بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی كاربراتوری و انژكتوری

    —         —    

ارتباط با ما     —     لیست پایان‌نامه‌ها

... دانلود ...

توجه : این فایل به صورت فایل ورد (Word) ارائه میگردد و قابل تغییر می باشد


 بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی كاربراتوری و انژكتوری دارای 198 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی كاربراتوری و انژكتوری  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

بخشی از فهرست مطالب پروژه بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی كاربراتوری و انژكتوری

مقدمه

نصب لینوكس

انتخاب یك روش نصب

انتخاب نرم افزار مورد نیاز

شروع نصب

بررسی لینوكس كار آمد

راه اندازی

برنامه های كاربردی

صوت و تصویر و گرافیك

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 تكاملی سیستم سوخت رسانی خودرو را درك كنیم .
تاریخچه موتورهای احتراق داخلی ، به سال 1876 باز می گردد ، كه «نیكولاس اتو» (1891 – 1832 ) اوین موتور جرقه ای را ساخت . این موتور در ابتدا بنابر سیكل ویژه ای كار می كرد و با بازدهی حداكثر برابر با 11% ، دارای وزن زیادی بود . اتو با ارائه سیكل عملكرد 4 زمانه ، بازده را به 14% افزایش ، و در كنار كاهش حجم موتور ، وزن آن را نیز به كمتر از   حالت قبل كاهش داد . در سال 1884 ، امتیاز ثبت شده یك شخص فرانسوی به نام «آلفونس بیودی روشاس» (1893-1815) مربوط به سال 1862 منتشر شد ، كه معلوم ساخت او قبل از اتو ، اصول سیكل 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 كه «نسبت تراكم» تاثیر مستقیمی بر روی بازده موتور دارد ، ولی به دلیل مشكل «كوبش» ، مقدار آن به كمتر از 4 محدود شده بود . در دهه 1880 ، با توسعه كاربراتور و سیستم جرقه ، سرعت موتورها افزایش یافت ، و امكان استفاده از موتور در اتومبیلها فراهم شد . در سال 1892 ، یك مهندس آلمانی به نام «رودلف دیزل» (1913 – 1858) ، نوع جدیدی از موتور را به ثبت رساند . در طرح وی ، در مرحله تراكم، تنها هوا متراكم ، و در انتهای این مرحله سوخت مایع به داخل هوای داغ پاشیده می شد . از آنجایی كه در این طرح ، هوا دچار كوبش نمی شود ، لذا وی توانست تراكم را بالا ببرد ، و بازده موتو را دو برابر كند . یكی از دیگر طرحهای موتور ، موتور دورانی است ، كه اولین آنها توسط «فلیكس وانكل» ، در سال 1957 به نتایج رضایتبخشی رسید .
سوختها نیز تاثیر فراوانی در توسعه موتورها داشته اند . اولین موتورها با سوختن گار ، توان مكانیكی تولید می كردند . بنزین در اواخر قرن نوزدهم ، برای استفاده از كاربراتورها مورد استفاده قرار گرفت . بنزینهای اولیه كاملاً فرار بودند و در نتیجه ، امكان افزایش نسبت تراكم به بیش از 4 نبود ، ولی در عوض راه اندازی موتور (استارت زدن) راحت بود . «ویلیام برتون» (1954 – 1865) توانست با «گراكینگ حرارتی» نفتهای سنگین ، بنزینی تولید كند تا بتوان به تقاضاهای روز افزون بنزین پاسخ داد . البته به دلیل بالا بودن نقطه جوش ، استارت حالت سرد موتور مشكلتر بود ، كه این مشكل نیز با اخترع «استارتر برقی» در سال 1912 حل شد . تاثیر ضد كوبش «تترااتیل سرب» ، در سال 1923 ، توسط شركت «جنرال موتورز» كشف شد و در دهه 1930، استفاده از كاتالیزو فعال به جای كراكینگ حرارتی ، باعث تولید بنزینهای دارای كیفیت بالا شد .
مساله آلودگی هوا در دهه 1940 در لس آنجلس بروز كرد . در سال 1952 ، كشف شد كه مشكل «مه دود» ، از واكنش مابین اكسیدهای نیتروژن و تركیبات هیدروكربنی در مجاورت نور خورشید صورت می گیرد ، كه موتورها از عوامل اصلی آن هستند . موتورهای دیزل نیز منبع اصلی دوده و ذرات ریز هستند . لذا برای حفظ محیط زیست ، در كشورهای پیشرفته ، استانداردهایی در زمینه محدود ساختن آلاینده های خروجی موتور ارائه شد . همچنین در موتور از تجهیزاتی مانند«مبدلهای كاتالیزوری» ، و در سوخت از مواد افزودنی برای بهبود كیفیت آن و حذف سرب ، برای این مهم استفاده شد.
از دهه 1970 ، به دلیل افزایش بهای فراورده های نفتی ، برای كاهش مصرف موتور ، تلاش زیادی برای بالا بردن بازده صورت گرفت. البته باید در نظر داشت كه كنترل آلودگی موتور ، باعث بالا رفتن مصرف سوخت می‌شود .
تلاش بسیاری نیز درباره سوختهای جایگزین بنزین و گازوییل صورت گرفته ، كه از بین آنها می توان به گاز طبیعی ، متانول و اتانول اشاره كرد . هیدروژن ، بنزین و گازوییل مصنوعی حاصل از سنگهای نفتی و زغال سنگ ، نیز جایگزینهایی بلندمدت محسوب می شوند .
بعد از گذشت بیش از یك قرن ، ممكن است به نظر برسد كه موتورها به حداكثر توسعه خود رسیده اند ، ولی در عمل موتورها همچنان به توان و بازده بالاتر و آلودگی كمتری می رسند . استفاده در موارد جدید باعث كاهش 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 خلاءای 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 خلاء خود که با خلاء 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 خلاء 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 خلاء 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 .

