درسنامه آموزشی تعمیرات سیستم سوخت و جرقه کلاس دوازدهم مکانیک خودرو

و‌احد یادگیری 1: شایستگی تعمیر سیستم سوخت و هوای موتورهای بنزینی

مقدمه

روند افزایش جمعیت در جهان و همچنین افزایش جمعیت شهری موجب تغییرات عمده‌ای در سبک زندگی جوامع بشری شده است. امروزه شهرها محل سکونت بیش از نیمی از مردم جهان شده‌اند. افزایش جمعیت و گسترش شهرها باعث تردد بیشتر وسایل نقلیه شده است. با افزایش تردد وسایل نقلیه، تولید گازهای آلاینده خودروها نیز افزایش پیدا کرده و آلودگی هوا به یکی از مشکلات مهم در جهان تبدیل شده است. با توجه به تأثیر آلودگی هوا بر محیط زیست و همچنین اهمیت سلامت افراد، استانداردهای سخت گیرانه‌ای برای آلایندگی خودروها وضع شده است. در سال‌های گذشته سیستم‌های سوخت‌رسانی استفاده شده در خودروها به منظور دریافت این استانداردها تغییرات عمده‌ای داشته است. در این پودمان با اجزای سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری، روش‌های بررسی، تعمیر آن‌ها و استفاده از ابزارهای مخصوص آشنا می‌شوید.

استاندارد عملکرد

هنرجو پس از آموزش و یادگیری این پودمان توانایی سرویس، عیب‌یابی و رفع عیب اجزای مختلف سیستم سوخت و هوای موتورهای بنزینی را به دست می‌آورد.

سوخت

هر ماده ای که در اثر واکنش شیمیایی (سوختن) انرژی حرارتی تولید کند، سوخت نامیده می‌شود. نفت خام یکی از سوخت‌های فسیلی و تأمین کننده اصلی سوخت مصرفی جهان است. عملیات تصفیه به منظور جداسازی اجزای مختلف نفت خام و اجرای فرایند شیمیایی به منظور تبدیل مواد حاصله به سوخت‌ها و دیگر فراورده‌های نفتی، در پالایشگاه‌ها صورت می‌گیرد. سوخت‌های به دست آمده از نفت خام به صورت هیدروکربن‌های مختلف هستند. یعنی مولکول‌های آن‌ها دارای تعداد متفاوتی اتم‌های هیدروژن و کربن هستند.

بنزین

یکی از فراورده‌های اصلی نفت خام بنزین است. بنزین مخلوطی بی‌رنگ است که شامل هیدروکربن‌های مختلف است ولی معمولاً خواص آن معادل هیدروکربن ${C_8}{H_{18}}$ در نظر گرفته می‌شود. در پالایشگاه‌ها مواد افزودنی شیمیایی برای اصلاح عدد اکتان و عملکرد بهتر در خودروها به بنزین اضافه می‌شود. مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی بنزین در نمودار زیر آمده است. در استاندارد‌های تولید بنزین ویژگی‌های بسیار دیگری نیز باید رعایت شود.

ویژگی‌های فیزیکی بنزین: 
- مایع
- غیر قابل حل در آب
- بی‌رنگ
- فراریت 30 درجه الی 225 مناسب با نوع ترکیب
- نقطه جوش 20 تا 220 درجه
- نقطه انجماد کمتر از 40-
- وزن مخصوص 0/82 تا 0/86

ویژگی‌های شیمیایی بنزین: 
- دمای اشتعال در حضور شعله کمتر از 30- درجه
- دمای خود اشتعالی 246 درجه

بنزین مناسب برای خودروها باید دارای چه ویژگی‌هایی باشد؟ باتوجه به فیلم آموزشی و کمک هنرآموز، جدول زیر را کامل کنید.

ردیف	خاصیت	اثر
1	...........................	روشن شدن سریع موتور و شتاب‌گیری سریع، تبخیر در هوای سرد
2	مقاومت در برابر خودسوزی	......................................................
3	ضدرسوب، تمیزکنندگی و شویندگی	.....................................................
4	جلوگیری از زنگ‌زدگی قطعات فلزی	......................................................
5	...........................	جلوگیری از انسداد لوله‌ها (معمولاً دمای 40- تا 50- درجه سانتی‌گراد یخ می‌زند)
6	.........................	جلوگیری از ایجاد چسبندگی قطعاتی که در معرض عبور بنزین می‌باشند.

احتراق در موتور

احتراق درون سیلندر ممکن است به صورت عادی و یا غیرعادی (خودسوزی) ایجاد شود.

در احتراق عادی پس از ایجاد جرقه توسط شمع، مخلوط سوخت و هوای اطراف شمع محترق شده و احتراق در همه جهات محفظه احتراق منتشر می‌شود. برای ایجاد احتراق عادی، در طراحی موتور عوامل مختلفی مانند نسبت تراکم، نوع سوخت، زمان ایجاد جرقه، شکل و دمای محفظه احتراق درنظر گرفته می‌شود. اگر بخشی از مخلوط سوخت و هوا قبل از جرقه شمع و یا بعد از جرقه شمع ولی قبل از رسیدن به شعله جرقه به آن نقطه بسوزد خودسوزی ایجاد می‌شود، که به عواملی مانند سوخت با عدد اُکتان نامناسب، نقاط داغ داخل محفظه احتراق (نوک شمع، سوپاپ‌ها، رسوبات داخلی سیلندر و ...)، تایمینگ نامناسب جرقه، خرابی سیستم خنک‌کاری و... بستگی دارد.

