המזרקים במנוע המודרני. מאמר קצר.

[ישי]

המזרקים (אינג'קטורים)

 

מהו מזרק?

מזרק הינו שסתום חד כיווני אשר שולט על כניסת הדלק אל המנוע. השסתום נשלט ע"י מחשב המנוע בדרך חשמלית-מגנטית, משמע המזרק הינו סוג של סולנואיד.

 

אופן הפעולה של המזרק

המזרק מקבל מתח חיובי כל הזמן ונפתח רק כאשר הוא מקבל מתח שלילי ממחשב המנוע. בזמן זה נסגר המעגל החשמלי שמפעיל את הסליל באלקטרומגנט מה שגורם לאלמנט האטימה במזרק להיפתח. כשהמתח השלילי מופסק, נפתח המעגל וקפיץ מכני מחזיר את אלמנט האטימה למקומו ואוטם את המזרק, פעולה שאינה מאפשרת מעבר של דלק דרך המזרק. פעולה זאת יכולה לקרות ממאות ועד אלפי פעמים בדקה.

 

אלמנט האטימה של המזרק

ליבו של המזרק הינו אלמנט האטימה שלו. אלמנט זה הינו אחראי באופן ישיר על הפתיחה והסגירה של המזרק בצורה שפורטה לעיל. ישנן שלוש דרכים שבהן אלמנט האטימה יכול לפעול:

א. מחט – הסולונואיד במזרק מרים ומוריד מחט אשר יושבת על חריר בתחתיתו של המזרק וכך סוגרת ופותחת את הזרימה דרך האלמנט. זוהי שיטת הפעולה הנפוצה ביותר של המזרק.

ב. דיסק – הסולונואיד במזרק מזיז דיסקה קלה שנמצאת בתחתית המזרק. שיטה זאת נחשבת למהירה אך בעלת בעיות אמינות מאחר והאלמנט יכול להיסתם בקלות ע"י לכלוך מהדלק.

ג. כדור – בדומה לשיטה הראשונה הסולונואיד במזרק מרים ומוריד כדור במקום מחט. שיטה זאת הינה פשרה בין המהירות של הדיסק והאמינות של המחט.

 

שיטות הסיווג של המזרקים השונים

מזרקים לרכב נמדדים ביכולת הספיקה שלהם, לרוב בסנטימטר מעוקב לדקה בDUTY CYCLE של 100%.

Duty Cycle – מושג זה מייצג את יעילותו של המזרק. מזרק בעל Duty Cycle של 25% משמעו שעל כל X זמן שהוא ימצא בעבודה הוא יצטרך 3X זמן מנוחה. עוד דוגמא – מזרק בעל Duty Cycle של 50% יזדקק על זמן פעולה של שנייה גם זמן מנוחה של שנייה.

תקן שבע"פ בתעשיית השיפורים הינו שמזרקים ברכב לא יצטרכו לעבוד בDuty Cycle שעולה על 80%. במידה והמחשב שהוא זה ששולט על ערך הDuty Cycle של המזרקים מורה על פעולה שעולה על 80% משמע המזרקים הנוכחיים הינם בעלי ערך ספיקה נמוך מדי ויש להחליפם למזרקים בעלי ערך ספיקה גבוה יותר (למשל ממזרק 250CC/MIN למזרק 300CC/MIN).

כמו כן לכל מזרק יש ערך התנגדות שונה (Impedance). ערך זה נמדד בOHM. מזרקים מסווגים בכלליות כמזרקים בעלי "התנגדות גבוהה" או מזרקים בעלי "התנגדות נמוכה".

מזרקי התנגדות גבוהה – אלה המזרקים הנפוצים ברכבים הסדרתיים שכולנו מכירים, היתרון העיקרי שלהם הוא העלות הנמוכה.

מזרקי התנגדות נמוכה – מזרקים אלה מיועדים בעיקר לאפליקציות מירוץ מאחר ומהירות התגובה שלהם היא גבוהה יותר. החסרון שלהם הוא הצורך ביותר זרם כדי לפתוח אותם הווה אומר מערכת שליטה ממוחשבת יקרה יותר.

 

שיטות הטמעת המזרקים במנוע

שיטת ההזרקה הנפוצה כיום היא הזרקה רב נקודתית משמע לפחות מזרק אחד בכל צילינדר שממוקם ישר לפני שסתום היניקה של המנוע. מזרק זה לרוב נותן זווית ריסוס דלק של בין 10 ל30 מעלות, דלק אשר נשאב לתוך הצילינדר יחד עם האוויר.