شكل 1-قطعات مختلف كاربراتور اتوماتیك موتور پیكان
وقتی که دیافراگم به وسیله اهرم (شیطانک) در اثر گردش میل بادامک به طرف پایین کشیده می شود و در بالای آن خلاء 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 خلاء ایجاد نخواهد شد . ولی اگر این سوراخ مسدود گردید ارتباط سطح بنزین با هوای جو قطع خواهد شد و خلاء 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 یك كاربراتور شامل مكانیزمی است كه یك نسبت سوخت ـ هوای اساسی و تقریباً ثابت را ، در محدوده وسیعی از سرعتها و بارها تأمین می كند . این مخلوط ، تقریباً حداقل نسبت سوخت ـ هوای مفید برای توان كامل بستگی دارد . لذا برای عملكرد در حالت دریچه گاز نیمه باز ، باید  از تجهیزات تكمیلی در داخل كاربراتور استفاده شود .
سیستم اصلی اندازه گیری ، معمولاً شامل یك یا چند ونتوری است ، كه هوا از آن عبور می كند . از افت فشار ایجاد شده در گلوگاه ونتوری درهنگام جریان هوا ، به طور مستقیم یا غیر مستقیم ، برای كنترل شدت جریان سوخت ( از طریق یك یا چند روزنه ) استفاده می شود . سپس سوخت با استفاده از یك شیپوره به صورت قطرات ریز ، با هوای ورودی مخلوط می شود .
 
شكل 2 – الف-ونتوری به همراه سطح ورودی   و سطح گلوگاه 
 
شكل 2-ب-روزنه اندازه گیری سوخت با سطح 

كنترل مخلوط
سیستم اصلی اندازه گیری كاربراتور ، غالباً به نحوی طراحی می شود كه دبی ها بالاتر از هوا ، نسبت سوخت ـ هوایی در حدود 06/0 را تأمین كند . این نسبت سوخت ـ هوا تقریباً نمایشگر حداكثر اقتصاد در حالت دریچه گاز كاملاً باز می باشد و كمترین نسبت سوخت ـ هوایی است كه در منحنی شكل 3 ، برای یك مخلوط لازم می باشد . پس باید وسیله ای برای تغییر مخلوط پیش بینی شود ، تا حداكثر توان در هنگام نیاز و بهترین اقتصاد در دریچه گاز نیمه باز به دست آید ، و شرایط گذاری مختلفی نیز كه بعداً بحث خواهد شد ، حاصل شود .
 
