La vstřikování paliva Jde o systém, který zavádí palivo do spalovacích motorů. V průběhu let se technologie vstřikování paliva výrazně vyvinula, od systémů karburátorů až po moderní systémy elektronického vstřikování paliva (EFI).
Tyto technologie nesmírně změnily účinnost a výkon motorů a staly se klíčem k mnoha vylepšením. Proto vám zde ukážeme vše, co o nich a stávajících typech potřebujete vědět...
Co je vstřikování paliva?
Všechny vznětové (dieselové) motory a mnoho zážehových motorů (tj. benzínové motory, jako je Otto nebo Wankel) používají nějaký typ vstřikování paliva. Masově vyráběné vznětové motory pro automobily se staly dostupnými koncem 1930. a začátkem 1940. let 1950. století jako první motory se vstřikováním paliva pro každodenní použití. Benzínovým motorům trvalo o něco déle, než si tuto charakteristiku osvojily, první se objevily v 1990. letech a nabyly na významu v polovině XNUMX. let a dnes se staly normou.
Automobilové motory využívají systémy vstřikování paliva, které se vyvinuli od mechanického vstřikování po elektroniku. Elektronické systémy řízené elektronickou řídicí jednotkou, jako je vícebodové a přímé vstřikování, umožňují přesnější řízení paliva. I když se tyto systémy liší, všechny eliminují potřebu karburace. Vstřikování paliva zlepšuje účinnost a výkon motoru.
Mezi základní funkce systému vstřikování paliva patří: tlakování paliva, dávkování a vstřikování. Zařízení, jako je palivové čerpadlo, je potřebné k natlakování paliva, které má být vstřikováno do motoru. Systém musí určit a řídit vhodné množství dodávaného paliva. Vstřikovače paliva, které také řídí dávkování, se nazývají „vstřikovací ventily“, zatímco vstřikovače, které provádějí všechny funkce, se nazývají jednotkové vstřikovače.
Druhy vstřikování paliva
Zde se podíváme na všechny ty pojmy, které vás mohou zmást, ale které vám budou zcela jasné, v rámci přímého vstřikování a nepřímého vstřikování, což jsou dva způsoby dodávky paliva ve spalovacích motorech.
nepřímé vstřikování
V nepřímé vstřikováníse palivo přivádí mimo spalovací komoru. U benzínových motorů se palivo vstřikuje do sacího potrubí, kde začíná směs vzduchu a paliva před vstupem do válce. Systém nepřímého vstřikování byl výtvorem inženýrů Benz v roce 1897. Nepřímé vstřikování má své klady i zápory. Mezi výhody patří jeho jednoduchost, nižší cena a nižší úroveň namáhání, kterému jsou vystaveny vnitřní součásti motoru.
Mezi podtypy nebo technologie Z přímého vstřikování máme:
- Vstřikování potrubí: Jsou běžné u benzinových motorů, jako je Ottoův motor a Wankelův motor. V systému vstřikování potrubí se vzduch a palivo mísí mimo spalovací komoru, takže směs vzduchu a paliva je nasávána do motoru. Hlavními typy rozdělovacích systémů vstřikování jsou vícebodové vstřikování a jednobodové vstřikování. Tyto systémy používají konstrukci kontinuálního nebo přerušovaného vstřikování. V systému kontinuálního vstřikování (Bosch K-Jetronic, 1974) proudí palivo ze vstřikovačů paliva po celou dobu, ale s proměnným průtokem. Systémy přerušovaného vstřikování mohou být: sekvenční, ve kterých je vstřikování synchronizováno tak, aby se shodovalo se sacím zdvihem každého válce; dávkové, při kterém je palivo vstřikováno do válců ve skupinách bez jakékoli synchronizace; simultánní, při kterém je palivo vstřikováno současně do všech válců; nebo individuální na válec, ve kterém může řídicí jednotka motoru nastavit vstřikování pro každý válec individuálně.
- Vícebodové vstřikování– Tento typ vstřikování vstřikuje palivo do sacích kanálů těsně nad sacím ventilem každého válce. Kromě toho obvykle používají více vstřikovačů paliva, i když jsou k dispozici také vstřikovače GM se středovým portem se zpětnými ventily.
- Jednobodové vstřikování: je typ vstřikování tělesa škrticí klapky, který využívá vstřikovač v tělese škrticí klapky namontované podobně jako karburátor na sacím potrubí. Stejně jako u karburátorového sacího systému se palivo mísí se vzduchem před vstupem do sacího potrubí. Jednobodové vstřikování bylo pro automobilky relativně levným způsobem, jak snížit emise výfukových plynů, aby splnili předpisy. Nejde však o žádnou novinku, od roku 1980 se používá v osobních a lehkých nákladních automobilech v USA, od roku 1990 v Evropě.
