تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور؛ کدام یک بهتر است؟

هر فرد با هر میزان تجربه ای در زمینه خودرو و وسایل نقلیه، بدون شک حداقل یکبار نام انژکتور و کاربراتور را شنیده و برایش این سوال پیش آمده است که تفاوت موتور انژکتور و کاربراتور چیست؟ هر کدام از آن ها چگونه کار می کند؟ کدام یک بهتر است؟ آیا می توان موتور کاربراتور را به موتور انژکتور تبدیل کرد؟

در این مقاله از سری مقاله های مزدا یدک، به تمامی این سوال ها پاسخ داده و ضمن بررسی این دو مدل موتور، یا بهتر بگوییم، این دو مدل سیستم سوخت رسانی به موتور، شما را با تفاوت موتور انژکتور و کاربراتور آشنا خواهیم کرد.

از زمان پیدایش اولیه موتور های احتراق داخلی، همیشه نیاز به یافتن راهی موثر برای رساندن هوا و سوخت با ترکیب درصد مناسب به محفظه احتراق وجود داشه است. شاید برایتان جالب باشد که بدانید اولین موتور های احتراق داخلی در سال‌ های اولیه رونمایی، از سیستم قطره‌ای سوخت ساده استفاده می ‌کردند که اگرچه سوخت و هوا را به محفظه احتراق موتور می رساند، اما منجر به هدر رفتن سوخت و کاهش راندمان موتور می شد.

با اختراع موتور احتراق داخلی، مهندسان خودرو همواره در تلاش بوده اند تا بهترین راه را برای رساندن مخلوطی از سوخت و هوا با ترکیب درصد مناسب به محفظه احتراق بیابند. برای احتراق موثر، به دستگاهی نیاز است تا هوای ورودی را با سوخت در نسبت مناسب مخلوط کند. کاربراتور و انژکتور، هر دو این کار را انجام می دهند.

موتور انژکتور و کاربراتور چیست؟

همانطور که عنوان شد، کاربراتور و انژکتور، دو نوع اصلی و کلی سیستم سوخت رسانی به محفظه جرقه زنی و احتراق هستند که معمولا در اتومبیل ‌ها، موتورسیکلت‌ ها، هواپیماها و غیره استفاده می ‌شوند. علاقه‌ مندان به خودرو همیشه نظرات متناقضی در مورد مزایا و معایب استفاده از کاربراتور در مقابل انژکتور دارند. برخی می گویند که کاربراتور یک روش القای سوخت ساده و موثر است؛ در حالی که برخی دیگر، کارایی و بازده به مراتب بالاتر سیستم انژکتوری را تضمین می کنند.

کاربراتور و انژکتور، هر دو مخلوط هوا و سوخت را برای موتور فراهم می کنند. کاربراتور ها هوا و سوخت را به نسبت لازم مخلوط می کنند و آن را به ورودی اصلی می رسانند. در حالی که یک سیستم انژکتوری یا تزریق سوخت، سوخت را مستقیما به داخل محفظه احتراق می پاشد که با هوای دریچه ورودی مخلوط می شود. با توجه به این مکانیسم های مختلف، میزان عرضه سوخت در هر سیستم متفاوت است. با همه ی این تفاسیر، این سوال باقی می ماند که کدام یک بهتر است؟ موتور کاربراتور یا انژکتور؟

ویدئوی بررسی و مقایسه کاربراتور و انژکتور

در این ویدئو، یک نمونه کاربراتور و یک نمونه انژکتور بطور کامل مورد مقایسه قرار می گیرند.

کاربراتور

تاریخچه کاربراتور

اولین کاربراتور توسط ساموئل موی در سال 1826 اختراع شد. اگرچه، اولین فردی که کاربراتور مدرن را به ثبت رساند، کارل بنز، پیشگام خودرو بود که مرسدس بنز را تأسیس کرد. محبوب ترین نوع کاربراتور مبتنی بر شناور توسط Wilhelm Maybach و Gottlieb Daimler در سال 1885 ساخته شد. کاربراتور ها تا زمان ظهور سیستم انژکتور، در اواخر دهه 1990 رایج ترین روش سوخت رسانی به محفظه احتراق بودند.