شكل 3-نسبت سوخت و هوای بهینه بر حسب درصد BMEP  حداكثر ،
برای موتور

سوزن اندازه گیری : یك راه تغییر نسبت سوخت ـ هوا ، قرار دادن یك سوزن مخروطی شكل است ، كه درداخل و خارج روزنه اصلی سوخت ، یا در داخل و خارج روزنه كمكی سوخت حركت می كند . حركت این سوزن ممكن است به صورت دستی و یا توسط یك مكانیزم خودكار صورت گیرد . یك سوزن اندازه گیری برای كنترل مخلوط ، در شكل 4 نشان داده شده است .
 
شكل 4-كاربراتور با سوزن اندازه گیری در روزنه اصلی سوخت

كنترل مكش از پشت :
یك روش برای تغییر نسبت سوخت ـ هوا ، كه به مقدار زیادی دركاربراتورهای بزرگتر استفاده می شود ، كنترل مكش از پشت است . نمودار این سیستم در شكل 5 نشان داده شده است .
 
شكل 5-كاربراتور با كنترل مكش از پشت
یك خط تهویه نسبتاً بزرگ ، ورودی كاربراتور ( نقطه 1) را به بالای محفظه شناور متصل می كند . خط دیگر ، شامل یك روزنه بسیار كوچك است ، كه بالای محفظه شناور را به گلوگاه ونتوری متصل می كند ( نقطه 2) . در مدت عملكرد ، تنها مقدار كمی 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 می‌كند . اگر سوپاپ كشویی بسته شود . محفظه شناور تنها با گلوگاه ونتوری مشاركت خواهد داشت . و فشار درروی سطح سوخت برابر با (   ) خواهد بود و درنتیجه (   ) صفرمی شود و هیچ سوختی جریان نخواهد داشت . با تنظیم شیر كنترل . ممكن است افت فشار نسبی در شیر و در روزنه كوچك تغییر كند ، و هر گونه فشاری مابین (   و   ) ، ممكن است درمحفظه شناور نیز ایجاد شود . به ازای كنترل مكش از پشت (   ) دیگر برابر با (   ) ( رابطه ذكر شده ، نخواهد بود . بلكه ، عبارت است از :
كه در آن (   ) فشار محفظه شناور است .

