به منظور ایجاد قدرت درون موتور، لازم است که درون سیلندرها، ماده ای محترق گردد و در اثر این احتراق، مقداری انرژی آزاد شود. به ماده ای که درون سیلندر محترق می گردد، سوخت (Fuel) می گویند.
سوخت های متداول مورد استفاده در خودروها، بنزین، گازوئیل و گاز است. در برخی از سوخت های دیگری چون الکل، زغال سنگ (قطران زغال سنگ) استفاده می شود. کلیه ی این سوخت ها، به سوخت های فسیلی شهرت دارند. امروزه در مراکز تحقیقاتی به دنبال یافتن سوخت های دگری هستند که قابلیت جایگزینی با سوخت های فسیلی را داشته باشند. یکی از این سوخت های جدید، هیدروژن است که از آن در موتورهای هیبریدی استفاده می شود. اکثر سوخت های مورد استفاده در خودرو جزء مشتقات نفت خام اند که از طریق حفاری از زیرزمین استخراج می شوند.
از تقطیر نفت خام در درجه ی حرارت های مختلف، سوخت های مورد استفاده در خودروها و روغن ها به دست می آید که به صورت هیدروکربن های مختلف هستند. یعنی مولکول آن ها از اتم هیدروژن و کربن تشکیل گردیده است. معروف ترین این ترکیبات خانواده ی آلکان ها هستند. این مواد جزء هیدروکربن های سیر شده ی خطی محسوب می شوند و از فرمول عمومی CnH2n+ 2 پیروی می کنند. چهار ماده ی اول در دماهای معمولی به صورت گاز، شش ماده ی بعدی به صورت مایع و از آلکان یازدهم به بعد به صورت جامد هستند.
بنزین (Gasoline)
متداول ترین سوختی که در خودروها مورد استفاده قرار می گیرد، بنزین است. بنزین ترکیبی از پنتان، هگزان، هپتان، اکتان، نونان و دکان است. بنزین از طریق روش کراکینگ (شکستن مولکول های هیدروکربن های سنگین) و روش پلی مریزاسیون (ترکیب اتم های کوچک) تولید می شود.
تبخیر بنزین در دماهای بالاتر از 37 درجه سانتی گراد شروع می شود و آخرین ماده ای که از بنزین تبخیر می شود، دکان با نقطه ی جوش 204 درجه است. بنزین مناسب برای موتور خودرو باید دارای مشخصات زیر باشد:
- فراریت مناسب (سهولت تبخیر)
- مقاومت در برابر انفجار
- عدم تشکیل رسوب در سیستم سوخت رسانی
- جلوگیری از زنگ زدن قطعات فلزی در سیستم سوخت رسانی
- جلوگیری از یخ زدن بنزین در دبدنه ی دریچه ی گاز و سیستم سوخت رسانی
- پاک کنندگی (اجزای مدار سوخت رسانی پاکیزه بماند.)
- دارای رنگ قابل شناسایی
مهم ترین مشخصه بنزین مقاومت در برابر خودسوزی و اشتعال خود به خود است. هر قدر عدد اکتان بنزین بالاتر باشد، تمایل آن به خودسوزی کمتر خواهد بود و اگر عدد اکتان پایین باشد، امکان متراکم نمودن بیشتر آن وجود ندارد و بر عکس هر چه عدد اکتان بالاتر باشد، قابلیت تراکم بیشتری دارد.
گازوئیل (Gas Oil)
گازوئیل نیز همچون بنزین از پالایش نفت خام به دست می آید. گازوئیل ترکیبی از هیدروکربن های مختلف است که تبخیر آن از دمای 204 درجه سانتی گراد شروع می شود و آخرین ماده ی آن در دمای 342 درجه تبخیر می گردد.
بر عکس بنزین، گازوئیل به دلیل نقطه ی جوش بالا، تمایلی به تبخیر سریع ندارد. ولی قابلیت خودسوزی گازوئیل زیاد است و در اثر تراکم به سرعت مشتعل می شود. زمان بین پاشش سوخت و شروع احتراق را زمان تاخیر احتراق می گویند. عدد ستان بیانگر میزان این تاخیر است. هر قدر عدد ستان بیشتر باشد، زمان تاخیر در شروع احتراق کمتر می شود و احتراق سریع تر رخ خواهد داد. قابلیت سریع سوختن در موتورهای دیزل یک مزیت محسوب می شود.
گاز مایع (LPG)
گاز مایع ترکیبی از گاز بوتان و گاز پروپان است. این ترکیب در دمای معمولی به صورت گاز است. ولی هنگامی که این گاز در مخازن تحت فشار، (در حدود 8 آتمسفر) قرار گیرد به مایع تبدیل می شود. یکی از محاسن گاز مایع مقدار نامی عدد اکتان آن است که از 100 بالاتر است. در نتیجه، موتور گازسوز می تواند نسبت تراکم بزرگتری داشته باشد و با توان و بازده بیشتری کار کند. گاز مایع در محفظه ی احتراق نیز تمیز می سوزد.