احتراق غیرعادی یا خودسوزی در موتور می‌تواند باعث آسیب به پیستون و سایر اجزای موتور شود. در شکل 3 نمونه‌هایی از آسیب‌های ناشی از خودسوزی به شمع، نمایش داده شده است.

عدد اکتان: عدد اکتان نشان دهنده میزان مقاومت یک سوخت در مقابل خودسوزی و ایجاد ضربه در موتورهای اشتعال جرقه‌ای است. انواع بنزین با توجه به ترکیبات آنها دارای عدد اکتان مختلفی هستند. هر چه عدد اکتان بالاتر باشد، نشان دهنده مقاومت بیشتر در برابر خودسوزی است. برای مثال عدد اکتان بنزین سوپر بین 90 تا 95 است.

وظیفه سیستم سوخت‌رسانی

سیستم سوخت‌رسانی موتورهای بنزینی شامل دو بخش هوا‌رسانی و سوخت‌رسانی می‌باشد. وظیفه سیستم سوخت‌رسانی آماده‌سازی مخلوط هوا و سوخت، متناسب با شرایط مختلف کار موتور است. نسبت هوا به سوخت در فرایند احتراق و کیفیت آن دارای اهمیت زیادی است. اگر این نسبت بسیار بزرگ یا بسیار کوچک باشد، احتراقی رخ نمی‌دهد. باید این نسبت طوری باشد که احتراق مناسب ایجاد شده و بازدهی موتور بالا و آلایندگی کم باشد.

احتراق کامل و ناقص: هوای موجود در اطراف ما مخلوطی از گازهای مختلف است. با حذف بخارآب موجود در جوّ زمین، هوای موجود از 78 درصد گاز نیتروژن، 21 درصد اکسیژن و 1 درصد گازهای دیگر تشکیل شده است.

در احتراق کامل همه کربن (C) و هیدروژن (H) موجود در سوخت به کربن دی اکسید $(C{O_2})$ و آب $({H_2}O)$ تبدیل شده و حداکثر انرژی حرارتی ممکن تولید می‌شود. احتراق کامل هیدروکربن ایزواکتان $({C_8}{H_{18}})$ به‌صورت زیر است: 

${C_8}{H_{18}} + 12/5{O_2} + {N_2} \to 8C{O_2} + 9{H_2}O + {N_2}$

به احتراق کامل، احتراق تئوری یا استوکیومتری نیز گفته می‌شود. احتراق کامل یک حالت ایده‌ال است و در عمل، احتراق به‌صورت ناقص رخ می‌دهد. در احتراق ناقص تمام سوخت نمی‌سوزد و محصولات دیگری مانند کربن مونوکسید (CO) و هیدروکربن‌های نسوخته (HC) و در دماهای بالا اکسیدهای نیتروژن $(N{O_X})$ در فرایند احتراق تولید می‌شوند.

نسبت هوا به سوخت: برای احتراق کامل مقدار معینی هوا و مقدار معینی سوخت نیاز است. این مقدار برابر 14/7 گرم هوا در برابر 1 گرم بنزین است. اگر در یک مخلوط هوا و سوخت، هوای موجود بیشتر از مقدار لازم برای حالت احتراق کامل باشد مخلوط رقیق است. در صورتی که هوای موردنیاز کمتر از مقدار لازم برای احتراق کامل باشد مخلوط غنی است. نسبت هوا به سوخت $(\lambda )$ از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

در شکل 6، مصرف سوخت، قدرت خروجی موتور و تولید آلاینده‌های مهم در مقدارهای مختلف نسبت هوا به، سوخت نشان داده شده است. اگر هوای ورودی موتور برابر هوای مورد نیاز احتراق کامل باشد $\lambda $ برابر یک می‌شود. در این حالت مصرف سوخت و توان موتور مناسب است. باتوجه به شکل مشخص می‌شود که بیشترین مقدار قدرت تولیدی و همچنین کمترین مقدار مصرف سوخت در نسبت‌های دیگر سوخت و هوا به دست می‌آید ولی در هر کدام از این حالت‌ها قدرت یا مصرف سوخت از حالت بهینه دور می‌شود.

انواع سیستم‌های سوخت‌رسانی

اولین نوع سیستم‌های سوخت‌رسانی، سیستم‌های کاربراتوری هستند. در مرحله مکش با پایین رفتن پیستون در سیلندر، مکش در مانیفولد هوا ایجاد می‌شود. هوا با عبور از ونتوری کاربراتور باعث مکش سوخت شده و مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر می‌شود. کاربراتورها انواع مختلفی دارند ولی با توجه به عدم کنترل دقیق مخلوط سوخت و هوا در حالت‌های مختلف کاری موتور امروزه در خودروها استفاده نمی‌شوند. در شکل 8 شکل واقعی یک نوع کاربراتور و مدار ساده سوخت‌رسانی کاربراتوری را مشاهده می‌کنید.

سیستم‌های سوخت‌رسانی انژکتوری

نسل اول سیستم‌های سوخت‌رسانی انژکتوری، سیستم‌های پاشش تک نقطه‌ای هستند. در این سیستم‌ها از یک انژکتور مرکزی به جای کاربراتور استفاده شده است و سوخت مورد نیاز سیلندرها توسط یک انژکتور تأمین می‌شود. در نوع جدیدتر سیستم‌های سوخت‌رسانی، هر سیلندر دارای یک انژکتور مجزا است و سوخت در پشت سوپاپ هوا می‌شود. امروزه بیشترخودروهای تولیدشده در کشورمان از این روش استفاده می‌کنند.