كنترل مخلوط برای جبران تغییر ارتفاع :
خاطر نشان شد كه با افزایش ارتفاع ، نسبت سوخت ـ هوا ، متناسب با (   ) غنی خواهد شد . در كاربراتورهای هواپیما ، سوزن اندازه گیری یا شیر كنترل مكش از پشت ، توسط یك دمنده فانوسی فلزی آب بندی شده ، كه در ورودی كاربراتور جای دارد ، تحریك میشود و به كار می افتد . دمنده از نیتروژن پر شده است ، كه می توان فرض كرد كه مشابه با فشار و دمای هوای ورودی است . یعنی انبساط نیتروژن و حركت دمنده ، به (  ) بستگی دارد . در صورت وجود یك طرح مناسب ، مقدار ( یا (   ) باید به گونه‌ای تغییر یابد كه تمام تغییرات ( ) را جبران كن . البته در ارتفاعات ، در نسبت – هوا ، به دلیل تغییرات   در هنگام تغییر نسبت جریان هوا به جریان هوای بحرانی ،اغتشاش وجود خواهد داشت .
كنترل مخلوط برای توان حداكثر :
كاهش توان حداكثر موتور با بستن دریچه گاز ، غیر اقتصادی است . اگر نیازی به توان حداكثر وجود نداشته باشد ، با رقیقتر كردن مخلوط تا حد دستیابی به شرایط حداكثر اقتصاد ، برای نسبت سوخت ـ هوا در حالت دریچه گاز كاملاً باز ، توان خروجی به صورت مطلوبتری كاهش می یابد . برای توان كمتر ، دریچه گاز تدریجاً بسته می شود و نسبت سوخت ـ هوا در طول منحنی شكل 3 ، در بهترین شرایط اقتصاد نگهداشته می شود.
وسیله ای كه مخلوط را درحالت عدم نیاز به توان حداكثر ، از حالت توان حداكثر تغییر می دهد ، « سیستم صرفه جو» نامیده می شود . كنترل مخلوط صرفه جو ، غالباً مشابه با عمل سوزن اندازه گیری است . تنها در حالت نیاز به توان حداكثر ، سوزن كاملاً از روی روزنه سوخت برداشته می شود . در خودروها ، سوزن اندازه گیری صرفه جو ممكن است به گونه ای به دریچه گاز متصل شود ، كه درهنگامی كه دریچه گاز تقریباً كاملاً باز است سوزن اندازه گیر برداشته شده باشد . این عمل باعث تأمین مخلوط برای حداكثر توان ، درهنگام باز بودن كامل باشد . این عمل باعث تأمین مخلوط برای حداكثر توان ، در هنگام باز بودن كامل دریچه گاز است . گاهی اوقات سیستم صرفه جو ، به گونه ای محدود می شود كه بتواند شرایط غنی تر ساختن اضافی برای كنترل خودسوزی در توانهای خروجی بالا را ایجاد كند .
برای كنترل خودسوزی در یك موتور ، كه از یك تپه با شیب تند صعود می كند ، یا شتاب می گیرد ،« قبل از » اینكه دریچه گاز به مقدار زیادی باز شود ، باید عمل غنی تر شدن صورت گیرد ، زیرا در سرعتهای كم ، موتور از نظر امكان وقوع خودسوزی آماده تر است .در عملكرد در جاده های كفی ، تنظیم دریچه گاز ( همچون حالت فوق ) موجب خودسوزی نمی شود ، و این به خاطر سرعت بالای موتور است . از آنجایی كه در یك تنظیم دریچه گاز معین ، همواره غنی تر شدن مورد نظر نمی باشد ، در برخی از خودروها ، صرفه جو توسط فشار مانیفولد عمل می كند . وقتی دریچه گاز باز می شود ، فشار مانیفولد بالا می رود . تغییر فشار مانیفولد بر روی پیستونی عمل می كند كه سوزن اندازه گیری را بلند می كند . به دلیل اصطكاك در مانیفولد ، فشار مانیفولد در یك موتور دارای دور بالا ودریچه كاملاً باز ، كمتر از یك موتور دارای دور پایین با دریچه گاز كاملاً باز است . پس اگر صرفه جو به نحوی تنظیم شده باشد كه در سرعتهای زیاد ، در دریچه گاز كاملاً باز و مخلوط را غنی كند ، در سرعت كم و در حالتی كمتر از دریچه گاز كاملاً باز نیز مخلوط را غنی می كند . در صورت وجود خودسوزی ، این امر یك مزیت است ، زیرا در فشار مانیفولد یكسان ، خودسوزی ممكن است در سرعت كم موتور وجود داشته باشد ، ولی دردور زیاد موتور وجود نداشته باشد .مثالهای مربوط به هر دو نوع صرفه جو ، در شكلهای 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 كند و در نتیجه ، غنی شدن در نزدیكی ظرفیت هوای حداكثر رخ می دهد . در موتورهای دور متغیر .این امر رضایتبخش نیست ، زیرا اگر صرفه جو به نحوی تنظیم شده باشد كه در سرعتهای زیاد ودر نزدیكی حالت دریچه گاز كاملاً باز عمل كند ، در هنگام عملكرد در سرعتهای پایین ودریچه گاز كاملاً باز ، دچار نقصان می شود ، زیرا ظرفیت هوای سرعت كم به اندازه كافی زیاد نمی باشد .
 
