دانلود مقاله موتور با حجم متغیر

یک شرکت تخصصی بدنه و قطعات خودرو به نام شرکت ((می فلاور)) ابداع کرده است که می تواند حجم وضریب کمپرس خود را در حین کارکرد تغییر دهد .

این طرح کهe3 نام گرفته است هنوز در مراحل آغازین قرار دارد اما یک نمونه تک سیلندر آن مورد آزمایش قرار گرفته تا مشخص شود که آیا این طرح می تواند باعث کاهش مصرف سوخت و آلودگی هوا شود تا در صورت مثبت بودن نتایج به تولید نمونه های واقعی اقدام شود .

قابلیت تنظیم حجم و ضریب کمپرس موتور بدان معنی است که موتور می تواند خود را در هر لحظه با نیاز راننده و همچنین شرایط کارکرد خودرو (سرعت کم ؟

بار زیاد و غیره ) تطبیق دهد .

کارشناسان شرکن می فلاور اظهار می دارند در شرایط عادی در 95 در صد موارد موتور فقط با بخشی از کل نیروی خود کار می کند و تنها در شرایط خاصی نیاز به تمام نیروی آن وجود دارد .

در موتور های رایج معمولی ، پیستون از طریق شاتون به میل لنگ متصل است و هنگامی که اتاقک احتراق بالای پیستون توسط سوخت و هوا منجر می شود انرژی آزاد شده ناشی از این انفجار پیستون را در کورس خود به سمت پایین می راند و باعث چرخش میل لنگ می شود .

یاتاقانی که شاتون را به میل لنگ متصل می کند در زبان انگلیسی با نام «لنتهای بزرگ» (big - end) شناخته می شود .

در موتور e3 رابط دیگری هم بین شاتون و میل لنگ وجود دارد و در واقع  دو یاتاقان وظیفه تماس شاتون و میل لنگ را انجام می دهند .

با تنظیم زاویه این اتصال در هنگام کارکرد موتور ، پیستون می تواند به میل لنگ نزدیک تر شده و یا از آن دورتر شود و با  این عمل کورس پیستون ، به طور موثر تغییر می یابد .

با این عمل کورس پیستون به طور موثر تغییر می یابد .

با اعمال این تنظیم در حرکت رو به پایین پیستون ، حجم سفید سیلندر تغییر می کند ، بنابراین حجم کل موتور نیز کم یا زیاد می شود .

در صورت اعمال این تنظیم بر روی حرکت رو به بالای پیستون می توان ضریب کمپرس موتور را نیز تغییر داد .

این تنظیم ها با استفاده از ساز و کاری که هنوز جزئیات آن افشا نشده است و از طریق تغییر وضعیت بلوک هایی که بازوهای اهرم را نگه می دارند انجام  می گیرد .

ویژگی منحصر بهفرد این طرح آن است که یاتاقان big – end در این موتور ، دیگر از حرکت دایره ای در موتورهای معمولی پیروی نمی کند بلکه مسیر حرکت آن به صورت بیضی است .

شرکت می فلاور ادعا می کند مزیت این طرح آن است که سرعت حرکت پیستون در نقطه مرگ بالا (نقطه انفجار) کاهش یافته و در واقع زمان بیشتری را برای احتراق سوخت فراهم می نماید .

چنین سیستم اتصالی باعث افزایش اثر اهرمی شاتون بر میل لنگ شده و در نهایت به افزایش گشتاور موتور منجر می شود .

همچنین گفته می شود در نتیجه افزایش زمان احتراق سوخت ، انفجار کاملتر بوده و مصرف سوخت به میزان 40 در صد کاهش می یابد ، ضمن این که باعث کاهش 50 در صدی برخی از گازهای خروجی اگزونیز می گردد .

توربو شارژ و نقش آن در تقویت موتور

یکی از مطمئن ترین راهها برای افزایش توان و اسب بخار موتورها افزایش مقدار هوا و سوختی است که در سیلندر آنها می سوزد .

برای این منظور افزودن تعداد سیلندر یا بزرگتر کردن هر یک از سیلندرها یکی از روشهاست .

اما در بعضی از مواقع این کار امکانپذیر نیست .

یک راه دیگر برای افزایش قدرت که ساده تر و با صرفه تر نیز هست استفاده از توربوو شارژر (Turbo charger) در موتور است .

