تغذیه ترکیبی !

خبر اقتصادی - خودروهای ابتدایی با پیشرانه‌های بسیار حجیم، پرسر و صدا و بسیار کم‌توان نسبت به راندمان ایده‌آل نسبت به حجم محفظه احتراق و در نهایت شمایل ظاهری بسیار ساده و پیش پا افتاده، به بازار راه پیدا می‌کردند. اما پس از گذشت دهه‌های نخست و ورود به سی امین سال از قرن بیستم میلادی، اوضاع کمی تغییر کرد.

به گزارش عصر خودرو، با دخالت آیرودینامیک وسایل نقلیه هوایی به طرح‌های ارائه شده در این فیلد که به عقیده بسیاری، این انقلاب در طراحی توسط آلمانی‌ها و ب‌ام‌و که آن روزها ید طولایی در ساخت محصولات هوایی داشت، انجام پذیرفته بود؛ اوضاع سیستم‌های فنی به کار رفته در اتومبیل‌ها نیز ارتقا پیدا کرد. اما این روند تا دهه 50 ادامه داشت؛ دوره‌ای که خودروها با شمایل تخم‌مرغی شکل به بازار عرضه می‌شدند. دهه 60 را می‌توان یکی از مهم‌ترین دهه‌های خودروسازی و ایجاد انقلابی در صنعت خودرو دانست. از روی کار آمدن سری افسانه‌ای «02» ب‌ام‌و گرفته تا ارائه مرسدس بنز 600 پولمان فقید، اسب سرکش فورد (ماستنگ) و ...؛ همه و همه از دستاورد‌های ششمین دهه در قرن بیستم میلادی محسوب می‌شوند. اما به جز ایجاد تحول در چهره مکعبی خودروهای تولیدی تا اواخر دهه 1980 و روی کار آمدن طرح‌های پویاتر و دلنشین‌تر، در دهه مورد بحث، شاهد انقلابی در بخش فنی خودروها نیز بودیم! برای حرکت یک پیشرانه به 3 پارامتر هوا، سوخت و عامل محرک برای اشتعال سوخت نیازمندیم و به ازای تقویت هر یک از این گزینه‌ها و رعایت نسبت مورد نیاز برای احتراق، عملکرد بهتری در پیشرانه‌ها خواهیم داشت. اگرچه که نخستین خودروهای پرخوران شده (تنفسی) در اوایل دهه 70 میلادی به بازار عرضه شدند و در همان سال‌ها بود که نخستین نمونه‌ها از سیستم سوخت‌رسانی الکترونیکی، تحت عنوان انژکتور روی خودروهای لوکس و اسپرت قرار گرفت؛ اما شروع فراگیر شدن این نوآوری را می‌توان از دهه 90 میلادی دانست؛ زمانی که کاربراتور دوست‌داشتنی رفته رفته به خاطرات پیوست و یک مغز کامپیوتری به همراه نازلی الکترونیکی جای آن را گرفت. البته در این میان، نسخه‌ای ترکیبی از این دو نوع سیستم سوخت‌ روی خودروهای اغلب آمریکایی قرار گرفت که در ادامه به توضیح پیرامون آن خواهیم پرداخت.

چه بنامیمش؟!

سیستم پاشش سوخت کاربراتور، یک سیستم کاملا مکانیکی و طراحی شده بنا بر قوانین فیزیک است؛ به این صورت که هرچقدر دهانه کاربراتور بیشتر باز شود، میزان سوخت تزریقی به محفظه احتراق نیز افزایش پیدا می‌کند. اما انژکتور، سامانه‌ای طراحی شده بر پایه هوش کامپیوتری و هماهنگی با حسگرهای متعدد است. سوزن سوخت انژکتور (یا همان سوخت‌پاش)، سوخت تزریقی توسط پمپ سوخت را به بهترین حالت ممکن پودر کرده و به سیلندر تزریق می‌کند. بدین ترتیب، با توجه به افزایش سطح تماس ذرات بنزین برای احتراق در محفظه افزایش پیدا می‌کند و با هر جرقه شمع، بنزین بهتر، کامل‌تر و سالم‌تر می‌سوزد. البته این موضوع و به نوعی کیفیت احتراق، منوط به رعایت نسبت سوخت و هوا و تامین قدرت احتراق لازم برای هر سیکل چهارگانه پیشرانه‌های چهارزمانه است. سیستم انژکتور با استفاده از واحد کامیپوتری خودرو (ECU)، وضعیت سنسورهای مختلف، اعم از سنسور کربن (یا سنسور اکسیژن در خودروهای جدیدتر)، سنسور مپ، مت و ... را بررسی و با محاسبه نسبت ایده‌آل، میزان سوخت مورد نیاز را از طریق سوخت‌پاش به سیلندر تزریق می‌کند. 

