Kraftstoffeinspritzung. Direkteinspritzung für Ottomotoren: So funktioniert's

Motoren mit Kraftstoffeinspritzsystemen oder Einspritzmotoren haben Vergasermotoren fast vom Markt verdrängt. Heute gibt es mehrere Arten von Injektionssystemen, die sich in der Vorrichtung und dem Funktionsprinzip unterscheiden. Lesen Sie in diesem Artikel, wie verschiedene Typen und Typen von Kraftstoffeinspritzsystemen angeordnet sind und funktionieren.

Gerät, Wirkungsweise und Arten von Kraftstoffeinspritzsystemen

Die meisten neuen Personenkraftwagen sind heute mit Kraftstoffeinspritzsystemen (Einspritzmotoren) ausgestattet, die eine bessere Leistung und Zuverlässigkeit bieten als herkömmliche Vergasermotoren. Über Einspritzmotoren haben wir bereits geschrieben (Artikel "Einspritzmotor"), daher betrachten wir hier nur die Arten und Varianten von Kraftstoffeinspritzsystemen.

Es gibt zwei grundsätzlich unterschiedliche Arten von Kraftstoffeinspritzsystemen:

Zentraleinspritzung (oder Monoeinspritzung);
- Mehrpunkteinspritzung (oder Mehrpunkteinspritzung).

Diese Systeme unterscheiden sich in der Anzahl der Düsen und deren Funktionsweise, aber das Funktionsprinzip ist für sie gleich. In einem Einspritzmotor werden anstelle eines Vergasers eine oder mehrere Einspritzdüsen eingebaut, die Benzin in den Ansaugkrümmer oder direkt in die Zylinder spritzen (Luft wird dem Krümmer über eine Drosselklappe zugeführt, um ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zu bilden). Eine solche Lösung ermöglicht das Erreichen von Homogenität und hoher Qualität des brennbaren Gemisches und vor allem - eine einfache Einstellung des Motorbetriebsmodus in Abhängigkeit von der Last und anderen Bedingungen.

Das System wird von einer speziellen Elektronikeinheit (Mikrocontroller) gesteuert, die Informationen von mehreren Sensoren sammelt und sofort den Betriebsmodus des Motors ändert. In frühen Systemen wurde diese Funktion von mechanischen Geräten übernommen, heute wird der Motor jedoch vollständig von der Elektronik gesteuert.

Kraftstoffeinspritzsysteme unterscheiden sich in Anzahl, Einbauort und Wirkungsweise der Injektoren.

1 - Motorzylinder;
2 - Einlassrohrleitung;
3 - Drosselklappe;
4 - Kraftstoffversorgung;
5 - elektrische Leitung, über die das Steuersignal an den Injektor geliefert wird;
6 - Luftstrom;
7 - elektromagnetische Düse;
8 - Brennstoffbrenner;
9 - brennbares Gemisch

Diese Lösung war historisch gesehen die erste und einfachste, daher wurde sie zu einer Zeit ziemlich weit verbreitet. Im Prinzip ist das System sehr einfach: Es verwendet einen Injektor, der ständig Benzin auf alle Zylinder im Saugrohr einspritzt. Dem Sammler wird auch Luft zugeführt, sodass hier ein Kraftstoff-Luft-Gemisch gebildet wird, das über die Einlassventile in die Zylinder gelangt.

Die Vorteile der Monoeinspritzung liegen auf der Hand: Dieses System ist sehr einfach, um den Motorbetriebsmodus zu ändern, müssen Sie nur einen Injektor steuern, und der Motor selbst erfährt geringfügige Änderungen, da der Injektor anstelle des Vergasers eingesetzt wird.

Die Monoinjektion hat jedoch zunächst auch Nachteile - dieses System kann den ständig steigenden Anforderungen an die Umweltsicherheit nicht gerecht werden. Außerdem zerstört ein Ausfall eines Injektors effektiv den Motor. Daher werden heute Motoren mit Zentraleinspritzung praktisch nicht mehr hergestellt.

Verteilte Injektion

1 - Motorzylinder;
2 - Brennstoffbrenner;
3 - elektrisches Kabel;
4 - Kraftstoffversorgung;
5 - Einlassrohrleitung;
6 - Drosselklappe;
7 - Luftstrom;
8 - Kraftstoffverteiler;
9 - elektromagnetische Düse

Verteilte Einspritzsysteme verwenden Injektoren entsprechend der Zylinderzahl, dh jeder Zylinder hat seinen eigenen Injektor, der sich im Saugrohr befindet. Alle Injektoren sind durch ein Kraftstoffverteilerrohr verbunden, über das ihnen Kraftstoff zugeführt wird.

Es gibt verschiedene Arten von verteilten Einspritzsystemen, die sich in der Funktionsweise der Injektoren unterscheiden:

Gleichzeitige Injektion;
- paarweise parallele Injektion;
- Phasenweise Dusche.

Gleichzeitige Injektion. Hier ist alles einfach - die Injektoren, obwohl sie im Saugrohr des "eigenen" Zylinders sitzen, öffnen gleichzeitig. Wir können sagen, dass dies eine verbesserte Version der Monoeinspritzung ist, da hier mehrere Düsen arbeiten, die jedoch von der Elektronik als eine Einheit gesteuert werden. Durch die Simultaneinspritzung ist es jedoch möglich, die Kraftstoffeinspritzung für jeden Zylinder individuell einzustellen. Im Allgemeinen sind Systeme mit gleichzeitiger Injektion einfach und zuverlässig im Betrieb, aber in der Leistung moderneren Systemen unterlegen.

Paarweise parallele Injektion. Dies ist eine verbesserte Version der Simultaneinspritzung, sie unterscheidet sich darin, dass die Injektoren paarweise nacheinander geöffnet werden. Typischerweise wird der Betrieb der Injektoren so eingestellt, dass einer von ihnen vor dem Einlasstakt seines Zylinders öffnet und der andere vor dem Auslasstakt. Heutzutage wird diese Art von Einspritzsystem praktisch nicht verwendet, jedoch ist bei modernen Motoren in diesem speziellen Modus ein Notbetrieb des Motors vorgesehen. Typischerweise wird diese Lösung verwendet, wenn die Phasensensoren (Nockenwellenpositionssensoren) ausfallen, bei denen eine phasengesteuerte Einspritzung nicht möglich ist.

Phasenweise Injektion. Dies ist die modernste und leistungsstärkste Art von Injektionssystem. Bei der phasengesteuerten Einspritzung entspricht die Anzahl der Injektoren der Anzahl der Zylinder, die alle je nach Hub öffnen und schließen. Typischerweise öffnet die Einspritzdüse kurz vor dem Ansaugtakt, um eine bessere Motorleistung und Wirtschaftlichkeit zu erreichen.

Zu den Systemen mit verteilter Einspritzung gehört auch die Direkteinspritzung, wobei letztere jedoch grundlegende Konstruktionsunterschiede aufweist, sodass sie in einen separaten Typ unterschieden werden kann.

Direkteinspritzsysteme sind die komplexesten und teuersten, aber nur sie können die beste Leistung und Wirtschaftlichkeit bieten. Außerdem ermöglicht die Direkteinspritzung, den Betriebsmodus des Motors schnell zu ändern, die Kraftstoffzufuhr zu jedem Zylinder so genau wie möglich zu regulieren usw.

