La kütuse sissepritse See on süsteem, mis juhib kütust sisepõlemismootoritesse. Aastate jooksul on kütuse sissepritsetehnoloogia märkimisväärselt arenenud, alates karburaatorisüsteemidest kuni kaasaegsete elektrooniliste kütuse sissepritsesüsteemideni (EFI).
Need tehnoloogiad on muutnud tohutult mootorite tõhusust ja võimsust, olles paljude täiustuste võtmeks. Seetõttu näitame siin teile kõike, mida peate nende ja olemasolevate tüüpide kohta teadma...
Mis on kütuse sissepritse?
Kõik survesüütega (diisel) mootorid ja paljud ottomootorid (nt bensiinimootorid, nagu Otto või Wankel) kasutavad teatud tüüpi kütuse sissepritse. Autode masstootmises kasutatavad diiselmootorid tulid kättesaadavaks 1930. aastate lõpus ja 1940. aastate alguses, olles esimesed igapäevaseks kasutamiseks mõeldud sissepritsega mootorid. Bensiinimootoritel kulus selle omaduse omandamiseks veidi kauem aega, esimene jõudis 1950. aastatel ja muutus aktuaalseks 1990. aastate keskel, muutudes tänapäeval normiks.
Automootorites kasutatakse kütuse sissepritsesüsteeme, mis on edasi arenenud mehaanilisest süstimisest elektroonikani. Elektroonilise juhtseadmega juhitavad elektroonilised süsteemid, nagu mitmepunkti- ja otsesissepritse, võimaldavad kütuse täpsemat juhtimist. Kuigi need süsteemid on erinevad, välistavad nad kõik karburatsiooni vajaduse. Kütuse sissepritse parandab mootori efektiivsust ja jõudlust.
Kütuse sissepritsesüsteemi põhifunktsioonid hõlmavad järgmist: kütuse survestamine, mõõtmine ja sissepritse. Mootorisse pihustatava kütuse survestamiseks on vaja seadet, näiteks kütusepumpa. Süsteem peab kindlaks määrama ja kontrollima tarnitava kütuse sobiva koguse. Kütusepihusteid, mis juhivad ka mõõtmist, nimetatakse "sissepritseventiilideks", samas kui kõiki funktsioone täitvaid pihusid nimetatakse seadmepihustiteks.
Kütuse sissepritse tüübid
Siin näeme kõiki neid termineid, mis võivad teid segadusse ajada, kuid see on teile väga selge – otsesissepritse ja kaudsissepritse puhul, mis on kaks sisepõlemismootorite kütusevarustusmeetodit.
kaudne süstimine
Aastal kaudne süstimine, kütus sisestatakse väljaspool põlemiskambrit. Bensiinimootorites süstitakse kütus sisselaskekollektorisse, kust algab õhu-kütuse segu enne silindrisse sisenemist. Kaudsissepritsesüsteem loodi Benzi inseneride poolt 1897. aastal. Kaudsissepritsel on oma plussid ja miinused. Eelised hõlmavad selle lihtsust, madalamat maksumust ja väiksemat koormust, millele mootori sisemised komponendid alluvad.
Vahel alatüübid või tehnoloogiad Otsesissepritsest saame:
- Kollektori sissepritse: Need on levinud bensiinimootorites, nagu Otto mootor ja Wankeli mootor. Kollektori sissepritsesüsteemis segatakse õhk ja kütus väljaspool põlemiskambrit, nii et mootorisse imetakse õhu ja kütuse segu. Peamised kollektori sissepritsesüsteemide tüübid on mitmepunkti- ja ühepunktisissepritse. Need süsteemid kasutavad pidevat või katkendlikku süstimist. Pidevas sissepritsesüsteemis (Bosch K-Jetronic, 1974) voolab kütus kütusepihustitest kogu aeg, kuid muutuva voolukiirusega. Katkendlikud sissepritsesüsteemid võivad olla: järjestikused, milles sissepritse sünkroniseeritakse nii, et see langeks kokku iga silindri sisselaskekäiguga; partii, milles kütus süstitakse silindritesse rühmade kaupa ilma sünkroniseerimiseta; samaaegne, mille puhul kütust süstitakse samaaegselt kõikidesse silindritesse; või individuaalselt silindri kohta, milles mootori juhtseade saab iga silindri sissepritse eraldi reguleerida.
- Mitmepunktiline süstimine– Seda tüüpi pordi sissepritse puhul süstitakse kütust iga silindri sisselaskeklapi kohal asuvatesse sisselaskeavadesse. Lisaks kasutavad nad tavaliselt mitut kütusepihustit, kuigi saadaval on ka tagasilöögiklappidega GM-i keskpordi sissepritsega pihustid.
- Ühe punkti süstimine: on drosselklapi sissepritse tüüp, mis kasutab gaasihoova korpuses olevat pihustit, mis on paigaldatud sarnaselt karburaatorile sisselaskekollektorile. Nagu karburaatoriga sisselaskesüsteemis, segatakse kütus enne sisselaskekollektorisse sisenemist õhuga. Ühe punkti sissepritse oli autotootjatele suhteliselt odav viis heitgaaside vähendamiseks eeskirjade täitmiseks. Samas pole see midagi uut, USA-s on seda kasutatud autodes ja väikeveokites alates 1980. aastast, eurooplastel aga alates 1990. aastast.