در سیستم‌های انژکتور نوین، هر سیلندر توسط سوخت‌پاشی مجزا تغذیه می‌شود، اما در اواخر دهه 80 میلادی و با منسوخ‌شدن تدریجی کاربراتور، نمونه‌ای تلفیقی از انژکتور و کاربراتور تحت عنوان Tbi روی کار آمد. این سیستم سوخت‌رسانی، با نام اختصاری مذکور و البته در اصل Throttle Body Injection به معنای تزریق سوخت با بدنه دریچه‌ای در واقع کازبراتوری، با یک سوزن انژکتور به جای پمپ شتاب، ژیگلور، سوزن، شناور و بسیاری از قطعات ریز و درشت کاربراتور ساده بود. البته پیش از هر چیز باید گفت که این سیستم سوخت با چیزی که تحت عنوان «کاربراتور برقی» می‌شناسیم، کاملا تفاوت دارد. در کاربراتورهای برقی، سیستم ساسات خودرو به صورت خودکار و با استفاده از سیم‌کشی برقی وارد عمل می‌شود اما در Tbi‌ها و یا انژکتورهای تک‌نقطه‌ای، داستان به صورت دیگری است.

متعلقات

همانطور که گفته شد، Tbi به معنای قرارگیری یک سوزن انژکتور در بدنه کاربراتور است. این سوزن با اتصال به واحد هماهنگی کامپیوتری ECU، بنزین را به مقدار مورد نیاز برای دستیابی به دور تعیین شده توسط سنسور دریچه گاز آماده کرده و بنزین پودر شده را به منیفولد مربوطه ارسال می‌کند. 

البته جالب است بدانید که سوخت اسپری شده در ابتدا به درون دریچه‌ای مشابه آنچه در خودروهای کاربراتی می‌بینید، از دریچه‌ای با دهانه متغیر با میزان گاز اعمالی روی پدال گاز، ارسال می‌شود. با بالا زدن در‌ پیشرانه خودروهای Tbi، نمایی مشابه به نمونه‌های کاربراتی، اما با حجم عظیمی از سیم‌کشی‌های به سمت سنسورهای مختلف مواجه خواهید شد. برای مثال، در دو گوشه هواکش محفظه فیلتر هوای این دسته خودروها که روی تی‌بی‌آی قرار گرفته است، دو حسگر تحت عنوان سنسور مپ و مت خواهید دید. 

سنسور مپ (MAP-Manifold Absolute Pressure) و با حسگر فشار لحظه‌ای منیفولد (از نوع پیزو الکتریک) فشار هوای وارده از طریق هواکش را به ECU اطلاع می‌دهد تا در صورت نقل مکان، تغییر ارتفاع و اعمال تفاوت بر فشار هوای وارده از هواکش، سیستم سوخت‌رسانی با شرایط نو آداپته شود. به بیان دیگر، این سنسور با ایجاد ولتاژی آنالوگ متناسب با فشار هوای داخل منیفولد و مقایسه آن با ولتاژ مرجع، ارسال این اطلاعات به ECU و ترکیب آن با اطلاعات مربوط به دور موتور، میزان بار پیشرانه تعیین می‌شود. در سمت دیگر، حسگری کوچک و استوانه‌ای شکل، تحت عنوان سنسور مت (MAT-Manifold Absolute Temperature) شناخته می‌شود. 

