.
R@min
۸ شهریور ۱۴۰۳سیستم دو پورت تا اونجایی که می دونم فقط در موتورهای تویوتا و فورد و اخیرا در C8 ZR1 استفاده میشه و درسته بسیار گرونه که حتی برای برندهای لوکس هم استفاده نمی کنن اما تویوتا و فورد برای حفظ دوام و اعتبار زیر بار این هزینه رفتن.
amirkhanzadeh
۸ شهریور ۱۴۰۳موتور های تویوتا همیشه قابل اعتماد و بادوام هستند
مخصوصا سری وان جی ار
JaMsHiD_R1988
۸ شهریور ۱۴۰۳دوتا انژکتور ، دوتا شمع ، دوتا کوئل . ترکیب برنده برای ماشینی که قراره تیونینگ بشه
amirkhanzadeh
۹ شهریور ۱۴۰۳دقیقا
amirboss
۸ شهریور ۱۴۰۳یه چیزی که فراموش شد بهش پرداخته بشه در مورد سیستم سوخت MPI قابلیت خنک کنندگی سوپاپ هوا و عمر بیشتر این قطعه حساس هست.
سوپاپ دود رو معمولا از ترکیب چندین فلز سخت و مقاوم به گرما و توخالی میسازن ولی سوپاپ هوا رو به دلیل انبساط و انقباض حساب شده از فولاد ساخته میشه.
🇰🇷
۸ شهریور ۱۴۰۳چه خوب شد که راجع به حساسیت GDI به بنزین بحث شد
SS
۸ شهریور ۱۴۰۳در مورد GDI توضیح داده نشد که با اقداماتی مثل نصب oil catch can میشه کربن روی سوپاپ ها رو به حداقل رسوند
همچنین با استفاده از بلست پوست گردو میشه بدون باز کردن موتور مقدار زیادی از کربن دیپوزیت ها رو از بین برد
من از چند مکانیک خارجی کار سوال کردم و خیلی با این روش آشنایی نداشتن ولی احتمالا در آینده نزدیک رایج بشه
برای ماشین های اروپایی جدید مثل VW یک سرویس عادی شده که باید هر چند سال یکبار باید انجام بشه
به گفته نمایندگی و مکانیک بنزین سوپر داخل کشور هم باعث افزایش دوده میشه ولی صحت و سقمش رو نمیدونم
—-
بهترین نوع همونطور که اشاره شد دوگانه هست که بهترین عملکرد و مصرف سوخت رو داره اما هزینه ساخت و نگهداریش بیشتر هست
ابی
۸ شهریور ۱۴۰۳این مشگل به راحتی حل میشه شما سالی یکبار با اسپری انژکتور از طریق دریچه گاز سوپاپها و داخل سیلندر رو شستشو میدی و مشگل کربن گرفتن سوپاپ هوا با هزینه بسیار کمی حل میشه
RD 1600cc
۸ شهریور ۱۴۰۳کاهش مصرف سوخت برای ماشین های چینی دارای GDI پشتیبانی نمیشود.
Dark Knight
۸ شهریور ۱۴۰۳در کل توصیه میشه کسی که میخواد ۴ سیلندر های کره ای مثل سانتافه ، سورنتو ، اپتیما یا سوناتا رو بخره سمت gdi بره که قدرت و گشتاور بیشتری داره ( یک مقدار قدرت بیشتر ) ولی تجربه شخصی خودم از رانندگی با سانتافه mpi و gdi نا امید کننده بود چون واقعا این قدرت بیشتر تاثیری روی شتاب ماشین نداشت و همچنان تو سبقت گرفتن ها اذیت میکرد به همین دلیل از نظر من تنها دلیل منطقی برای خرید موتور gdi تو ماشین های کره ای ، کاهش احتمال یاتاق زدن هست نسبت به mpi هست و بماند که موتور gdi به کیفیت بنزین و روغن هم خیلی حساس هست
فرشاد
۱۲ شهریور ۱۴۰۳دوست عزیز مبحث یاتاقان زدن در ماشین هیوندای کاملا متقاوت است و سیستم mpi یا dgi ارتباطی ندارد.
و این ادعای بی اساس مکانیکها است
دلیل اصلی بالانسر oil pump است در صورت ضعف بالانسر ماشین یاتاقان میزنه
ali_x76
۸ شهریور ۱۴۰۳ماشین های gdi داخل ایران میتونن کیت واترمتانول نصب کنن (حدود ۴۰ تومن قیمت کیتشه) هم سوپاپ و رانر ورودی رو تمیز میکنه، هم آستانه ناک رو بالاتر میبره و در کل عمر مفید موتور رو بیشتر میکنه.
