Polttoaineen ruiskutus: Kuinka seoksen valmistus toimii?
![Fuel injection](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/b1100208-4898-4e97-83d5-5969d8745a65/origin.jpg)
Polttoaineen ruiskutus on tapa valmistaa polttoaineen ja ilman seosta polttomoottoreita varten. Polttoaineen ruiskutusperiaate koostuu polttoaineen ruiskuttamisesta imuputkeen, imukanavaan, kammioon, sylinteriin tai puristustilaan pienen aukon tai ruiskutussuuttimen kautta.
Sopivimman seoksen muodostamiseksi suuttimen edessä oleva polttoaine puristetaan korkeampaan paineeseen kuin paine siinä tilassa, johon se ruiskutetaan. Suuremman paineen ja suuttimen pienen koon vuoksi polttoaine sumutetaan ruiskutuksen aikana, mikä mahdollistaa seoksen muodostumisen nopeuttamisen.
Sisältö
Poikkeuksena on vanhin pneumaattinen ruiskutusjärjestelmä, jossa polttoainetta syötetään muuttumattomalla paineella polttokammioon suuttimen kautta paineilmavirralla. Nykyään tätä polttoaineen ruiskutusjärjestelmää ei kuitenkaan enää käytetä.
Ruiskutuslaite tarjoaa polttoaineen ruiskutuksen. Sitä käytetään polttoaineen kuljetukseen ja sumutukseen, ja sen tehtävänä on varmistaa oikea määrä polttoainetta täsmälleen oikeaan aikaan moottorin nykyisten suorituskykyvaatimusten mukaisesti.
Injektiolaite koostuu:
- Polttoainesäiliö
- Liitosputki
- Polttoaineen lämpötila-anturi
- Kuljetuspumppu
- Polttoainepuhdistimet (polttoainesuodatin)
- Ruiskutuspumppu
- Poistoputki
- Kompressori
- Paineilmasäiliö
- Puristettu polttoainesäiliö
- Paineensäädin
- Ruiskutin
- Elektroninen ohjausyksikkö
- Muut komponentit
Kaikkia lueteltuja komponentteja ei kuitenkaan aina välttämättä ole mukana ruiskutuskonseptista ja moottorityypistä riippuen.
Kuljetuspumppu:
Se ei välttämättä ole kaikissa injektiolaitteissa. Joissakin vanhoissa ruiskutuslaitteissa kuljetuspumppu korvattiin polttoainepiirin korkeusjärjestelyllä siten, että polttoainesäiliö oli korkeammalla kuin ruiskutuspumppu.
Polttoaine kuljetettiin polttoainesäiliöstä ruiskutuspumppuun, joten painovoima tulvi sitä.
Kompressori ja paineilmasäiliö:
Nämä komponentit olivat mukana vain pneumaattisessa polttoaineen ruiskutusjärjestelmässä, jota, kuten mainitsin, ei käytetä nykyään.
Moottorin tyypin, konseptin ja polttoaineen ruiskutuksen rakenteen mukaan erotamme:
Polttoaineen ruiskutus bensiinimoottorille:
1. Epäsuora polttoaineen ruiskutus
Se on menetelmä seoksen valmistamiseksi sytytysmoottoreita varten. Epäsuoralla ruiskutuksella polttoaine kulkee suuttimen läpi paineen alaisena, mikä johtaa polttoaineen hienojakoiseen sumutukseen pieniksi hiukkasiksi ja varmistaa sen nopean haihtumisen.
Ruiskutus ja seoksen muodostuminen tapahtuu ennen imuventtiiliä, putkea tai kanavaa. Koska polttoainetta ei ruiskuteta suoraan sylinteriin, sitä kutsutaan epäsuoraksi ruiskutukseksi.
![Ilma-polttoainesuhde: Miten se vaikuttaa moottorin suorituskykyyn?](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/b4851909-ae68-4234-a3f1-e72ddaf62e84/origin.jpg)
Ilma-polttoainesuhde: Miten se vaikuttaa moottorin suorituskykyyn?