سنسور دمای هوای ورودی به منیفولد، در واقع یک سنسور ضریب حرارتی است که برای اندازه‌گیری دمای هوای وارده به منیفولد استفاده می‌شود. سنسور دریچه گاز، میزان گاز اعمالی توسط پدال را به ECU گزارش می‌دهد و در نهایت سنسور کربن، به جای سنسور اکسیژن مرسوم در خودروهای چند انژکتوری (هر سیلندر، یک سوزن- اصطلاحا mpfi)، از جمله سنسورهایی به شمار می‌روند که در این دسته پیشرانه‌ها استفاده می‌شوند. حسگر آخری، میزان دی‌اکسید کربن خروجی از منیفولد دود را اندازه‌گیری می‌کند و به ECU اطلاع می‌دهد تا پاشش سوخت به صورت مطلوب تنظیم شود. این سنسور با اعمال مقاوت‌های مختلف در هر یک از پایه‌ها، جریان ورودی به سوخت‌پاش را کنترل می‌کند؛ پس بدین ترتیب کاربر با تغییر مقاومت اعمالی، قادر به کنترل میزان سوخت خروجی از دهانه سوزن خواهد بود.

البته در نهایت به سیستم برق‌رسانی برای جرقه‌زنی می‌رسیم که آن هم به نوعی ترکیبی از سامانه‌های منسوخ شده و جدید است. در اکثر خودروهای TBi، از دلکو به انضمام مگنت و کوئل تک استفاده شده. به این صورت که با باز شدن سوئیچ، برق به پشت کوئل می‌رسد و با اعمال استارت و حرکت دنده استارت، برق به پلاتین دلکو انتقال یافته و با چرخش پلاتین اصلی و برخورد با پلاتین‌های کوچک وایرهای مختص به هر شمع، شمع‌ها را به ترتیب 1342 (در نمونه‌های 4سیلندر) تغذیه می‌کند.

TBI‌های دهه نود در بازار ایران

دوو اسپرو 2000 از 1992 تا اواخر 1993

باز هم یکی دیگر از لیست‌های دهه 90 خودرو امروز را با محصول خوشنام و دوست‌داشتنی کمپانی دوو کُره جنوبی، اسپرو، شروع می‌کنیم. با اینکه هنوز هم برخی بر این باورند که نخستین دووهای وارد شده در سال‌های ابتدای دهه 90 میلادی، از سامانه سوخت‌رسانی کاربراتور بهره می‌برند؛ در صورتی که باید گفت تمامی محصولات دوو از ابتدا تاکنون با پیشرانه‌های انژکتوری به بازار رسیده‌اند و شاید هواکش‌های استفاده شده روی Tbi پیشرانه‌های نخست این خودروساز، باعث ایجاد چنین ذهنیتی شده باشد. اما به هر حال باید گفت که تمامی اسپروهای وارد شده در سال‌های 1992 و 1993 (تعداد بسیار محدودی 1991)، از پیشرانه 2 لیتری با پاشش سوخت انژکتور تک‌نقطه‌ای بهره می‌برند که با حضور 2 سوپاپ در هر سیلندر، قادر به تولید 99 اسب بخار خواهد بود. توجه داشته باشید که این پیشرانه در سال 1993، به نمونه انژکتور چند نقطه‌ای Mpfi، با 10 اسب بخار قدرت بیشتر ارتقا یافت.

دوو ریسر 1500 از 1992 تا اواخر 1993

داستان ریسرهای موجود در بازار ایران نیز شبیه برادر بزرگ‌ترش، اسپرو است. در تمامی نسخه‌های وارد شده ریسر، از پیشرانه 1.5 لیتری 4 سیلندر 8 سوپاپ استفاده شده که البته نمونه‌های وارد شده در سال 1992 و 1993 از حیث سیستم سوخت‌رسانی با نمونه‌های مدل بالاتر 1994 تفاوت دارند. 

در سری نخست ریسرها نیز از Tbi با بدنه شبیه به نمونه مورد استفاده در اسپرو ولی با سوزن کوچک‌تر (ضریب گذردهی متفاوت؛ متناسب با حجم پیشرانه) و البته هواکش بسیار بزرگ‌تر از نمونه‌های 2 لیتری اسپرو استفاده شده است. 

