Wie funktioniert die Kraftstoffeinspritzung?

Wenn es um die Motorleistung geht, gibt es wenige Dinge, die wichtiger sind als die Kraftstoffzufuhr. Die ganze Luft, die Sie in die Zylinder zwingen können, wird nichts ohne die richtige Menge an Kraftstoff zum Verbrennen tun. Mit der Entwicklung von Motoren im XNUMX. Jahrhundert kam ein Punkt, an dem Vergaser in Bezug auf Effizienz und Zuverlässigkeit zum schwächsten Glied im Getriebe wurden. Die Kraftstoffeinspritzung gehört inzwischen zur Standardausstattung jedes Neuwagens.

Die Einspritzdüsen zerstäuben das Gas und sorgen für eine gleichmäßigere und gleichmäßigere Zündung in der Brennkammer. Im Gegensatz zu Vergasern, die auf das vom Motor erzeugte Vakuum angewiesen sind, um den Zylindern Kraftstoff zuzuführen, liefern Kraftstoffeinspritzsysteme genau ein konstantes Kraftstoffvolumen. Moderne Autos verwenden elektronische Kraftstoffeinspritzsysteme, die von der ECU gesteuert werden.

Das Wachstum der Kraftstoffeinspritzung war ebenso vorhersehbar wie die zunehmende Popularität der Autos selbst. Um die Wende des 20. Jahrhunderts war es für ein Auto unglaublich, 60 Meilen pro Stunde zu erreichen. Um die Wende des 21. Jahrhunderts stöhnten die Menschen über Staus, die sich mit nur 60 Meilen pro Stunde auf Autobahnen bewegten. Autos sind heute zuverlässiger und mehr auf Fahrgastkomfort und Sicherheit ausgerichtet, als man sich vor einem Jahrhundert hätte vorstellen können.

Was hat die Einspritzung ersetzt?

Kraftstoffeinspritzsysteme wurden als Upgrades für Vergaser angeboten, als sie zum ersten Mal auftauchten, und blieben in dieser Rolle bis in die 1980er Jahre, als sie zur Standardausrüstung jedes neuen Autos wurden. Die Kraftstoffeinspritzung bietet gegenüber einem Vergaser eine Reihe von Vorteilen, aber letztendlich haben die Produktionskosten den Vergaser getötet.

Vergaser waren lange Zeit die einfachste und günstigste Möglichkeit für Autohersteller, ihre Motorzylinder mit Kraftstoff zu versorgen. Eine Reihe von Ölknappheiten in den 1970er Jahren zwang die Regierung, den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen zu regulieren. Da die Hersteller effizientere Vergaserdesigns entwickeln und komplexere Teile herstellen mussten, wurden die Kosten für die Herstellung von Autos mit Vergaser so hoch, dass die Kraftstoffeinspritzung zu einer kostengünstigeren Lösung wurde.

Für die Verbraucher war dies eine großartige Nachricht. Fahrzeuge mit Kraftstoffeinspritzung fahren konstanter und erfordern weniger Wartung und Einstellungen. Emissionen sind auch leichter zu kontrollieren und der Kraftstoffverbrauch wird durch eine effizientere Kraftstoffzufuhr verbessert. Es gibt viele verschiedene Kraftstoffeinspritzsysteme, aber sie können alle in zwei Kategorien unterteilt werden: mechanische Kraftstoffeinspritzung und elektronische Kraftstoffeinspritzung.

Elektronische Kraftstoffeinspritzung (EFI)

Die elektronische Kraftstoffeinspritzung ermöglicht eine sehr präzise Steuerung der in die Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge. Es folgt einem ziemlich einfachen Prozess:

1. Kraftstoff verlässt den Kraftstofftank durch Benzinpumpe. Es geht durch die Benzinleitungen zum Motor.

2. Einarmiger Bandit Kraftstoffdruckkontrolle verengt den Kraftstofffluss und leitet nur die berechnete Menge zu den Einspritzdüsen.

3. Der Kraftstoffdruckregler weiß gemäß einem Signal von, wie viel Kraftstoff zu den Einspritzdüsen geleitet werden muss Luftmassenmesser (MAF). Dieser Sensor überwacht, wie viel Luft zu einem bestimmten Zeitpunkt in den Motor eintritt. Das Gesamtvolumen der in den Motor eintretenden Luft ergibt zusammen mit dem vom Hersteller eingestellten optimalen Luft-/Kraftstoffverhältnis elektronische Kontrolleinheit (ECU) genügend Informationen, um die genaue Kraftstoffmenge zu berechnen, die der Motor benötigt.

4. Die Einspritzdüsen selbst öffnen sich, um das zerstäubte Gas direkt in die Verbrennungskammer oder in das Drosselklappengehäuse zu lassen.

Mechanische Kraftstoffeinspritzung

Die mechanische Kraftstoffeinspritzung wurde vor EFI entwickelt und ebnete den Weg für die Entwicklung der EFI-Technologie. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Systemen besteht darin, dass mechanische Kraftstoffeinspritzsysteme mechanische Vorrichtungen verwenden, um die richtige Kraftstoffmenge in den Motor abzugeben. Diese Systeme müssen genau wie Vergaser auf optimale Leistung abgestimmt werden, liefern aber auch Kraftstoff durch Einspritzdüsen.

Abgesehen davon, dass sie genauer waren, unterschieden sich diese Systeme nicht wesentlich von ihren Gegenstücken mit Vergaser. Sie waren jedoch äußerst nützlich für Flugzeugmotoren. Vergaser arbeiten nicht gut gegen die Schwerkraft. Um mit den von Flugzeugen erzeugten G-Kräften fertig zu werden, wurde die Kraftstoffeinspritzung entwickelt. Ohne Kraftstoffeinspritzung würde Kraftstoffmangel dazu führen, dass viele Flugzeugtriebwerke bei schwierigen Manövern abgeschaltet werden.

Kraftstoffeinspritzung der Zukunft

In Zukunft wird die Kraftstoffeinspritzung immer präziser und für immer höhere Effizienz und Sicherheit sorgen. Jedes Jahr haben Motoren mehr PS und produzieren weniger Abfall pro PS.