توربو شارژر ها می توانند قدرت و اسب بخار موتور را بدون آن که حجم و وزن آن زیاد شود تقویت کنند و این برترین خصوصیتی است که آنها را تا این حد ارزشمند و مهم کرده است .

امروزه هر جا که صحبت از خودروهای پر قدرت مسابقه ای و سوپر اسپرت می شود ، ناگزیر صحبت از توربوشارژرها نیز به میان می آید .

زیرا تمامی این خودروهاحتی خودروهای خانوادگی وسدان های پر قدرت نیز از این وسیله برای افزایش توان موتور سود می برند .

توربوشارژرها همچنین در اکثر موتورهای دیزل نیز نقش مهمی بازی می کنند.

یک توربوشارژراز دو قسمت اصلی تشکیل شده است : توربین و کمپرسور ، که توسط یک شفت به هم متصل هستند .

این کمپرسور اساساً می تواند به طرق مختلفی به حرکت در آید .

از جمله از طریق چرخ دنده که در اینحالت سوپر شارژر مکانیکی نامیده می شود.

روش دیگر به حرمت درآوردن کمپرسور ، استفاده از انرژی ذخیره شده در گازهای اگزوز حاصل از احتراق در موتور است که در این حالت سوپر شارژ مکانیکی نامیده می شود.

روش دیگر به حرکتدر آوردن کمپرسور ، استفاده از انرژی ذخیره شدهدر گازهای اگزوز حاصل از احتراق در موتور است که در این حالت به «توربو شارژ » معروف است .

توربو شارژ در حقیقت توربینی است که به وسیله گازهای اگزوز به حرکت در امده و یک کمپرسور گریز از مرکز را که توسط یک شفت به آن لینک شده است می چرخاند .

کمپرسور نیز هوا را از مرکز تیغه هایش به داخل کشیده و توسط پره های خود ، در حین چرخش به بیرون پرتاب می کند .

کمپرسور معمولاً بین صافی و منیفولد هوای ورودی به موتور قرار دارد.

در حالی که توربین بین منیفولد هوای خروجی موتور و انباره اگزوز قرار می گیرد .

تمامی گازهای خروجی موتور (گازهای اگزوز ) از محفظه توربین می گذرد و انبساط این گازهای تحت فشار بر پره های توربین عمل می کند وموجب حرکتدورانی آنها می شود .

این گازهای اگزوز را نیز خفه می کند و به این ترتیب در اکثر مورادی نیازی به استفاده از انباره اگزوز نیست .

تنها توانی که در مجموعه توربین و کمپرسور به هدر می رود مربوط به اصطکاک یاتاقانهای شفت است که بسیار ناچیز است .

سرعت توربین در توربو شارژرها تا 150 هزار دور در دقیقه (RPM) بالغ می شود که حدوداً 30 بار سریع تر از دور موتور خودرو است .

از انجایی که گازهای اگزوز نیز گرم هستند و به صورت تناوبی وارد می شوند دمای توربین بسیار بالا می رود .

به منظور به دست آوردن سرعت 150 هاز دور در دقیقه و بالاتر از ان درموتور شارژرها ، شفت توربین باید با دقت بسیار زیادی یاتاقان بندیشود .

اغلب یاتاقانهای غلتشی و بلبرینگ ها در چنین سرعتی از هم گسیخته و نابود می شوند .

بنابراین اکثر توربو شارژرها از یاتاقانهای لغزشی روغنی استفاده می کنند .

این نوع یاتاقانها ، شفت را در لایه نازکی از روغن که دائماً به اطراف آن پمپ می شود نگه می دارند .

این عمل دو هدف را تامین می کند :

شفت و دیگر اجزای توربو شارژر را خنک نگه می دارد .

 به شفت اجازه می دهد که بدون ایجاد اصطکاک قابل توجه ، با سرعت زیاد بچرخد .

به طور معمول توربوشارژرها فشار هوا را به اندازه شش تا هشت پوند بر اینچ (Psi) فشرده تر  می کنند .

از انجا که فشار معمولی اتمسفر (Psi) 7/14 پوند بر اینچ در سطح دریا است ، خواهیم دید که با این روش می توان 50 ر صد بیشتر هوا وارد موتور کرد.

بنابراین انتظار خواهیم داشت به قدرت خودرو نیز 50 درصد افزوده شود .

