Suntikan bahan api dalam enjin petrol. Kelebihan, keburukan dan kemungkinan masalah
Jenis sistem suntikan menentukan parameter enjin dan kos operasi. Ia menjejaskan dinamik, penggunaan bahan api, pelepasan ekzos dan kos penyelenggaraan kereta.
Sejarah aplikasi praktikal suntikan petrol dalam enjin pembakaran dalaman dalam pengangkutan bermula sejak zaman sebelum Perang Dunia Pertama. Walaupun begitu, penerbangan sedang mencari penyelesaian baharu dengan segera yang boleh meningkatkan kecekapan enjin dan mengatasi masalah kuasa dalam pelbagai kedudukan pesawat. Suntikan bahan api, yang pertama kali muncul dalam enjin pesawat V8 Perancis 1903, terbukti berguna. Sehingga tahun 1930 barulah Mercedes 1951 SL yang disuntik bahan api memulakan kerjayanya, secara meluas dianggap sebagai pendahulu dalam bidang itu. Walau bagaimanapun, dalam versi sukan, ia adalah kereta pertama dengan suntikan petrol terus.
Suntikan bahan api elektronik pertama kali digunakan dalam 300 dalam enjin Chrysler 1958. Suntikan petrol berbilang titik mula muncul pada kereta pada tahun 1981, tetapi kebanyakannya digunakan dalam model mewah. Pam elektrik tekanan tinggi telah pun digunakan untuk memastikan tekanan yang betul, tetapi kawalan masih menjadi tanggungjawab mekanik, yang hanya hilang pada tahun 600 dengan tamatnya pengeluaran Mercedes. Sistem suntikan masih mahal dan tidak berubah kepada kereta murah dan popular. Tetapi apabila menjadi perlu pada tahun XNUMX untuk memasang penukar pemangkin pada semua kereta, tanpa mengira kelas mereka, jenis suntikan yang lebih murah perlu dibangunkan.
Kehadiran mangkin memerlukan kawalan yang lebih tepat ke atas komposisi campuran daripada yang boleh disediakan oleh karburetor. Oleh itu dicipta suntikan satu titik, versi kecil "berbilang titik", tetapi mencukupi untuk keperluan kereta murah. Sejak akhir tahun sembilan puluhan, ia mula hilang dari pasaran, digantikan dengan penyuntik berbilang mata, yang kini merupakan sistem bahan api paling popular dalam enjin automotif. Pada tahun 1996, suntikan bahan api terus membuat debut standardnya pada Mitsubishi Carisma. Teknologi baharu memerlukan penambahbaikan yang serius dan pada mulanya menemui beberapa pengikut.
Walau bagaimanapun, dalam menghadapi piawaian gas ekzos yang semakin ketat, yang sejak awal lagi mempunyai pengaruh yang kuat terhadap kemajuan dalam sistem bahan api automotif, pereka akhirnya terpaksa berpindah ke suntikan terus petrol. Dalam penyelesaian terkini, setakat ini jumlahnya sedikit, mereka menggabungkan dua jenis suntikan petrol - berbilang titik tidak langsung dan langsung.
Suntikan Titik Tunggal Tidak Langsung
Dalam sistem suntikan titik tunggal, enjin dikuasakan oleh penyuntik tunggal. Ia dipasang di salur masuk manifold pengambilan. Bahan api dibekalkan di bawah tekanan kira-kira 1 bar. Bahan api beratom bercampur dengan udara di hadapan port pengambilan saluran yang menuju ke silinder individu.
Campuran bahan api-udara disedut ke dalam saluran tanpa dos campuran yang tepat untuk setiap silinder. Disebabkan oleh perbezaan dalam panjang saluran dan kualiti kemasannya, bekalan kuasa ke silinder tidak sekata. Tetapi ada juga faedahnya. Memandangkan laluan campuran bahan api dengan udara dari muncung ke ruang pembakaran adalah panjang, bahan api boleh menyejat dengan baik apabila enjin dipanaskan dengan betul. Dalam cuaca sejuk, bahan api tidak menguap, bulu mengembun pada dinding pengumpul dan sebahagiannya masuk ke dalam ruang pembakaran dalam bentuk titisan. Dalam bentuk ini, ia tidak boleh terbakar sepenuhnya pada kitaran kerja, yang membawa kepada kecekapan enjin yang rendah dalam fasa pemanasan.
Akibat daripada ini adalah peningkatan penggunaan bahan api dan ketoksikan tinggi gas ekzos. Suntikan titik tunggal adalah mudah dan murah, tidak memerlukan banyak bahagian, muncung kompleks dan sistem kawalan lanjutan. Kos pengeluaran yang rendah menyebabkan harga kenderaan yang lebih rendah, dan pembaikan dengan suntikan titik tunggal adalah mudah. Suntikan jenis ini tidak digunakan dalam enjin kereta penumpang moden. Ia hanya boleh didapati dalam model dengan reka bentuk mundur, walaupun dihasilkan di luar Eropah. Satu contoh ialah Samand Iran.