نحوه کارکرد موتور کاربراتور

کاربراتور در ابتدایی ترین شکل خود از لوله ونتوری استفاده می کند که در قسمتی از بدنه، باریک می شود که این باریک شدن، باعث کاهش فشار هوا شده و خلاء ایجاد می کند. این اتفاق را اثر خلاء ونتوری می نامند.

این خلاء ایجاد شده، سوخت را به داخل کاربراتور می کشاند که نسبت سوخت و هوا در کاربراتور با استفاده از دو سوپاپ تنظیم می شود؛ ساسات و سوپاپ دریچه گاز. ساسات، مقدار هوا را کاهش، و جریان سوخت را افزایش می دهد و باعث می شود موتور ضعیف کار کند(یک ویژگی بسیار مفید در زمستان یا شروع سرد). سوپاپ دوم که دریچه گاز نامیده می شود (معروف به شیر پروانه ای) جریان مخلوط هوا و سوخت ورودی به موتور را تنظیم می کند. هر چه دریچه گاز بیشتر باز باشد، یا به عبارت دیگر، هرچه هوا و سوخت بیشتری وارد شود، خودرو سریعتر شتاب می گیرد. دریچه گاز از طریق یک کابل به پدال گاز در خودرو متصل می شود.

در کاربراتور، سوخت از طریق جت های کوچک وارد می شود که بطور دقیق و مهندسی شده برای دستیابی به حداکثر بازده و عملکرد کالیبره شده اند. در زیر بدنه کاربراتور، محفظه تغذیه شناور قرار دارد که نوعی مخزن سوخت ثانویه شناخته می شود که سوخت را به موتور می رساند. هنگامی که سطح سوخت به حداقل می رسد، شناور دریچه ای را برای پر کردن محفظه فعال می کند.

وظایف موتور کاربراتور

سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری امروزه دیگر در اتومبیل ها کاربرد ندارند و بدلیل ارزان بودن، تنها در موتور سیکلت ها، ماشین ها چمن زنی و … مورد استفاده قرار می گیرند. وظایف کاربراتور ها در ذیل ذکر شده اند:

• ترکیب سوخت و هوا با درصد مناسب و انتقال آن به سیلندر و محفظه احتراق.
• تنظیم عملکرد موتور در دور پایین.
• بهبود عملکرد و افزایش قدرت موتور در شرایطی که تحت فشار بار زیادی است.

اجزای سیستم کاربراتور

کاربراتور ها در عین سادگی از اجزای مختلفی تشکیل شده اند که عبارتند از:

• ونتوری
• شفت پولکی دریچه گاز
• پیچ تنظیم دریچه گاز
• پیاله بنزین
• ساسات
• پولکی ساسات
• ژیگلور

انژکتور

تاریخچه انژکتور

اولین سیستم انژکتور توسط Herbert Akroyd Stuart ساخته شد. او از یک پمپ حرکتی استفاده کرد که سوخت را تحت فشار قرار می داد. اختراع او بعدا توسط Bosch و Cummins در موتور های دیزل تجاری شد. انژکتور همیشه در موتور های دیزلی مورد استفاده قرار می‌ گرفت و تا اواسط دهه 1920 در تمام خودرو های دیزلی به‌ طور استاندارد و پیش فرض نصب می‌ شد.

نحوه کارکرد موتور انژکتور

یک سیستم انژکتوری الکترونیکی، شامل مجموعه ای از تزریق کننده های سوخت، سنسور اکسیژن و یک پمپ سوخت الکتریکی با یک تنظیم کننده فشار است.کامپیوتر خودرو(ECU) کنترل مقدار سوختی که قرار است به سیلندرها تحویل داده شود را بر عهده می گیرد، به این ترتیب خودروهایی که از سیستم سوخت رسانی انژکتوری بهره می برند، عملکرد بهتری دارند و بدلیل مدیریت سوخت توسط کامپیوتر و بصورت الکترونیکی، از نرخ مصرف سوخت پایین تری برخوردارند.