البته افزایش بازدهی واقعی بین 30 تا 40 در صد و بسیار قابل توجه است .

یکی از مزایای ارزشمند توربو شارژرها ، کمکی است که در ارتفاعات و مناطق مرتفع ، که غلظت هوا کم است به موتور می کنند .

در ارتفاعات موتورهای معمولی دچار کاهش شدید قدرت می شوند ، زیرا برای هر مکش ، پیستون جرم کمتری از هوا را به داخل سیلندر می کشد و حتی در صضورت افزایش مقدار سوخت پاشیده شده به داخل سیلندر نیز به علت فقدان اکسیژن کافی ، احتراق کامل صورت نمی گیرد .

بنابراین مساله رقیق بودن هوا موجب کم شدن قدرزت موتور در بلندیها و نقاط با فشار هوای کم می شود که توربو شارژرها با کمپرس کردن و افزایش جرم هوای ورودی به موتور این نقصیه را جبران می کنند .

سیستم سوخت رسانی انژکتوری در خورو متکی بر سنسورهایی است که شاخصهای گوناگونی از جمله مقدار اکسیژنموجود در گاز اگزوز را در خودرو اندازه می گیرد پس در صورت اضافه شدن سیستم توربو به این خودروها ، سیستم سوخت رسان به طور اتوماتیک مقدار سوختی را که باید توسط انژکتور به سیلندر پاشیده شود افزایش می دهد .

البته یک توربو شارژر با قدرت تقویت بالا به یک خودرو انژکتوری افزوده شود ،ممکن است سیستم سوخت رسان خودرو قادر به تزریق سوخت کافی به سیلندر ها نباشد .

این پدیده از عدم توانایی پمپ سوخت یا انژکتورها جهت انتقال حجم بالای سوخت ناشی می شود .

در این موارد باید برای به دست آوردن حداکثر قدرت بازدهی ، سیستم سوخت رسانی نیز با توربو شارژر سازگاری پیدا کند .

تقویت بیش از حد

از آنجا که هوا توسط توربو شارژر تحت فشار قرار می گیرد و سپس در سیلندر نیز توسط پیستون چندین برابر کمپرس می شود خطر ایجاد پدیده ضربه در موتور افزایش می یابد .

پدیده ضربه هنگامی بالا رود که سوخت وارد شده قبل از جرقه زدن شمع هادر سیلندر بسوزد .

به همین دلیل اغلب خودروهای دارای توربو شارژر نیاز به سوختهای با درجه اکتان بالا دارند .

باید دقت شود در صورتی که فشار کمکی توربو شارژر نسبت به موتور خیلی بالا باشد باید تا حدی نسبت تراکم موتور کاهش یابد تا پدیده ضربه رخ ندهد .

کندی یا تنبلی توربو

یکی از مشکلات بزرگ توربوشارژرها این است که هنگامی که راننده پا را روی پدال گاز فشار می دهد ، توربو بلافاصله عمل نمی کند ، بلکه چند ثانیه طول می کشد تا توربین به سرعت کافی برسد و عمل تقویت را شروع کند که نتیجه آن یک تاخیر زمانی در هنگام فشرده شدن پدال گاز و کندی یا تنبلی توربو معروف است .

یکی از راههای اصلاح کندی توربو کاهش اینرسی قطعات دوران کننده ان یا کاهش وزن آنها است .

این کار موجب می شود که توربین و کمپرسور شتاب بگیرند و عمل تقویت را سریعتر شروع کنند .

یکی از روشهای کاهش اینرسی توربین و کمپرسور کوچکتر ساختن آنها است .

یک توربو شارژر کوچک سریعتر و در دور پایین تر موتور عمل       می کند .

اما از این ضعف را دارد که در دورهای بالای موتور که حجم بسیار بالایی از هوا را می طلبد تقویت زیادی ایجاد نمی کند .

همچنین د رتوربو شارژر های کوچک رسیدن به سرعتهای بسیار بالا در دورهای بالای موتور که در ان حجم بالایی از گازهای اگزوز از توربین  می گذرد ، می تواند خطر آفرین باشد .

برای رفع این معضلات و استفاده بهینه چه در دورهای بالا و چه در دورهای متوسط، اصطلاحات دیگری نیز انجام شدخه است .

از جمله :

استفاده از دریچه فرعی

یکی از راهای استفاده از توربو شارژر های کوچک تعبیه یک دریچه فرعی در آنها است .