شكل الف – 6 – صرفه جوی عمل كننده      شكل ب-6-صرفه جویی از طریق
از طریق دریچه گاز ،در یك كاربراتور     فشار مانیفولد ، در یك كاربراتور
قطع دور آرام ( خاموش كردن ) :
یك موتور خودرو در حالت دور آرام ، تنها با قطع اشتعال متوقف می‌شود .
در موتورهایی با عملكرد بالا و بخصوص در نوع هوا خنك ، در حالت دور آرام ، ممكن است موتور كاملاً گرم باشد ، زیرا سرعت جریان هوا ا روی سطوح خنك شونده پایین است . وقتی اشتعال خاموش و موتور تا حد توقف كند شود ، گاه اوقات در یك یا دو سیلندر ، پیش اشتعال رخ می دهد . به دلیل rpm پایین ، اینرسی چرخ طیار یا ملخ ، بریا انتقال پیستون به نقطه مرگ بالا كافی نمی باشد ، و موتور به عقب پس می زند و یا در جهت خلاف دوران می كند . معكوس شدن جهت ممكن است موجب تنشهایی ناخواسته ، درقطعاتی مانند سیستم دنده سوپر شارژر شود و در نتیجه ، در صورت امكان باید از آن اجتناب شود .
در هنگام متوقف ساختن یك موتور ازاین نوع ، دریچه گاز اندكی باز می‌شود ، تا سرعت دورآرام بالارود . درصورت وجود اشتعال ، كنترل مخلوط به سمت وضعیت قطع دورآرام حركت می كند . این حركت بر روی یك شیر عمل می كند ، و كلیه روزنه های سوخت را به طور كامل می بندد . موتور ممكن است با استفاده از سوختی كه هنوز در مانیفولد ورودی موجود است چند بار آتش شود ، اما با كم شدن سرعت موتور تا حدی كه امكان 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 شكل 7 ، نشان داده شد كه برای نگهداشتن نسبت سوخت ـ هوا در بهترین اقتصاد سوخت ، بر طبق منحنی بهینه شكل 3 ، سیستم اصلی اندازه گیری نه تنها مخلوط را دردبی های كم هوا غنی نمی كند ، بلكه دردور آرام ابداً سوختی راتأمین نمی كند . پس برای جبران این مشكل درسیستم اندازه گیری ، باید سیتم اندازه گیری سرعت كم یا دور آرام درنظر گرفته شود .
 
شكل 7 – تاثیر لبه شیپوره بر روی نسبت سوخت به هوا ، در یك سیستم اندازه گیری اصلی
در یك سیستم رایج دورآرام ،مانند آنچه درشكل 8 نشان داده شده است ، یك لوله سوخت كوچك از محفظه شناور ، به نقطه ای كه در مجاورت دریچه گاز می باشد ، كشیده شده است . این لوله غالباً دارای یك روزنه سوخت ثابت است . وقتی دریچه گاز بسته می شود ، مكش مانیفولد افزایش می یابد و سوخت اضافه ای كه از طریق روزنه اندازه گیری دور آرام دریافت شده است ، از مواضع باز b  و c تخلیه می شود . زمانی كه فشار مانیفولد زیاد است ، از هوای خروجی نقطه a ، برای جلوگیری از سیفوناژ سوخت از محفظه شناور استفاده میشود .
 
شكل 8-سیستم رایج دور آرام یك كاربراتور
با كاهش جریان هوا ، جریان سوخت ناشی از سیستم دور آرام افزایش می‌یابد و ممكن است كه یك مخلوط بیش از حد غنی در حالت دریچه گاز تقریباً بسته از سیستم دور آرام به دست آید . اندكی باز شدن موضع b ، موقعی كه لبه صفحه دریچه گاز از روی آن عبور كند ، سوخت را تخلیه می كند .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 مكش روی سیستم دور آرام كاهش می یابد . این عمل موجب آن می شود كه 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 كه صورت گرفته اند . مجموع سیستم دور آرام ، سیستم صرفه جو و سیستم اصلی اندازه گیری جریان سوخت ، باید بتواند مراحل شكل 3 را تقریب كند .  

پمپ شتاب :
لازم است كه در هنگام باز شدن ناگهانی دریچه گاز ، موقتاً یك مخلوط غنی برای مانیفولد تأمین شود ، زیرا هوای تأمین شده اضافی سریعاً به موتور میرسد، در حالیكه قسمتی از سوخت اضافی ، احتمالاً حتی چند ثانیه بعد از باز شدن دریچه گاز نیز ممكن است به موتور نرسد .
شكل 9 ، یك نوع پمپ شتاب را نشان می دهد . پمپ شامل یك پیستون است كه از طریق یك فنر ، به یك میل پیستون متصل است . پیستون در داخل یك سیلندر عمل می كند . سوخت از محفظه شناور وارد سیلندر ، كه دارای یك خروجی به سمت مانیفولد ورودی است ، می شود . میل پیستون به گونه ای متصل است كه با باز شدن دریچه گاز ، پیستون به داخل سیلندر حركت كند . وقتی دریچه گاز به آرامی حركت كند ، سوخت داخل سیلندر پمپ می تواند از طریق مجراهای كوچكی ، 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 ، كه موقتاً رقیق شده است ، پاشیده می‌شود . 
 