Bei Direkteinspritzsystemen werden die Injektoren direkt im Kopf eingebaut, zerstäuben den Kraftstoff direkt in den Zylinder und vermeiden die „Zwischenprodukte“ in Form von Saugrohr und Einlassventil (oder Ventilen).

Eine solche Lösung ist technisch recht aufwendig, da im Zylinderkopf, wo sich bereits die Ventile und die Zündkerze befinden, auch noch eine Düse platziert werden muss. Daher kann die Direkteinspritzung nur bei ausreichend leistungsstarken und damit großen Motoren eingesetzt werden. Außerdem kann ein solches System nicht an einem Serienmotor installiert werden - es muss modernisiert werden, was mit hohen Kosten verbunden ist. Daher wird die Direkteinspritzung heute nur noch bei teuren Autos verwendet.

Direkteinspritzsysteme stellen hohe Anforderungen an die Kraftstoffqualität und erfordern eine häufigere Wartung, aber sie bieten erhebliche Kraftstoffeinsparungen und sorgen für eine zuverlässigere und bessere Motorleistung. Jetzt gibt es eine Tendenz, den Preis von Autos mit solchen Motoren zu senken, so dass sie in Zukunft Autos mit Einspritzmotoren anderer Systeme ernsthaft unter Druck setzen können.

Der Hauptzweck des Einspritzsystems (ein anderer Name ist das Einspritzsystem) besteht darin, die rechtzeitige Kraftstoffversorgung der Arbeitszylinder des Verbrennungsmotors sicherzustellen.

Derzeit wird ein ähnliches System aktiv bei Diesel- und Benzin-Verbrennungsmotoren verwendet. Es ist wichtig zu verstehen, dass das Einspritzsystem für jeden Motortyp sehr unterschiedlich ist.

Foto: rsbp (flickr.com/photos/rsbp/)

Bei Otto-Verbrennungsmotoren trägt also der Einspritzvorgang zur Bildung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches bei, das anschließend durch einen Funken zwangsgezündet wird.

Bei Diesel-Verbrennungsmotoren wird Kraftstoff unter hohem Druck zugeführt, wenn ein Teil des Kraftstoffgemisches mit heißer Druckluft verbunden wird und sich fast augenblicklich selbst entzündet.

Das Einspritzsystem bleibt ein wichtiger Bestandteil des gesamten Kraftstoffsystems eines Fahrzeugs. Das zentrale Arbeitselement eines solchen Systems ist der Kraftstoffinjektor (Injektor).

Wie bereits erwähnt, kommen bei Ottomotoren und Dieseln verschiedene Arten von Einspritzsystemen zum Einsatz, auf die wir in diesem Artikel kurz eingehen und die wir in nachfolgenden Veröffentlichungen im Detail analysieren werden.

Arten von Einspritzsystemen bei Otto-Verbrennungsmotoren

Ottomotoren verwenden die folgenden Kraftstoffversorgungssysteme - Zentraleinspritzung (Monoeinspritzung), Mehrpunkteinspritzung (Mehrpunkteinspritzung), kombinierte Einspritzung und Direkteinspritzung.

Zentraleinspritzung

Die Kraftstoffversorgung der Zentraleinspritzung erfolgt über ein im Saugrohr angeordnetes Einspritzventil. Da es nur eine Düse gibt, wird dieses Einspritzsystem auch Monoinjektion genannt.

Systeme dieser Art haben heute ihre Relevanz verloren, so dass sie in neuen Automodellen nicht vorgesehen sind, jedoch in einigen alten Modellen einiger Automarken zu finden sind.

Zu den Vorteilen der Monoinjektion zählen Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit. Nachteile eines solchen Systems sind die geringe Umweltfreundlichkeit des Motors und der hohe Kraftstoffverbrauch.

Verteilte Injektion

Das Mehrpunkt-Einspritzsystem versorgt jeden mit einem eigenen Einspritzventil ausgestatteten Zylinder separat mit Kraftstoff. In diesem Fall wird das Brennelement nur im Ansaugkrümmer gebildet.

Derzeit sind die meisten Benzinmotoren mit einem verteilten Kraftstoffversorgungssystem ausgestattet. Die Vorteile eines solchen Systems sind hohe Umweltfreundlichkeit, optimaler Kraftstoffverbrauch, moderate Anforderungen an die Qualität des verbrauchten Kraftstoffs.

Direkte Injektion

Eines der fortschrittlichsten und fortschrittlichsten Injektionssysteme. Das Funktionsprinzip eines solchen Systems ist die direkte Zufuhr (Einspritzung) von Kraftstoff in den Brennraum der Zylinder.

Das direkte Kraftstoffversorgungssystem ermöglicht eine qualitativ hochwertige Zusammensetzung der Brennelemente in allen Phasen des ICE-Betriebs, um den Verbrennungsprozess des brennbaren Gemisches zu verbessern, die Betriebsleistung des Motors zu erhöhen und die Abgasmenge zu reduzieren Gase.

Nachteile dieses Einspritzsystems sind ein komplexer Aufbau und hohe Anforderungen an die Kraftstoffqualität.

Kombinierte Injektion

Ein System dieser Art kombiniert zwei Systeme – Direkteinspritzung und verteilte Einspritzung. Es wird häufig verwendet, um den Ausstoß von Schadstoffen und Abgasen zu reduzieren und dadurch eine hohe Umweltfreundlichkeit des Motors zu erreichen.

Alle Kraftstoffversorgungssysteme, die für Benzin-Verbrennungsmotoren verwendet werden, können mit mechanischen oder elektronischen Steuergeräten ausgestattet werden, von denen letzteres die fortschrittlichste ist, da sie die beste Effizienz und Umweltfreundlichkeit des Motors bietet.

Die Kraftstoffversorgung in solchen Systemen kann kontinuierlich oder diskret (Impuls) erfolgen. Nach Meinung von Experten ist die Impulskraftstoffversorgung am geeignetsten und effizientesten und wird derzeit in allen modernen Motoren verwendet.

Arten von Einspritzsystemen für Diesel-Verbrennungsmotoren

Moderne Dieselmotoren verwenden Einspritzsysteme wie ein Pumpe-Düse-System, ein Common-Rail-System, ein System mit Reihen- oder Verteilereinspritzpumpe (Kraftstoffhochdruckpumpe).

Die beliebtesten und fortschrittlichsten von ihnen sind die Systeme: Common Rail und Pumpe-Düse-Einheit, auf die wir im Folgenden näher eingehen werden.

Die Einspritzpumpe ist das zentrale Element eines jeden Dieselkraftstoffsystems.

Bei Dieselmotoren kann die Zufuhr des brennbaren Gemisches sowohl in die Vorkammer als auch direkt in den Brennraum (Direkteinspritzung) erfolgen.

Heute wird dem Direkteinspritzsystem der Vorzug gegeben, das sich im Vergleich zur Einspritzung in die Vorkammer durch einen erhöhten Geräuschpegel und einen weniger ruhigen Motorlauf auszeichnet, gleichzeitig jedoch ein viel wichtigerer Indikator bereitgestellt wird - die Effizienz.

Einspritzsystemeinheit-Injektor

Ein ähnliches System wird verwendet, um ein Kraftstoffgemisch unter hohem Druck durch eine zentrale Vorrichtung - Pumpendüsen - zuzuführen und einzuspritzen.