اگرچه سیستم انژکتور و کاربراتور، هر دو وظیفه یکسانی دارند، اما سیستم انژکتور بسیار متفاوت از کاربراتور عمل می کند. در این سیستم، از یک پمپ الکترونیکی برای رساندن سوخت به موتور استفاده می شود. مزیت موتور انژکتوری در این است که نسبت سوخت و هوای ورودی به منظور دستیابی به بازده حداکثری همیشه تنظیم بوده و در بهترین حالت خود قرار دارد؛ چرا که تمامی این امور توسط کامپیوتر انجام می شود و تنظیمات بهینه موتور را در حافظه خود ذخیره می کند. یک انژکتور(تزریق کننده) سوخت در هر یک از سیلندرهای خودرو وجود دارد که سوخت را در منیفولد ورودی به داخل سیلندر می پاشد. سوخت وارد شده به موتور برای احتراق بهتر، به شکل بخار در می آید.

وظایف موتور انژکتور

یکی از موارد در تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور قیمت بالای موتور های انژکتوری است ، تقریبا می توان گفت که امروزه تمامی خودروهای تولیدی از سیستم سوخت رسانی انژکتوری بهره می برند. دلیل این امر نیز مصرف سوخت بهینه و کاهش آلایندگی هوا می باشد.

وظایف سیستم های انژکتوری به شرح زیر می باشند:

• اندازه گیری و تنظیم دقیق میزان سوخت و هوای ورودی به محفظه احتراق.
• کاهش میزان آلایندگی اتومبیل.
• ارائه بهترین ترکیب درصد ممکن سوخت و هوا برای دستیابی به حداکثر توان خروجی.
• کاهش مصرف سوخت موتور خودرو.
• تزریق سوخت بصورت یکسان و برابر در سیلندر های موتور.

اجزای سیستم انژکتور

یکی دیگر از این موارد، در تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور ، ساختار پیچیده تر کاربراتور نسبت به انژکتور است  و کاربراتورها  از اجزای بیشتری تشکیل شده اند:

• مجرای سوخت
• فیلتر سوخت
• بدنه انژکتور
• سوکت اتصال الکتریکی
• سولونوید
• سیم پیچ
• کویل
• فنر بازگشت
• شیر سوزنی
• اورینگ
• نازل کاهنده
• سوزن انژکتور
• درپوش محافظ

تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور

تا به اینجای مقاله تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور، با کلیت موتور های انژکتوری و کاربراتوری آشنا شدید و متوجه شدیم که تفاوت اصلی و تاثیرگذار بین این دو سیستم سوخت رسانی، فارغ از نوع کارکردشان، تنظیم نسبت درصد مخلوط سوخت و هوای ورودی به محفظه احتراق می باشد که همین امر، تاثیر بسزایی در آلودگی های زیست محیطی و آلودگی هوا خواهد داشت.

تفاوت موتور های کاربراتور و انژکتور بطور کامل در جدول زیر آمده است.

[ninja_tables id=”2991″]

کاربراتور در مقابل انژکتور؛ کدام یک بهتر است؟

در این قسمت، موتور های کاربراتوری و انژکتوری را از منظر جنبه های مختلف مورد بررسی و مقایسه قرار می دهیم:

تطبیق پذیری در تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور

کاربراتور در دهه 1990و همزمان با شهرت یافتن و همه گیر شدن سیستم سوخت رسانی انژکتوری به تدریج از صنعت خودرو حذف شد. کاربراتور اشکالات زیادی داشت؛ برای مثال از کاربراتور نمی توان در خودرو های دیزلی استفاده کرد. حال آن که سیستم انژکتوری برای خودروهای دیزلی و بنزینی در انواع الکترونیکی و مکانیکی موجود است.

عملکرد 

یک سیستم انژکتوری با القای سوخت کنترل شده به صورت الکترونیکی می تواند به طور مداوم و با توجه به شرایط، انتقال سوخت به سیلندرها را تغییر داده و عملکرد بهتری را ارائه دهد. اما کاربراتور قادر به اندازه گیری نسبت صحیح هوا به سوخت نیست و با تغییر فشار هوا و دمای سوخت مشکل دارد.