شكل 9 – مكانیزم پمپ شتاب یك كاربراتور

ساسات: برای تأمین مخلوطهای غنی ، لازم است برای استارت زدن درحالتهای سرد و گرم ، كاربراتور به یك شیر پروانه ای به نام ساسات مجهز باشد . این شیر مابین ورودی كاربراتور ( نقطه 1) و گلوگاه ونتوری (نقطه 2) قرار می گیرد . شكل 10 یك ساسات را نشان می دهد . با اندكی بستن ساسات ،نسبت به حالت عادی عبور هوا از ونتوری ، افت بیشتری مابین نقاط 1.2 به وجود می آید . این مكش قوی درگلوگاه ونتوری ، مقدار بسیار زیادی از سوخت را از داخل شیپوره بیرون می كشد ، و به اندازه كافی از اجزای سبك سوخت ، برای فرستادن به داخل سیلندر فراهم می كند . لذا نسبت سوخت تبخیر شده با هوا ، در داخل محدوده قابل اشتعال قرار می‌گیرد . ساساتها گاهی اوقات به همراه مجرای كنارگذری كه توسط یك فنر كار میكند ، 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 كه مقدار خفقان ، به دمای اجزای موتور بستگی دارد . ساساتها اغلب توسط یك ترموستات كنترل 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 الكتریكی ، مناسبترین روش است . در گذشته ، موتور هواپیماها با چرخاندن دستی ملخ و یا با استفاده از استارتهای اینرسی ، كه درآنها انرژی چرخ طیار تنها برای گرداندن چند دور ازموتور كافی بود ، شروع به كار می كردند . برای تأمین یك مخلوط غنی ، برای راه اندازی موتور هواپیماها ، بدون چرخش اولیه ، از یك پمپ اولیه دستی استفاده می شود . دراین پمپ ، سوخت مایع از طریق یك سیستم ویژه متشكل ازلوله های كوچك ، به دریچه های ورودی چند سیلندر پمپ می شود . با این سیستم ، یك یا دو سیلندر ، با اولین گردش موتور ، برای اشتعال آماده می شوند .
 
شكل 10-ساسات (شیر خفقان) با كنارگذر فنری

كاربراتور پاششی
در برخی از سیستمهای غیر متداول ، سوخت در گلوگاه ونتوری ،وارد جریان هوا می شود . تبخیر سوخت ممكن است دمای مخلوط را آنقدر پایین بیاورد ، كه 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 خطرناكی پایین می آید ، و با اینكه درداخل ونتوری ، شكل و مشخصه های اندازه گیری عوض می شود . پس بهتر است كه سوخت درنقطه دیگری از سیستم ورودی وارد شود ، به نحوی كه دما یا حركت اجزا از تشكیل یخ جلوگیری كند. موقعیت مورد نظر بعد از دریچه گاز و درریشه پروانه سوپر شارژر می‌باشد . البته هنگامی كه بتوان شیپوره سوخت را باتوجه به جریان هوای داخلی سیستم ورودی در وضعیت مناسبی قرار داد ، توزیع بهبود می یابد .
 
شكل 11 – نمودار یك كاربراتور پاششی
                                 
اصول كار : كاربراتورهای پاششی ، بر طبق اصول كاربراتورهای رایج نوع شناوری عمل می كنند . البته جریان سوخت به طور غیر مستقیم ،توسط افت فشار ونتوری تأمین می شود . شیپوره سوخت می تواند درمحل مورد نیاز در داخل كاربراتور تعبیه شود . فشار موجود در شیپوره برای اتمیزه كردن سوخت ، ممكن است نسبتاً بالا باشد . محفظه شناور ، برای پروازهای نمایشی مناسب نیست ، زیرا برای عملكرد صحیح ، باید در حالت تراز قرار گیرد . شكل 11 ، نمایشی از یك كاربراتور 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 كه فشار كل ورودی ( ) توسط لوله های فشار قوی تقویت شده و به محفظه A  منتقل می شود و در نتیجه ، دیافراگمی كه این دو محفظه را از هم جدا می كند ، دارای اختلاف فشاری می شود كه بر روی ( ) عمل‌می كند . این فشار كه بر وری سطح دیافراگم عمل می كند ، نیرویی ایجاد می كند كه میله اتصال دهنده مابین دیافراگم محفظه هوا و دیافراگم مابین محفظه های سوخت C و D را حركت می دهد . حركت این میله ، باعث عملكرد یك سوپاپ می شود ، و اجازه می دهد تا سوخت تحت فشار پمپ سوخت ، وارد محفظه D شود .
 
