شیر برقی کنیستر (سلونوئید) و عملکرد آن

یکی از اجزا کنترل آلایندگی در خودرو سیستم EVAP است در مقاله کنیستر و عملکرد آن در مورد اجزا سیستم کنترل بخارهای باک مطالبی ارائه شد.
از اجزا مهم این سیستم شیر برقی کنیستر است. در این مقاله به اجزا داخلی و روش عملکرد این عضو پرداخته میشود.

شیر برقی کنیستر

همانطور که در مقاله قبلی اشاره شد. وظیفه سولنوئید کنیستر که در بازار به شیربرقی‌کنیستر شناخته می‌شود مجرای خروجی کنیستر به مانیفولد هوا توسط یک واحد کنترل می‌شود. در سیستم‌های قدیمی این واحد از نوع خلایی بود؛ اما تقریباً تمامی خودروهای امروزی از یک سلونوئید برای کنترل این مسیر استفاده می‌شود. این شیر برقی توسط ECM یا همان ECU موتور مدیریت می‌شود.

اجزا تشکیل‌دهنده شیر برقی کنیستر

عضو اصلی شیر برقی کنیستر یک سلونوئید است که شامل یک سیم‌پیچ و هسته آهنی است. شکل 1 اجزا عمومی آن را نشان می‌دهد.

1- ورودی شیربرقی‌کنیستر 2- سوپاپ یک‌طرفه 3- هسته سلونوئید 4- واشر مسدودکننده
5- فنر برگه‌ای 6- نشیمنگاه خروجی 7- بوبین سلونوئید 8- خروجی شیر برقی
شکل 1 – اجزا شیربرقی‌کنیستر

عملکرد شیر برقی کنیستر

همانطور که اشاره شد عملکرد شیر برقی به‌صورت شکل 2 دسته‌بندی می‌شود.

شکل 2- عملکرد شیر‌برقی کنیستر در شرایط مختلف

 خاموش بودن موتور

در زمانی که موتور خاموش است، ECM (ECU موتور ) فرمانی به شیر برقی ارسال نمی‌کند. این شیر برقی در حالت عادی بسته است؛ بنابراین در حالت خاموش بودن موتور مسیر بین کنیستر و مانیفولد بسته است. شکل 3 این حالت را نشان می‌دهد.

A- فشار نزدیک جو
شکل 3- عملکرد شیربرقی‌کنیستر در حالت خاموش بودن موتور

همانطور که در شکل 3 ملاحظه می‌شود فنر برگه‌ای (شماره 5) طوری قرار دارد که مجرای سمت مانیفولد را توسط واشر آب‌بندی (شماره 4) بسته است؛ بنابراین هیچ ارتباطی بین مانیفولد هوا و کنیستر برقرار نیست. در این زمان باتوجه‌به خاموش بودن موتور فشار سمت مانیفولد هم تقریباً به فشار جو نزدیک است (A )

موتور روشن – بسته‌بودن شیر برقی

زمانی که موتور روشن می‌شود در مانیفولد افت فشار ایجاد می‌شود. این افت فشار از طریق شیلنگ به شیر برقی منتقل می‌شود؛ بنابراین یک سمت شیر برقی افت فشار وجود خواهد داشت. فشار سمت دیگر شیر برقی متناسب با میزان اشباع بودن کنیستر خواهد بود؛ اما به‌صورت کلی اختلاف زیادی با فشار جو نخواهد داشت. شکل 4 این حالت را نشان می‌دهد.

A- فشار کم سمت مانیفولد B- فشار نزدیک به جو سمت کنیستر
شکل 4- زمان روشن بودن موتور – بسته‌بودن شیر برقی

اگر بر اساس برنامه (MAP) کنترل یونیت موتور (همان ECU) دلیلی برای ارتباط بین کنیستر و مجرای مانیفولد وجود نداشته باشد. فرمان باز شدن شیر برقی از طریق ECU صادر نخواهد شد. در این حالت همانطور که در شکل 4 نیز مشاهده می‌شود. طرفین شیر برقی دو فشار مختلف خواهند داشت.

موتور روشن – باز شدن شیر برقی

به‌محض اینکه ECU بر اساس اطلاعات دریافتی از بار موتور، دور موتور، سنسور دریچه گاز، سنسور ناک و سنسور مپ (و در برخی سیستم‌ها سنسور فشار باک) تشخیص داد که باید ارتباط بین کنیستر و مانیفولد هوا باز شود. اقدام به فرمان‌دادن به شیر برقی می‌کند. شکل 5 نوعی مدار شیر برقی کنیستر را نشان می‌دهد.

1320- ECU موتور 1215- شیر برقی کنیستر
شکل 5- مدار کنترل شیر‌برقی‌کنیستر توسط ECU موتور – پژو 206

همانطور که در شکل 5 مشاهده می‌شود در این مدار برق مثبت از طریق واحد BM34 به شیر برقی کنیستر می‌رسد. ECU موتور در زمان تشخیص با استفاده از منفی دادن به شیربرقی‌کنیستر آن را فعال خواهد کرد. زمانی که ECU موتور به شیر برقی کنیستر منفی می‌دهد حالت شکل 6 اتفاق می‌افتد.

A- فشار کم سمت مانیفولد B- فشار نزدیک به جو سمت کنیستر
شکل 6- زمان روشن بودن موتور – باز شدن شیر برقی – نرسیدن افت فشار به حد معین

بر اساس شکل 6 زمانی که سلونوئید فعال می‌شود هسته (شماره 3) حرکت کرده و فنر برگه‌ای (شماره 5) را حرکت می‌دهد به‌این‌ترتیب فضای پایینی شیر برقی به سمت بالا منتقل می‌شود. از این لحظه به بعد اختلاف فشار بین طرفین سوپاپ یک‌طرفه (شماره 2) میزان‌باز شدن این سوپاپ را تعیین می‌کند. شکل 7 این حالت را نشان می‌دهد.

A- فشار سمت مانیفولد
شکل 7- زمان روشن بودن موتور – باز شدن شیر برقی – رسیدن اختلاف فشار به حد معین

اگر اختلاف فشار طرفین این شیر یک‌طرفه کم باشد این سوپاپ کم باز می‌شود در نتیجه افت فشار کمتری به کنیستر اعمال می‌شود و در نهایت حجم کمتر از بخارات ذخیره شده به سمت مانیفولد کشیده می‌شود و به همین صورت اگر اختلاف فشار زیاد باشد حجم بیشتری از بخارات بنزین از کنیستر به منیفولد راه پیدا می‌کند. البته درصورتی‌که در آن لحظه بخارهای بنزین در کنیستر ذخیره شده باشد.
عملکرد نادرست شیر برقی سبب بروز خطا در سیستم انژکتوری خواهد شد و باتوجه‌به اینکه این عضو در کنترل آلایندگی خودرو نقش مهمی دارد خرابی آن ممکن است علاوه بر ثبت سبب روشن‌شدن چراغ چک نیز بشود در مقاله بعدی به روش عیب‌یابی این عضو بسیار مهم پرداخته خواهد شد.