توجیه اقتصادی مصرف سوخت در تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور

سیستم سوخت رسانی انژکتوری، سوخت را دقیقا به مقدار مناسب به محفظه احتراق می رساند و می‌ تواند آن را با توجه به چندین پارامتر تغییر دهد و در نتیجه، هدر رفت سوخت کمتر و راندمان موتور بهتر خواهد بود. اما کاربراتور قادر به تنظیم نسبت سوخت با توجه به شرایط موتور نیست.

تعمیر و نگهداری در مقایسه موتور انژکتور با کاربراتور

از معدود مزیت های کاربراتور نسبت به انژکتور، بحث تعمیر و نگهداری آن می باشد. تعمیر کاربراتور بدلیل ساختار ساده و ابتدایی و همچنین کارکرد مکانیکی که دارد، کار نسبتا ساده ای است و می توانید خودتان به راحتی آن را انجام دهید. اما سیستم انژکتوری بدلیل پیچیدگی تکنولوژی ساختی که در آن بکار رفته، به راحتی توسط خودتان قابل عیب یابی و تعمیر نبوده و برای انجام این کار، نیاز به متخصصان این حرفه دارید.

آلایندگی در تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور

مسئله ی دیگر در مورد کاربراتور و انژکتور که پیشتر به آن اشاره شد، مربوط به آلایندگی و مسائل زیست محیطی می باشد. انژکتور بدلیل تزریق دقیق و بدون هدر رفت سوخت به محفظه احتراق، آلایندگی را به حداقل میزان خود می رساند. اما کاربراتور بدلیل بهره نبردن از سیستم اندازی گیری و کنترل دقیق(کامپیوتر ماشین)، قادر به کنترل میزان سوخت ورودی به محفظه نبوده و همین امر باعث افزایش آلایندگی این سیستم های سوخت رسانی خواهد شد.

تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور؛ انواع انژکتور و کاربراتور

انژکتور ها و کاربراتور ها در انواع مختلفی تولید و بکار گرفته می شوند که در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم:

انواع انژکتور

در موتور هایی که از سیستم سوخت رسانی انژکتوری استفاده می کنند، دو نوع شیوه تزریق سوخت مشاهده می شود:

• تزریق سوخت مستقیم
• تزریق سوخت غیر مستقیم

انواع کاربراتور

کاربراتور ها طبق پارامتر های مختلف، در دسته بندی های گوناگونی جای می گیرند:

انواع کاربراتور از نظر جریان هوا

• کاربراتور با جریان هوای افقی
• کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین
• کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا

انواع کاربراتور از نظر نوع ونتوری

• کاربراتور ونتوری ثابت
• کاربراتور ونتوری متغیر

انواع کاربراتور از نظر تعداد دهانه

• کاربراتور یک دهانه
• کاربراتور دو دهانه
• کاربراتور چهار دهانه

مزایا و معایب کاربراتور و انژکتور

کاربراتور ها، که سیستم های سوخت رسانی کلاسیک و قدیمی هستند، در کنار انژکتور ها، که جدیدترین نسل سیستم های سوخت رسانی به محفظه جرقه زنی و احتراق موتور به شمار می روند، هر دو دارای مزایا و معایبی می باشند که در زیر به آن ها پرداخته شده است:

مزایای کاربراتور

• قطعات کاربراتور ها به گرانی انژکتور های سوخت نیستند و با قیمت مقرون به صرفه تری قابل تهیه می باشند.
• با استفاده از کاربراتور، مخلوط سوخت و هوای بیشتری وارد محفظه می شود که سرعت و شتاب بهتر را در پی دارد.
• در شرایط تست جاده ای، کاربراتور ها قدرت و دقت بیشتری ارائه کردند.
• کاربراتور ها با مقدار گاز پمپاژ شده از مخزن سوخت محدود نمی شوند؛ به این معنی که سیلندر ها می توانند سوخت بیشتری را از طریق کاربراتور بکشند که منجر به مخلوط متراکم تر در محفظه و قدرت بالاتر می شود.
• برای تعمیر کاربراتور، نیازی به تخصص و لوازم الکترونیکی مخصوص ندارید.