هم اکنون اکثر توربو شارژرهای خودرو از دریچه فرعی سود می برند و به این ترتیب جلوی چرخش خیلی سریع توربین در دورهای بالای موتور گرفته می شود .

دریچه فرعی در حقیقت سوپاپی است که به هنگام بالا رفتن بیش از حد فشار هوای کمپرس شده باز می شود و به گازهای اگزوز اجازه می دهد بدون برخورد با پره های توربین از آن خارج شوند .

استفاده از بلبرینگ

بعضی از توربو شارژرها به جای یاتاقانهای لغزشی روغنی در شفت خود از بلبرینگ استفاده می کنند .

این بلبرینگ ها بلبرینگ های فوق دقیقی بوده که ا زموارد پیشرفته خاصی ساخته می شوند و به این ترتیب از پس از دما و سرعت بسیار زیاد شفت در توربو شارژر بر می آیند .

استفاده از انها به شفت اجازه می دهد که با اصطکاک کمتری نسبت به یاتاقانهای لغزشی بچرخد و همچنین از لحاظ وزن و اندازه کوچکتر شود .

استفاده از انها به شفت اجازه می دهد که با اصطکاک کمتری نسبت به یاتاقانهای لغزشی بچرخد و همچنین از لحاظ وزن و اندازه کوچکتر شود .

استفاده از پره های سرامیکی در توربین پره های از جنس سرامیک در تروبین سبک تر از پره های استیل است و استفاده از آن موجب کاهش کندی توربو می شود .

توربوشارژرهای طبقه ای در بعضی از خودروهای برای غلبه بر کندی توربو شارژر با اندازه های متفاوت استفاده شده است .

توربو شارژر کوچکتر خیلی سریع سرعت می گیرد و تقویت را شروع می کند در حالی که توربوی بزرگتر در دورهای بالاتری شروع به کار موتور را تقویت می کند .

استفاده از خنک کن میانی هنگامی که هوا فشرده (کمپرس) می شود ، دمای آن افزایش می یابد و منبسط می شود .

افزایش فشار هوا در توربو شارژرها تا حدودی نشی از افزایش دمای هوای کمپرس شدخه قبل از ورود به موتور است .

باید بدانیم هدف از کار توربو شارژرها ، افزایش قدرت موتور در اثر فرستادن تعداد بیشتر مولکول هوا به سیلندر است نه لزوماً بیشتر کردن فشار هوای ورودی به موتور لذا استفاده از یک اینترکولر برای پایین آوردن دمای هوا و مرتاکم کردن ان تاثیر بسیزاییدر افزایش بازدهای توربو خواهد داشت .

اینتر کولر در حقیقت یک وسیله جانبی شبیه رادیاتور است که به مجموعه توربو شارژر اضافه شده و در تنها تفاوت آن با رادیاتور این است که در داخل ان نیز همانند بیرون آن هوا جریان دارد .

ابتدا هوا از طریق کمپرسور مکیده می شود و سپس از داخل گذرگاههای آب بندی شده ای می گذرد که در بیرون آنها هوای خنک در جریان است و به این ترتیب از طریق انتقال حرارت ،‌مقداری از دمای خود را از دست می دهد و در فشار معین ، تعداد مولکول هایش افزایش می یاب .

در خاتمه مشاهده می شود که توربوشارژرها وسایل بسیار مفیدی برای تقویت موتور و بهبود عملکرد آن هستند و دامنه کاری وسیعی را از موتورهای دزل خوردوهای سنگین و اتوبوسها و کامیونها گرفته تا خودروهای مسابقه ای فرمول یک و خودروهای اسپرت و حتی سدان های خانوادگی – مسافرتی شامل می شوند .

انژکتور و سیستم سوخت رسانی انژکتوری چگونه کار می کند برای این که بدانیم انژکتور چیست و با عملکرد سیستم سوخت رسانی انژکتوری آشنا شویم ، لازم است ابتدا وظیفه کاربراتور را در خودرو بدانیم .

زیرا سیستم انژکتوری جایگزینی برای کاربراتور در خودرو است .

کاربراتور وسیله ای است برای مخلوط کردن سوخت و هوا به نسبت مطلوب و رساندن آن به موتور خودرو ، که به همین منظور از زمان اختراع و پیدایش تغییرات بسیاری کرده و دارای مدارات مختلفی شده است .