שיטה נוספת אך פחות יעילה לשליטה על כמות הדלק שייכנס למנוע היא החלפת ווסת לחץ הדלק אשר שולט כל כמות הדלק שיגיע למזרקים בעזרת משאבת הדלק בווסת בעל ערך גבוה יותר שיעביר את הדלק דרך המזרק בלחץ גבוה יותר. שיטה זאת מוגבלת לא רק בכמות הדלק אשר יכולה לעבור דרך המזרק אלא גם בכך שלחץ הדלק יגבר במהירויות מנוע במצב סרק ומצערת פתוחה חלקית דבר שעלול לגרום לסל"ד סרק הססני ולבטח לצריכת דלק מוגברת.

 

שיטות הפעולה של המזרקים במנוע

הפעלה כוללנית – משמע כל המזרקים מופעלים בבת אחת כל פעם שצילינדר (לא משנה איזה) פותח את שסתום היניקה שלו. זאת השיטה הנפוצה ביותר כרגע (הרוב המוחלט של הרכבים) ואף שהיא נשמעת בזבזנית משהו יש לה יתרון מאחר והדלק משמש גם לקירורו של הצילינדר.

הפעלה סיקוונסיאלית – משמע כל מזרק ומזרק פועל בצורה פרטנית ביחס לצילינדר שעליו הוא אחראי. בעזרת שיטה זאת ניתן לתכנת את מחשב הרכב כך שיורה על הפעולה המדויקת ביותר של כל מזרק מה שלא רק ייתן לנו ביצועים משופרים אלא גם צריכת דלק טובה יותר - הטוב משני העולמות. תיכנות של מערכת מהסוג הנ"ל דורש עלייה על דיינו (Rolling Road) והינו מסובך ביותר.

הפעלה מדורגת – משמע סט של שניים (או יותר) מזרקים אשר מופעלים בסדר מסוים ובספיקות ופעימות מסוימות לפי התיכנות המוקדם של מפות מחשב המנוע. כך כשהמנוע בסרק או במצערת פתוחה חלקית הוא יפעל הצורה חלקה יותר ותחת עומס וWOT (מצערת פתוחה לגמרי) הוא יוכל לקבל את כל הדלק שהוא רק יצטרך.

 

מצורף תרשים חתך של מזרק, תמונה חיצונית של מזרק ותמונה של מזרק בפעולה.

[Herman]

מאמר מצויין ניגר - סוף סוף מצאת מה לעשות בזמן הפנוי

[joker2k]

אני פשוט חולה על המאמרים הללו... כל כך כיף להעביר את הזמן איתם...

והם מעשירים את הקורא בהמון מידע...

 

 

עכשיו תקראו את מה שכתבתי שוב בקול של הומו ... (לא שיש לי משהו נגד זה!).

 

 

יצא כאילו אני הומו! יוווו מגניב...(שוב יש לי חבר הומו! ואני לא צוחק כאן על הומואים אלא עליי ועל הדרך שבא יצאה הכתיבה הנ"ל).. לא משנה. הרסתי את זה עם כל ההתנצלויות.

 

 

בכל אופן כל הכבוד!

[sparrow]

אני פשוט חולה על המאמרים הללו... כל כך כיף להעביר את הזמן איתם...

והם מעשירים את הקורא בהמון מידע...

 

 

עכשיו תקראו את מה שכתבתי שוב בקול של הומו ... (לא שיש לי משהו נגד זה!).

 

 

יצא כאילו אני הומו! יוווו מגניב...(שוב יש לי חבר הומו! ואני לא צוחק כאן על הומואים אלא עליי ועל הדרך שבא יצאה הכתיבה הנ"ל).. לא משנה. הרסתי את זה עם כל ההתנצלויות.

 

 

בכל אופן כל הכבוד!

 

 

אחלה מאמר תמשיך ככה !.!.!

[RedR]

ח"ח ,

השכלנו .

[LiranAr]

כל הכבוד ישי , נהנתי לקרוא

.

 

[.tommy g]

הפעלה סיקוונסיאלית של המזרקים היא בעצם כמו טכנולוגיית ה-VVT-I של טויוטה

 

מאמר מוצלח

[Tamir_VTR]

...

