מערכת הזרקת דלק

מזרק המרסס דלק אל חלל הצילינדר

מערכת הזרקת הדלק היא המערכת האחראית על אספקת הדלק אל מנוע המכונית.

עד לסוף שנות ה-80 מערכת הדלק המצוייה בכלי הרכב הייתה בשיטת המאייד המכני ולאחר מכן הוחלפה על ידי מערכת הזרקת הדלק האלקטרונית, אשר הפכה עם השנים למערכת אספקת הדלק העיקרית עקב יתרונותיה הרבים, בעיקר ביעילות המנוע ובהפחתה ניכרת בתצרוכת הדלק ובכמות זיהום האוויר. נוסף על כך, עם השנים חלה התפתחות משמעותית בכלי הרכב, כאשר תכנון מערכת בשיטת המאייד נעשה מורכב יותר ויותר בעיקר בניסיון לענות על דרישות שונות כגון ביצועי המנוע או תקנות וחוקים על רמת פליטה מזהמת. שיטה נוספת כיום למערכת דלק הוא מאייד אלקטרוני המבוקר על ידי יחידת בקרה אלקטרונית, אולם השימוש בו נעשה באופן זניח.

היסטוריה

מערכת הזרקת הדלק למכונית הראשונה פותחה בשנת 1952 על ידי חברת בוש והוצגה על ידי יצרניות הרכב הגרמניות 'גוליית' ו'גוטברוד'. אולם, כבר במהלך מלחמת העולם השנייה הותאמו מערכות שונות של הזרקת דלק לשימוש במנועי מטוסי המסרשמיט, כגון מנוע ה-Jumo 210 של חברת יונקרס, מנוע ה-DB 601 של חברת דיימלר-בנץ ומנוע ה-801 של חברת BMW. בשנת 1955 הציגה חברת מרצדס-בנץ מערכת הזרקת דלק במכונית המרצדס-בנץ 300SL, מה שהפך אותה למכונית הספורט הראשונה בעולם המשתמשת בטכנולוגיית ההזרקה. מערכת זו של מרצדס הייתה מערכת מסוג הזרקה ישירה מכנית של חברת בוש. בשנים שלאחר מכן הוצגו גרסאות מכניות נוספות למערכות הזרקת דלק, בעיקר מסוג שיטת ההזרקה העקיפה, הזולה יותר מן שיטת ההזרקה הישירה. כיום מערכות הזרקת הדלק הן אלקטרוניות ומתוכננות לשימוש בסוג מסוים אחד של דלק, בדרך כלל בנזין או סולר, אם כי גם מערכות רבי דלק מיוצרות ונמצאות בשימושים שונים.

יתרונות מערכת הזרקת הדלק אל מול המאייד

• הספק מנוע רב יותר
• תצרוכת דלק נמוכה יותר
• זיהום אוויר קטן יותר
• אמינות רבה יותר
• יכולת אבחון תקלות קלה יותר
• עלות תחזוקה נמוכה יותר
• אפשרות לשימוש בסוגי דלק חלופיים
• פעולה חלקה ונהיגה נעימה יותר
• אפשרות לכוונון מנוע (Engine Tuning)

סוגי מערכות ההזרקה

הזרקה חד-נקודתית

בהזרקה חד-נקודתית (Single-Point Injection) ישנו מזרק יחיד מבוקר אלקטרונית על ידי מחשב ניהול המנוע, אשר מרסס את הדלק אל בית המצערת. מערכת זו יעילה וחסכונית הרבה יותר מן המאייד המכני, שכן המאייד עובד ביחס תערובת דלק ואוויר קבוע, ואילו במערכת ההזרקה מחשב ניהול המנוע מחשב בדיוק את כמות ההזרקה הנדרשת בהתאם לאופן פתיחת המצערת (דוושת הבנזין) על ידי הנהג ומהירות העבודה של המנוע.

הזרקה רב-נקודתית

בהזרקה רב-נקודתית (Multi-Point Fuel Injection) לכל צילינדר ישנו מזרק בנפרד המרסס דלק אל פתח שסתום היניקה שלו, מערכת זו יעילה וחסכונית יותר מן המערכת החד-נקודתית, שכן ההזרקה מדויקת יותר ונעשית אל פתח השסתום ולא אל בית המצערת.

הזרקה רב-נקודתית ישירה

בהזרקה רב-נקודתית ישירה (Direct Injection) לכל צילינדר ישנו מזרק בנפרד המותקן בראש המנוע ומרסס דלק ישירות אל תוך חלל הצילינדר. בהזרקה זו מתקבלת תערובת הבעירה של דלק ואוויר ביחס האידיאלי ביותר, ותצרוכת הדלק נמוכה יותר מן ההזרקה הרב-נקודתית.