هدف از بکارگیری کاربراتور در خودرو همانطور که اشاره شد ، مخلوط کردن سوخت و هوا به منظور اشتعال مناسب است ولی چه نسبتی باید برای این منظور در نظر گرفته شود ؟

سوخت کمتر با مقدار زیادی هوا بر عکس ؟

از نظر تئوری یک کیلوگرم سوخت می بایست با 6/14 کیلوگرم هوا بسوزد تا اشتغال کامل صورت گیرید .

ولی ان فقط در حالت تئوری صادق است .

با زیاد کردن هوا در مخلوط فوق ، مخلوط فقیر سوختی پدید می آید که در ان شاهد اکسیژن در گازهای اگزوز هستیم و با زیاد کردن مقدار سوخت در مخلوط ، مخلوط غنی سوختی پدید می آید که در آن صورت شاهد ئیدروکربن نسوخته در گازهای اگزوز می باشیم .

از لحاظ اقتصادی (مصرف کمتر ) بهترین مخلوط ، مخلوط فقیر سوختی با نسبت هوا به سوخت 1/18 است .

در حالی که برای بدست آوردن بیشترین توان موتور باید مخلوطی غنی سوختی با نسبت 1/12 الی 1/13 بکار برد .

پس همانطور که دیده می شود محدوده وسیعی از نسبت هوا به سوخت وجود دارد که سیستم سوخت رسانی می بایست طبق شرایط مختلف کار موتور جوابگوی آن باشد .

روی زمین اصل ساختمان کاربراتورها پیچیده تر شده و مدارات مختلفی (عمدتاً پنچ مدار) به شرح ذیل در آن بوجود آمده است .

مدار اصلی (Main circuit) : که هنگام رانندگی با سرعت و وضعیت عادی ،سوخت و هوا را به نسبت لازم مخلوط کرده و به موتور می فرستد .

مدار دور آرام (Idle circuit) : که وظیفه آن فرستادن مخلوط سوخت (با نسبت غلیظ تر) به موتور در هنگامی است که راننده پای خود را از پدال گاز برداشته اشت و موتور با دور آرام کار می کند .

پمپ شتاب دهنده (Accelerator pump) که به منظور کاهش لختی و درنگ موتور در هنگام گاز دادن به سیستم کاربراتور اضافه شده و عکس العمل آن را سریعتر می کند .

این مدار در هنگام فشرده شدن پدال گاز مقداری سوخت اضافی به مخلوط می پاشد .

مدار قدرت (Power enrichment circuit) : که وظیفه آن تهیه مخلوط غنی تری از سوخت به هنگام بالا رفتن خودرو از سربالایی ها و یا حمل بار و وزن اضافه است .

مدار شوک (Choke circuit) : که هنگامی بکار می افتد که موتور خودرو سرد بوده و استارت زده شود .

این مدار مخلوط غنی سوخت را وارد موتور می کند .

با وجود مدارات بالا و مدارات پیچیده تر دیگر در کاربراتور که از طریق مکانیکی عمل می کنند ، این وسیله پاسخ مناسبی به شرایط مختلف کارکرد موتور نداده و در نتیجه بازده مطلوب بدست نمی آید .

از طرفی در این سیستم مصرف سوخت نیز بالا رفته و آلودگی نیز افزایش می یابد .

از این رو سالهاست سیستم سوخت رسانی انژکتور جایگزین کاربراتور شده است .

جالب است بدانید آخرین خودرو کاربراتوری که از یک شرکت خودروسازی در ایالات متحده عرضه شده است ، خودرو سوبارو (SUBARO) در سال 1990 بوده و تمامی مدلهای بعد از آن به صورت انژکتوری عرضه شد .

سیستم انژکتوری: سیستم انژکتوری در خودرو در واقع عملکردی مشابه کاربراتور رادارد که همان مخلوط کردن سوخت و هوا نسبت لازم و تزریق آن به موتور است .

ولی به دلیل ماهیت اجزاء آن و سیستم متفاوت ، این عمل بسیار دقیقتر و مطلوب تر انجام می شود .

ضمناً موجب پایین آمدن مصرف سوخت خودرو و میزان آلودگی هوا می گردد .

سیستم سوخت رسانی انژکتوری از سه جزء کلی تشکیل شده است و همانند دیگر سیستم ها دارای ورودی و خروجی هایی است .