שיטה נוספת אך פחות יעילה לשליטה על כמות הדלק שייכנס למנוע היא החלפת ווסת לחץ הדלק אשר שולט כל כמות הדלק שיגיע למזרקים בעזרת משאבת הדלק בווסת בעל ערך גבוה יותר שיעביר את הדלק דרך המזרק בלחץ גבוה יותר. שיטה זאת מוגבלת לא רק בכמות הדלק אשר יכולה לעבור דרך המזרק אלא גם בכך שלחץ הדלק יגבר במהירויות מנוע במצב סרק ומצערת פתוחה חלקית דבר שעלול לגרום לסל"ד סרק הססני ולבטח לצריכת דלק מוגברת.

 

 

למה שבמצערת בפתוחה חלקית (בעצם גם סגורה) תהיה בעיה של תערובת עשירה?

הרי המחשב עובד על חוג סגור עם חישן הלמבדה. תערובת עשירה תעלה את טמפ' הפליטה והמחשב יקטין את ה-Duty Cycle עד לקבלת טמפ' פליטה המתאימה ליחס הסטויכומטרי הרצוי.

הבעייה עשוייה לקרות דווקא עם מצערת פתוחה, שם חוג הבקרה נפתח והמחשב עובד לפי מפות מוגדרות מראש. הגדלת הלחץ במזרקים לא תתאים למפות הישנות ושם נמצא תערובת עשירה יותר (לפחות בתאורייה כי המפות במצב זה הם לא בהכרח אופטימלייות לכל מצבי החיישנים ולכל סל"ד כי אם קירוב גס).

 

כל זה ע"ס הבנתי הלא מקצועית. תיקונים ייתקבלו בברכה

[David A]

חוג בקרה סגור - מצערת סגורה או מצערת שפתוחה מספר בודד של מעלות (מקביל לשיוט עדין מאד)

כל מצב אחר מחשב המנוע מסתמך על המפות שצרובות בצ'יפ.

 

ווסת הדלק משפיע על כמות הדלק בכל טווחי הסל"ד והעומס במנוע, השינוי הוא לא גדול כל עוד מדובר ב-1.0-1.5 bar.

 

בחוג בקרה סגור אין למחשב המנוע כל בעיה לווסת את תערובת הדלק הנכונה גם אם מותקן ווסת דלק בערך גדול יותר היום וכפי שצוין קודם השינוי הוא קטן.

כמובן שאם יותקנו אינג'קטורים בעלי נתוני ספיקה גדולים במיוחד תהיה למחשב בעיה לעבוד בחוג בקרב סגור כי גם מקסימום התיקונים שהוא יוכל לבצע לא יספיקו

אבל זה לא המצב בשינוי שמתבטא בווסת דלק בלבד.

 

לסיכום -

ווסת דלק - שינוי בכמויות הדלק בכל טווחי הסל"ד והעומס במנוע.

מפות הדלק בצ'יפ - שינוי דינאמי של כמויות הדלק בהתאם לסל"ד ותנאי העומס במנוע.

[Tamir_VTR]

אני מנסה להבין את הנואנסים בין מה שכתבתי למה שאתה כתבתה.

 

אז במצב idle (או בחוג סגור בכלל) יש צריכת דלק גדולה יותר? זה מתבטא בסל"ד גדול יותר? או תערובת עשירה יותר?

 

מיפוי מחדש יפתור את הבעיה בחוג סגור?

[ישי]

דבר ראשון לVEYRON - התשובה היא לא. VVT הינו תזמון שסתומים משתנה. בהפעלה סיקוונסיאלית מדובר על תפעולם של המזרקים במנוע, לא השסתומים.

 

 

 

תמיר - יש כאן בלבול קל, אני אנסה להבהיר למרות שדוד כבר די עשה בשבילי את העבודה. אני רק ארחיב קצת.

 

על מנת לדייק טיפה יותר בנוגע למה שאמרת, המחשב לא יגלה שהתערובת עשירה בעזרת הטמפ' של גזי הפליטה אלא בעזרת כמות החמצן שבהם, כאמור בעזרת חיישן הלמדה.

 

מה שעלול לגרום לבעיות בסל"ד סרק ומצערת פתוחה חלקית היא לא רק העובדה שהתערובת עשירה יותר ממה שהמחשב ציפה בסל"ד X אלא גם שהתיקונים שהוא יתן ע"י הערכים שהוא מקבל מהלמדה עלולים לא להספיק שכן דרך המזרק בפעימה ספציפית עלול לזרום יותר דלק ממה שתוכנן שכן הדלק שורר במערכת בלחץ גבוה יותר.