- diisli kaudsissepritse: diisel- ja Akroydi mootorites kasutatavad süsteemid, kus on kaks põlemiskambrit: põhipõlemiskamber ja eelkamber ehk eeskamber), mõlemad ühendatud. Kütus süstitakse ainult eelkambrisse (kus see hakkab põlema), mitte otse põhipõlemiskambrisse.
- kuuma pirni süstimine: Tuntud ka kui pooldiislikütus, mille puhul kütus süttib kokkupuutel pirnis oleva kuuma metallpinnaga, millele järgneb suruõhu (hapniku) juhtimine kuuma pirni kambrisse tõusva kolvi abil. Kütuse sisestamisel toimub süttimine ja see, kas see on tugev või nõrk, sõltub pirni siseneva õhu hulgast. Üldiselt kasutatakse seda väikestes mootorites, näiteks kahesilindrilistes kahetaktilistes mootorites.
Otsene süstimine
Aastal otsesissepritse, bensiin või diislikütus süstitakse otse mootori silindrisse. See võimaldab paremat põlemist ja suuremat kütusesäästlikkust. Selle meetodi töötas välja 1950. aastatel peamiselt Rootsi tootja Saab, püüdes parandada mootori efektiivsust. Otsesissepritse eelised hõlmavad suuremat kütusesäästlikkust, väiksemaid heitgaase ja paremat mootori võimsust. Siiski on ka mõningaid miinuseid, nagu mootori kõrgem alghind ja vajadus kvaliteetse kütuse järele.
Otsese süstimise korral saame eristada järgmist alatüübid:
- Tavaline otsesissepritse: on sisepõlemismootorites kütuse kohaletoimetamise protsess, mis asendab kaudse kütuse sissepritse. Otsesissepritse korral süstitakse bensiin või diislikütus otse mootori silindrisse, mis võimaldab paremat põlemist ja kütusesäästlikkust. Tänu sellele on meil suurem kütusesäästlikkus, vähem heitgaase ja parem mootori võimsus. Otsesissepritsesüsteemid on keerulisemad ja nõuavad rohkem hooldust kui traditsioonilised kaudsissepritsesüsteemid.
- Common rail: on elektrooniline kütuse sissepritsesüsteem otsesissepritsega diiselmootoritele. Selle peamine omadus on ühe kütusetoru kasutamine kõigi kütusepihustite jaoks, mis töötab akumulaatorina, milles kütust hoitakse kõrge rõhu all. Kütus juhitakse siinile kõrgsurvepumba abil. Sealt suunatakse see pihustitesse ja seejärel süstitakse otse mootori silindritesse. Sellel on ka suurem kütusesäästlikkus, väiksemad heitkogused ja parem mootori võimsus.
- Üksuse pihusti: See on kõrgsurve kütuse sissepritsesüsteem diiselmootoritele, mis ühendab pihusti otsiku ja sissepritsepumba üheks tükiks. See süsteem, mida tavaliselt määritakse ja jahutatakse kütusega, pakub eeliseid võimsuse ja kütusekulu osas. Kõrgsurve sissepritse võimaldab paremat aurustumist ja tõhusamat hapniku ja kütuse kombineerimist, mille tulemuseks on täielikum ja puhtam põlemine.
- Helix-juhitav muhk- Seda sissepritsemeetodit kasutati varem paljudes diiselmootorites. Süsteemide tüübid hõlmavad selliseid variante nagu postkambriline otsesissepritse, Lanova, sfäärilise põlemiskambriga või G-süsteemiga, Gardneri süsteem või poolkerakujuline põlemiskamber, Sauberi süsteem või toroidaalne põlemiskamber või lame kolb, kus kamber on kolvi ja pea vahel.
- Õhu plahvatus: Surveõhu sissepritse on varajane otsesissepritsesüsteem diiselmootoritele, mis kasutas suruõhku kütuse sisestamiseks põlemiskambrisse. See asendati 1920. aastatel tõhusamate ja kompaktsemate sissepritsesüsteemidega. Rudolf Diesel patenteeris selle süsteemi 1893. aastal.
- M-System või MAM N: See põlemisprotsess M on otsesissepritsesüsteem diiselmootoritele. M-süsteemiga mootorites süstitakse kütust põlemiskambri seintesse, mis asuvad ainult kolvi sees ja on kerakujulised. M-süsteem asendati kaasaegsete diiselmootorite kütuse sissepritsesüsteemidega. Oma eripärade tõttu kasutati M-süsteemi ainult statsionaarsetes rakendustes ja tarbesõidukite mootorites, sellise konstruktsiooniga sõiduautode mootoreid pole kunagi toodetud. M-täht on lühend saksakeelsest sõnast Mittenkugelverfahren, mis tähendab kesksfääri põlemisprotsessi.