مغز الکترونیک سیستم (ECU) ، بر اساس این ورودی ها و الگوریتم پیچیده خود معین کننده خروجی های سیستم (زمان پاشش سوخت و مقدار پاشش آن – نسبت هوا به سوخت ) است .

سیستم سوخت رسانی انژکتوری از اجزاء زیر تشکیل شده است : ECU (Electronic Control Unit) : مغز الکترونیکی (واحد پردازش) سیستم است که با توجه به ورودیهایی که از سنسورهای مختلف به آن وارد می شود و الگوریتم تعریف شده آن نسبت هوا به سوخت مشخص و به انژکتورها فرمان پاشش می دهد .

در خودروهای جدید همچنینECU در کار سیستم دلکور دخالت کرده و آن را نیز از دور خارج نموده است که درباره آن نیز بحث خواهیم کرد .

سنسورهای موتور (Engin Sensors) : به منظور دستیابی به نسبت صحیح مخلوط هوا به سوخت در شرایط کاری مختلف ، سنسورهای زیادی به اجزاء مختلف خودرو نصب شده و اطلاعات از طریق آنها به ECU می رود .

جهت آشنایی ، چند نمونه از این سنسورها به صورت ذیل معرفی می گردند : سنسور وضعیت دریچه گاز – وضعیت و مقدار باز و بسته شدن دریچه گاز را– که مشخص کننده مقدار هوای ورودی به موتور است – نمایش می دهد .

بنابراین ECU با باز و بسته شدن دریچه گاز ، مقدار سوخت لازم را جهت مخلوط کردن با هوای ورودی تنظیم می کند .

سنسور جرم هوای ورودی به موتور - جرم هوای وارد شده به موتور در هر لحظه را به ECU گزارش می دهد .

سنسور اکسیژن : میزان اکسیژن موجود در گازهای اگزوز ماشین را مشخص می کند .

از این طریق مخلوط غنی و مخلوط فقیر سوخت تشخیص داده شده و ECU ، مقدار پاشش سوخت را اصلاح می کند .

سنسور دمای رادیاتور – به ECU می گوید چه موقع دمای موتور به دمای استاندارد کاری اش می رسد .

سنسور فشارمطلق منیفولد – فشار مطلق هوای مکش شده در منیفولد را مشخص می کند .

سنسور ولتاژ – ولتاژ سیستم برق خودرو را چک می کند تا در صورت افت ولتاژ ، ECU دور آرام موتور را بالا ببرد .

سنسور دور موتور – دور موتور را در هر لحظه گزارش می کند و از این اطلاعات ، ECU زمان پاشش سوخت و جرقه زنی شمعها را تنظیم می کند .

انژکتور (INGECTOR) : یک انژکتور سوخت (FUEL INJECTOR) در واقع چیزی جز یک شیر کنترل الکترونیکی که با منبع سوخت تحت فشار در ارتباط است نمی باشد .

فشار سخت از یک پمپ (Fuel Pump) که با منبع سوخت تحت فشار در ارتباط است نمی باشد .

فشار سوخت از یک پمپ (Fuel Pnmp) تعبیه شده در خودرو تامین می گردد .

انژکتورها این توانایی را دارند که در هر ثانیه بارها و بارها باز و بسته شوند و این کار از طریق دستور ECU به برق دار شده آنها انجام می شود .

هنگامی که یک انژکتور برق دار می شود ،آهن ربای الکتریکی تعبیه شده در آن تحریک شده و شناوری که موجب باز شدن نازل انژکتور می شود اجازه خروج از نازل را پیدا می کند .

نازلها جهت احتراق بهتر سوخت آن را تمیزه (Atomize) میکند.

مقدار سوختی که توسط انژکتور به موتور فرستاده می شود در حقیقت به زمان باز بودن نازل انژکتوربستگی داشته و Pulse Width نامیده می شود و توسط ECU معین می گردد .

سیستم سوخت رسانی انژکتوری انواع مختلفی دارد .

در نمونه های اولیه انژکتور ، سوخت را در داخل دریچه ورود سوخت (Trottle Body) می پاشد که به سیستم تک نقطه ای (Ingection System Single Point) معروف است .

در این سیستم مخلوط سوخت همانند سیستم کاربراتوری به طور یکسان به تمام سیلندرها نمی رسد .