- diesel nepřímé vstřikování: systémy používané dieselovými motory a motory Akroyd, kde jsou dvě spalovací komory: hlavní spalovací komora a předkomora nebo předkomora), obě propojené. Palivo je vstřikováno pouze do předkomory (kde začíná hořet), nikoli přímo do hlavní spalovací komory.
- vstřikování horké žárovky: Také známý jako polonafta, kde se palivo zapálí při kontaktu s horkým kovovým povrchem v baňce, po kterém následuje zavedení stlačeného vzduchu (kyslíku) do horké komory baňky stoupajícím pístem. Při přivádění paliva dochází k určitému vznícení a zda je silné nebo slabé, bude záviset na množství vzduchu přiváděného do žárovky. Obecně se používá v malých motorech, jako jsou dvouválcové dvoudobé motory.
Přímé vstřikování
V přímé vstřikování, benzín nebo nafta se vstřikuje přímo do válce motoru. To umožňuje lepší spalování a vyšší účinnost paliva. Tato metoda byla vyvinuta v 1950. letech minulého století především švédským výrobcem Saab ve snaze zlepšit účinnost motoru. Mezi výhody přímého vstřikování patří vyšší spotřeba paliva, nižší emise a lepší výkon motoru. Existují však i některé nevýhody, jako je vyšší počáteční cena motoru a potřeba kvalitního paliva.
V rámci přímého vstřikování můžeme rozlišit následující podtypy:
- Konvenční přímé vstřikování: je proces dodávky paliva ve spalovacích motorech, který nahrazuje nepřímé vstřikování paliva. Při přímém vstřikování se benzín nebo nafta vstřikují přímo do válce motoru, což umožňuje lepší spalování a vyšší účinnost paliva. Díky tomu máme vyšší účinnost paliva, méně emisí, lepší výkon motoru. Systémy přímého vstřikování jsou komplikovanější a vyžadují více údržby než tradiční systémy nepřímého vstřikování.
- Vstřikovací systém: je elektronický systém vstřikování paliva pro dieselové motory s přímým vstřikováním. Jeho hlavním rysem je použití jedné palivové lišty pro všechny vstřikovače paliva, která funguje jako akumulátor, ve kterém je uloženo palivo pod vysokým tlakem. Palivo je dodáváno do kolejnice pomocí vysokotlakého čerpadla. Odtud je přiváděn do vstřikovačů a poté je vstřikován přímo do válců motoru. Vyznačuje se také vyšší spotřebou paliva, nižšími emisemi a lepším výkonem motoru.
- Jednotka vstřikovače: Jedná se o vysokotlaký systém vstřikování paliva pro vznětové motory, který integruje vstřikovací trysku a vstřikovací čerpadlo do jednoho kusu. Tento systém, který je obvykle mazán a chlazen palivem, nabízí výhody z hlediska výkonu a spotřeby paliva. Vysokotlaké vstřikování umožňuje lepší odpařování a účinnější kombinaci kyslíku s palivem, což vede k úplnějšímu a čistšímu spalování.
- Náraz řízený šroubovicí- Tato metoda vstřikování byla dříve používána v mnoha vznětových motorech. Mezi typy systémů patří varianty jako postkomorové přímé vstřikování, Lanova, s kulovou spalovací komorou nebo G systém, Gardnerův systém nebo polokulová spalovací komora, Sauber systém nebo toroidní spalovací komora nebo plochý píst, kde je komora mezi pístem a hlavou.
- Výbuch vzduchu: Vstřikování stlačeného vzduchu je raný systém přímého vstřikování pro vznětové motory, který používal stlačený vzduch k přivádění paliva do spalovací komory. Ve 1920. letech 1893. století byl nahrazen účinnějšími a kompaktnějšími vstřikovacími systémy. Rudolf Diesel patentoval tento systém v roce XNUMX.
- M-System nebo MAM N: Tento spalovací proces M je systém přímého vstřikování pro vznětové motory. U motorů systému M je palivo vstřikováno do stěn spalovací komory, která se nachází pouze uvnitř pístu a má tvar koule. Systém M byl nahrazen moderními systémy vstřikování paliva pro vznětové motory. Vzhledem ke svým zvláštnostem byl systém M používán pouze pro stacionární aplikace a motory užitkových vozidel, motory osobních automobilů této konstrukce nebyly nikdy vyrobeny. Písmeno M je zkratkou německého slova Mittenkugelverfahren, což znamená proces spalování centrální koule.