Wie der Name schon sagt, zeichnet sich dieses System dadurch aus, dass in einem einzigen Gerät (Pumpdüse) gleich zwei Funktionen vereint sind: Druckerzeugung und Einspritzung.

Der konstruktive Nachteil dieses Systems besteht darin, dass die Pumpe mit einem konstanten Antrieb von der Motornockenwelle (nicht abgeschaltet) ausgestattet ist, was zu einem schnellen Verschleiß der Struktur führt. Aus diesem Grund entscheiden sich Hersteller zunehmend für das Common-Rail-Einspritzsystem.

Common-Rail-Einspritzsystem (Speichereinspritzung)

Dies ist ein fortschrittlicheres Fahrzeugversorgungssystem für die meisten Dieselmotoren. Sein Name leitet sich vom Hauptstrukturelement ab – dem Kraftstoffverteiler, der allen Injektoren gemeinsam ist. Common Rail bedeutet in der Übersetzung aus dem Englischen nur - eine gemeinsame Rampe.

Bei einem solchen System wird Kraftstoff aus dem Rail, das auch Hochdruckspeicher genannt wird, den Einspritzventilen zugeführt, weshalb das System einen zweiten Namen hat – das Batterieeinspritzsystem.

Das Common-Rail-System sieht drei Einspritzstufen vor - Vor-, Haupt- und Zusatzeinspritzung. Dies macht es möglich, Motorgeräusche und -vibrationen zu reduzieren, den Kraftstoffselbstzündungsprozess effizienter zu gestalten und die Menge an schädlichen Emissionen in die Atmosphäre zu reduzieren.

Zur Steuerung von Einspritzsystemen an Dieselmotoren sind mechanische und elektronische Geräte vorgesehen. Systeme an der Mechanik ermöglichen es Ihnen, den Arbeitsdruck, das Volumen und den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung zu steuern. Elektronische Systeme ermöglichen eine effizientere Steuerung von Diesel-Verbrennungsmotoren im Allgemeinen.

Das Kraftstoffeinspritzsystem dient dazu, Kraftstoff zu einem bestimmten Zeitpunkt einem Verbrennungsmotor zuzumessen. Die Leistung, Effizienz und Umweltklasse eines Automotors hängen von den Eigenschaften dieses Systems ab. Einspritzsysteme können verschiedene Bauformen und Ausführungen haben, was ihre Leistungsfähigkeit und Leistungsfähigkeit charakterisiert.

Kurze Geschichte des Erscheinens

Als Reaktion auf die erhöhten Schadstoffemissionen in die Atmosphäre wurde in den 70er Jahren mit der aktiven Umsetzung des Kraftstoffeinspritzsystems begonnen. Er wurde der Flugzeugindustrie entlehnt und war eine umweltfreundlichere Alternative zum Vergasermotor. Letzterer war mit einer mechanischen Kraftstoffversorgung ausgestattet, bei der Kraftstoff aufgrund der Druckdifferenz in den Brennraum gelangte.

Das erste Einspritzsystem war fast vollständig mechanisch und zeichnete sich durch einen geringen Wirkungsgrad aus. Grund dafür war der unzureichende technische Fortschritt, der sein Potenzial nicht voll entfalten konnte. Die Situation änderte sich Ende der 90er Jahre mit der Entwicklung elektronischer Motorsteuerungen. Die elektronische Steuereinheit begann, die in die Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge und den Anteil der Komponenten des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu steuern.

Arten von Einspritzsystemen für Ottomotoren

Es gibt mehrere Haupttypen von Kraftstoffeinspritzsystemen, die sich in der Art und Weise unterscheiden, wie das Luft-Kraftstoff-Gemisch gebildet wird.

Monoinjektion oder zentrale Injektion

Das zentrale Einspritzschema sieht das Vorhandensein eines Injektors vor, der sich im Ansaugkrümmer befindet. Solche Einspritzsysteme sind nur bei älteren Pkw zu finden. Es besteht aus folgenden Elementen:

• Druckregler - sorgt für einen konstanten Arbeitsdruck von 0,1 MPa und verhindert Lufteinschlüsse im Kraftstoffsystem.
• Einspritzdüse - treibt Benzin zum Ansaugkrümmer des Motors.
• Drosselklappe - regelt die zugeführte Luftmenge. Er kann mechanisch oder elektrisch angetrieben werden.
• Das Steuergerät besteht aus einem Mikroprozessor und einer Speichereinheit, die die Referenzdaten für das Einspritzverhalten enthält.
• Sensoren für Motorkurbelwellenposition, Drosselklappenposition, Temperatur usw.

Benzineinspritzsysteme mit einem Injektor arbeiten nach folgendem Schema:

• Motor läuft.
• Sensoren lesen und übermitteln Informationen über den Zustand des Systems an das Steuergerät.
• Die erhaltenen Daten werden mit der Referenzkennlinie verglichen und das Steuergerät berechnet daraus den Zeitpunkt und die Dauer der Injektoröffnung.
• Ein Signal wird an die Magnetspule gesendet, um den Injektor zu öffnen, was zur Zufuhr von Kraftstoff zum Ansaugkrümmer führt, wo er sich mit Luft vermischt.
• Den Zylindern wird ein Gemisch aus Kraftstoff und Luft zugeführt.

Mehrfachinjektion (MPI)

Das verteilte Einspritzsystem besteht aus ähnlichen Elementen, bietet jedoch für jeden Zylinder separate Düsen, die gleichzeitig, paarweise oder einzeln geöffnet werden können. Auch im Saugrohr kommt es zu einer Vermischung von Luft und Benzin, allerdings wird der Kraftstoff im Gegensatz zur Einfacheinspritzung nur den Ansaugtrakten der entsprechenden Zylinder zugeführt.

Die Steuerung erfolgt elektronisch (KE-Jetronic, L-Jetronic). Dies sind universelle Bosch-Kraftstoffeinspritzsysteme, die weit verbreitet sind.

Das Funktionsprinzip der verteilten Injektion:

• Dem Motor wird Luft zugeführt.
• Eine Reihe von Sensoren bestimmen das Luftvolumen, seine Temperatur, die Drehzahl der Kurbelwelle sowie die Parameter der Position der Drosselklappe.
• Anhand der empfangenen Daten ermittelt das elektronische Steuergerät die optimale Kraftstoffmenge für die einströmende Luftmenge.
• Es wird ein Signal gegeben und die entsprechenden Injektoren werden für die erforderliche Zeit geöffnet.

Direkteinspritzung (GDI)

Das System sorgt für die Zufuhr von Benzin durch einzelne Injektoren mit Hochdruck direkt in die Brennräume jedes Zylinders, wo gleichzeitig Luft zugeführt wird. Dieses Einspritzsystem bietet die genaueste Konzentration des Luft-Kraftstoff-Gemisches, unabhängig vom Motorbetriebsmodus. In diesem Fall brennt das Gemisch fast vollständig aus, wodurch die Menge an schädlichen Emissionen in die Atmosphäre reduziert wird.

Dieses Einspritzsystem ist komplex und empfindlich gegenüber der Kraftstoffqualität, was seine Herstellung und seinen Betrieb kostspielig macht. Da die Injektoren unter aggressiveren Bedingungen arbeiten, muss für den korrekten Betrieb eines solchen Systems ein hoher Kraftstoffdruck sichergestellt werden, der mindestens 5 MPa betragen muss.