در مدلهای جدیتر در هر سیلندر یک انژکتور وجود دارد که سوخت را مستقیماً به سوپاپ ورودی هوا می پاشد .

این مدل که نسبت به سیستم قبل از دقت بیشتری در پاشش سوخت برخوردار است و عکس العمل آن نیز بالاتر است ، به سیستم انژکتوری چند نقطه ای (Multi Port Fule Injection ) معروف است .

کنترل الکترو مغنا طیسی سوپاپها بطور کلی جابه جا یی زیاد بادامک و درنتیجه سوپاپ باعث افزایش قدرت و گشتاور موتور می شود ولی در عوض میزان مصرف سوخت و گازهای آلاینده خروجی را بویژه درهنگامی که تنها از بخشی ازکل نیروی موتور استفاده می شود ، بالا می رود .

عکس این موضوع هم صادق است ، یعنی جابه جایی کم بادامک و سوپاپ باعث کاهش مصرف سوخت و آلودگی موتور در شرایط کم بار می ود ولی در مقابل قدرت موتور را نیز کاهش می دهد .

از لحاظ نظری ، استفاده از سیستم های زمانبندی الکترومغناطیسی (یا الکترود – هیدرولیکی ) سوپاپها اهداف مورد اشاره در آغاز بحث را بهتر و بیشتر ازدیگر سیستمها محقق می سازد .

گر چه پیچیدگی و هزینه بالای این طرحها ، استفاده از آنها را با مشکل روبه رو می ساخت .

در حال حاضر سیستم Vario Cam Plus شرکت پورشه بیش از 75 در صد کارآیی و مزایای سیستم Evt را با پیچیدگی و قیمت کمتری در اختیار مهندسین قرار می دهد .

قطعه سازان برای برآورده شدن نیازهای خودروسازان در زمینه قوای محرکه ، با تولید طیفی از سیستم ها و قطعات مجموعه سوپاپ به آنها کمک می کنند .

سیستم الکترومکانیکی پیچیده که می تواند جابه جایی سوپاپ را به میزان نامحدودی تغییردهد در موتور های Valvetronic شرکت ب ام و وبه کار گرفته شده است تا با حذف دریچه گاز ، به میزان ده در صد در مصرف سوخت خودرو صرفه جویی حاصل کند .

اما بخش قابل توجه دینامیکی مجموعه سوپاپها ، سوپاپها ، سیستم زمان بندی الکترومغناطیسی است که تمام قطعات و بخشهای معمول در مجموعه سوپاپ یعنی میل سوپاپ ، تسمه تایمینگ ، تایپیت ها و غیره را که برای به حرکت در آوردن سوپاپهای مکش و دود لازم هستند از میان بر می دارد ..

به جای تمام قطعات ذکر شده از چندین فعال کننده مغناطیسی (آهن ربایی) قوی که به صورت الکترونیکی کنترل می شوند ، استفاده می شود .

این محرک های مغناطیسی توسط آرمیچرهایی مستقیماً به سوپاپها متصل هستند .

با استفاده از چنین سیستمی هر سوپاپ می تواند بسته به نیاز و شرایط کارکرد موتور ، به تنهایی یا همزمان با دیگر سوپاپها باز یا بسته شود .

در حال حاضر بسیاری از تولید کنندگان تجیزات خودرو و همچنین قطعه سازان بر روی نمونه های اولیه سیستمهای EVT کار می کنند .

به دلیل این که این سیستم هااز ولتاژ بالاتر از 12 ولت که در موتورهای فعلی رایج است استفاده می کنند این طرح ها نیز می بایست مانند بسیاری از سیستم های پیشرفته الکتریکی و الکترونیکی در انتظار سیستم 42-36 ولت خودرو باشند .سیستم های EVT باعث کنترل بهتر هوای ورودی و همچنین گازهای خروجی شده و از نقصان کارآیی دریچه گاز در حالت نیمه باز جلوگیری می کند و در نهایت به کاهش میزان تشکیل اکسیدهای نیتروژن Nox کمک می کند .

آزمون هایی که بر روی نمونه های اولیه انجام شده است 15 درصد کاهش در مصرف سوخت را نشان می دهد .

بنا به دلایلی که یاد شده مهندسین فعال در صنعت خودرو بر این باورند که فن آوری EVT در آینده ای نزدیک به تولید انبوه خواهد رسید .