در روش دیگر مخلوط بنزین مستقیماً در داخل سیلندر تزریق می‌شود. مهم‌ترین مزیت سیستم‌های پاشش مستقیم توانایی کار با سوخت و هوای بسیار رقیق است. در شکل 11 اجزای مدار سوخت‌رسانی پاشش مستقیم نشان داده شده است. در این مدارها از پمپ بنزین درون مخزن سوخت یا بیرون مخزن سوخت استفاده می‌شود.

اصول کار سیستم‌های سوخت‌رسانی انژکتوری:

امروزه استفاده از سیستم‌های سوخت‌رسانی انژکتوری در خودروها توسعه یافته است. اجزای این سیستم‌ها را می‌توان در سه دسته کلی حسگرها، پردازشگر و عملگرها تقسیم‌بندی کرد. حسگرها شرایط مختلف کاری موتور را حس کرده و به پردازشگر مرکزی اطلاع می‌دهند و پردازشگر باتوجه به این اطلاعات به عملگرها دستورات لازم را می‌دهد. به پردازشگر، واحد کنترل الکترونیکی (ECU) نیز می‌گویند.

در شکل 17 اجزای یک نوع سیستم سوخت‌رسانی انژکتوری و ارتباط آن‌ها نشان داده شده است.

واحد کنترل الکترونیکی: واحد کنترل الکترونیکی یا ECU یک قطعه الکترونیکی است که باتوجه به اطلاعات دریافتی از حسگرهای مختلف، دستورات لازم را برای کنترل بهینه عملکرد موتور به عملگرها ارسال می‌کند. ECU دارای حافظه دائم و موقت است.

حافظه دائم شامل اطلاعاتی است که در کارخانه سازنده، در ECU وارد شده است و اطلاعات آن با قطع برق از بین نمی‌رود. ولی در حافظۀ موقت اگر برق تغذیه دائم ECU قطع شود، اطلاعات حافظه موقت پاک می‌شود.

پمپ بنزین

در سیستم‌های انژکتوری از پمپ بنزین‌های برقی استفاده می‌شود. پمپ بنزین‌های برقی به دو صورت بیرون باک و داخل باک تولید می‌شوند که اصول کار هر دو نوع مشابه است. پمپ بنزین دارای یک موتور الکتریکی و یک مجموعه ارسال سوخت است. وظیفه موتور الکتریکی چرخاندن مجموعه ارسال سوخت است. در شکل 20 نقشه برش خورده پمپ بنزین بیرون باک و داخل باک و در شکل 21 چند نمونه از مجموعه ارسال سوخت نشان داده شده است.

سوییچ اینرسی: این سوییچ وظیفه قطع برق پمپ بنزین و دیگر مصرف‌کننده‌های رله دوبل در تصادف را بر عهده دارد. تا هنگام تصادف مانع آتش‌سوزی شود. در هنگام تصادف ارتباط پایه‌های داخل سوییچ قطع می‌شود و برای وصل مجدد سوییچ اینرسی باید بالای سوییچ را فشار داد.

انژکتور بنزین:

انژکتور در واقع یک شیر برقی است که با فعال شدن توسط ECU پاشش سوخت را در زمان مشخص و، به اندازه معین انجام می‌دهد. انژکتورها با برق 12 ولت کار می‌کنند و مقدار پاشش سوخت با زمان وصل بودن اتصال منفی انژکتور توسط ECU تعیین می‌شود. زمان پاشش انژکتورها بسیار کوتاه است و باتوجه به اطلاعات دریافتی از حسگرها و طراحی سیستم بین صفر تا 35 هزارم ثانیه است.

انژکتورها از نظر تغذیه دارای دو مدل کلی ورود سوخت از بالا و ورود سوخت از کنار هستند. اجزای آن‌ها در شکل 24 نشان داده شده است. در حالت غیر فعال بودن انژکتور، سوخت به داخل آن وارد می‌شود ولی مجراهای خروج بسته هستند. با اتصال برق به پایه‌های انژکتور و عبور جریان برق از سیم پیچ میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. این میدان باعث حرکت سوزن به سمت بالا و در نتیجه باز شدن مجراهای خروج سوخت و ارسال سوخت می‌شود. با قطع مجدد اتصال برق، فنر موجود در داخل انژکتور باعث حرکت سوزن به سمت پایین و بسته شدن مجرای خروجی انژکتور می‌شود.

فیلتر بنزین:

روش‌های پاشش سوخت:

پاشش سوخت انژکتورها با روش‌های مختلفی انجام می‌شود. در ساده‌ترین روش تمام انژکتورها هم زمان پاشش می‌کنند و در هر دور میل‌لنگ برای هر سیلندر، نصف سوخت مورد نیاز پاشش می‌شود. (شکل 26)

در روش دیگر از پاشش گروهی استفاده می‌شود. در این حالت در یک دور میل‌لنگ سیلندرهای 1 و 4 هم زمان پاشش دارند و در دور دیگر سیلندرهای 2 و 3 با هم پاشش می‌کنند. (شکل 27)

پاشش سوخت بر اساس ترتیب احتراق، یکی دیگر از روش‌هایی است که در بیشتر خودروها استفاده می‌شود. در این روش قبل از بازشدن هر سوپاپ هوا، پاشش سوخت انجام می‌شود. اگر چه مدار کنترل این سیستم‌ها پیچیده‌تر است ولی این روش باعث کاهش مصرف سوخت می‌شود. (شکل 28)

دریچه گاز:

مقدار هوای ورودی در شرایط کاری گوناگون موتور، متفاوت است. وظیفه مجموعه دریچه گاز تأمین هوا به مقدار موردنیاز در هر یک از شرایط کاری است. مجموعه دریچه گاز دارای دو نوع مکانیکی و برقی است.