Strukturell umfasst das Direkteinspritzsystem:

• Hochdruck-Kraftstoffpumpe.
• Kraftstoffdruckkontrolle.
• Kraftstoffverteiler.
• Sicherheitsventil (am Kraftstoffverteiler installiert, um die Systemelemente vor Druckanstieg über das zulässige Niveau zu schützen).
• Hochdrucksensor.
• Injektoren.

Ein solches elektronisches Einspritzsystem von Bosch heißt MED-Motronic. Das Funktionsprinzip hängt von der Art der Gemischbildung ab:

• Schicht für Schicht - implementiert bei niedrigen und mittleren Drehzahlen. Luft wird mit hoher Geschwindigkeit in die Brennkammer geleitet. Kraftstoff wird in Richtung der Zündkerze eingespritzt und entzündet sich, vermischt mit Luft.
• Stöchiometrisch. Beim Betätigen des Gaspedals wird die Drosselklappe geöffnet und gleichzeitig mit der Luftzufuhr Kraftstoff eingespritzt, woraufhin sich das Gemisch entzündet und vollständig verbrennt.
• Homogen. In den Zylindern wird eine intensive Luftbewegung provoziert, während im Ansaugtakt Benzin eingespritzt wird.

Die direkte Kraftstoffeinspritzung in einen Ottomotor ist die vielversprechendste Richtung in der Entwicklung von Einspritzsystemen. Es wurde erstmals 1996 in Mitsubishi Galant-Pkw implementiert und wird heute von den meisten großen Autoherstellern in ihren Autos installiert.

Eines der wichtigsten Arbeitssysteme fast jedes Autos ist die Kraftstoffeinspritzung, denn dank ihr wird die vom Motor zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigte Kraftstoffmenge bestimmt. Heute werden wir die Funktionsweise dieses Systems am Beispiel einiger seiner Typen betrachten und uns mit den vorhandenen Sensoren und Aktoren vertraut machen.

1. Merkmale des Kraftstoffeinspritzsystems

Bei heute produzierten Motoren wurde das Vergasersystem lange Zeit abgeschafft, das vollständig durch ein neueres und verbessertes Kraftstoffeinspritzsystem ersetzt wurde. Die Kraftstoffeinspritzung wird allgemein als ein System zum Dosieren von Kraftstofffluid in die Zylinder eines Fahrzeugmotors bezeichnet. Es kann sowohl bei Benzin- als auch bei Dieselmotoren installiert werden, es ist jedoch klar, dass das Design und das Funktionsprinzip unterschiedlich sein werden. Beim Einsatz an Ottomotoren entsteht bei der Einspritzung ein homogenes Luft-Kraftstoff-Gemisch, das durch den Funken der Zündkerze zwangsweise gezündet wird.

Beim Dieselmotor wird der Kraftstoff unter sehr hohem Druck eingespritzt und die erforderliche Kraftstoffmenge mit heißer Luft vermischt und entzündet sich fast sofort. Die eingespritzte Kraftstoffmenge und gleichzeitig die gesamte Motorleistung wird durch den Einspritzdruck bestimmt. Daher wird die Leistung der Leistungseinheit umso höher, je höher der Druck ist.

Heute gibt es eine ziemlich große Artenvielfalt dieses Systems, und die Haupttypen umfassen: Direkteinspritzung, Monoeinspritzung, mechanische und verteilte Systeme.

Das Funktionsprinzip der Direkt-(Direkt-)Kraftstoffeinspritzung besteht darin, dass die Kraftstoffflüssigkeit über Injektoren direkt in die Zylinder des Motors (zB wie ein Dieselmotor) geleitet wird. Zum ersten Mal wurde ein solches Schema in der militärischen Luftfahrt während des Zweiten Weltkriegs und bei einigen Autos der Nachkriegszeit verwendet (der erste war der Goliath GP700). Die damalige Direkteinspritzung konnte jedoch nicht die gebührende Popularität erlangen, was an den zum Betrieb notwendigen teuren Hochdruck-Kraftstoffpumpen und dem originalen Zylinderkopf lag.

Infolgedessen gelang es den Ingenieuren nicht, die Betriebsgenauigkeit und Zuverlässigkeit des Systems zu erreichen. Erst Anfang der 90er Jahre des 20. Jahrhunderts begann aufgrund der Verschärfung der Umweltstandards das Interesse an der Direkteinspritzung wieder zu steigen. Zu den ersten Unternehmen, die mit der Produktion solcher Motoren begannen, gehörten Mitsubishi, Mercedes-Benz, Peugeot-Citroen, Volkswagen, BMW.

Generell könnte man die Direkteinspritzung als den Höhepunkt der Antriebsentwicklung bezeichnen, wenn nicht zum einen ... Solche Motoren stellen hohe Anforderungen an die Kraftstoffqualität und emittieren bei mageren Gemischen auch stark Stickoxide, die muss durch komplizierte Konstruktion des Motors behandelt werden ...

Die Einzelpunkteinspritzung (auch "Monoeinspritzung" oder "Zentraleinspritzung" genannt) ist ein System, das in den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts als Alternative zum Vergaser eingesetzt wurde, zumal die Funktionsprinzipien sehr ähnlich sind : Luftströme werden während des Ansaugkrümmers mit Kraftstoffflüssigkeit vermischt, aber die Düse ersetzt den komplexen und empfindlichen Vergaser. Natürlich gab es in der Anfangsphase der Entwicklung des Systems überhaupt keine Elektronik und die Benzinversorgung wurde durch mechanische Geräte gesteuert. Trotz einiger Nachteile verlieh die Verwendung der Einspritzung dem Motor jedoch immer noch viel höhere Leistungen und eine deutlich höhere Kraftstoffeffizienz.

Und das alles dank derselben Düse, die es ermöglichte, Kraftstoffflüssigkeit viel genauer zu dosieren und in kleine Partikel zu sprühen. Durch die Mischung mit Luft wurde eine homogene Mischung erhalten, und wenn sich die Fahrbedingungen des Autos und der Betriebsmodus des Motors änderten, änderte sich seine Zusammensetzung fast sofort. Es stimmt, es gab auch einige Nachteile. Da beispielsweise die Düse in den meisten Fällen im Gehäuse des ehemaligen Vergasers eingebaut war und sperrige Sensoren das "Atmen des Motors" erschwerten, stieß der in den Zylinder eintretende Luftstrom auf erheblichen Widerstand. Theoretisch wäre ein solcher Defekt leicht zu beseitigen, aber bei der bestehenden schlechten Verteilung des Kraftstoffgemisches konnte dann niemand etwas tun. Dies ist wahrscheinlich der Grund, warum Single-Point-Injection in unserer Zeit so selten ist.

Das mechanische Einspritzsystem erschien Ende der 30er Jahre des 20. Jahrhunderts, als es in Flugzeingesetzt wurde. Es wurde als Benzineinspritzsystem Diesel-Ursprungs mit Hochdruck-Kraftstoffpumpen und geschlossenen Injektoren jedes einzelnen Zylinders präsentiert. Als sie versuchten, sie in einem Auto zu installieren, stellte sich heraus, dass sie der Konkurrenz der Vergasermechanismen nicht standhalten konnten, und der Grund dafür waren die erhebliche Komplexität und die hohen Kosten des Designs.