استفاده از واکنشگر حرارتی برای کاهش آلاینده های یک موتور احتراقی داخلی یکی از روشهای مورد استفاده امروزی برای کاهش آلاینده های CO,HC در موتورهای احتراق داخلی ، استفاده از واکنشگر حرارتی است .

واکنشگر حرارتی یک منیفولد اگزوز گسترش یافته است که مستقیماً برسر سیلندر پیچ می شود .

چهار مورد زیررا می توان پیشتاز اصلی احتراق در فاز گازی دانست .

وجود گونه های شیمیایی واکنش دهنده اختلاط مناسب گونه های شیمیایی واکنشگر دمای کافی برای واکنشهای احتراقی زمان کافی برای انجام واکنشهای احتراقی بدلیل ماهیت طراحی موتورهای احتراق داخلی رفت و برگشتی و نیز جریان سریع گازها و زمان بسیار کوتاه احتراق در اغلب موتورهای تجاری ، گازهای خروجی از اتاقک احتراق دارای مقادیر قابل توجهی از آلایندههای CO.

HC ناشی از احتراق ناقص و اکسیدهای نیتروژن هوا در مجاورت اکسیژن و در دمای بالای اتاقک احتراق می باشند .

به منظور کاهش آلایندههای حاصل از احتراق باید حداقل یکی از چهار مورد مذکور مورد بررسی قرار بگیرد .

برای مثال به منظور کاهش اکسیدهای نیتروژن بوسیله EGR دمای محفظه احتراق از طریق رقیق کردن آمیزه با محصولات احتراق کاهش داده می شود .

به این ترتیب سیستم برای واکنش اکسید شدن نیتروژن به اندازه لازم گرم نمی شود .

در واکنشگر حرارتی به همراه تزریق هوا ثانویه برای اکسید شدن CO,HC موراد 1و2و3و4 همگی به طور همزمان رسیدگی می گردد .

واکنشگر حرارتی با فراهم آوردن محفظه نسبتاً بزرگی که از نظر حرارتی نیزعایق شده است ، دما و زمان کافی را برای تکمیل واکنشها و اکسیداسیون CO,HC موجود در گازهای اگزوز ارائه می کند .

تزریق هوای ثانویه اکسیژن لازم را به عنوان یک گونه شیمیایی واکنشگر فراهم می آورد و مجزاها در طی عبور گازها ، اختلاط آنها را بهبود می بخشد .

به این ترتیب از مقادیر HC.CO موجود در گازهای اگزوز تا حد بسیار زیادی کاسته می شود به طوریکه در برخی آزمایشها به مقادیر تعادلی گونه ها نیز دست یافته اند .

همچنین با استفاده از واکنشگر حرارتی به همراه سیستم EGR ، آلاینده Nox را به همراه دو آلاینده دیگر می توان کاهش داد .

واکنشگرهای حرارتی از سیستمهای دیگر کاهنده آلاینده ها ، ارزانتر و از نظر تعیمرات و نگهداری ساده تر به نظر می رسد .

امروزه از این ستگاه در کنار واکنشگرهای شیمیایی استفاده می شود .

در ایران نیز ، پژوهشگاه صنعت نفت ، تحقیقی را در مدت 8 ماه انجام داد که طی آن بوسیله تزریق هوای ثانویه در منیفلد دود سعی در کاهش آلاینده های hc.co شده است.

نتایج حاصله از این تحقیق نشان می دهد که در سرعتهای بیشتر از 3000 RPM تزریق هوا در اکثر شرایط تقریباً موثر است و بیشترین تاثیر در 20 تا35 در صد هوای مصرفی موتور در سرعتهای فوق بدست می آید .

به طور متوسط در این تحقیق ، منواکسید کربن حدود 26 در صد و هیدورکربنهای نسوخته حدود 35 در صدکاهش یافته است.

در آزمایش حاضر نشان داده شده است که تزریق هوای ثانویه د رتمام شرایط کارکرد موتورمفید می باشد و به طور متوسط منوکسید کربن را تا حدود 50 در صد می توان کاهش داد .

آنچه در فن آوری کاهش آلاینده با استفاده از واکنشگر حرارتی مسلم است ، تاثیر سه متغیر دما ، حجم واکنشگر (V) و مقدار هوای تزریق شده در کاهش گازهای آلاینده یا به عبارت دیگر افزایش نرخ اکسید شدن آلایندههای CO,HC می باشد .