 

בהחלט ייתכן שאחרי החלפת ווסת לחץ דלק לאחד בעל ערך גבוה יותר הECU לא ידע איך להתמודד עם הערכים שהוא מקבל מחיישן הלמדה ויורה על הקטנת הפעימות של המזרקים (DC נמוך יותר) אך במקום שבפעימה המתוכננת יזרמו 10CC דלק כמתוכנן, יזרמו 12CC דלק ועדיין התערובת תהיה עשירה מדי.

 

כאמור, גם לECU יש מגבלות משלו, הוא תוכנן לעבוד במגבלות מדודות מראש וכשמשנים לו את אחד מהפרמטרים הוא נדרש לתיכנות מחדש. זה ממש לא פשוט כמו שזה נשמע שכן כל פרמטר שמשתנה משפיע לא רק על הפונקצייה שלו אלא על מס' רב של פרמטרים אחרים.

[David A]

לתמיר- אין קשר בין במצב בקרה בחוג סגור למפות בצ'יפ.

כשהמחשב נמצא בחוג בקרה סגור, אין גישה לנתונים במפות בצ'יפ, המחשב מבצע תיקונים של התערכובת מול חיישן הלמבדה.

 

לישי - אתה לא לגמרי צודק.

המשמעות של בקרה בחוג סגור היא שהמחשב מבצע loop של בדיקות ותיקונים מול חיישן הלמבדה, גם אם הלחץ בווסת שונה (שוב לא מדובר בשינוי גדול 1.0-1.5 באר) מחשב המנוע ירווח במונחים של זמן את הפולסים לפתיחת האינג'קטורים.

 

וכך גם הוא יוכל להתמודד עם התקנה של מזרקים גדולים יותר (שינוי גדול משמעותית משינוי לחץ דלק) שוב, המדובר רק בבקרה בחוג סגור.

[ישי]

לישי - אתה לא לגמרי צודק.

המשמעות של בקרה בחוג סגור היא שהמחשב מבצע loop של בדיקות ותיקונים מול חיישן הלמבדה, גם אם הלחץ בווסת שונה (שוב לא מדובר בשינוי גדול 1.0-1.5 באר) מחשב המנוע ירווח במונחים של זמן את הפולסים לפתיחת האינג'קטורים.

 

וכך גם הוא יוכל להתמודד עם התקנה של מזרקים גדולים יותר (שינוי גדול משמעותית משינוי לחץ דלק) שוב, המדובר רק בבקרה בחוג סגור.

הכל נכון במה שאמרת רק שזה לא מה שהתייחסתי אליו.

 

הבהרה: לאחר החלפת וסת דלק כמות הדלק שתעבור בפעימה באורך זמן X במזרק שונה מכמות הדלק שתעבור באותה פעימה לפני החלפת הווסת שכן הלחץ במערכת גדל/קטן.

 

כאן מתחילות הבעיות.

 

אכן כמו שאמרת כשהשינוי בערך הווסת הוא לא קיצוני מדי אז המחשב עוד מסוגל להתמודד עם השינוי בכמות הדלק בעזרת חיישן הלמדה אבל יש איזשהו Threshold שאיתו המחשב כבר לא מסוגל להתמודד.

[David A]

נראה לי שעדיין לא הבנת מהו המושג בקרה בחוג סגור.

קיימת שקיפות למחשב כשהוא נמצא במוד בקרה בחוג סגור אם מחליפים לו את האינג'קטורים לגדולים יותר או מתקינים ווסת.

 

בשני המקרים פולס בודד = כמות דלק גדולה יותר.

 

א-ב-ל מכיוון שהמחשב עובד ב-loop מול חיישן הלמבדה הוא ישנה את זמני הפתיחה של המזרקים בהתאם, כלומר במזרקים גדולים או לאחר התקנת ווסת מוגדל זמני פתיחת המזרקים יהיו קטנים יותר וכך תישמר יחס האוויר/דלק האופטימלי.

 

נכון הוא שבהתקנה של מזרקים בעלי נתוני ספיקה גדולים יותר או לחץ דלק גדול מאד גם שינוי הפולסים לפתיחת המזרקים למינימום לא יהיה מספיק.

[ישי]

אז מה בעצם אתה אומר ששונה ממה שאני אמרתי עד עכשיו???