Erstmals wurde 1949 ein Niederdruck-Einspritzsystem an einem MERSEDES-Wagen verbaut und übertraf leistungsmäßig sofort das Vergaser-Kraftstoffsystem. Diese Tatsache gab den Anstoß zur Weiterentwicklung der Idee der Benzineinspritzung für Autos mit Verbrennungsmotor. Aus preispolitischer und betriebssicherer Sicht am erfolgreichsten ist dabei die Mechanik „K-Jetronic“ von BOSCH. Seine Serienproduktion wurde bereits 1951 aufgenommen und hat sich fast sofort bei fast allen Marken europäischer Automobilhersteller verbreitet.

Die Mehrpunkt- (verteilte) Version des Kraftstoffeinspritzsystems unterscheidet sich von den vorherigen durch das Vorhandensein einer einzelnen Düse, die in das Einlassrohr jedes einzelnen Zylinders eingebaut wurde. Seine Aufgabe ist es, den Kraftstoff direkt dem Einlassventil zuzuführen, das heißt, das Kraftstoffgemisch vor dem Eintritt in den Brennraum aufzubereiten. Natürlich hat es unter solchen Bedingungen eine homogene Zusammensetzung und ungefähr die gleiche Qualität in jedem der Zylinder. Dadurch wird die Leistung des Motors, seine Kraftstoffeffizienz erheblich erhöht und auch die Toxizität der Abgase verringert.

Auf dem Entwicklungsweg des verteilten Kraftstoffeinspritzsystems traten manchmal gewisse Schwierigkeiten auf, es wurde jedoch immer weiter verbessert. In der Anfangsphase wurde es wie die Vorgängerversion mechanisch gesteuert, aber die rasante Entwicklung der Elektronik machte es nicht nur effizienter, sondern bot auch die Möglichkeit, Aktionen mit dem Rest der Motorstruktur zu koordinieren. Es stellte sich also heraus, dass ein moderner Motor in der Lage ist, dem Fahrer eine Störung zu signalisieren, bei Bedarf selbstständig in den Notbetriebsmodus zu wechseln oder mit Unterstützung von Sicherheitssystemen einzelne Fehler im Management zu korrigieren. All dies führt das System jedoch mit Hilfe bestimmter Sensoren durch, die darauf ausgelegt sind, die geringsten Änderungen der Aktivität des einen oder anderen Teils davon zu erfassen. Betrachten wir die wichtigsten.

2. Sensoren des Kraftstoffeinspritzsystems

Sensoren der Kraftstoffeinspritzanlage sind dafür ausgelegt, Informationen von Aktoren an das Motorsteuergerät und umgekehrt zu erfassen und zu übertragen. Dazu zählen folgende Geräte:

Sein Sensorelement befindet sich im Abgasstrom (Abgas) und wenn die Betriebstemperatur 360 Grad Celsius erreicht, beginnt der Sensor, seine eigene EMF zu erzeugen, die direkt proportional zur Sauerstoffmenge in den Abgasen ist. In der Praxis ist das Sauerstoffsensorsignal bei geschlossener Rückkopplungsschleife eine sich schnell ändernde Spannung zwischen 50 und 900 Millivolt. Die Möglichkeit der Spannungsänderung wird durch eine ständige Änderung der Zusammensetzung des Gemisches in der Nähe des stöchiometrischen Punktes verursacht, und der Sensor selbst ist nicht geeignet, eine Wechselspannung zu erzeugen.

Je nach Stromversorgung werden zwei Arten von Sensoren unterschieden: mit Impuls- und Dauerstromversorgung des Heizelementes. Bei der Pulsversion wird die Lambdasonde von der elektronischen Steuereinheit beheizt. Wenn es nicht aufgewärmt ist, hat es einen hohen Innenwiderstand, der keine eigene EMF erzeugen kann, was bedeutet, dass das Steuergerät nur die angegebene stabile Referenzspannung "sieht". Mit der Erwärmung des Sensors sinkt sein Innenwiderstand und der Prozess der eigenen Spannungserzeugung beginnt, die dem Steuergerät sofort bekannt wird. Für das Steuergerät ist dies ein Signal der Einsatzbereitschaft, um die Zusammensetzung des Gemisches einzustellen.

Wird verwendet, um eine Schätzung der Luftmenge zu erhalten, die in den Motor der Maschine eintritt. Es ist Teil des elektronischen Motormanagementsystems. Dieses Gerät kann in Verbindung mit einigen anderen Sensoren verwendet werden, z. B. einem Lufttemperatursensor und einem Atmosphärendrucksensor, die seine Messwerte korrigieren.

Der Luftmengenmesser enthält zwei durch Strom erhitzte Platinfäden. Ein Faden leitet Luft durch sich selbst (auf diese Weise kühlt), und der zweite ist ein Steuerelement. Anhand des ersten Platin-Filaments wird die Luftmenge berechnet, die in den Motor eingedrungen ist.

Basierend auf den vom Luftmengensensor empfangenen Informationen berechnet die ECU die erforderliche Kraftstoffmenge, die erforderlich ist, um das stöchiometrische Verhältnis von Luft und Kraftstoff unter den angegebenen Betriebsbedingungen des Motors aufrechtzuerhalten. Außerdem ermittelt die Elektronik aus den erhaltenen Informationen den Arbeitspunkt des Motors. Heute gibt es verschiedene Arten von Sensoren, die für den Luftmassenstrom verantwortlich sind: zum Beispiel Ultraschall, Flügel (mechanisch), Hitzdraht usw.

Kühlmitteltemperatursensor (DTOZH). Er hat die Form eines Thermistors, also eines Widerstands, bei dem sich der elektrische Widerstand in Abhängigkeit von Temperaturindikatoren ändern kann. Der Thermistor befindet sich im Inneren des Sensors und drückt einen negativen Widerstandskoeffizienten von Temperaturindikatoren aus (bei Erwärmung nimmt die Widerstandskraft ab).

Dementsprechend gibt es bei einer hohen Kühlmitteltemperatur einen niedrigen Widerstand des Sensors (ca. 70 Ohm bei 130 Grad Celsius) und bei einer niedrigen Temperatur - hoch (ca. 100800 Ohm bei -40 Grad Celsius). Wie die meisten anderen Sensoren garantiert dieses Gerät keine genauen Ergebnisse, was bedeutet, dass wir nur über die Abhängigkeit des Widerstands des Kühlmitteltemperatursensors von Temperaturanzeigen sprechen können. Im Allgemeinen, obwohl das beschriebene Gerät praktisch nicht kaputt geht, wird es manchmal ernsthaft "verwechselt".

. Es wird am Drosselrohr montiert und mit der Achse des Dämpfers selbst verbunden. Es wird in Form eines Potentiometers mit drei Enden präsentiert: eines wird mit positiver Spannung (5V) versorgt und das andere ist mit Masse verbunden. Der dritte Pin (vom Slider) führt das Ausgangssignal zum Controller. Wenn die Drosselklappe beim Treten des Pedals gedreht wird, ändert sich die Ausgangsspannung des Sensors. Befindet sich die Drosselklappe im geschlossenen Zustand, dann liegt sie entsprechend unter 0,7 V, und wenn die Drosselklappe beginnt zu öffnen, steigt die Spannung und sollte in der vollständig geöffneten Stellung mehr als 4 V betragen Sensor nimmt der Regler in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel der Drosselklappe eine Korrektur der Kraftstoffzufuhr vor.