دریچه گاز مکانیکی: در نوع مکانیکی، ارتباط پدال گاز و مجموعه دریچه گاز با سیم گاز و به صورت مستقیم است. راننده با فشردن پدال و در نتیجه کشیده شدن سیم گاز، دریچه گاز را باز می‌کند و مقدار هوای ورودی به موتور افزایش می‌یابد. یک فنر پیچشی روی دریچه گاز بسته شده است که وظیفه آن بستن دریچه گاز هنگام رها کردن پدال گاز است. حسگر دریچه گاز و موتور پله‌ای نیز روی دریچه گاز بسته می‌شوند. (شکل 29)

موتور پله‌ای: با توجه به اینکه حرکت دریچه گاز فقط تابع پدال گاز است و در شرایط کاری مختلف نیاز به کنترل دقیق هوای ورودی وجود دارد، از یک مجرای فرعی عبور هوا که قابل کنترل با ECU است استفاده می‌شود. یکی از مدل‌های رایج، استفاده از موتور پله‌ای است. ECU طبق برنامه‌ای مشخص دستور حرکت موتور پله ای به سمت جلو یا عقب را صادر می‌کند. موتورهای پله‌ای استفاده شده در خودروها معمولاًً دارای 200 مرحله 0/04 میلی‌متری هستند. (شکل 30)

دریچه گاز برقی: در شکل 31 دریچه گاز برقی نشان داده شده است. در این سیستم ارتباط پدال گاز و دریچه گاز به صورت مستقیم نیست و مقدار باز شدن دریچه گاز با دستور ECU مشخص می‌شود. مقدار فشرده شدن پدال گاز توسط یک حسگر نصب شده زیر پدال گاز به ECU گزارش می‌شود و باتوجه به اطلاعات حسگرهای دیگر، ECU بهترین وضعیت برای مصرف حداقل سوخت و آلایندگی را مشخص کرده و دستورات لازم برای باز شدن دریچه را صادر می‌کند. 

دریچه گاز برقی در حالت دور آرام چند درجه باز است و با تغییر وضعیت پدال گاز ECU باتوجه به شرایط کاری موتور، دریچه را باز یا بسته می‌کند. 

در موتورهای مجهز به دریچه گاز برقی بعد از تعویض دریچه گاز، تعویض ECU یا تغییر برنامه آن، باید مطابق کتاب راهنمای تعمیرات، موقعیت دریچه گاز را مجدداً برنامه‌ریزی کرد.

در سیستم سوخت‌رسانی، حسگرها کمیت‌های فیزیکی را به سیگنال الکتریکی قابل اندازه‌گیری برای ECU تبدیل می‌کنند و به این وسیله ECU وضعیت کاری موتور را تشخیص می‌دهد.

مخزن (باک) سوخت:

در خودروها مخزن سوخت یا باک برای نگهداری سوخت موتور است. مخزن باید در برابر واکنش‌های شیمیایی و حوادث احتمالی مقاوم باشد و نیز کمترین تبخیر و تراوش سوخت را داشته باشد. جنس مخزن می‌تواند از مواد فلزی یا پلیمری باشد. معمولاًً داخل مخزن صفحه‌های موج گیر نصب می‌شود تا از تلاطم سوخت و کف کردن آن جلوگیری شود. در مخزن‌ها مجموعه اندازه‌گیری مقدار سوخت برای اطلاع راننده وجود دارد. مخزن‌ها دارای یک مجرا برای پرکردن سوخت هستند که معمولاًً یک صافی توری شکل برای جلوگیری از ورود ذرات اضافی به مخزن در این مسیر بسته می‌شود. در مجرای ورودی مخزن‌های با استاندارد جدید، یک سوپاپ یک طرفه برای جلوگیری از خروج سوخت از مخزن هنگام واژگونی خودرو قرار داده می‌شود.

همچنین مجراهایی برای خروج سوخت و بخارات بنزین روی آن‌ها طراحی می‌شود. ظرفیت مخزن سوخت باتوجه به عوامل مختلفی مانند حجم موتور، سیستم سوخت‌رسانی موتور و نوع بدنه خودرو طراحی می‌شود. مخزن سوخت بنزین معمولاًً برای طی مسافت حداقل 400 الی 500 کیلومتر خودرو سوخت ذخیره می‌کند.

در شکل 34 مخزن و بعضی از قطعات دیگر نشان داده شده است.

در شکل 36 مجموعه مخزن سوخت و اجزای بسته شده روی آن مانند کنیستر، فیلتر هوای مخزن، شیر برقی کنیستر و شیلنگ‌های رابط نشان داده شده است.

لوله‌های مورد استفاده در سیستم سوخت‌رسانی از لحاظ انتقال سوخت به لوله‌های فشار بالا (رفت)، فشار پایین (برگشت)، بخار بنزین، پرکن مخزن سوخت و حباب‌گیر تقسیم می‌شوند که هر کدام طبق استانداردهای مشخص تولید و در خودروها استفاده می‌شوند. لوله‌ها از نظر جنس در انواع فلزی و پلیمری تولید می‌شوند.

