Drivstoffinnsprøytning: Hvordan fungerer tilberedningen av blandingen?

Fuel injection
Publisert på
Oversatt fra originalen (kilde: autoride.co)

Drivstoffinnsprøytning er en metode for å tilberede en blanding av drivstoff og luft til forbrenningsmotorer. Drivstoffinnsprøytningsprinsippet består av å injisere drivstoff i inntaksrøret, inntakskanalen, kammeret, sylinderen eller kompresjonsrommet gjennom en liten åpning eller injektordyse.

For å lage den best egnede blandingen komprimeres drivstoffet foran dysen til et høyere trykk enn trykket i rommet det sprøytes inn i. På grunn av det høyere trykket og den lille størrelsen på dysen, forstøves drivstoffet under injeksjonen, noe som gjør det mulig å akselerere dannelsen av blandingen.

Innhold

Unntaket er det eldste pneumatiske injeksjonssystemet, der drivstoff med uendret trykk føres inn i forbrenningskammeret gjennom en dyse ved hjelp av en trykkluftstrøm. I dag brukes imidlertid ikke dette drivstoffinnsprøytningssystemet lenger.

Injeksjonsanordningen gir drivstoffinnsprøytning. Dette brukes til transport og forstøvning av drivstoff, og dens oppgave er å sikre tilførsel av nøyaktig mengde drivstoff, til nøyaktig tid i henhold til gjeldende krav til motorens ytelse.

Injeksjonsanordningen består av:

  • Drivstofftank
  • Tilkoblingsrør
  • Drivstofftemperatursensor
  • Transportpumpe
  • Drivstoffrensere (drivstoffilter)
  • Injeksjonspumpe
  • Utløpsrør
  • Kompressor
  • Trykkluftbeholder
  • Komprimert drivstofftank
  • Trykkregulator
  • Injektor
  • Elektronisk styreenhet
  • Andre komponenter

Imidlertid kan det hende at ikke alle de oppførte komponentene alltid er til stede avhengig av injeksjonskonseptet og motortypen.

Transportpumpe:

Det er kanskje ikke tilstede på alle injeksjonsenheter. I noen gamle innsprøytningsanordninger ble transportpumpen erstattet av et høydearrangement av drivstoffkretsen slik at drivstofftanken ble høyere enn innsprøytningspumpen.

Drivstoffet ble transportert fra drivstofftanken til injeksjonspumpen, så tyngdekraften oversvømmet den.

Kompressor og trykklufttank:

Disse komponentene var kun til stede med det pneumatiske drivstoffinnsprøytningssystemet, som, som jeg nevnte, ikke brukes i dag.

I henhold til motortype, konsept og konstruksjon av drivstoffinnsprøytning, skiller vi:

Drivstoffinnsprøytning for en bensinmotor:

1. Indirekte drivstoffinnsprøytning

Det er en metode for å tilberede en blanding for tenningsmotorer. Ved indirekte injeksjon passerer drivstoffet gjennom dysen under trykk, noe som fører til en fin forstøvning av drivstoffet til små partikler og sikrer dens raske fordampning.

Injeksjon og blandingsdannelse skjer før inntaksventilen, røret eller kanalen. Siden drivstoff ikke sprøytes direkte inn i sylinderen, kalles det indirekte injeksjon.

Hovedoppgaven med indirekte injeksjon er å skape den mest homogene blandingen av drivstoff og luft i riktig forhold. For konvensjonelle gnisttenningsmotorer utstyrt med en treveis katalysator, er den riktige støkiometriske blandingen en der luft-drivstoffforholdet λ = 1.

2. Direkte drivstoffinnsprøytning

Ved direkte drivstoffinnsprøytning sprøytes drivstoffet direkte inn i sylinderen, noe som muliggjør aktiv kontroll av den lagdelte dannelsen av blandingen. En bensinmotor med direkte innsprøytning brenner en homogen, men også en inhomogen (stratifisert) blanding.

En homogen blanding sprøyter en dose drivstoff λ = 1 inn i forbrenningskammeret under inntaksslaget. Med en lagdelt blanding injiseres drivstoffet i den omrørte luften under kompresjonsslaget, noe som skaper en lokalt homogen blanding i tennpluggens område.

Det er imidlertid en mager blanding i de andre rommene i sylinderen, og luft-drivstoff-koeffisienten er derfor λ > 1. Forbrenning med overskudd av luft (mager blanding) gjør det mulig å redusere drivstofforbruket.

Drivstoffinnsprøytning for dieselmotorer:

1. Indirekte (kammer) drivstoffinnsprøytning

Ved kammerinnsprøytning sprøytes drivstoffet inn i et kammer (skapt i sylinderhodet), hvor det antennes på grunn av høy temperatur og trykk og fortsetter inn i hovedforbrenningskammeret.

Dieselmotorer med indirekte drivstoffinnsprøytning har høyere drivstofforbruk og lavere effekt enn dieselmotorer utstyrt med direkte drivstoffinnsprøytning. Fordelen deres er imidlertid mindre krevende konstruksjon og mindre mottakelighet for drivstoffkvalitet.

2. Direkte drivstoffinnsprøytning

Drivstoff sprøytes direkte inn i forbrenningskammeret med direkte injeksjon, hvor det antennes på grunn av høy temperatur og trykk. Direkte drivstoffinnsprøytning utføres for dieselmotorer som bruker et innsprøytningssystem med trykkreservoar - en common rail forkortet til CR eller PD - Pumpe Duse-systemet (skaper høyt trykk direkte i injektorene).

Når det gjelder bensinmotorer, hvor blandingsmengden regulerer motorytelsen, har drivstoffinnsprøytning flere fordeler sammenlignet med forgassermetoden for å tilberede blandingen, for eksempel høyere motoreffekt, lavere drivstofforbruk, lavere utslipp og jevn fordeling av motoren. blanding.

Forgassere er beregnet for å blande luft og drivstoff i nødvendig mengde og forhold i henhold til motorbelastningen og dens omdreininger. Motorkraften reguleres av direkte luftstrømskontroll, som indirekte styrer drivstoffstrømmen fordi forgasseren blander dem i et konstant forhold.

Dieselmotoren regulerer imidlertid ytelsen direkte etter mengden drivstoff, noe som betyr at forgassede dieselmotorer ikke eksisterer.