רכיבי מערכת הזרקת הדלק

מכל דלק

מכל הדלק הוא מכל בטיחותי לאחסון נוזלים דליקים במכונית כגון בנזין או סולר. גודל מכל הדלק משתנה ממכונית אחת לאחרת ומיצרן אחד לאחר. מכלי הדלק בתעשיית הרכב מיוצרים בשני אופנים: מכלים העשויים פלסטיק פוליאתילן בצפיפות גבוהה, ומכלים העשויים מתכת, בעיקר אלומיניום ופלדה.

משאבת דלק

משאבת הדלק (Fuel pump) היא משאבה האחראית על שאיבת הדלק מן מכל הדלק ואספקתו דרך קווי הדלק אל מסנן הדלק בדרכו אל צינור החלוקה ואל בית הבעירה של המנוע. במכוניות בעלות מאייד משאבות הדלק הן מכניות, ובמכוניות המודרניות כיום משאבות הדלק הן חשמליות ומותקנות בתוך מכל הדלק. התקנת המשאבה בתוך מכל הדלק עצמו מסייעת בקירור המשאבה ומרחיקה את מגע מנוע המכונית עם אדי הדלק. היבט בטיחותי נוסף בהתקנת המשאבה בתוך המכל הוא המחסור בפנים מכל הדלק בכמות החמצן הנדרשת כדי לגרום להתלקחות או שרפה. משאבת הדלק יוצרת לחץ חיובי בקווי דלק, פעולה אשר גורמת לדחיפת נוזל הדלק. כמו כן המשאבה מספקת זרם בלתי פוסק של דלק למנוע, דלק אשר לא נעשה בו שימוש חוזר אל המכל.

מסנן דלק

מסנן הדלק (Fuel filter) נקרא בעגה 'פילטר דלק', הוא מסנן העשוי נייר סינון המותקן בין משאבת הדלק לבין צינור החלוקה. תפקידו לסנן את הדלק המגיע אל מנוע המכונית ולחסום מעבר של גופים לא רצויים כגון חלקיקי חלודה, חול, אבק, לכלוך ושאר פסולת המצטברת מסיבות שונות כגון חדירה בזמן פעולת מילוי המכל, מטיב הדלק, בלאי הרכיבים וכו'. למסנן הדלק חשיבות רבה מאוד שכן הוא אחראי על חסימת כניסת דלק לא נקי אל המנוע, דלק אשר עלול לגרום נזק למשאבה ולמזרקי הדלק, במקרים חמורים לפעילות בלתי תקינה של המנוע, ובמקרים קיצוניים אף להרס המנוע. החלפת מסנן הדלק מתבצעת באופן תקופתי לפי המלצת יצרן המכונית.

צינור חלוקת דלק

צינור חלוקת הדלק (Fuel rail) או צינור החלוקה, הוא צינור אשר מזרקי הדלק מחוברים לאורכו, האחראי על אספקת הדלק אליהם. בצינור החלוקה משתמשים במערכות הזרקה רב-נקודתיות, אם כי ישנן גם מערכות המשתמשות במפיץ דלק (Fuel Distributor) עם צינור נפרד לכל מזרק דלק.

מזרק דלק

מזרק הדלק (Fuel Injector) הוא התקן בצורת מזרק הפועל אלקטרומגנטית, והאחראי על פעולת ריסוס הדלק עצמו אל הצרכן. פעולת ריסוס הדלק של המזרק נשלטת על ידי מחשב ניהול המנוע אשר מחשב ומחליט בדיוק את כמות הדלק הנדרשת להזרקה.

וסת לחץ דלק

וסת לחץ הדלק (Fuel Pressure Regulator) הוא ווסת אשר תפקידו לשמור על לחץ דלק קבוע ואידיאלי בצינור החלוקה, ולשלוט בכמות שתגיע אל המזרקים, כאשר לעיתים משאבת הדלק גורמת ללחץ גבוה מדי וכמות דלק גדולה מדי בצנרת.

רכיבים נוספים

• מחשב ניהול המנוע
• חיישנים שונים (זרימת האוויר, לחץ הדלק, מיקום גל הארכובה, מיקום גל הזיזים, חיישן מצערת, חיישני בקרת הפליטה וכו').

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא מערכת הזרקת דלק בוויקישיתוף

• מערכת הזרקת דלק, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)