شیلنگ‌های لاستیکی فشار قوی به صورت 4 لایه ساخته می‌شوند و در مدارات رفت و برگشت سوخت مورد استفاده قرار می‌گیرند. شیلنگ‌های لاستیکی فشار ضعیف 3 لایه‌ای در مسیر انتقال بخارات سوخت کاربرد دارند. نوع دیگر شیلنگ‌های پلی آمیدی (پلاستیکی) یک لایه هستند که در مسیر رفت استفاده می‌شوند. (شکل 39)

انواع اتصالات: روش اتصال لوله‌ها به اجزای دیگر سیستم سوخت‌رسانی با استفاده از بست یا سوکت می‌باشد. در مدار ارسال سوخت از مخزن تا موتور از چند لوله یا شیلنگ استفاده می‌شود و محل اتصال آن‌ها باید بدون نشتی سوخت باشد. در بعضی از مدل‌ها از بست‌های پیچی و یا فنری استفاده می‌شود.

یکی دیگر از روش‌های استفاده از سوکت اتصال سریع (کوییک کانکتور) است. در این روش شیلنگ‌ها و لوله‌های پلاستیکی به سوکت وصل می‌شوند. (شکل 41)

در داخل سوکت‌های اتصال سریع چند قطعه از جمله اورینگ‌ها برای جلوگیری از نشتی وجود دارد.

برای باز کردن سوکت اتصال سریع از ابزار مخصوص استفاده می‌شود. در زمان بستن آن‌ها نیز باید به صدای جا افتادن سوکت توجه کرد و برای اطمینان از بسته شدن صحیح چند بار سوکت را به جلو و عقب حرکت داد.

ریل سوخت:

سوخت مورد نیاز موتور پس از عبور از لوله‌ها یا شیلنگ‌ها به ریل سوخت می‌رسد. و انژکتورها و در بعضی موارد رگولاتور روی آن بسته می‌شود. (شکل 42)

رگولاتور کنترل فشار سوخت:

رگولاتور با بازگرداندن سوخت اضافی، فشار ریل سوخت را کنترل و ثابت می‌کند. رگولاتور کنترل فشار می‌تواند روی ریل سوخت و یا داخل مخزن بنزین قرارداده شود. در شکل 44 محل قرار گیری رگولاتور نشان داده شده است.

ارتباط با سایر سیستم‌های خودرو

وجود عیب در سیستم سوخت‌رسانی باعث عملکرد نامناسب بعضی از سیستم‌های مرتبط می‌شود. برای مثال غنی یا ضعیف بودن بیش از حد مخلوط سوخت و هوا، باعث عیوب در قطعات مکانیکی موتور می‌شود. همچنین عیب در سیستم‌های دیگر می‌تواند باعث عملکرد نامناسب سیستم سوخت‌رسانی شود. آشنایی با سیستم‌های مرتبط در عیب‌یابی دارای اهمیت زیادی است و در بسیاری از مواقع بدون آشنایی با سیستم‌های مرتبط، عیب‌یابی بسیار سخت و گیج کننده است.

روش بررسی سیستم‌های سوخت‌رسانی و هوا رسانی در حالت ایستایی

بررسی سیستم سوخت و هوارسانی

1- گشتاورسنجی اتصالات پیچ و مهره‌ای سیستم سوخت و هوارسانی: در صورت مشاهده نشتی در لوله‌ها و شیلنگ‌ها، لازم است گشتاور پیچ‌های اتصال بررسی شوند. همچنین گشتاورسنجی پیچ‌های اتصال مانیفولد ورودی به سرسیلندر انجام شود. (شکل 47)

2- الف- روش نشتی‌سنجی و خلأسنجی سیستم سوخت‌رسانی: سیستم سوخت‌رسانی دارای اجزایی است که توسط لوله‌ها یا شیلنگ‌ها به یکدیگر متصل شده‌اند. بررسی وجود نشتی در مدار سوخت‌رسانی دارای اهمیت زیادی است. در صورت بستن نادرست اتصالات یا وجود عیب در قطعات امکان نشتی بنزین به بیرون مدار وجود دارد و موجب آلایندگی می‌شود و احتمال آتش سوزی را افزایش می‌دهد.

انواع نشتی سوخت:

2- ب- روش خلأسنجی سیستم هوارسانی: وجود نشتی در سیستم هوارسانی نیز باعث ایجاد عیب و عملکرد نامناسب موتور می‌شود. نشتی هوا در سیستم مکش می‌تواند قبل یا بعد از دریچه گاز باشد. نشتی هوا قبل از دریچه گاز باعث ورود هوای تصفیه نشده به سیستم و آسیب به اجزا می‌شود. نشتی بعد از دریچه گاز علاوه بر عیب فوق باعث ورود هوای اضافی به موتور و افزایش دور موتور می‌شود.

مقدار خلأ مانیفولد هوا در هر خودرو مقدار استاندارد دارد. وجود عیب و نشتی در سیستم باعث عیب در کارکرد موتور می‌شود و ممکن است موتور با لرزش کار کند. همچنین ریتم و ضربه دود خروجی از حالت ملایم، پیوسته و بدون مکث تغییر می‌کند. با استفاده از آزمون خلأسنجی در دور آرام می‌توان به دلیل بعضی از عیب‌های کارکرد موتور پی برد. با آزمایش خلأسنجی در کتاب تعمیرات مکانیکی آشنا شدید.

3- فشارسنجی مدار سوخت‌رسانی:

4- بررسی مدار الکتریکی با مولتی‌متر:

زمانی که عیبی در سیستم سوخت‌رسانی به وجود می‌آید و یا چراغ عیب‌یاب روشن می‌شود، ممکن است یکی از اجزای الکتریکی سیستم سوخت‌رسانی و اتصالات و سیم‌های اتصال معیوب شده باشد که در این مورد استفاده از نقشه اتصالات الکتریکی ضروری است.

در صورت قطعی اتصال بین اجزا باید سیم اتصال دهنده تعمیر شود.

1- حسگر دمای مایع خنک‌کاری:

در صورتی که حسگر دمای مایع خنک‌کاری دما را کمتر یا بیشتر از مقدار واقعی نشان دهد، باید تعویض شود. دقت اندازه‌گیری حسگر مایع خنک‌کاری دو درجه تلرانس دارد.

2- حسگر فشار مطلق مانیفولد:

3- حسگر موقعیت دریچه گاز:

4- حسگر سرعت خودرو:

در بعضی خودروها اگر حسگر و مدار آن و ECU سالم باشند، عیب ممکن است از چرخ دنده پینیون، حسگر سرعت یا چرخ‌دنده رینگی بسته شده روی دیفرانسیل یا شفت خروجی جعبه‌دنده باشد.

5- حسگر دور موتور:

6- حسگر اکسیژن

عمر مفید حسگر اکسیژن در شرایط مناسب و بدون استفاده از بنزین سرب دار 100000 کیلومتر است. حسگرهای اکسیژن کانکتور 4 پایه دارند که دو پایه آن برای گرمکن حسگر و دو پایه دیگر برای ارسال سیگنال به ECU می‌باشد. هر دو قسمت را می‌توان به وسیله دستگاه دیاگ یا مولتی‌متر آزمایش کرد.

7- حسگر ضربه (ناک حسگر):

روش بررسی، عیب‌یابی عملگرها

بررسی اتصالات برقی:

بخش‌های مختلف یک کانکتور در شکل 61 نشان داده شده است. باز و بستن هر کانکتور روش خاصی دارد. برای مثال در کانکتور شکل 61 ابتدا باید خار نگهدارنده را به پایین فشار داد و سپس سوکت را بیرون کشید. سوکت‌ها (نر و ماده) باید از لحاظ شل بودن بررسی شوند. پایه‌های اتصال فلزی داخل سوکت حالت فنریت دارند و اگر بعد از باز و بسته شدن حالت فنریت را از دست دهند، باید تعویض شوند. حالت قطع اتصال در اتصال‌ها ممکن است در حالت عادی مشخص نباشد و در هنگام گرم شدن پایه‌ها مشخص شود.

سولفاته شدن پایه‌های اتصال دهنده‌ها یکی از عیب‌های رایج در سیستم‌های برقی است. هنگامی که پایه‌های اتصال سولفاته می‌شوند جریان الکتریسیته به خوبی برقرار نمی‌شود. در سیستم سوخت‌رسانی همواره ECU طبق برنامه‌ای مشخص با اجزای مختلف سیستم منطبق می‌شود و مشکلات ناشی از سولفاته و کثیف شدن پایه‌ها را جبران می‌کند ولی در صورتی که مقدار سولفاته شدن بیش از حد باشد، باعث ایجاد عیب می‌شود. در این حالت می‌توان با استفاده از اسپری کانکتور شوی یا سمباده بسیار نرم پایه‌ها را تمیز کرد. در ضمن پایه‌های فلزی سوکت‌ها قابل جداشدن و تعویض هستند. این کار با استفاده از ابزارهای مخصوص و کتاب راهنمای تعمیرات قابل انجام می‌باشد.

روش استفاده از نقشه‌های الکتریکی سیستم سوخت و هوارسانی

عیب‌یابی با دستگاه عیب‌یاب

جدول زیر مقادیر پارامترهای یک خودرو را با یک Ecu مشخص نشان می‌دهد.

سمند ال ایکس / سورن / سربر-بوش 7،4،9 بای فیول (bifuel) پارامترها-عمومی
دور موتور	RPM850	ولتاژ باتری	14/2V
بار موتور	16٪	مقدار مطلوب بار موتور	16٪
زاویه دریچه گاز	3٪	فشار مطلف مانیفولد	312/0hPa
زمان پاشش سوخت (بنزین)	1ms	زمان پاشش سوخت (گاز)	3ms
دمای آب رادیاتور	${67/5^ \circ }C$	دمای موتور در زمان استارت	${68^ \circ }C$
دمای هوای ورودی به مانیفولد	${45/5^ \circ }C$	دمای هوای محیط	${3^ \circ }C$
فشار ریل گاز	6723/6hpa	دمای ریل گاز	${34^ \circ }C$
فشار مخزن گاز	116/3Bar	درصد فشردگی پدال گاز	0/0٪
مقدار لامبدای واقعی	1	مقدار لامبدای مطلوب (درخواستی)	1
زاویه جرقه نهایی	0/0 (0)	سرعت خودرو	0Km/H
شماره دنده درگیر	0	رها شدن پدال گاز (پدال صفر)	بله
فعال شدن کنترل حلقه بسته لامبدا	بله	بروز حالت افت توان	خیر
وضعیت سوییچ کلاج	رها شده	وضعیت سوییچ ترمز	رهاشده
وضعیت سوییچ چراغ ترمز	خاموش	وضعیت سوییچ اینرسی	قطع

سمند ال ایکس / سورن / سربر-بوش 7،4،9 بای قبول پارامترها-سیستم تزریق سوخت
دور موتور	835RPM	ولتاژ باتری	14/4V
زمان پاشش سوخت بنزین - سیلندر 1	1/2ms	زمان پاشش سوخت بنزین - سیلندر 2	1/2ms
زمان پاشش سوخت بنزین - سیلندر 3	1/2ms	زمان پاشش سوخت بنزین - سیلندر 4	1/2ms
زمان پاشش سوخت گاز - سیلندر 1	3/2ms	زمان پاشش سوخت گاز - سیلندر 2	3/2ms
زمان پاشش سوخت گاز - سیلندر 3	3/1ms	زمان پاشش سوخت گاز سیلندر 4	3/1ms
مقدار تعلیق کیفیت گاز طبیعی	1	فعال سازی گرمایش کانالیست	بله
گرم شدن کافی حسگر اکسیژن پایینی	بله	گرم شدن کافی حسگر اکسیژن پایینی	خیر
وضعیت پاشش سوخت	وصل	وضعیت شیر برقی کنستر	غیر فعال