گاز طبیعی فشرده (CNG)
گاز طبیعی، همان گازی است که در هنگام استخراج نفت از چاه خارج می شود. بیش از 80 درصد گاز طبیعی از گازمتان () تشکیل گردیده و مابقی آن شامل گاز اتان است. این همان گازی است که به صورت گاز شهری در خانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. عدد اکتان گاز طبیعی (CNG) تقریبا 113 است. بالا بودن عدد اکتان به استفاده از نسبت تراکم های بالاتری در موتور منجر می شود. اجزای اصلی سیستم سوخت رسانی در موتور گازسوز را نشان می دهد.
الکل (Alcohole)
الکل نیز از سوخت هایی است که گاهی به عنوان مکمل به بنزین اضافه می شود (10% الکل، 90% بنزین بدون سرب) اگر بیش از 10% الکل به بنزین اضافه شود باید سیستم سوخت رسانی را اصلاح کرد تا موتور بتواند با این نوع سوخت کار کند. برای مصرف الکل خالص باید از نسبت هوا-سوخت 9:1 استفاده کرد. (نسبت هوا_سوخت مطلوب (ایده آل) برای مصرف بنزین خالص 7:1/14) الکل را می توان از شکر، غلات، زغال سنگ، چوب، کود، زباله و سایر مواد آلی تهیه کرد. الکل دارای فرمول شیمیاییCnH(2n+1)OH است.
مدار سوخت رسانی (Fuel System)
مدار سیستم سوخت رسانی اتومبیل های بنزینی با توجه به سیستم اختلاط سوخت و هوا (کاربراتوری-انژکتوری) شامل اجزا و قطعات زیر است.
- مخزن سوخت (باک) برای ذخیره سازی سوخت؛
- دستگاه اندازه گیری میزان سوخت موجود در مخزن؛
- لوله های اندازه گیری میزان سوخت موجود در مخزن؛
- فیلترها و پاک کننده های سوخت و هوا؛
- پمپ سوخت، برای ارسال سوخت از مخزن به کاربراتور. (کانال توزیع سوخت و انژکتورها)
- کاربراتور (انژکتور) برای تنظیم و اختلاط سوخت مورد نیاز موتور در شرایط متغیر.
- مانی فولد گاز برای عبور هوا و سوخت مخلوط شده؛
- سیستم اگزوز برای تخلیه ی گازهای حاصل از احتراق،
مخزن سوخت (Fuek Tank)
برای تامین سوخت موتور اتومبیل، مخزن سوختی از جنس فلز یا پلاستیک ساخته می شود. این مخزن معمولا حجمی برابر با مصرف حدود (500-400) کیلومتر را دارد. برای افزایش ایمنی، بدنه ی مخزن سوخت باید به اندازه ی کافی، مقاوم و محکم ساخته شود. در جانمایی محل نصب مخزن سوخت، مواردی از قبیل مسر سوخت رسانی، محل قرارگیری سایر اجزای خودرو مسائل ایمنی خودرو در هنگام تصادف باید در نظر گرفته شود.
مخزن سوخت یک ورودی دارد که به در مخزن متصل است. این در ورودی و لوله ی متصل به آن، به منظور سوخت گیری و پر کردن مخزن در جایگاه های سوخت تعبیه شده است. در مسیر لوله یک صافی توری وجود دارد، تا از ورود ذرات شناور به مخزن جلوگیری کند. در بعضی از خودروها یک شیر یک طرفه در مسیر لوله نصب شده است تا در هنگام واژگون شدن خودرو، مانع خروج سوخت از مخزن گردد.
یک لوله ی خروجی (در بعضی از مخزن ها یک پمپ روی لوله ی خروجی، درون باک نصب می شود.) کمی بالاتر از کف مخزن قرار می دهند، تا از انتقال رسوبات و ذرات ته نشین شده در کف مخزن، به مدار سوخت رسانی جلوگیری شود.
به منظور اندازه گیری و تعیین سوخت موجود درون مخزن، نیاز به یک سیستم ادازه گیری در داخل مخزن و یک نشانگر (عقربه ای یا دیجیتال) بر روی پانل جلوی داشبورد نیاز است. علاوه بر آن یک چراغ نشان دهنده ی حداقل سوخت بکار گرفته می شود. در این دستگاه عامل یک ترمیستور، یک چراغ اخطار و یک رله است.
ترمیستور، مقاومت متغیر حرارتی است که مقاومت آن با افزایش درجه حرارت کاهش می یابد. هر گاه ترمیستور، در بنزین غوطه ور باشد، خنک می ماند و مقاومت الکتریکی آن زیاد می شود. وقتی سوخت مخزن کاهش یابد، ترمسیتور گرم می شود و با عبور جریان رله مدار را وصل می کند و چراغ اخطار با حداقل سوخت روشن می شود. لوله ی دیگری در باک نصب شده است که سوخت برگشتی از مدار سوخت رسانی را به مخزن برمی گرداند.
جهت اطلاع از مکمل های سوخت و فیلترهای سوخت موجود در فروشگاه کارن کار به لینک زیر مراجعه نمایید: