Silnik wtryskiwaczy jest głównym rodzajem silnika spalinowego wykorzystywanego w nowoczesnych samochodach.
Za pomocą mieszanki paliwowej wszystkie silniki benzynowe dzielą się na gaźniki i silniki wtryskowe. Gaźnik do dostarczania paliwa i tworzenia mieszanki występuje w urządzeniu mechanicznym o nazwie gaźnik, a w silnikach wtryskowych, mieszaninę tworzy się bezpośrednio w kolektorze odbierającym, gdzie paliwo jest wtryskiwane za pomocą dysz sterowanych elektronicznie.
Opowieść o wtrysku wtryskiwacza na silnikach benzynowych
Pierwszy mechaniczny system wtrysku, nowoczesny silnik wtryskowy, został opracowany przez firmę BOSCH. System został zamontowany na samochodzie seryjnym Mercedes Benz 300SL w 1954 roku. Zmiany w układzie zasilania paliwem nie były radykalne-zamiast gaźnika zastosowano mechanizm dozowania z jedną dyszą, która miała elektroniczny element sterujący. Będzie to później nazwane "monoponskopowe". Dozowanie było bardziej dokładne, ale nie w każdym cylindrze, ale w centralnym miejscu, jak w gaźniku.
Jeden z pierwszych elektronowych układów wtryskowych, Elektornik, został opracowany przez amerykańską firmę Bendix Corporation w 1957 roku.
Po wynalezieniu wtrysku rozproszonego, doprowadzanie paliwa do każdego butli odbywa się indywidualnie. W tym układzie wtryskowym, powstawanie mieszanki paliwowej następuje w bliskim sąsiedztwie zaworów dolotowych każdego butli. Paliwo jest dostarczane do rur do dyszy i jest rozpylane do kolektora. Praca każdej dyszy jest regulowana. Ta kontrola dozowania paliwa i wtrysku do każdego cylindra została podniesiona do nowego poziomu.
Ale projektanci nie zatrzymali się tam i opracował system z bezpośrednim wtryskiem paliwa. Pierwsze takie seryjne silniki po raz pierwszy pokazały obawę Mitsubishi w 1996 roku. Prowadzi do granicy komory spalania i zaworu dolotowego, i to tylko w samym cylindrze, który występuje z paliwem odrzutowym.
Urządzenie wtrysku i zasada działania
Moc silnika zależy od objętości mieszaniny powietrza i benzyny jako jednostki czasu wchodząca do komory spalania. Zaistniała konieczność wymiany gaźnika na lepsze urządzenie, ponieważ mechaniczne urządzenie (w tym przypadku, w gaźniku) nie było w stanie szybko zareagować na efekt zmiany obciążenia silnika.
W Japonii firma Toyota zaoferowała rozprowadzany wtrysk pojazdów do samochodów seryjnych. To była opcja dla modelu Celica z 1974 roku
W układzie wtryskiwania, dostawa paliwa odbywa się poprzez wtrysk do kolektora dolotowego za pomocą wtryskiwaczy. System dostarczania paliwa lotniczego jest trudniejszy, ale bardziej elastyczny i bardziej operacyjny.
Działanie układu wtrysku gazu wtryskowego polega na zbieraniu informacji, przetwarzaniu go i wysyłaniu sygnału elektronicznego do siłownika, w tym przypadku, przy wtryskiwaczu.
Element mechaniczny tego układu składa się z pompy paliwa, zaworu przelewowego paliwa (regulatora ciśnienia), wspomagania biegu jałowego silnika oraz dysz.
Truckers jest mechaniczny i elektryczny. Jako przekładnia stosowany jest elektromagnes lub piezoelement.
Benzyna jest rozpylana przez dyszę pod ciśnieniem przez bardzo małe otwarcie. Z jednej strony pozwala na osiągnięcie wysokiej dokładności dozowania i dużego pyłu, z drugiej-jakość paliwa do silników wtryskowych ma ogromne znaczenie. Otwór wlewowy nie będzie w stanie dobrze rozpylać paliwa, co oznacza, że optymalna mieszanka palna nie będzie działać.
NASCAR zakazał używania gaźników na samochodach wyścigowych Ligi o tej samej nazwie tylko w 2012 r.
Dysza zarządzana elektronem wykonuje komendy komputerowe i dostarcza wymaganą ilość paliwa do zmiany zgodnie z aktualnym obciążeniem w dokładnie obliczonych czasach. W silnikach zasilanych benzyną wraz z wtryskiwaczami, wchodzą w interakcje ze świecami grającymi rolę urządzenia uruchamiającego. Po odbiorze impulsu elektrycznego, dysza pod ciśnieniem wprowadza paliwo do kolektora lub kolektora dolotowego, a po otwarciu świecy pokryje się podaż.
Rola administracji komputerowej w systemie wtrysku
Najbardziej skomplikowaną częścią silników wtryskowych jest elektroniczna jednostka sterująca. Obejmuje pamięć masową pamięci ROM-pamięć stałą, pamięć RAM i mikroprocesor. Przetwarza on sygnały elektroniczne z czujników, analizuje informacje i porównuje dane zapisane w pamięci komputera. W programie zintegrowanym uwzględniono specyfikę różnych trybów pracy silnika oraz warunki otoczenia, w których musi działać. Jeśli w informacjach zostaną znalezione rozbieżności, komputer wysyła komendy do mechanizmów wykonawczych w celu uzyskania poprawek.
Zastosowanie rozproszonego wtrysku umożliwiło posiadanie systemu do wyłączenia silników dużych wolumenów
Czujniki, które gromadzą informacje o silnikach, działają w połączeniu z ECU. Znajdują się one na różnych częściach konstrukcji silnika. Wśród standardowych urządzeń do gromadzenia danych należą: czujnik przepływu masy; czujnik położenia przepustnicy; czujnik detonacji; czujnik temperatury płynu chłodzącego; czujnik położenia wału korbowego i inne. Silnik 16-zaworowy jest wyposażony w czujnik fazy.
Proces wtrysku jest następujący: czujnik przepływu powietrza mierzy masę wlotu silnika i przesyła dane do komputera. Na podstawie tych informacji i biorąc pod uwagę inne aktualne parametry-temperaturę powietrza i samego silnika, prędkość wału korbowego, stopień i prędkość otwarcia przepustnicy, komputer oblicza optymalną ilość paliwa dla danej objętości powietrza i zapewnia impuls elektryczny o wymaganym czasie trwania na wtryskiwaczach. Akceptując ten impuls, otwierają i wstępnie zajęli paliwo w kolektorze dolotowym.
Zalety i wady silników wtryskowych
Główną zaletą silników benzynowych wtryskowych jest gospodarka. Jest to 10 do 20 procent w porównaniu do silników gaźników. Dodatkowo, jeśli używany jest wtryskiwacz, możliwe jest uzyskanie wyższej mocy z tej samej pojemności silnika. Również niewątpliwą zaletą takich silników są niższe stężenia szkodliwych substancji w gazach spalinowych.
Mniej uważa się za to, że w przypadku uszkodzenia układu wtryskowego, tylko przeszkolony personel może być diagnozowany i naprawiony. Złożoność takich profesjonalnych usług jest główną wadą silników benzynowych wtryskowych.