معایب کاربراتور

• مخلوط ارائه شده توسط کاربراتور در سرعت بسیار پایین به قدری ضعیف است که به درستی مشتعل نمی شود.
• عملکرد کاربراتور تحت تأثیر تغییرات فشار اتمسفر است و قابل تطبیق با فشار های مختلف را ندارد.
• این نوع از سیستم سوخت رسانی، ترکیب مناسب را تنها در یک دور موتور و یک بار فراهم می کند، بنابر این فقط برای موتورهایی که با افزایش یا کاهش مداوم سرعت کار می کنند مناسب است.
• مصرف سوخت کاربراتور ها از انژکتور ها بیشتر است.
• آلایندگی هوا در این سیتم ها بیشتر از انژکتور ها می باشد.
• ارتعاشات و ضربات بیشتری در این سیستم ها نسبت به انژکتور ها مشاهده می شود.
• عدم تزریق و توزیع سوخت در سیلندر های خودرو بطور یکسان و برابر.

مزایای انژکتور

• تنظیم دقیق میزان سوخت و هوای ورودی.
• افزایش راندمان موتور و بهبود عملکرد.
• کاهش مصرف سوخت به دلیل اندازه گیری دقیق سوخت مورد نیاز توسط ECU.
• احتراق کارآمد تر و درست تر در محفظه.
• واکنش سریعتر و بهتر دریچه گاز.
• به راحتی از طریق دیاگ زدن قابل عیب یابی و تعمیر می باشند.
• کاهش آلایندگی هوا و بهینه بودن از نظر فاکتور های زیست محیطی.
• بهبود گشتاور و توان خروجی موتور.
• افزایش راندمان حجمی و حرارتی موتور خودرو.
• روشن شدن آسان موتور در هوای بسیار سرد و بسیار گرم.

معایب انژکتور

• سوختی که در این سیستم ها استفاده می شود باید به خوبی فیلتر شده باشد و عدد اکتان خاصی داشته باشد؛ در غیر این صورت موجب وارد شدن خسارت و هزینه های سنگین خواهد شد.
• ساخت و توسعه انژکتور ها بدلیل پیچیدگی آن ها کار دشواری است.
• در صورت بروز خرابی، هزینه تعمیر بالایی را در بر خواهد داشت.
• برای عیب یابی و تعمیر، به تخصص و ابزار الکترونیکی پیشرفته نیاز است.
• نسبت به کاربراتور، سر و صدای بیشتری تولید می کند.
• ممکن است باعث ساییدگی قطعات شود.

آیا می شود ماشین کاربراتوری را به انژکتوری تبدیل کرد؟

بله؛ امکان تبدیل موتور کابراتوری به انژکتوری وجود دارد و امروزه برخی افراد اقدام به این کار می کنند. انژکتوری کردن ماشین کاربراتوری مزایایی دارد که در زیر به توضیح آن ها می پردازیم:

• هوا و سوخت بطور یکسان و برابر وارد سیلندر های موتور خواهند شد.
• آلایندگی خودرو تا حد زیادی کاهش می باید.
• مخلوطی از سوخت و هوا با ترکیب درصد بهتر و دقیق تری وارد محفظه احتراق خواهد شد.
• راندمان حجمی و راندمان حرارتی موتور بهبود می یابد.
• توان خروجی و راندمان موتور تا حد زیادی بهبود خواهد یافت.
• ضربات و ارتعاشات حاصل از سیستم کاربراتوری کاهش می یابد.
• باعث کاهش مصرف سوخت می شود.
• موتور، با فشار های مختلف و شرایط جوی گوناگون تطبیق پیدا می کند.

ویدئوی روش تبدیل ماشین کاربراتوری به انژکتوری

در دو ویدئوی زیر، بطور کامل و مرحله به مرحله با تبدیل سیستم کاربراتوری به انژکتوری آشنا خواهید شد.

