اجزا سیستم GDI

اجزا سیستم GDI کدام‌اند؟ هر یک از این اجزا چه وظیفه‌ای بر عهده دارند؟ امروزه بسیاری از خودروها از سیستم مدیریت سوخت‌رسانی از نوع GDI استفاده می‌کنند، شاید بتوان گفت این سیستم آخرین نسل از تغییرات در سیستم سوخت‌رسانی خودرو های بنزینی تا قبل از جایگزین‌شدن آنها توسط سیستم‌های برقی است. در مقاله معرفی سیستم GDI به صورت کلی ساختار، تاریخچه، معایب و مزایای این سامانه معرفی شد. در این مقاله به معرفی اجزا اصلی پرداخته خواهد شد. سطح مقاله مقدماتی است؛ بنابراین مطالعه برای تمامی علاقه‌مندان به صنعت و تکنولوژی خودرو مناسب خواهد بود.

آموزش مکانیک خودرو از مقدماتی تا پیشرفته در دانشگاه صنعتی شریف

اجزا سیستم GDI

به روش‌های مختلف می‌توان اجزا سیستم سوخت‌رسانی GDI را دسته‌بندی و معرفی کرد. شکل 1 یکی از این روش‌های دسته بندی را معرفی می‌کند.

نوعی روش دسته بندی اجزا اصلی سیستم سوخت و جرقه از نوع GDIشکل 1 – نوعی روش دسته بندی اجزا اصلی سیستم سوخت و جرقه از نوع GDI

بیشترین تفاوت ساختار GDI با نوع MPI در اجزا سیستم سوخت‌رسانی است. فشار سیستم GDI بسیار بیشتر از سیستم MPI است؛ بنابراین نحوه پمپ‌کردن در این سیستم تفاوت دارد. تفاوت مهم دیگر نوع انژکتور است که اصطلاحاً انژکتور فشارقوی است. البته لوله‌های انتقال سوخت نیز حتماً باید تحمل فشار بالا را داشته باشند.
سیستم هوارسانی معمولاً از روش توربو برای پرخورانی کردن استفاده می‌کند. نوع توربوشارژ یا اینترکولر در GDI تفاوت خاصی با نوع MPI ندارد.
سیستم گازهای خروجی، مبدل کاتالیستی، انباره‌ها، لوله‌های کاهش رزونانس نیز مانند نسل قبلی خود یعنی سیستم انژکتوری معمولی است.
اجزا سیستم جرقه شامل کویل و شمع نیز تفاوت خاصی با ساختار سیستم MPI ندارد معمولاً سیستم GDI از روش یک کویل برای هر سیلندر استفاده می‌کند. کویل‌های مورداستفاده از نوع مدادی هستند و می‌توان گفت تقریباً وایر ندارند.
شکل 2 به صورت شماتیک اجزا کلی این سیستم را معرفی می‌کند.

شماتیک اجزا مختلف سیستم GDI1-سنسور MAS 2- واحد دریچه گاز 3-سنسور MAP 4- پمپ بنزین فشار قوی 5-دریچه کنترل مود شارژ 6- انژکتور فشار بالا
7-تنظیم کننده میل سوپاپ (VVT) 8- واحد کویل و شمع 9- سنسور میل سوپاپ 10-سنسور اکسیژن بالا دستی
11-مبدل کاتالیستی اولیه 12-سنسور اکسیژن 13- سنسور دما لوله اگزوز 14- کاتالیست NOX
15- سنسور اکسیژن 16-سنسور ناک 17- سنسور دمای مایع خنک کننده موتور 18 سنسور دور موتور 19- پمپ بنزین اولیه
شکل 2- شماتیک اجزا مختلف سیستم GDI – شرکت بوش

مدیریت در سیستم GDI بسیار دقیق‌تر از سیستم MPI است؛ بنابراین هم نیاز به سنسورها و عملگرهای دقیق‌تری و هم نیاز به مدیریت و استراتژی کنترل بهتر دارد.
باتوجه‌به بالابودن اجزا، در این مقاله فقط اجزایی که نسبت به MPI متداول، فرق می‌کنند معرفی خواهند شد.