شكل 11
این سوخت تا هنگام رسیدن به شیپوره ، از میان روزنه های مختلف اندازه گیری سوخت عبور می كند . 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 ، كه 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 . عملكرد كاربراتور نسبت به فشاری كه برای عملكرد 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 كنیم ( ) باشد ، فشار لازم برای عملكرد شیپوره Psi 5 و فشار پمپ سوخت Psi 15 است . به ازای ( ) ، سوپاپ تا آنجایی باز می شود كه روزنه های سوخت ( ) تولید كنند . 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 كه افتی از 15 تا Psi 8 ایجاد می كند . اگر فشارپمپ تا Psi 17 بالا رود ، سوخت بیشتری از سوپاپ و روزنه ها جریان می یابد . این امر باعث می شود كه فشار داخل محفظه D ، بزرگتر از Psi 8 و  بزرگتر از   شود ، و میله به سمت چپ رانده شود . البته تا هنگامی كه 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 كم هوا ، از یك فنر كوچك استفاده می شود ، كه نیروی كوچكی بر روی دیافراگم سوخت اعمال می كند ، كه تمایل به باز نگهداشتن سوپاپ دارد . در هنگام عملكرد فنر دردور آرام :
 
كه درآن   نیروی فنر دردور آرام به ازای اینچ مربع سطح دیافراگم است . با جایگزینی داریم :
 
ازآنجایی كه   ثابت است . با بسته شدن دریچه گاز وكوچكتر شدن  ، مقدار F افزایش می یابد . تأثیر فنر دور آرام مشابه با لبه شیپوره «منفی» در یك كاربراتوری دارای شناور می باشد . برای اجتناب از نسبتهای سوخت ـ هوای بالا دردبی های كم هوا ، باید اتصالی برای دریچه گاز ایجاد شود ، تا با بسته شدن دریچه گاز ،   كاهش می یابد .
جبران تأثیر ارتفاع : جبران تأثیر ارتفاع ، با استفاده از روش كنترل مكش از پشت انجام می گیرد . یك شیر كنترل جرم مخصوص ، در خط لوله مابین ورودی كاربراتور ( فشار P1 ) و محفظه A قرار دارد . مقدار كمی از هوای خروجی ،محفظه های A و B را به هم وصل می كند . درارتفاعات پایین ، كه جرم مخصوص هوا بالاست ، شیر به طور خودكار باز است ، محفظه A در فشار P1 است و    می باشد . درارتفاعات ، كه   پایین است و نسبت سوخت ـ هوا تمایل به افزایش دارد ، شیر خودكار اندكی بسته
می شود . درصورت وجود جریان اندك هوا ازمیان هوای خروجی از نقطه 1 تانقطه 2 ، افت فشار در شیر خودكار . باعث  می شود و درنتیجه   میشود ، به خاطر ساختار كاربراتور =  می شود . پس به ازای عملكرد شیر خودكار  می شود و نسبت سوخت ـ هوا تا رسیدن به مقدار صحیح ، كاهش می یابد ...

 

بخشی از منابع و مراجع پروژه بررسی و مقایسه سیستم های سوخت رسانی كاربراتوری و انژكتوری
1-اصول كاركرد موتورهاب بنزینی انژكتوری ؛ مترجم: مهندس سیدهادی ریاضی .
2-سیستم های تزریق سوخت الكترونیكی ؛ اتومبیل های بنزینی با كنترل ECU ، مترجم : دكتر مسعود پهلوان شریف .
3-موتورهای احتراق داخلی ؛ تالیف : آر . آر . رگفسكی . ترجمه : كوروش امیر اصلانی فرامرز آشنای قاسمی و مهرداد نوری خاجوی .

لینک کمکی