Injecția de combustibil: Cum funcționează pregătirea amestecului?
Injecția de combustibil este o metodă de preparare a unui amestec de combustibil și aer pentru motoarele cu ardere internă. Principiul injecției de combustibil constă în injectarea combustibilului în conducta de admisie, canalul de admisie, cameră, cilindru sau spațiu de compresie printr-o deschidere mică sau duză de injecție.
Pentru a crea cel mai potrivit amestec, combustibilul din fața duzei este comprimat la o presiune mai mare decât presiunea din spațiul în care este injectat. Datorită presiunii mai mari și dimensiunii reduse a duzei, combustibilul este atomizat în timpul injecției, ceea ce face posibilă accelerarea formării amestecului.
Conţinut
Excepție este cel mai vechi sistem de injecție pneumatică, în care combustibilul cu presiune neschimbată este alimentat în camera de ardere printr-o duză folosind un curent de aer comprimat. În zilele noastre, însă, acest sistem de injecție nu mai este folosit.
Dispozitivul de injecție asigură injecția de combustibil. Acesta este utilizat pentru transportul și atomizarea combustibilului, iar sarcina sa este de a asigura furnizarea cantității exacte de combustibil, la momentul exact conform cerințelor actuale pentru performanța motorului.
Dispozitivul de injectare este format din:
- Rezervor de combustibil
- Conductă de conectare
- Senzor temperatură combustibil
- Pompă de transport
- Curățători de combustibil (filtru de combustibil)
- Pompă de injecție
- Conductă de refulare
- Compresor
- Rezervor de aer comprimat
- Rezervor de combustibil comprimat
- Regulator de presiune
- Injector
- Unitate de control electronic
- Alte componente
Cu toate acestea, nu toate componentele enumerate pot fi întotdeauna prezente, în funcție de conceptul de injecție și tipul de motor.
Pompa de transport:
Este posibil să nu fie prezent pe toate dispozitivele de injecție. La unele dispozitive de injecție vechi, pompa de transport a fost înlocuită cu un aranjament în înălțime a circuitului de combustibil, astfel încât rezervorul de combustibil să fie mai înalt decât pompa de injecție.
Combustibilul a fost transportat de la rezervorul de combustibil la pompa de injecție, așa că forța gravitației l-a inundat.
Compresor și rezervor de aer comprimat:
Aceste componente au fost prezente doar cu sistemul pneumatic de injecție a combustibilului, care, după cum am menționat, nu este folosit astăzi.
În funcție de tipul de motor, conceptul și construcția injecției de combustibil, distingem:
Injecție de combustibil pentru un motor pe benzină:
1. Injecție indirectă de combustibil
Este o metodă de preparare a amestecului pentru motoarele cu aprindere. Cu injecție indirectă, combustibilul trece prin duză sub presiune, ceea ce duce la o atomizare fină a combustibilului în particule mici și asigură o evaporare rapidă a acestuia.
Injecția și formarea amestecului au loc înaintea supapei de admisie, a conductei sau a canalului. Deoarece combustibilul nu este injectat direct în cilindru, se numește injecție indirectă.
Raportul aer-combustibil: Cum afectează acesta performanța motorului?
Sarcina principală a injecției indirecte este de a crea cel mai omogen amestec de combustibil și aer în raportul corect. Pentru motoarele convenționale cu aprindere prin scânteie echipate cu un convertor catalitic cu trei căi, amestecul stoechiometric corect este unul în care raportul aer-combustibil λ = 1.
2. Injecție directă de combustibil
Cu injecția directă de combustibil, combustibilul este injectat direct în cilindru, ceea ce permite controlul activ al formării stratificate a amestecului. Un motor pe benzină cu injecție directă arde un amestec omogen, dar și neomogen (stratificat).
Un amestec omogen injectează o doză de combustibil λ = 1 în camera de ardere în timpul cursei de admisie. Cu un amestec stratificat, combustibilul este injectat în aerul agitat în timpul cursei de compresie, ceea ce creează un amestec omogen local în zona bujiei.
Bujiile: Cum funcționează și care este durata lor de viață?
Cu toate acestea, în celelalte spații ale cilindrului există un amestec sărac, iar coeficientul aer-combustibil este, deci, λ > 1. Arderea cu un exces de aer (amestec sărac) face posibilă reducerea consumului de combustibil.
Injecție de combustibil pentru motoarele diesel:
1. Injecție indirectă (cameră).
Cu camera de injecție, combustibilul este injectat într-o cameră (creată în chiulasa), unde se aprinde din cauza temperaturii și presiunii ridicate și continuă în camera de ardere principală.
Motoarele diesel cu injecție indirectă au un consum mai mare de combustibil și o putere mai mică decât motoarele diesel echipate cu injecție directă. Cu toate acestea, avantajul lor este o construcție mai puțin pretențioasă și o susceptibilitate mai mică la calitatea combustibilului.
2. Injecție directă de combustibil
Combustibilul este injectat direct în camera de ardere cu injecție directă, unde se aprinde din cauza temperaturii și presiunii ridicate. Injecția directă a combustibilului se realizează pentru motoarele diesel folosind un sistem de injecție cu un rezervor de presiune - un common rail prescurtat ca CR sau PD - sistem Pumpe Duse (creează presiune ridicată direct în injectoare).
În cazul motoarelor pe benzină, unde cantitatea de amestec reglează performanța motorului, injecția de combustibil are mai multe avantaje în comparație cu metoda de preparare a amestecului cu carburator, cum ar fi putere mai mare a motorului, consum mai mic de combustibil, emisii mai mici și chiar distribuția amestec.
Carburator: Cum funcționează acest dispozitiv?
Carburatoarele sunt destinate amestecării aerului și combustibilului în cantitatea și raportul necesar în funcție de sarcina motorului și de turația acestuia. Puterea motorului este reglată de controlul direct al fluxului de aer, care controlează indirect debitul de combustibil, deoarece carburatorul le amestecă într-un raport constant.
Cu toate acestea, motorul diesel reglează în mod direct producția în funcție de cantitatea de combustibil, ceea ce înseamnă că motoarele diesel cu carburator nu există.