سنسور اندازه‌گیری جرم هوای ورودی MAS یا MAF

باتوجه‌به نیاز به‌اندازه گیری دقیق جرم هوای ورودی، اطلاعات سنسور MAP برای این بخش کافی نیست؛ بنابراین بهتر است از سنسورهای دقیق‌تر استفاده شود. معمولاً سنسور اندازه‌گیری جرم از نوع Hot Wire برای این کار در نظر گرفته می‌شود. اگرچه ممکن است در برخی از سیستم‌ها همان سنسور TMAP استفاده شود. نمونه این نوع موتورها خودرو K7 با موتور 1500 سی سی GDI را می‌توان نام برد. شکل 3 نمونه ای از سنسور MAF را نشان می‌دهد

سنسور MAFشکل 3- سنسور MAF – میتسوبیشی GDI

پمپ‌بنزین فشار بالا high pressure pump

شکل 4 نمونه این پمپ را نشان می‌دهد.

نمونه پمپ فشار قوی در GDIشکل 4- نمونه پمپ فشار قوی در GDI

باتوجه‌به اینکه فشار بنزین در پشت انژکتور در سیستم GDI بیش از 100 بار (تا 350 بار) است، پمپ بنزین‌های معمولی داخل باک از عهده این فشار بر نمی‌آیند به همین دلیل از یک پمپ بنزین دیگر نیز در این موارد استفاده می‌شود. پمپ اولیه فشار را تا حدود 6 الی 10 بار بالا می‌برد سپس پمپ دوم که به پمپ فشار بالا شناخته می‌شود، این فشار را به میزان مورد نظر بالا می‌برد. پمپ‌های فشار بالا معمولاً مکانیکی هستند و نیروی خود را به صورت مستقیم یا غیر مستقیم از میل لنگ دریافت می‌کنند. روی این پمپ‌ها سنسور فشار نیز نصب می‌شود که فشار نهایی به اطلاع ECM برسد. نحوه عملکرد این واحد در یک مقاله مجزا بررسی خواهد شد.

انژکتور فشار بالا

یکی دیگر از اجزا سیستم GDI ، انژکتور فشار بالا است. ساختار عمومی انژکتور تفاوتی با نوع فشار پایین ندارد؛ اما معمولاً بدنه این انژکتورها فلزی است درحالی‌که بسیاری از انژکتورهای معمولی با بدنه غیرفلزی به بازار عرضه می‌شوند. شکل 5 نمونه ای از این انژکتورها را نشان می‌دهد.

نمونه انژکتور فشار بالاشکل 5- نمونه انژکتور فشار بالا

این انژکتورها به دو صورت روی سرسیلندر نصب می‌شوند یا از بالا در کنار شمع محلی برای آنها در نظر گرفته می‌شود و یا اینکه از کنار روی سرسیلندر قرار می‌گیرند.

کاتالیست NOX

استاندارد یورو 5 و بالاتر از آن به شدت به میزان آلایندگی گازهای خروجی حساس هستند، یکی از راه‌های کنترل بهتر آلایندگی استفاده از دو منبع کاتالیست است. کاتالیست اول معمولاً یک کاتالیست سه منظوره (3 Way catalyst convertor) است و کاتالیست دوم معمولاً برای کنترل بهتر NOX است. این مبدل کاتالیستی با نام‌های Second Cotalist convertor یا NOX catalyst convertor شناخته می‌شود. (شکل 6)

مبدل کاتالیست دومشکل 6- مبدل کاتالیست دوم – هایما S7

سنسور اندازه‌گیری دما گازهای خروجی exhaust temperature sensor

یکی دیگر از اجزا سیستم GDI ، سنسور اندازه‌گیری دمای گازهای خروجی است. باتوجه‌به اینکه معمولاً سیستم‌های GDI از نظر استاندارد آلایندگی حداقل استاندارد یورو 5 را دارند. بنابراین استفاده از این سنسور چیز عجیبی به نظر نمی‌رسد. معمولاً این سنسور بین کاتالیست اول و کاتالیست دوم قرار می‌گیرد. (شکل 7)

نمونه سنسور اندازه گیری دمای اگزوزشکل 7- نمونه سنسور اندازه گیری دمای اگزوز – هیوندا کیا

آنچه در این مقاله آمد معرفی اجزا سیستم GDI بود در مقاله‌های بعدی نحوه ساختار هر یک از این اجزا و نحوه عملکرد سیستم تشریح خواهد شد.

نویسنده : مهندس بهروز خطیبی

0 0 رای ها
امتیازدهی به مقاله
اشتراک در
اطلاع از
guest

0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها
keyboard_arrow_up