محمدرضا اشتری - دبیر سایت پدال
۸ شهریور ۱۴۰۳بله من هم شنیدم حدود 30 تا 40 میلیون تومن البته پول کمی نیست و این تجهیز قطعا گارانتی باطل می کنه
آرین
۹ شهریور ۱۴۰۳خودرو های کره ای دسته دوم که گارانتی شون تموم شده میتونن استفاده کنن به نظر من ارزشش رو داره
هوشنگ بایی
۸ شهریور ۱۴۰۳ممنون بابت این نوع مقالات خوب و آموزنده من یه ام جی 550مدل 2010دارم بعد از 13،14سال به علت شکستگی یکی از پیستونهای ماشین ناچار شدیم موتور رو تعمیر کنم ناگفته نماند نزدیک به یه سال با پیستون شکسته باهاش مسافرت و مسابقه وکل کل هم داشتم بعد از باز کردن سر سیلندر مکانیک میگفت ماشین قبلاً باز شده چون از بس تمیز بود داخل سیلندر وسرسیلندر حتی واشر سرسیلندر اینقدر سالم و تمیز بود که خودشو دو باره بست من فقط یه دست رینگ و پیستون خریدم و لاستیک کیت سوپاپ که تراشکار موقع سرویس اونارو پاره کرد جالب این نکته بود که تا حالا سوزن انژکتور های ماشین رو سرویس نکرده بودم تنها نقطه سیاه تاج پیستون بود که اونم کربنی نبود ،حالا نمی دونیم سیستم پاشش سوخت ماشین از چه نوعی هست
AMIN (M.A.S)
۸ شهریور ۱۴۰۳تو موتورای تک کاربراتی و انژکتور تک نقطه به خاطر اینکه کلا یه نقطه برای ارسال یا تزریق سوخت هست و کانال های مربوط به این نقطه که سوختو برسونن ، تامین سوخت واسه سیلندرا بیشتر براساس انتشار عمل میکنه یعنی به اولین جایی (سیلندری) که میرسه سوخت بیشتری میده و سیلندرای بعدی چون قبلا میزان بیشتری سوخت به سیلندرای قبلی رسیده سوخت کمتری دریافت میکنن و تقسیم تا حدودی نابرابر میشه
یعنی این چیزی که تو شکل میبینید تقریبا شماتیکه تو واقعیت اون سیلندرای دورتر سوخت کمتری میگیرن و این تو موتورایی که تعداد سیلندر بیشتری دارن خیلی قابل توجه تر میشه
راه حلش تو کاربرات تا حدودی استفاده از چن تا کاربراته تو خیلی موتورام میبینیم ولی تو انژکتور حاصل راه حل شده اینکه به جای اینکه با یه سوزن تزریق شه بعد تقسیم بشه از همون اول تقسیم میشه و با سوزن جداگانه به هر سیلندر تزریق میشه یعنی همین سیستم MPI
دوو اسپرو ها مدل ۹۲ و ۹۳ شون انژکتور تک سوزنه هستن مدل ۹۴ به اینور انژکتور چند سوزنه شدن
ولی تزریق سوخت به روش ترکیبی MPI و GDI خیلی ایده جالبیه حالا نمدونم اول کی آورده ولی من اولین بار تو کوروت دیدم مزیت اصلیشم همین جلوگیری از جمع شدن دوده هست و فک کنم فشار روی موتور هم کاهش میده چون بار تزریق فقط رو بخش GDI نیست
خیلی خوشم اومد خلاصه 😂
غلامرضا کرباسیان
۸ شهریور ۱۴۰۳سلام
مقالات بسیار مفید و ارتقا دهنده دانش مشتری ها در خصوص خودرو هااست.
اولا ممنون از نویسنده مقاله ، دوماه در خصوص نحوه تعمیر و نگهداری هم مطالب گذاشته شود.
امیر
۸ شهریور ۱۴۰۳باسلام
آیا مشکل دوده که برای سوپاب بنزین داریم . این مشکل برای سوپاب دود نمی باشد . چرا ؟
# هردو سوپاپ در داخل یک محفظه احتراق می باشند . چرا مشکل دوده برای سوپاپ دود نیست؟
Soroush.SS
۹ شهریور ۱۴۰۳سلام. سوپاپ ورودی به دلیل قرار گرفتن در برابر فشار بالای احتراق به حالت فولاد توپر ساخته میشه که این باعث میشه سوپاپ ورودی در زمان کارکرد خودرو و انتشار سوخت و هوا و حتی خاموشی خودرو سوپاپ منقبض و منبسط بشه ولی سوپاپ خروجی از چند آلیاژ ساخته شده و همانند سوپاپ ورودی از یک آلیاژ نیست و سوپاپ خروجی ساختار توخالی داره که این باعث سبکتر شدن و زودتر خنک شدن سوپاپ هم میشه. چون سوپاپ خروجی همیشه در معرض گرما و گاز احتراق هست و ترکیب چند آلیاژ ضد رسوب و دوده هست در نتیجه دوده کربنی بهش نمیچسبه یا کمترین مقدار ممکن دوده کربن رو به خودش میگیره اما سوپاپ ورودی به علت تک آلیاژی بودن و قرار گرفتن در مقابل هوای خنک و دمای احتراق بالا کم کم شروع به جذب رسوبات کربنی میکنه و تو سیستم احتراق GDi چون ماده ای مثل بنزین در مسیر ورودی نیست چیزی نمیتونه سوپاپ و ساقه ی سوپاپ رو شستشو بده و این باعث تجمع و افزایش دوده ی کربنی میشه