سمند ال ایکس / سورن / سربر-بوش 7،4،9 بای قبول پارامترها-پارامترهای مربوط به حسگرها
دور متر	839RPM	ولتاژ باتری	14/2V
مقدار انتگرال سیگنال حسگر کوبش	301V	ولتاژ حسگر دمای محیط	4V
ولتاژ باتری	14V	ولتاژ تقویت شده حسگر پتانسیومتر 1 دریچه گاز	3V
ولتاژ حسگر پتانسیومتر 1 دریچه گاز	1V	ولتاژ حسگر پتانسیومتر 1 دریچه گاز در حالت بسته بودن	1V
ولتاژ حسگر پتانسیومتر 2 دریچه گاز	4V	ولتاژ حسگر پتانسیومتر 2 دریچه گاز، در حالت بسته بودن	4V
ولتاژ سیگنال حسگر فشار گاز بُرَدِ کولر	0V	ولتاژ حسگر فشار مانیفولد هوا	1V
ولتاژ بازخورد برای تشخیص عیب فن	0V	ولتاژ سطح مخزن سوخت	1V
ولتاژ پتانسیومتر 1 پدال گاز	1V	ولتاژ پتانسیومتر 2 پدال گاز	0V
ولتاژ حسگر اکسیژن بالایی	1/41V	ولتاژ حسگر اکسیژن پایینی	0/77V
ولتاژ مقاومت گرمکن حسگر اکسیژن بالایی	0/89V	ولتاژ خروجی حسگر اکسیژن پایینی	0/77V
ولتاژ حسگر دمای هوای ورودی به مانیفولد	1V	ولتاژ حسگر دمای آب موتور	0V
ولتاژ حسگر فشار ریل گاز	3V	ولتاژ حسگر فشار مخزن گاز	2V
شمارنده مراحل تعریف دریچه گاز	11	ولتاژ حسگر دمای ریل گاز	3V
شمارنده مراحل برگشت دریچه گاز توسط فنر	4

روش عیب‌یابی با استفاده از دستگاه کنترل آلایندگی:

در استانداردهای جهانی آلاینده‌های خروجی اگزوز با تغییرات استانداردها و به روز شدن آن‌ها مقادیر گازهای آلاینده خروجی از اگزوز متفاوت است که توسط دستگاه تست گازهای خروجی اندازه‌گیری می‌شود.

در شکل 67 نمودار آلاینده‌ها در نسبت‌های هوا به سوخت مختلف نشان داده شده است.

بررسی سیستم سوخت و هوارسانی در حالت ایستایی و حرکتی

روش بررسی، سرویس و تعویض مخزن سوخت و اجزای مرتبط

پس از تحلیل نتایج آزمایش‌ها و اطمینان از نیاز به بازکردن مجموعه سیستم سوخت و هوارسانی برای رفع عیب و انجام تعمیرات، اقدام به بازکردن این مجموعه می‌شود.

روش سرویس و تعویض مجموعه مخزن سوخت: در خودروهای جدید پمپ بنزین داخل مخزن سوخت بسته می‌شود. مجموعه پمپ بنزین توسط چند پیچ یا یک مهره روی مخزن نصب می‌شود. بین مجموعه پمپ بنزین و مخزن خودرو یک واشر یا اورینگ نصب می‌شود تا از نشتی سوخت جلوگیری شود. در شکل 68 دو نمونه از اتصال مجموعه پمپ بنزین روی مخزن سوخت، نشان داده شده است.

نشتی سوخت از ریل سوخت و اورینگ انژکتور نیز در تعمیرات انژکتور باید مورد بررسی قرار گیرد. پس از هر بار بازشدن انژکتورها باید اورینگ‌های آب‌بندی تعویض شوند. (شکل 70) و در موقع بستن با روانکار مناسب آغشته شود.

در مخزن سوخت:

در صورت معیوب بودن درب مخزن سوخت معمولی به راحتی می‌توان آن را با یک در دیگر جایگزین کرد. ولی در خودروهایی که در مخزن سوخت آن‌ها روی لوله ورودی بسته می‌شود، باید مجموعه از روی لوله ورودی باز شده و تعویض شود. در هنگام تعویض باید قطعات لاستیکی آب‌بندی به درستی و با دقت بسته شوند تا نشتی بنزین وجود نداشته باشد.

تعویض لوله‌ها و شیلنگ‌های سیستم سوخت‌رسانی: هنگام تعویض لوله‌ها و شیلنگ‌های سیستم سوخت‌رسانی حتماً قطعه معیوب و نو را مقایسه نموده و در صورت تفاوت، قطعه مناسب تهیه کنید. باتوجه به اینکه سیستم‌های سوخت‌رسانی تغییرات زیادی داشته اند، لوله‌ها و شیلنگ‌ها در اندازه‌های مختلفی وجود دارند. برای تعویض این قطعات بعضی مواقع نیاز به بازکردن قطعات جانبی وجود دارد که باید طبق دستورات کتاب راهنمای خودرو اقدام شود. (شکل 73)

روش تعویض رگولاتور و ریل سوخت

روش بررسی انژکتورها به وسیله دستگاه انژکتور شور: برای آزمایش انژکتورها پس از بازکردن، باید آن‌ها را روی دستگاه آزمایش انژکتور بسته و نشتی، اندازه، یکنواختی و فرم پاشش آن‌ها را بررسی کرد.

