Wie funktioniert das Kraftstoffsystem in einem modernen Auto?
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Automobile haben sich in den letzten zehn Jahren erstaunlich weiterentwickelt, und das größte Problem, das die Hersteller mit diesen Fortschritten gelöst haben, hat mit der Menge an Kraftstoff zu tun, die ein Motor verbraucht. Folglich können die Kraftstoffsysteme moderner Fahrzeuge ziemlich komplex sein. Glücklicherweise ist die Programmierung des Steuergeräts der schwierigste Weg, um Kraftstoff in Autos zu sparen. Physikalisch finden Sie unter den Motorhauben moderner Autos nur wenige Schemata des Kraftstoffsystems.
beginnt mit einer Pumpe
Der Gastank des Autos ist dafür verantwortlich, den Großteil des Gases im Kraftstoffsystem zu halten. Dieser Tank kann von außen durch eine kleine Öffnung befüllt werden, die bei Nichtgebrauch mit einem Tankdeckel verschlossen wird. Das Gas durchläuft dann mehrere Stufen, bevor es den Motor erreicht:
Zuerst tritt das Gas ein Benzinpumpe. Die Kraftstoffpumpe pumpt den Kraftstoff physisch aus dem Benzintank. Einige Fahrzeuge haben mehrere Kraftstoffpumpen (oder sogar mehrere Benzintanks), aber das System funktioniert trotzdem. Der Vorteil mehrerer Pumpen besteht darin, dass Kraftstoff nicht von einem Ende des Tanks zum anderen schwappen kann, wenn Sie abbiegen oder einen Hang hinunterfahren und die Kraftstoffpumpen trocken bleiben. Es wird immer mindestens eine Pumpe mit Kraftstoff versorgt.
Die Pumpe fördert Benzin zu Kraftstoffleitungen. Die meisten Fahrzeuge haben Kraftstoffleitungen aus Hartmetall, die den Kraftstoff vom Tank zum Motor leiten. Sie laufen an Teilen des Autos entlang, wo sie den Elementen nicht zu stark ausgesetzt sind und durch Auspuff oder andere Komponenten nicht zu heiß werden.
Bevor es in den Motor eintritt, muss das Gas passieren Kraftstofffilter. Der Kraftstofffilter entfernt alle Verunreinigungen oder Ablagerungen aus dem Benzin, bevor es in den Motor gelangt. Dies ist ein sehr wichtiger Schritt und ein sauberer Kraftstofffilter ist der Schlüssel zu einem langen und sauberen Motor.
Schließlich erreicht das Gas den Motor. Doch wie kommt es in den Brennraum?
Die Wunder der Kraftstoffeinspritzung
Während des größten Teils des 20. Jahrhunderts nahmen Vergaser Benzin und mischten es mit der entsprechenden Menge Luft, um es in der Brennkammer zu entzünden. Der Vergaser ist auf den vom Motor selbst erzeugten Saugdruck angewiesen, um Luft anzusaugen. Diese Luft führt Kraftstoff mit sich, der auch im Vergaser vorhanden ist. Dieses relativ einfache Design funktioniert recht gut, leidet jedoch, wenn die Anforderungen des Motors bei unterschiedlichen Drehzahlen variieren. Da die Drosselklappe bestimmt, wie viel Luft/Kraftstoff-Gemisch der Vergaser in den Motor einlässt, wird der Kraftstoff linear zugeführt, wobei mehr Drosselklappe mehr Kraftstoff bedeutet. Benötigt ein Motor beispielsweise bei 30 U/min 5,000 % mehr Kraftstoff als bei 4,000 U/min, wird es für den Vergaser schwierig, ihn rund zu halten.
Kraftstoffeinspritzsysteme
Um dieses Problem zu lösen, wurde die Kraftstoffeinspritzung entwickelt. Anstatt dem Motor zu erlauben, Gas allein durch seinen eigenen Druck anzusaugen, verwendet die elektronische Kraftstoffeinspritzung einen Kraftstoffdruckregler, um ein konstantes Druckvakuum aufrechtzuerhalten, das die Kraftstoffeinspritzdüsen mit Kraftstoff versorgt, die Gasnebel in die Brennkammern sprühen. Es gibt Einpunkt-Kraftstoffeinspritzsysteme, die Benzin gemischt mit Luft in das Drosselklappengehäuse einspritzen. Dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch strömt dann je nach Bedarf in alle Brennräume. Direkte Kraftstoffeinspritzsysteme (auch Kanaleinspritzung genannt) haben Einspritzdüsen, die Kraftstoff direkt zu einzelnen Verbrennungskammern liefern und mindestens eine Einspritzdüse pro Zylinder haben.
Mechanische Kraftstoffeinspritzung
Wie bei Armbanduhren kann die Kraftstoffeinspritzung elektronisch oder mechanisch erfolgen. Die mechanische Kraftstoffeinspritzung ist derzeit nicht sehr beliebt, da sie wartungsintensiver ist und länger dauert, um sie auf eine bestimmte Anwendung abzustimmen. Die mechanische Kraftstoffeinspritzung funktioniert, indem die in den Motor eintretende Luftmenge und die in die Einspritzdüsen eintretende Kraftstoffmenge mechanisch gemessen werden. Dies erschwert die Kalibrierung.
Elektronische Kraftstoffeinspritzung
Die elektronische Kraftstoffeinspritzung kann so programmiert werden, dass sie für eine bestimmte Verwendung am besten funktioniert, wie z. B. beim Abschleppen oder bei Beschleunigungsrennen, und diese elektronische Einstellung nimmt weniger Zeit in Anspruch als die mechanische Kraftstoffeinspritzung und erfordert keine Neueinstellung wie bei einem Vergasersystem.
Letztendlich wird das Kraftstoffsystem moderner Autos wie viele andere vom Steuergerät gesteuert. Dies ist jedoch nicht schlimm, da Motorprobleme und andere Probleme in einigen Fällen mit einem Software-Update behoben werden können. Darüber hinaus ermöglicht die elektronische Steuerung den Mechanikern, Daten vom Motor einfach und konsistent zu erhalten. Die elektronische Kraftstoffeinspritzung bietet den Verbrauchern einen besseren Kraftstoffverbrauch und eine gleichmäßigere Leistung.
