AUTORIDE

Brændstofindsprøjtning: Hvordan fungerer tilberedning af blandingen?

Fuel injection
Veröffentlicht am Übersetzt mit Hilfe von KI aus unserem Originalartikel (Quelle: autoride.io)

Brændstofindsprøjtning er en metode til at forberede en blanding af brændstof og luft til forbrændingsmotorer. Brændstofindsprøjtningsprincippet består i at sprøjte brændstof ind i indsugningsrøret, indsugningskanalen, kammeret, cylinderen eller kompressionsrummet gennem en lille åbning eller indsprøjtningsdyse.

For at skabe den bedst egnede blanding komprimeres brændstoffet foran dysen til et højere tryk end trykket i det rum, det sprøjtes ind i. På grund af det højere tryk og den lille størrelse af dysen forstøves brændstoffet under indsprøjtningen, hvilket gør det muligt at accelerere dannelsen af ​​blandingen.

Inhaltsverzeichnis

Undtagelsen er det ældste pneumatiske indsprøjtningssystem, hvor brændstof med uændret tryk føres ind i forbrændingskammeret gennem en dyse ved hjælp af en komprimeret luftstrøm. I dag bruges dette brændstofindsprøjtningssystem dog ikke længere.

Indsprøjtningsanordningen sørger for brændstofindsprøjtning. Denne bruges til transport og forstøvning af brændstof, og dens opgave er at sikre forsyningen af ​​den nøjagtige mængde brændstof, på det nøjagtige tidspunkt i henhold til de nuværende krav til motorens ydelse.

Injektionsanordningen består af:

  • Brændstoftank
  • Tilslutningsrør
  • Brændstoftemperaturføler
  • Transportpumpe
  • Brændstofrensere (brændstoffilter)
  • Indsprøjtningspumpe
  • Afgangsrør
  • Kompressor
  • Trykluftbeholder
  • Komprimeret brændstoftank
  • Trykregulator
  • Injektor
  • Kontrolenhed
  • Andre komponenter

Det er dog ikke sikkert, at alle de nævnte komponenter altid er til stede afhængigt af indsprøjtningskonceptet og motortypen.

Transport pumpe:

Det er muligvis ikke til stede på alle injektionsanordninger. I nogle gamle indsprøjtningsanordninger blev transportpumpen erstattet af et højdearrangement af brændstofkredsløbet, så brændstoftanken var højere end indsprøjtningspumpen.

Brændstoffet blev transporteret fra brændstoftanken til indsprøjtningspumpen, så tyngdekraften oversvømmede det.

Kompressor og tryklufttank:

Disse komponenter var kun til stede med det pneumatiske brændstofindsprøjtningssystem, der, som jeg nævnte, ikke bruges i dag.

I henhold til motortype, koncept og konstruktion af brændstofindsprøjtning skelner vi mellem:

Brændstofindsprøjtning til en benzinmotor:

1. Indirekte brændstofindsprøjtning

Det er en metode til at forberede en blanding til tændingsmotorer. Ved indirekte indsprøjtning passerer brændstoffet gennem dysen under tryk, hvilket fører til en fin forstøvning af brændstoffet til små partikler og sikrer dets hurtige fordampning.

Injektion og blandingsdannelse sker før indsugningsventilen, røret eller kanalen. Da brændstof ikke sprøjtes direkte ind i cylinderen, kaldes det indirekte indsprøjtning.

Hovedopgaven med indirekte indsprøjtning er at skabe den mest homogene blanding af brændstof og luft i det korrekte forhold. For konventionelle gnisttændingsmotorer udstyret med en tre-vejs katalysator, er den korrekte støkiometriske blanding en, hvor luft-brændstofforholdet λ = 1.

2. Direkte brændstofindsprøjtning

Ved direkte brændstofindsprøjtning sprøjtes brændstoffet direkte ind i cylinderen, hvilket muliggør aktiv styring af blandingens lagdelte dannelse. En benzinmotor med direkte indsprøjtning brænder en homogen, men også en inhomogen (stratificeret) blanding.

En homogen blanding sprøjter en dosis brændstof λ = 1 ind i forbrændingskammeret under indsugningsslaget. Med en lagdelt blanding sprøjtes brændstoffet ind i den omrørte luft under kompressionsslaget, hvilket skaber en lokalt homogen blanding i området for tændrøret.

Der er dog en mager blanding i de øvrige rum i cylinderen, og luft-brændstofkoefficienten er derfor λ > 1. Forbrænding med overskud af luft (mager blanding) gør det muligt at reducere brændstofforbruget.

Brændstofindsprøjtning til dieselmotorer:

1. Indirekte (kammer) brændstofindsprøjtning

Ved kammerindsprøjtning sprøjtes brændstoffet ind i et kammer (skabt i cylinderhovedet), hvor det antændes på grund af høj temperatur og tryk og fortsætter ind i hovedforbrændingskammeret.

Dieselmotorer med indirekte brændstofindsprøjtning har højere brændstofforbrug og lavere effekt end dieselmotorer udstyret med direkte brændstofindsprøjtning. Men deres fordel er mindre krævende konstruktion og mindre modtagelighed for brændstofkvalitet.

2. Direkte brændstofindsprøjtning

Brændstof sprøjtes direkte ind i forbrændingskammeret med direkte indsprøjtning, hvor det antændes på grund af høj temperatur og tryk. Direkte brændstofindsprøjtning udføres til dieselmotorer ved hjælp af et indsprøjtningssystem med et trykbeholder - en common rail forkortet til CR eller PD - Pumpe Duse-systemet (skaber højt tryk direkte i injektorerne).

I tilfælde af benzinmotorer, hvor mængden af ​​blanding regulerer motorens ydeevne, har brændstofindsprøjtning flere fordele sammenlignet med karburatormetoden til fremstilling af blandingen, såsom højere motoreffekt, lavere brændstofforbrug, lavere emissioner og jævn fordeling af blanding.

Karburatorer er beregnet til at blande luft og brændstof i den nødvendige mængde og forhold i henhold til motorbelastningen og dens omdrejninger. Motorkraften reguleres af direkte luftstrømskontrol, som indirekte styrer brændstofstrømmen, fordi karburatoren blander dem i et konstant forhold.

Imidlertid regulerer dieselmotoren direkte ydelsen efter mængden af ​​brændstof, hvilket betyder, at karburerede dieselmotorer ikke eksisterer.