Da der Regler selbst die Mindestspannung des Gerätes bestimmt und als Nullwert annimmt, muss dieser Mechanismus nicht angepasst werden. Nach Ansicht einiger Autofahrer ist der Drosselklappensensor (wenn er aus inländischer Produktion stammt) das unzuverlässigste Element des Systems und muss regelmäßig ausgetauscht werden (oft nach 20 Kilometern). Alles wäre in Ordnung, aber ein Austausch ist nicht so einfach, vor allem, wenn man kein hochwertiges Werkzeug dabei hat. Auf die Befestigung kommt es an: Es ist unwahrscheinlich, dass die untere Schraube mit einem normalen Schraubendreher herausgedreht wird, und wenn doch, ist es ziemlich schwierig, dies zu tun.

Außerdem werden beim Einschrauben werksseitig die Schrauben auf eine Dichtmasse "festgelegt", die so stark "abdichtet", dass beim Aufschrauben die Kappe oft abbricht. In diesem Fall empfiehlt es sich, die gesamte Drosselklappe komplett zu entfernen und im schlimmsten Fall mit Gewalt herauszunehmen, jedoch nur, wenn Sie sich absolut sicher sind, dass sie funktionsunfähig ist.

. Dient zur Übermittlung eines Signals über die Drehzahl und Position der Kurbelwelle an die Steuerung. Dieses Signal ist eine Reihe wiederholter elektrischer Spannungsimpulse, die vom Sensor erzeugt werden, wenn sich die Kurbelwelle dreht. Basierend auf den empfangenen Daten kann der Controller die Injektoren und das Zündsystem steuern. Der Kurbelwellen-Positionssensor ist am Ölpumpendeckel im Abstand von einem Millimeter (+ 0,4 mm) von der Kurbelwellen-Riemenscheibe (hat 58 Zähne im Kreis) montiert.

Um einen „Synchronimpuls“ erzeugen zu können, fehlen zwei Scheibenzähne, also 56. Bei ihrer Drehung verändern die Scheibenzähne das Magnetfeld des Sensors und erzeugen dadurch eine Impulsspannung . Anhand der Art des vom Sensor kommenden Impulssignals kann die Steuerung die Position und Drehzahl der Kurbelwelle bestimmen, wodurch der Zeitpunkt der Ansteuerung von Zündmodul und Einspritzdüsen berechnet werden kann.

Der Kurbelwellenpositionssensor ist der wichtigste der hier aufgeführten und bei einer Fehlfunktion des Mechanismus funktioniert der Automotor nicht. Geschwindigkeitssensor. Das Funktionsprinzip dieses Gerätes basiert auf dem Hall-Effekt. Der Kern seiner Arbeit besteht darin, Spannungsimpulse mit einer Frequenz direkt proportional zur Drehzahl der Antriebsräder des Fahrzeugs an den Controller zu senden. Aufgrund der Stecker am Kabelbaumblock können alle Geschwindigkeitssensoren einige Unterschiede aufweisen. So wird beispielsweise in Bosch-Systemen ein quadratischer Stecker verwendet, ein runder entspricht den Systemen von January4 und GM.

Basierend auf den ausgehenden Signalen des Geschwindigkeitssensors kann das Steuerungssystem Schwellenwerte für die Kraftstoffabschaltung bestimmen sowie elektronische Geschwindigkeitsbegrenzungen für das Fahrzeug festlegen (in neuen Systemen verfügbar).

Nockenwellensensor(oder wie es auch "Phasensensor" genannt wird) ist ein Gerät, das den Winkel der Nockenwelle bestimmt und die entsprechenden Informationen an die elektronische Steuereinheit des Fahrzeugs übermittelt. Danach kann der Controller anhand der empfangenen Daten die Zündanlage und die Kraftstoffzufuhr zu jedem einzelnen Zylinder steuern, was er auch tut.

Klopfsensor Es wird verwendet, um nach Klopfstößen in einem Verbrennungsmotor zu suchen. Konstruktiv gesehen handelt es sich um eine piezokeramische Platte, die in einem Gehäuse eingeschlossen ist und sich am Zylinderblock befindet. Heutzutage gibt es zwei Arten von Klopfsensoren - resonante und modernere Breitbandsensoren. Bei resonanten Modellen erfolgt die Primärfilterung des Signalspektrums im Gerät selbst und hängt direkt von dessen Bauform ab. Daher werden bei verschiedenen Motortypen unterschiedliche Modelle von Klopfsensoren verwendet, die sich in der Resonanzfrequenz voneinander unterscheiden. Die Breitbandsensoren haben eine flache Kennlinie im Klopfgeräuschbereich und das Signal wird von der elektronischen Steuereinheit gefiltert. Heute werden resonante Klopfsensoren in Serienfahrzeugen nicht mehr verbaut.

Absolutdrucksensor.Überwacht Änderungen des atmosphärischen Drucks, die als Folge von Änderungen des Luftdrucks und / oder Höhenänderungen auftreten. Der Luftdruck kann bei eingeschalteter Zündung gemessen werden, bevor der Motor anspringt. Mit Hilfe der elektronischen Steuereinheit ist es möglich, die Luftdruckdaten bei laufendem Motor zu "aktualisieren", wenn bei niedriger Motordrehzahl die Drosselklappe fast vollständig geöffnet ist.

Außerdem ist es mit einem Absolutdrucksensor möglich, die Druckänderung im Ansaugrohr zu messen. Druckänderungen werden durch Änderungen der Motorlasten und der Kurbelwellendrehzahl verursacht. Der Absolutdrucksensor wandelt sie in ein Ausgangssignal mit einer bestimmten Spannung um. Wenn sich die Drosselklappe in der geschlossenen Position befindet, scheint das Absolutdruck-Ausgangssignal eine relativ niedrige Spannung zu liefern, während die vollständig geöffnete Drosselklappe einem Hochspannungssignal entspricht. Die hohe Ausgangsspannung ist auf eine Übereinstimmung zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck im Ansaugrohr bei Vollgas zurückzuführen. Der Rohrinnendruck wird von der elektronischen Steuereinheit anhand des Signals des Sensors berechnet. Wenn sich herausstellt, dass er hoch ist, ist eine erhöhte Kraftstoffzufuhr erforderlich, und wenn der Druck niedrig ist, im Gegenteil - ein reduzierter.

(ECU). Obwohl es sich nicht um einen Sensor handelt, da er direkt mit der Funktionsweise der beschriebenen Geräte zusammenhängt, hielten wir es für notwendig, ihn in diese Liste aufzunehmen. Die ECU ist das „Gehirnzentrum“ des Kraftstoffeinspritzsystems, das ständig die von verschiedenen Sensoren empfangenen Informationsdaten verarbeitet und darauf basierend die Ausgangskreise (elektronische Zündsysteme, Injektoren, Leerlaufregler, verschiedene Relais) steuert. Das Steuergerät ist mit einem eingebauten Diagnosesystem ausgestattet, das Systemstörungen erkennt und den Fahrer mit der Kontrollleuchte „CHECK ENGINE“ davor warnt. Darüber hinaus speichert es Diagnosecodes in seinem Speicher, die auf bestimmte Fehlfunktionen hinweisen, was die Reparaturarbeiten erheblich erleichtert.

