Introduktion til motorbrændstofsystemer

Introduktion til motorbrændstofsystemer

Benzinmotorer, der brænder

I Spark Ignition-motorer skal der dannes en homogen og brændbar luft/brændstofblanding inden forbrændingsstart.

Den enkleste måde at opnå et sådant resultat på er ved hjælp af en karburator, hvor den indsugede luft passerer gennem en Venturi-hals, som er forbundet med et brændstofbeholder. Jo højeste luftmasseflowet er, det højeste vil være trykfaldet i Venturi-halsen og dermed brændstofmasseflowet.

Et sådant system tillader dog ikke en præcis styring af luft/brændstof-forholdet, da det er obligatorisk at opnå en høj effektivitet af udstødningskatalysatoren, og dermed er blevet erstattet af elektronisk styrede brændstofindsprøjtningssystemer. I disse systemer kan mængden af ​​brændstof, der indsprøjtes i luftstrømmen, styres mere præcist ved at påvirke åbningsvarigheden af ​​injektorerne (som kan betragtes som elektromagnetiske on/off-ventiler).

Brændstof kan sprøjtes ind i indsugningsmanifolden (Single Point Port Fuel Injection), i hver indsugningsport (Multiple Port Fuel Injection) eller direkte ind i cylinderen (Direct Injection). I det sidste tilfælde skal indsprøjtningen ske med et stort fremskridt inden forbrændingsstart, for at muliggøre dannelsen af ​​en ordentlig luft/brændstofblanding.Elektronisk benzinindsprøjtningssekvens



Desuden kan Direct Injection også muliggøre stratificeret ladningsdrift, hvor en støkiometrisk blanding opnås ved at indsprøjte brændstoffet tæt på tændrøret, lige før forbrændingsstart, for at blive lokalt rig og globalt fattig. Stratificeret ladningsdrift gør det muligt kun at kontrollere luft/brændstof-forholdet takket være indsprøjtningssystemet og dermed undgå behovet for at drosle motoren ved dellast for at opnå en bedre effektivitet.

Ved brug af elektromagnetiske injektorer er mængden af ​​indsprøjtet brændstof proportional med injektorens kommandovarighed.Benzin direkte indsprøjtning kontrolsystem (Continental)

Dieselmotorer brænder

I motorer med komprimeret tænding sprøjtes brændstoffet normalt direkte ind i cylinderen mod slutningen af ​​kompressionsslaget (tilfælde af direkte indsprøjtning).

For motorer med lille slagvolumen (under 0,5 liter), hvor der skal indsprøjtes små brændstofmængder, kan korrekt brændstofstråleforstøvning i små dråber og luft/brændstofblanding næppe opnås på grund af begrænsninger i den mindste dysehulsdiameter (minimum 0,1 mm) ). For det motorkategori og også til gammel diesel motorer, Indirekte indsprøjtning i et forkammer, forbundet med forbrændingskammeret via en smal passage, er/blev brugt, hvilket muliggør en bedre og hurtigere luft/brændstofblanding, men forårsager bemærkelsesværdige effektivitetstab (Termiske tab).

For at opnå direkte indsprøjtning uden common rail-teknologi sendes brændstof normalt under tryk af en indsprøjtningspumpe til dyserørene, som fører brændstof til injektorernes dyser i hvert cylinderhoved. Brændstofindsprøjtningspumper af fordelertype bruges normalt til bilmotorer, da det maksimale indsprøjtningstryk kun er 750 bar, hvorimod med in-line pumper, som bruges til store motorer, er i stand til 1300 bar.

Udviklingen af ​​elektronisk styrede Common Rail-indsprøjtningssystemer, der tillader opdeling af indsprøjtningshændelsen i 2 eller flere indsprøjtninger pr. cyklus, har imidlertid løst problemer med efterbehandling eller termiske tab, og har således bemærkelsesværdigt reduceret spredningen af ​​motorer med direkte indsprøjtning, der bruger enhedsinjektorer eller Indirekte indsprøjtningsmotorer.

Det særlige ved Common Rail-systemet sammenlignet med andre indsprøjtningssystemer er, at alle injektorerne tilføres permanent af en højtrykspumpe gennem en akkumulator kaldet Common Rail. Interessen for dette system er, at indsprøjtningssystemets hovedfunktioner betjenes tættere på forbrændingskammeret. I tidligere systemer blev brændstofmålingen, timingen og trykgenereringen udført af pumpen, hvorimod aktiveringen af ​​injektoren med common rail direkte repræsenterer timingen og brændstofmålingen, hvilket gør det muligt at opnå en bedre nøjagtighed.

Desuden er højtrykspumpen, der er ansvarlig for trykgenereringen, ikke længere afhængig af motorhastigheden og indsprøjtningsmængden. Det er så nemmere at kalibrere indsprøjtningstrykket i henhold til et givet driftspunkt. Det høje tryk kan faktisk genereres selv ved lavt motoromdrejningstal på grund af uafhængigheden af ​​drejningsmoment (indsprøjtningsmængde) og motorrotationshastighed.

Med hensyn til injektorerne, da de styres elektronisk, er det muligt at administrere flere injektioner (op til otte pr. slag) og en finjustering af mængde og timing. Injektorerne er altid under tryk, da de er forbundet til skinnen.

Romains mening:

Brændstofsystemer bliver mere og mere komplekse, både for benzin- og dieselmotorer. For eksempel i dieselmotorer, for at få øget brændstoftryk og derefter bedre forstøvning, opstår systemer, der kombinerer enhedsinjektorer og common rail, og er i stand til at nå 3000 bar. Hvornår tror du, at injektionssystemer når fysiske grænser? Vil brændstoftrykket stige så meget i benzinmotorer?