این پیشرانه، برگرفته از پلت‌فرم T جنرال موتورز، قادر به تولید 75 اسب بخار قدرت است. 

اما ریسر در سال 1994، علاوه بر فیس‌لیفت ظاهری، دستخوش تغییراتی در پیشرانه از جمله ارتقای سیستم سوخت‌رسانی به نمونه Mpfi نیز شد.

اُپل کورسا 1200 از 1994 تا 1995

هاچ‌بک دوست‌داشتنی آلمانی –‌کورسا- از سومین سال دهه 80 میلادی به بازار رسید. نسل دوم این خودرو، چیزی است که ما در بازار ایران تحت عنوان کورسا می‌شناسیم و با کد Corsa B شناخته می‌شود. این خودرو در سال 1992 و بر پایه پلت‌فرم GM4200 جنرال موتورز طراحی و تولید شد و علیرغم ارائه طیف گسترده‌ای از پیشرانه‌ها برای این خودرو، کورسا با موتور 1.2 لیتری به بازار ایران رسید و تنها تعداد محدودی از نمونه‌های 3 درب، با پیشرانه 2 لیتری وارد شدند.

 نمونه 1.2 لیتری این خودرو نیز مانند دیگر گزینه‌های مذکور، از سیستم سوخت‌رسانی تک‌انژکتور یا TBi بهره می‌برد که در مقایسه با ریسر و اسپرو، بدنه TBi به کار رفته در اپل کورسا، تقریبا هم اندازه با دو خودروی مذکور و سوزن انژکتور در نظر گرفته شده برای آن از نظر اندازه دقیقا یک شکل است. اما از ضریب گذردهی متفاوتی بهره می‌برد.

شورولت S10 2500 از 1992 تا 1993

وانت دوست‌داشتنی شورولت که در واقع در سال 1982 به بازار راه پیدا کرد، 10 سال پس از آغاز تولید به بازار پر هیاهوی دهه 90 میلادی ایران رسید. 

این پیک‌آپ خوش‌چهره بر پایه پلت‌فرم GMT325 طراحی شده و از پیشرانه‌ای شبیه به نمونه‌های مورد استفاده در محصولات دوو مشترک با اُپل بهره می‌برد. 

اس10 در ایران با پیشرانه 4 سیلندر 2.5 لیتری ظاهر شد که دست بر قضا از سیستم سوخت‌رسانی انژکتور تک‌نقطه‌ای هم بهره می‌برد. 

پیک‌آپ دوست‌داشتنی شورولت با استفاده از این سطح تکنولوژی، قادر به تولید 105 اسب بخار قدرت و در نهایت انتقال آن به جعبه دنده 5سرعته منوئال خود است. 

البته لازم به ذکر است که اس10 در سال 1994 نسل عوض کرد و در نمونه‌های بعدی از سیستم فول انژکتور بهره می‌برد.

شورولت کاپریس 305 از 1992 تا 1993

دومین نسل از شورولت کاپریس را که تحت عنوان کاپریس تخم‌مرغی می‌شناسیم نیز از این سیستم سوخت‌رسانی بهره می‌برد. البته لازم به ذکر است که نمونه پیشرانه 350 این خودرو در سال‌های نخست تولید تنها روی نمونه‌های ارائه شده جهت استفاده در ناوگان پلیس ایالات متحده آمریکا، قرار می‌گرفت و تمامی نسخه‌های این خودرو از نوع 305 بودند و البته با وجود 8 سیلندر بودن، وجه اشتراکی با 4 سیلندرهای فوق‌الذکر داشت. آن هم سیستم سوخت‌رسانی انژکتور تک‌نقطه‌ای که البته در این V8 به صورت جفت استفاده شده بود. 

بدین ترتیب که برای هر بخش از بلوک سیلندر دوقلو، یک Tbi و یک سوزن در نظر گرفته شده بود. اگرچه که این سیستم در ابتدا مدرن‌تر از کاربراتورهای برقی قرار گرفته در آخرین نمونه‌های نسل قبل به نظر می‌رسید اما خیلی زود به Mpfi تغییر وضعیت داد.