Die ECU umfasst drei Arten von Speicher: Nur-Lese-Speichergerät mit Programmierbarkeit (RAM und EPROM), Direktzugriffsspeicher (RAM oder RAM) und Speichergerät, das der elektrischen Programmierung unterliegt (EPROM oder EEPROM). RAM wird vom Mikroprozessor des Geräts zur temporären Speicherung von Messergebnissen, Berechnungen und Zwischendaten verwendet. Diese Art von Speicher ist auf die Energieversorgung angewiesen, dh er benötigt eine konstante und stabile Stromversorgung, um Informationen zu speichern. Bei einem Stromausfall werden alle im RAM verfügbaren Diagnosefehlercodes und Berechnungsinformationen sofort gelöscht.

Das EPROM speichert ein allgemeines Betriebsprogramm, das eine Folge von erforderlichen Befehlen und verschiedene Kalibrierungsinformationen enthält. Im Gegensatz zur vorherigen Version ist dieser Speichertyp nicht flüchtig. EEPROM wird verwendet, um die Passwortcodes der Wegfahrsperre (Auto-Diebstahlsicherungssystem) vorübergehend zu speichern. Nachdem der Controller diese Codes vom Steuergerät der Wegfahrsperre (sofern vorhanden) erhalten hat, werden sie mit denen verglichen, die bereits im EPROM gespeichert sind, und dann wird entschieden, ob der Motorstart aktiviert oder deaktiviert wird.

3. Aktoren des Einspritzsystems

Die Aktoren des Kraftstoffeinspritzsystems sind in Form eines Injektors, einer Kraftstoffpumpe, eines Zündmoduls, eines Leerlaufreglers, eines Kühlsystemlüfters, eines Kraftstoffverbrauchssignals und eines Adsorbers dargestellt. Betrachten wir jeden von ihnen genauer. Düse. Dient als Magnetventil mit standardisierter Leistung. Wird verwendet, um eine bestimmte Kraftstoffmenge einzuspritzen, die für einen bestimmten Betriebsmodus berechnet wird.

Benzinpumpe. Es wird verwendet, um Kraftstoff in das Kraftstoff-Rail zu befördern, dessen Druck durch einen unterdruckmechanischen Druckregler gehalten wird. In einigen Versionen des Systems kann es mit einer Zapfsäule kombiniert werden.

Zündmodul ist ein elektronisches Gerät zur Steuerung des Funkenbildungsprozesses. Besteht aus zwei unabhängigen Kanälen zur Zündung des Gemisches in den Motorzylindern. In den neuesten, modifizierten Versionen des Geräts sind seine Niederspannungselemente in der ECU definiert, und um die Hochspannung zu erhalten, wird entweder eine zweikanalige Fernzündspule verwendet oder solche Spulen, die sich direkt am Stecker befinden.

Leerlaufregler. Seine Aufgabe ist es, die vorgegebene Leerlaufdrehzahl einzuhalten. Der Regler ist ein Schrittmotor, der einen Bypass-Luftkanal im Drosselklappengehäuse antreibt. Dadurch erhält der Motor den zum Betrieb notwendigen Luftstrom, insbesondere wenn die Drosselklappe geschlossen ist. Der Lüfter verhindert, wie der Name schon sagt, eine Überhitzung der Teile. Es wird von einer ECU gesteuert, die auf Signale des Kühlmitteltemperatursensors reagiert. Typischerweise beträgt der Unterschied zwischen den Ein- und Aus-Positionen 4-5°C.

Kraftstoffverbrauchssignal- gibt den Bordcomputer im Verhältnis von 16000 Impulsen pro 1 berechneten Liter verbrauchten Kraftstoffs ein. Natürlich sind dies nur ungefähre Zahlen, denn sie werden auf der Grundlage der Gesamtzeit berechnet, die zum Öffnen der Injektoren aufgewendet wurde. Außerdem wird ein gewisser empirischer Koeffizient berücksichtigt, der benötigt wird, um die Annahme bei der Messung des Fehlers zu kompensieren. Ungenauigkeiten in den Berechnungen werden durch den Betrieb der Injektoren im nichtlinearen Bereich des Bereichs, asynchrone Kraftstoffeffizienz und einige andere Faktoren verursacht.

Adsorber. Es existiert als Element eines geschlossenen Kreislaufs bei der Rückführung von Benzindämpfen. Die Euro-2-Normen schließen die Möglichkeit eines Kontakts der Gastankbelüftung mit der Atmosphäre aus, und Benzindämpfe müssen adsorbiert und während des Blasens einer Nachverbrennung zugeführt werden.

»Kraftstoffeinspritzsystem - Diagramme und Funktionsprinzip

Verschiedene Systeme und Arten der Kraftstoffeinspritzung.

Einspritzdüse Ist nichts anderes als ein automatisch gesteuertes Ventil. Einspritzventile sind Teil eines mechanischen Systems, das in regelmäßigen Abständen Kraftstoff in die Brennräume einspritzt. Kraftstoffinjektoren können innerhalb einer Sekunde mehrmals öffnen und schließen. Bisher verwendete Vergaser zur Kraftstoffförderung wurden in den letzten Jahren weitgehend durch Injektoren ersetzt.

• Drossel- und Dämpfer-Injektor.

Die Drosselklappe ist die einfachste Einspritzart. Wie bei den Vergasern befindet sich der Drosselklappeninjektor oben auf dem Motor. Diese Injektoren sind Vergasern sehr ähnlich, abgesehen von ihrer Funktion. Wie Vergaser haben sie keine Schüssel mit Kraftstoff oder Düsen. In dieser Form leiten ihn die Injektoren direkt an die Brennräume weiter.

• Kontinuierliches Injektionssystem.

Wie der Name schon sagt, fließt kontinuierlich Kraftstoff aus den Injektoren. Sein Eintritt in die Zylinder oder Rohre wird durch Einlassventile gesteuert. Bei der kontinuierlichen Einspritzung gibt es einen kontinuierlichen Kraftstofffluss mit variabler Rate.

• Zentraler Injektionsport (CPI).

Diese Schaltung verwendet eine spezielle Art von Armaturen, die "Ventilkegel" genannt werden. Ventilteller sind die Ventile, die verwendet werden, um den Einlass und Auslass von Kraftstoff in den Zylinder zu steuern. Dieser sprüht Kraftstoff bei jedem Schuss mit einem Rohr, das an einem zentralen Injektor befestigt ist.

• Mehrkanal- oder Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung - Arbeitsschema.

Eines der fortschrittlicheren Kraftstoffeinspritzverfahren wird heutzutage als "Mehrpunkt- oder Mehrkanaleinspritzung" bezeichnet. Dies ist ein dynamischer Einspritztyp, der für jeden Zylinder einen separaten Injektor enthält. Bei einem Mehrkanal-Kraftstoffeinspritzsystem spritzen ihn alle Injektoren gleichzeitig ohne Verzögerung. Die gleichzeitige Mehrpunkteinspritzung ist eine der fortschrittlichsten mechanischen Einstellungen, die eine sofortige Zündung des Kraftstoffs im Zylinder ermöglicht. Daher erhält der Fahrer mit der Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzung eine schnelle Reaktion.