Epäsuoran ruiskutuksen päätehtävä on luoda mahdollisimman homogeeninen polttoaineen ja ilman seos oikeassa suhteessa. Perinteisille kipinäsytytysmoottoreille, jotka on varustettu kolmitiekatalysaattorilla, oikea stoikiometrinen seos on sellainen, jossa ilma-polttoainesuhde λ = 1.
2. Polttoaineen suora ruiskutus
Suoralla polttoaineen ruiskutuksella polttoaine ruiskutetaan suoraan sylinteriin, mikä mahdollistaa seoksen kerrosmuodostuksen aktiivisen hallinnan. Suoraruiskutuksella varustetussa bensiinimoottorissa poltetaan homogeeninen, mutta myös epähomogeeninen (kerrostunut) seos.
Homogeeninen seos ruiskuttaa polttokammioon annoksen polttoainetta λ = 1 imuiskun aikana. Kerrostetulla seoksella polttoainetta ruiskutetaan sekoitettuun ilmaan puristustahdin aikana, mikä muodostaa paikallisesti homogeenisen seoksen sytytystulpan alueelle.
![Sytytystulpat: Kuinka ne toimivat ja mikä on niiden käyttöikä?](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/a726ff5a-ef09-452c-8810-5deaaa61763a/origin.jpg)
Sytytystulpat: Kuinka ne toimivat ja mikä on niiden käyttöikä?
Sylinterin muissa tiloissa on kuitenkin laihaa seosta ja ilma-polttoainekerroin on siksi λ > 1. Palaminen ilmaylimäärällä (laiha seos) mahdollistaa polttoaineen kulutuksen vähentämisen.
Polttoaineen ruiskutus dieselmoottoreille:
1. Epäsuora (kammio) polttoaineen ruiskutus
Kammioruiskutuksella polttoaine ruiskutetaan kammioon (joka on luotu sylinterinkanteen), jossa se syttyy korkean lämpötilan ja paineen vaikutuksesta ja jatkuu pääpolttokammioon.
Epäsuoralla polttoaineen ruiskutuksella varustetuilla dieselmoottoreilla on suurempi polttoaineenkulutus ja pienempi teho kuin suoraruiskutuksella varustetuilla dieselmoottoreilla. Niiden etuna on kuitenkin vähemmän vaativa rakenne ja pienempi herkkyys polttoaineen laadulle.
2. Polttoaineen suora ruiskutus
Polttoaine ruiskutetaan suoraan polttokammioon suoraruiskutuksella, jossa se syttyy korkean lämpötilan ja paineen vaikutuksesta. Suora polttoaineen ruiskutus suoritetaan dieselmoottoreille käyttämällä ruiskutusjärjestelmää, jossa on painesäiliö – yhteispaineruiskutus, josta käytetään lyhennettä CR tai PD - Pumpe Duse -järjestelmä (luo korkean paineen suoraan suuttimiin).
Bensiinimoottoreissa, joissa seoksen määrä säätelee moottorin suorituskykyä, polttoaineen ruiskutuksella on useita etuja verrattuna seoksen valmistusmenetelmään kaasuttimella, kuten suurempi moottorin teho, pienempi polttoaineenkulutus, pienemmät päästöt ja tasainen polttoaineen jakautuminen. seos.
![Kaasutin: Kuinka tämä laite toimii?](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/4f205c10-322c-11eb-9dea-a943e9ea8a00/origin.jpg)
Kaasutin: Kuinka tämä laite toimii?
Kaasuttimet on tarkoitettu ilman ja polttoaineen sekoittamiseen vaaditussa määrässä ja suhteessa moottorin kuormituksen ja sen kierrosten mukaan. Moottorin tehoa säädetään suoralla ilmavirran säädöllä, joka säätelee epäsuorasti polttoaineen virtausta, koska kaasutin sekoittaa niitä tasaisessa suhteessa.
Dieselmoottori kuitenkin säätelee tehoa suoraan polttoainemäärällä, mikä tarkoittaa, että kaasutettuja dieselmoottoreita ei ole olemassa.