Wtrysk paliwa to metoda przygotowania mieszanki paliwowo-powietrznej do silników spalinowych. Zasada wtrysku paliwa polega na wtryskiwaniu paliwa do rury dolotowej, kanału dolotowego, komory, cylindra lub przestrzeni sprężania przez mały otwór lub dyszę wtryskiwacza.

Aby stworzyć najbardziej odpowiednią mieszankę, paliwo przed dyszą jest sprężane do ciśnienia wyższego niż ciśnienie panujące w przestrzeni, do której jest wtryskiwane. Dzięki wyższemu ciśnieniu i małym rozmiarom dyszy paliwo jest rozpylane podczas wtrysku, co umożliwia przyspieszenie tworzenia mieszanki.

Wyjątkiem jest najstarszy pneumatyczny układ wtryskowy, w którym paliwo o niezmienionym ciśnieniu podawane jest do komory spalania przez dyszę za pomocą strumienia sprężonego powietrza. Obecnie jednak ten system wtrysku paliwa nie jest już używany.

Urządzenie wtryskowe zapewnia wtrysk paliwa. Służy on do transportu i rozpylania paliwa, a jego zadaniem jest zapewnienie dostarczenia dokładnej ilości paliwa, w dokładnym czasie, zgodnie z aktualnymi wymaganiami dotyczącymi osiągów silnika.

Urządzenie do iniekcji składa się z:

• Zbiornik paliwa
• Króciec
• Czujnik temperatury paliwa
• Pompa transportowa
• Oczyszczacze paliwa (filtr paliwa)
• Pompa wtryskowa
• Rura tłoczna
• Sprężarka
• Zbiornik sprężonego powietrza
• Zbiornik sprężonego paliwa
• Regulator ciśnienia
• Wtryskiwacz
• Jednostka sterująca
• Pozostałe elementy

Jednak w zależności od koncepcji wtrysku i typu silnika nie zawsze mogą być obecne wszystkie wymienione komponenty.

Pompa transportowa:

Może nie być obecny na wszystkich urządzeniach do wstrzykiwania. W niektórych starych urządzeniach wtryskowych pompę transportową zastąpiono wysokościowym ustawieniem obwodu paliwowego tak, aby zbiornik paliwa znajdował się wyżej niż pompa wtryskowa.

Paliwo było transportowane ze zbiornika paliwa do pompy wtryskowej, więc siła grawitacji je zalała.

Sprężarka i zbiornik sprężonego powietrza:

Elementy te występowały tylko w pneumatycznym układzie wtrysku paliwa, który jak wspomniałem nie jest dziś stosowany.

Ze względu na typ silnika, koncepcję i budowę wtrysku wyróżniamy:

Wtrysk paliwa dla silnika benzynowego:

1. Pośredni wtrysk paliwa

Jest to metoda przygotowania mieszanki do silników o zapłonie samoczynnym. W przypadku wtrysku pośredniego paliwo przechodzi przez dyszę pod ciśnieniem, co prowadzi do dokładnego rozpylenia paliwa na małe cząsteczki i zapewnia jego szybkie odparowanie.

Wtrysk i tworzenie mieszanki następuje przed zaworem wlotowym, rurą lub kanałem. Ponieważ paliwo nie jest wtryskiwane bezpośrednio do cylindra, nazywa się to wtryskiem pośrednim.

Powiązany artykuł - 

Stosunek powietrza do paliwa: jak wpływa na osiągi silnika?

Głównym zadaniem wtrysku pośredniego jest stworzenie jak najbardziej jednorodnej mieszanki paliwowo-powietrznej w odpowiednich proporcjach. Dla konwencjonalnych silników o zapłonie iskrowym wyposażonych w katalizator trójdrożny prawidłowa mieszanka stechiometryczna to taka, w której stosunek powietrzno-paliwowy λ = 1.

2. Bezpośredni wtrysk paliwa

Przy bezpośrednim wtrysku paliwa paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do cylindra, co umożliwia aktywną kontrolę warstwowego tworzenia mieszanki. Silnik benzynowy z wtryskiem bezpośrednim spala jednorodną, ​​ale także niejednorodną (uwarstwioną) mieszankę.

Jednorodna mieszanka wtryskuje dawkę paliwa λ = 1 do komory spalania podczas suwu ssania. W przypadku mieszanki uwarstwionej paliwo jest wtryskiwane do mieszanego powietrza podczas suwu sprężania, co powoduje powstanie lokalnie jednorodnej mieszanki w obszarze świecy zapłonowej.

Powiązany artykuł - 

Świece zapłonowe: jak działają i jaka jest ich żywotność?

Jednak w pozostałych przestrzeniach cylindra jest uboga mieszanka i współczynnik powietrzno-paliwowy wynosi zatem λ > 1. Spalanie z nadmiarem powietrza (uboga mieszanka) pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa.

Wtrysk paliwa do silników Diesla:

1. Pośredni (komorowy) wtrysk paliwa

Przy wtrysku komorowym paliwo jest wtryskiwane do komory (utworzonej w głowicy), gdzie pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia ulega zapłonowi i przechodzi do głównej komory spalania.

Silniki Diesla z pośrednim wtryskiem paliwa charakteryzują się większym zużyciem paliwa i mniejszą mocą niż silniki Diesla wyposażone w bezpośredni wtrysk paliwa. Jednak ich zaletą jest mniej wymagająca konstrukcja i mniejsza podatność na jakość paliwa.

2. Bezpośredni wtrysk paliwa

Paliwo wtryskiwane jest bezpośrednio do komory spalania wtryskiem bezpośrednim, gdzie pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia ulega zapłonowi. Bezpośredni wtrysk paliwa realizowany jest w silnikach Diesla za pomocą układu wtryskowego ze zbiornikiem ciśnieniowym – common rail w skrócie CR lub PD – system Pumpe Duse (wytwarza wysokie ciśnienie bezpośrednio we wtryskiwaczach).

W przypadku silników benzynowych, w których ilość mieszanki decyduje o osiągach silnika, wtrysk benzyny ma kilka zalet w porównaniu z gaźnikowym sposobem przygotowania mieszanki, takich jak większa moc silnika, mniejsze zużycie paliwa, mniejsza emisja spalin, a także równomierny rozkład mieszanina.

Powiązany artykuł - 

Gaźnik: Jak działa to urządzenie?

Gaźniki przeznaczone są do mieszania powietrza z paliwem w wymaganej ilości i stosunku w zależności od obciążenia silnika i jego obrotów. Moc silnika jest regulowana przez bezpośrednie sterowanie przepływem powietrza, które pośrednio steruje przepływem paliwa, ponieważ gaźnik miesza je w stałym stosunku.

Jednak silnik wysokoprężny bezpośrednio reguluje moc poprzez ilość paliwa, co oznacza, że ​​silniki wysokoprężne z gaźnikiem nie istnieją.