بررسی و سرویس انژکتور بدون باز کردن: معیوب بودن سیم پیچ انژکتور باعث تغییر جریان عبوری از سیم پیچ و در نتیجه روشن شدن چراغ عیب‌یاب می‌شود. بررسی سیم‌پیچ انژکتور توسط مولتی‌متر انجام می‌شود. در این آزمایش مقدار مقاومت بین دو پایه برق انژکتور توسط اهم متر اندازه‌گیری می‌شود. در صورتی که مقدار مقاومت بیشتر یا کمتر از مقدار استاندارد باشد، نشان دهنده معیوب بودن سیم پیچ انژکتور است.

شست‌وشوی انژکتورها بدون باز کردن از روی موتور:

رفع عیوب سیستم سوخت و هوارسانی موتور بدون بازکردن

بررسی و سرویس انژکتور با بازکردن

شست‌وشوی با دستگاه و بررسی نوع پاشش، مقدار پاشش و نشتی:

در بعضی از موارد با وجود شست‌وشوی انژکتور به صورت روکار عیب برطرف نمی‌شود و باید انژکتورها از روی خودرو باز و بررسی شوند. در این حالت نوع پاشش سوخت باید به صورت مناسب باشد. همچنین مقدار پاشش سوخت انژکتورها در مدت زمان معین بررسی می‌شود و در صورت استاندارد نبودن مقدار پاشش، انژکتور سرویس یا تعویض می‌شود.

یکی از عیب‌های دیگر وجود نشتی در انژکتورها است. وقتی که فشار سوخت پشت انژکتور قراردارد و برق آن متصل نیست نباید سوخت از انژکتور خارج شود. مقدار نشتی یک قطره در دقیقه اشکال ندارد ولی مقدار بیش از آن باعث افزایش مصرف سوخت و افزایش تولید آلاینده‌ها می‌شود.

تعویض فیلتر انژکتور: فیلترهای ورودی انژکتورها معمولاًًً قابل جداشدن و تعویض هستند.

روش تعویض سیم گاز

سرویس موتور پله‌ای (استپر موتور) و دریچه گاز مکانیکی: خرابی اجزا و یا کثیفی دریچه گاز در سیستم هوای ورودی می‌تواند باعث معایب مختلفی شود. ورود هوای کمتر از مقدار استاندارد باعث بد کارکردن و خاموش شدن موتور در دور آرام می‌شود. همچنین ورود هوای بیشتر باعث افزایش دور موتور در دور آرام می‌شود. معمولا بعد از مدتی کارکرد موتور مقداری کربن در دریچه گاز و مجاری ورود هوا رسوب می‌کند. در این حالت با شست‌وشوی دریچه گاز و مجاری، می‌توان برخی عیوب سیستم را برطرف کرد. (شکل 81)

تعویض دریچه گاز:

برای باز کردن دریچه گاز مکانیکی ابتدا باید مجموعه موتور پله‌ای، هواکش و لوله هوای ورودی، شیلنگ‌های متصل به دریچه و سیم گاز را بازکرد. سپس سوکت حسگر دریچه گاز، سوکت موتور پله‌ای و پیچ‌های اطراف دریچه گاز باز و دریچه از روی مانیفولد جدا می‌شود. هنگام بستن دوباره، واشر دریچه گاز یا اورینگ آن بررسی و در صورت نیاز باید تعویض شود.

در دریچه‌های گاز برقی مجموعه هواکش و یا لوله هوای ورودی و سوکت‌ها از روی دریچه باز شده و سپس پیچ‌های دور دریچه گاز برقی باز می‌شود. در صورت تعویض، دریچه گاز باید برای ECU تعریف و شناسایی شود.

روش تعویض حسگرها و عملگرهای سیستم سوخت و هوارسانی

بررسی و تعویض ECU

در عیب‌یابی سیستم سوخت‌رسانی ابتدا عملگر و حسگرها و سپس سیم‌کشی مدارات الکتریکی آن‌ها بررسی می‌شود. درصورت برطرف نشدن عیب و اطمینان از سالم بودن موارد ذکر شده اقدام به بررسی UEC می‌شود.

روش بررسی سیستم سوخت و هوا در حالت حرکت: روش بررسی وضعیت خودرو در شرایط مختلف رانندگی به وسیله دستگاه عیب‌یاب (شتاب، تحت بار، میزان مصرفی)

بعضی از عیب‌ها با انجام آزمایش در حالت ایستایی قابل تشخیص نمی‌باشند. برای مثال در حالت حرکت مصرف سوخت افزایش می‌یابد و کاهش فشار سوخت در این حالت بهتر مشخص می‌شود. با استفاده از دستگاه عیب‌یاب قابل حمل، امکان بررسی سیستم سوخت‌رسانی در حالت حرکت وجود دارد. این کار با مقایسه مقدار پارامترهای مختلف سیستم سوخت‌رسانی در حالت حرکت و استاندارد قابل انجام است. یکی از موارد مهم در این کار بررسی مقدار مصرف سوخت خودرو می‌باشد. بررسی سیستم سوخت‌رسانی در حالت حرکت باید مطابق کتاب راهنمای تعمیرات خودرو انجام شود.

تعمیر و تعویض مخزن سوخت و شیلنگ‌ها و لوله‌ها و سرویس انژکتور به وسیله دستگاه

بررسی مدار و تعویض حسگرها، عملگرها و ECU سیستم سوخت و هوارسانی بنزینی