Galant.VR4(JDM)
۹ شهریور ۱۴۰۳اطلاعات مفید و ارزشمندی بود خسته نباشید
جسارتا اگه امکانش هست مطلبی درمورد انجین 3s و اینکه روی چه ماشین هایی استفاده شده بزارین ممنون میشم
ایوب
۹ شهریور ۱۴۰۳یک سوال اساسی پیش میاد که این مقاله رو به چالش می کشه
کربن چطور پشت سوپاپ جمع میشه؟
ما تو خودروهای cng چرا همچین مشکلی نداریم
من خودم تعمیر کار cng هستم
مشتری داشتم که سالهاست باک بنزینش خالیه
حتی یک قطره بنزین مصرف نکرده
هیچ مشکلی هم واسه سوپاپش پیش نیومده
در ضمن ماشین کار بوده
لطفاً اگر پاسخی دارید جواب بدین
Soroush.SS
۹ شهریور ۱۴۰۳سلام خودروهای دوگانه ی CNG دست ساز یا کارخانه ای مصرف سوخت ترکیبی دارند و خودروهای دوگانه ی دستی و حتی دوگانه ی کارخانه ای از زمان استارت تا زمان گرم شدن خودرو و رسیدن به دمای مناسب که بین ۵۰ تا ۶۰ درجه ی سانتی گراد هست جهت کارکرد بدون نقص رگلاتور با حالت مصرف بنزینی کار میکنند و در زمان رسیدن دمای آب به حد نصاب به صورت اتوماتیک به حالت CNG تغییر پیدا میکنند که این عملکرد باعث از بین رفتن تمام دوده ی احتراق از روی سوپاپ های موجود در محفظه ی احتراق میشه. در خودروهای دوگانه سوز با سوخت LPG به علت مایع بودن سوخت کربن تولید شده شسته و پاک میشه و نیازی به احتراق با بنزین برای پاک شدن دوده نیست. در صورت تمایل برای درک بهتر این بحث و توضیحات بیشتر در پیام رسان روبیکا یا ایتا یا تلگرام پیام بدید تا تمام وقایع رو به صورت تصویری یا نمای سه بعدی کامپیوتری توضیح بدم خدمتتون 0.9.1.9.6.4.1.8.9.2.8
SS
۹ شهریور ۱۴۰۳تجمع کربن یا carbon deposit روی سوپاپ ها در خودروهایی که سیستم پاشش چند نقطه ای (MPI) یا کلا پشت سوپاپ دارن کمتر اتفاق میافته که خودروهای داخلی هم از این سیستم استفاده میکنن
اول یه توضیح کلی در مورد نحوه شکل دوده روی سوپاپ گرفتنش بدم
سوپاپ تهویه هوای میل لنگ (نمیدونم دقیقا در فارسی چی گفته میشه) یا PCV valve وظیفه این رو داره که بخارات احتراق که از رینگ پیستون رد میشن و وارد محفظه میل لنگ (crankcase) میشن رو تخلیه کنه و این بخارات رو با وارد کردن به وکیوم پشت سوپاپ دوباره وارد سیلندر میکنه و میسوزونه
در کنار این بخارات احتراق، بخار روغن هم از محفظه میل لنگ تهویه میشه و به پشت سوپاپ ها پاشیده میشه
در خودروهای MPI ، بنزین یا سوخت های دیگه (که معمولا خاصیت تمیز کنندگی بالایی دارن) هم به پشت سوپاپ پاشیده میشن و اجازه نمیدن بخارات برگشت داده شده روی دیواره های پشت سوپاپ و خود سوپاپ رسوب کنن
اما در خودروهای GDI این پاشش در پشت سوپاپ وجود نداره و سوخت مستقیم به داخل سیلندر تزریق میشه در نتیجه بخارات احتراق و روغن به تدریج در پشت سوپاپ به صورت دوده جمع میشن
پ.ن.
در موتورهای قدیمی تر PCV valve وجود نداشته و اصطلاحا از سیستم هوای باز (Atmospheric venting) استفاده میشده که بخارات به صورت آزاد به هوا تهویه میشدن
فرشید
۹ شهریور ۱۴۰۳مقاله جالب و مفیدی بود
علی محمود اوغلو
۹ شهریور ۱۴۰۳با سلام
من زیاد در این زمینه متخصص نیستم اما اگه GDI باعث رسوب روی سوپاپ میشه و ترکیب همزمان MPI و GDI باعث پیچیدگی و هزینه میشه بطور خلاصه اشاره کنم که میتوان همان سیستم GDI رو بکار بست منتهایک شیر کنترلی چند راهه در مسیر گذاشت و مسیر انحرافی برای برقراری سیستم MPI ایجاد کرد تا هر از گاهی بعنوان سرویس کردن و زدودن کربن روی سوپاپ هوا عمل کنه ولی موتور غالبا روی سیستم GDI کار کنه قارداش
حسین نادری
۹ شهریور ۱۴۰۳عالی بود و کافی و رسا