روش تبدیل سیستم کاربراتوری به انژکتوری

برای انجام این کار به ابزار زیر نیاز دارید:

• آچار مخصوص
• انژکتور
• لپتاپ
• کیت تبدیل
• سنسور ها
• سیستم EFI(تزریق سوخت الکتریکی)
• دسته سیم
• ابزار ماشین کاری

مراحل انجام کار:

کاربراتور را جدا کنید

خطوط سوخت و شلنگ هایی که از کاربراتور خارج می شوند را جدا کنید. کاربراتور توسط مهره به منیفولد متصل می شود. از یک آچار برای جدا کردن آن استفاده کنید و کاربراتور را بردارید. در صورت سالم بودن، امکان فروش به صورت قطعه کارکرده وجود دارد.

انژکتورها را در منیفولد ورودی نصب کنید

انژکتورها باید در منیفولد ورودی نصب شوند. در حین انجام این کار، نیاز به انجام عملیات جوشکاری می باشد؛ بنابر این توصیه می شود که خودرو را به کارگاه انتقال داده و در مکانی ایمن به تعویض کاربراتور با انژکتور بپردازید. بیشتر ورودی‌ ها را می‌ توان با استفاده از جوش در گلویی های انژکتور اصلاح و آماده کرد.

بدنه دریچه گاز را نصب کنید

بدنه دریچه گاز، هوای ورودی به سوپاپ ها را تنظیم می کند. مدل های Uni ساده ترین و بهترین نوع این قطعه برای انجام تبدیل هستند. بدنه دریچه گاز را ببندید و آن را به محل اتصال گاز وصل کنید. این قطعه به پدال گاز متصل است. یک کنترل کننده هوای غیر متصل به بدنه دریچه گاز EFI مورد نیاز است. این کنترل کننده به یک گلویی کوچک متصل شده که هوای اضافی را از صفحات دریچه گاز عبور می دهد و بسته به میزان هوای مورد نیاز در منیفولد، گلویی را باز یا بسته می کند.

سنسور ها را نصب کنید

برای اینکه سیستم EFI بتواند تزریق را کنترل کرده و تغییر دهد، باید چندین اندازه گیری انجام شود. اگر سنسور های مورد نیاز از قبل در سیستم تعبیه نشده اند، باید چندین سنسور نصب شود؛ سنسور اکسیژن، سنسور فشار هوای منیفولد، سنسور دمای هوا، سنسور خنک کننده و سنسور موقعیت دریچه گاز. نصب آن ها نسبتا آسان است، زیرا به راحتی در موتور پیچ می شوند. کیتی که تهیه کرده اید باید حاوی همه چیز هایی که شما نیاز دارید باشد. در صورتی که این سنسور ها در کیت تهیه شده دیده نمی شوند، می توانید آن ها را در بسته های جداگانه تهیه کنید.

توزیع کننده را تنظیم کنید

از آنجایی که سیستم انژکتور وظیفه اندازه گیری و توزیع دقیق سوخت و هوا در سیلندر ها و محفظه احتراق را بر عهده دارد، ضروری است تا سیستم توزیع کننده ی آن تنظیم شده و مقادیر، برای ECU تعریف شوند.

تفاوت موتور انژکتور با کاربراتور؛ سخن آخر

امروزه تولید کنندگان خودرو در تمامی محصولات خود از سیستم های سوخت رسانی انژکتوری استفاده می کنند و استفاده از سیستم های کاربراتوری بطور کامل منسوخ شده است. موتور های انژکتوری علی رغم هزینه ی بالای نگهداری و تعمیرات، نسبت به موتور های کاربراتوری گزینه بسیار مناسب تری می باشند که مهم ترین ویژگی آن ها، آلایندگی به مراتب کمترشان نسبت به کاربراتور ها می باشد. در این مقاله سعی کردیم که هر دو مدل سیستم های سوخت رسانی را معرفی کنیم و تفاوت موتور کاربراتور با انژکتور را بطور کامل و جامع شرح دهیم. شما عزیزان می توانید برای مشاوره و خرید انواع لوازم یدکی مزدا به وبسایت فروشگاه مزدا یدک مراجعه کنید و همچنین نظرات و سوالات خود را در قسمت کامنت ها با ما به اشتراک بگذارید.