Moderne Kraftstoffeinspritzsysteme sind ziemlich komplexe computerisierte mechanische Systeme, die über Kraftstoffeinspritzdüsen hinausgehen. Der gesamte Prozess wird von einem Computer gesteuert. Und verschiedene Teile reagieren gemäß den gegebenen Anweisungen. Es gibt eine Reihe von Sensoren, die sich anpassen, indem sie wichtige Informationen an den Computer senden. Es gibt verschiedene Sensoren, die den Kraftstoffverbrauch, den Sauerstoffgehalt und andere überwachen.

Obwohl dieses Kraftstoffsystemdiagramm komplexer ist, ist die Funktionsweise seiner verschiedenen Teile sehr verfeinert. Es hilft bei der Kontrolle des Sauerstoffgehalts und des Kraftstoffverbrauchs, wodurch unnötiger Kraftstoffverbrauch im Motor vermieden wird. Die Einspritzdüse gibt Ihrem Auto die Möglichkeit, Aufgaben mit hoher Präzision auszuführen.

Bei unterschiedlichen Kraftstoffsystemen ist oft eine Spülung mit Sonderausstattung erforderlich.

Die Essenz des Schemas der Direkteinspritzung in den Brennraum

Für eine Person, die keine technische Denkweise hat, ist es eine äußerst schwierige Aufgabe, dieses Problem zu verstehen. Trotzdem ist es notwendig, die Unterschiede zwischen dieser Motormodifikation von einer Einspritzung oder einem Vergaser zu kennen. Erstmals kamen in einem Mercedes-Benz Modell von 1954 Direkteinspritzer zum Einsatz, doch diese Modifikation erlangte dank Mitsubishi unter dem Namen Benzindirekteinspritzung große Popularität.

Und seitdem wird dieses Design von vielen bekannten Marken verwendet, wie zum Beispiel:

• Unendlichkeit,
• Ford,
• General Motors,
• Hyundai,
• Mercedes Benz,
• Mazda.

Darüber hinaus verwendet jede der Firmen ihren eigenen Namen für das betrachtete System. Aber das Funktionsprinzip bleibt gleich.

Die wachsende Popularität des Kraftstoffeinspritzsystems wird durch die Indikatoren für seine Effizienz und Umweltfreundlichkeit begünstigt, da bei seiner Verwendung die Emission von Schadstoffen in die Atmosphäre erheblich reduziert wird.

Hauptmerkmale des Kraftstoffeinspritzsystems

Das Grundprinzip dieses Systems besteht darin, dass der Kraftstoff direkt in die Motorzylinder eingespritzt wird. Für den Betrieb des Systems sind normalerweise zwei Kraftstoffpumpen erforderlich:

1. der erste befindet sich im tank mit benzin,
2. der zweite ist am motor.

Darüber hinaus ist die zweite eine Hochdruckpumpe, die manchmal mehr als 100 bar fördert. Dies ist eine notwendige Bedingung für den Betrieb, da Kraftstoff während des Kompressionshubs in den Zylinder eintritt. Hoher Druck ist der Hauptgrund für die besondere Struktur der Düsen, die in Form von Teflon-O-Ringen hergestellt werden.

Dieses Kraftstoffsystem ist im Gegensatz zu einem herkömmlichen Einspritzsystem ein internes Gemischsystem mit geschichteter oder gleichmäßiger Bildung einer Kraftstoff-Luft-Masse. Das Gemischbildungsverfahren ändert sich mit sich ändernder Motorlast. Wir werden den Betrieb des Motors mit einer schichtweisen und homogenen Bildung des Kraftstoff-Luft-Gemisches verstehen.

Mit geschichtetem Kraftstoffgemisch arbeiten

Aufgrund der strukturellen Merkmale des Kollektors (das Vorhandensein von Klappen, die den Boden verschließen) ist der Zugang zum Boden blockiert. Beim Ansaugtakt tritt Luft in den oberen Teil des Zylinders ein, nach einiger Drehung der Kurbelwelle wird Kraftstoff beim Verdichtungstakt eingespritzt, was einen hohen Pumpendruck erfordert. Als nächstes wird die resultierende Mischung durch einen Luftwirbel zur Kerze geblasen. Beim Anlegen des Funkens ist Benzin bereits gut mit Luft vermischt, was zu einer hochwertigen Verbrennung beiträgt. Gleichzeitig entsteht durch den Luftspalt eine Art Hülle, die Verluste reduziert, den Wirkungsgrad erhöht und damit den Kraftstoffverbrauch senkt.

Es ist zu beachten, dass die Arbeit mit geschichteter Kraftstoffeinspritzung die erfolgversprechendste Richtung ist, da in diesem Modus die optimale Kraftstoffverbrennung erreicht werden kann.

Homogene Gemischbildung

In diesem Fall sind die laufenden Prozesse noch besser nachvollziehbar. Der Kraftstoff und die zur Verbrennung benötigte Luft gelangen während des Ansaugtaktes fast gleichzeitig in den Motorzylinder. Noch bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, befindet sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch in einem gemischten Zustand. Durch den hohen Einspritzdruck entsteht ein hochwertiges Gemisch. Durch die Analyse der eingehenden Daten wechselt das System von einem Betriebsmodus in einen anderen. Im Ergebnis führt dies zu einer Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Motors.

Die Hauptnachteile der Kraftstoffeinspritzung

Alle Vorteile einer Direkteinspritzung werden nur erreicht, wenn Benzin verwendet wird, das bestimmte Qualitätskriterien erfüllt. Sie sollten aussortiert werden. Die Oktanzahlanforderungen für das System haben keine großen Merkmale. Auch bei der Verwendung von Benzinen mit Oktanzahlen von 92 bis 95 wird eine gute Kühlung des Luft-Kraftstoff-Gemisches erreicht.

Gerade an die Reinigung von Benzin, seine Zusammensetzung, den Blei-, Schwefel- und Schmutzgehalt werden höchste Anforderungen gestellt. Es sollte überhaupt kein Schwefel vorhanden sein, da seine Anwesenheit zu einem schnellen Verschleiß der Kraftstoffausrüstung und einem Ausfall der Elektronik führt. Zu den Nachteilen zählen auch die erhöhten Kosten des Systems. Dies liegt an der zunehmenden Komplexität des Designs, was wiederum zu einer Erhöhung der Komponentenkosten führt.

Ergebnisse

Wenn man die obigen Informationen analysiert, kann man mit Sicherheit sagen, dass das System mit Direkteinspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum vielversprechender und moderner ist als die Einspritzung mit Verteilung. Es ermöglicht Ihnen, die Effizienz des Motors aufgrund der hohen Qualität des Luft-Kraftstoff-Gemischs erheblich zu steigern. Der Hauptnachteil des Systems sind die hohen Anforderungen an die Benzinqualität sowie die hohen Reparatur- und Wartungskosten. Und bei der Verwendung von Benzin minderer Qualität steigt der Bedarf an häufigeren Reparaturen und Wartungen dramatisch an.

Wo ist das AGR-Ventil - Reinigung oder wie man AGR dämpft Rotationsdieselmotor - Motordesign
Autobremsanlage - Reparatur oder Austausch Diesel springt nicht an, Störungen und Gründe
Auto-Motorkühlsystem, Funktionsprinzip, Störungen