keistimewaan
- Reka bentuk yang ringkas
– Kos pengeluaran dan penyelenggaraan yang rendah
– Ketoksikan rendah gas ekzos apabila enjin panas
kecacatan
– Ketepatan dos bahan api yang rendah
– Penggunaan bahan api yang agak tinggi
– Ketoksikan tinggi gas ekzos dalam fasa pemanasan enjin
– Prestasi lemah dari segi dinamik enjin
Suntikan berbilang titik tidak langsung
Sambungan suntikan tidak langsung satu titik ialah suntikan tidak langsung berbilang titik dengan penyuntik dalam setiap port pengambilan. Bahan api dihantar selepas pendikit, tepat sebelum injap masukan. Penyuntik lebih dekat dengan silinder, tetapi laluan campuran udara/bahan api masih cukup lama untuk bahan api mengewap pada enjin yang panas. Sebaliknya, fasa pemanasan kurang berkecenderungan untuk terkondensasi pada dinding port pengambilan, kerana jarak antara muncung dan silinder adalah lebih pendek. Dalam sistem berbilang titik, bahan api dibekalkan pada tekanan 2 hingga 4 bar.
Penyuntik berasingan untuk setiap silinder memberikan pereka kemungkinan baru sepenuhnya dari segi meningkatkan dinamik enjin, mengurangkan penggunaan bahan api dan mengurangkan pelepasan ekzos. Pada mulanya, tiada sistem kawalan lanjutan digunakan, dan semua muncung memeter bahan api pada masa yang sama. Penyelesaian ini tidak optimum, kerana momen suntikan tidak berlaku dalam setiap silinder pada saat yang paling berfaedah (apabila ia terkena injap pengambilan tertutup). Hanya pembangunan elektronik yang memungkinkan untuk membina sistem kawalan yang lebih maju, berkat suntikan itu mula berfungsi dengan lebih tepat.
Pada mulanya, muncung dibuka secara berpasangan, kemudian sistem suntikan bahan api berurutan dibangunkan, di mana setiap muncung dibuka secara berasingan, pada masa yang optimum untuk silinder tertentu. Penyelesaian ini membolehkan anda memilih dengan tepat dos bahan api untuk setiap strok. Sistem berbilang titik bersiri jauh lebih kompleks daripada sistem satu titik, lebih mahal untuk dikeluarkan dan lebih mahal untuk diselenggara. Walau bagaimanapun, ia membolehkan anda meningkatkan kecekapan enjin dengan ketara dengan penggunaan bahan api yang kurang dan kurang ketoksikan gas ekzos.
keistimewaan
– Ketepatan dos bahan api yang tinggi
– Penggunaan bahan api yang rendah
– Banyak kemungkinan dari segi dinamik enjin
– Ketoksikan rendah gas ekzos
kecacatan
- Kerumitan reka bentuk yang ketara
– Kos pengeluaran dan penyelenggaraan yang agak tinggi
Suntikan langsung
Dalam larutan ini, penyuntik dipasang di dalam silinder dan menyuntik bahan api terus ke dalam kebuk pembakaran. Di satu pihak, ini sangat bermanfaat, kerana ia membolehkan anda dengan cepat menggantikan cas bahan api-udara di atas omboh. Di samping itu, bahan api yang agak sejuk menyejukkan mahkota omboh dan dinding silinder dengan baik, jadi adalah mungkin untuk meningkatkan nisbah mampatan dan memperoleh kecekapan enjin yang lebih tinggi tanpa rasa takut ketukan pembakaran yang buruk.
Enjin suntikan terus direka untuk membakar campuran udara/bahan api yang sangat kurus pada beban enjin yang rendah untuk mencapai penggunaan bahan api yang sangat rendah. Walau bagaimanapun, ternyata ini menyebabkan masalah dengan lebihan nitrogen oksida dalam gas ekzos, untuk menghapuskan yang perlu untuk memasang sistem pembersihan yang sesuai. Pereka bentuk berurusan dengan nitrogen oksida dalam dua cara: dengan menambah rangsangan dan mengurangkan saiz, atau dengan memasang sistem kompleks muncung dua fasa. Amalan juga menunjukkan bahawa dengan suntikan bahan api langsung, fenomena mendapan karbon yang tidak menguntungkan dalam saluran pengambilan silinder dan pada batang injap masuk (penurunan dalam dinamik enjin, peningkatan dalam penggunaan bahan api).
Ini disebabkan oleh fakta bahawa kedua-dua port masuk dan injap masuk tidak disiram dengan campuran bahan api udara, seperti suntikan tidak langsung. Oleh itu, ia tidak dihanyutkan oleh zarah minyak halus yang memasuki sistem sedutan dari sistem pengudaraan kotak engkol. Kekotoran minyak mengeras di bawah pengaruh suhu, mewujudkan lapisan sedimen yang tidak diingini yang semakin tebal.
keistimewaan
– Ketepatan dos bahan api yang sangat tinggi
– Kemungkinan membakar campuran tanpa lemak
– Dinamik enjin yang sangat baik dengan penggunaan bahan api yang rendah
kecacatan
- Reka bentuk yang sangat kompleks
– Kos pengeluaran dan penyelenggaraan yang sangat tinggi
– Masalah dengan lebihan nitrogen oksida dalam gas ekzos
- Mendapan karbon dalam sistem pengambilan
Suntikan dua kali - langsung dan tidak langsung
Reka bentuk sistem suntikan campuran mengambil kesempatan daripada suntikan tidak langsung dan langsung. Suntikan terus berfungsi apabila enjin sejuk. Campuran bahan api/udara mengalir terus ke atas omboh dan pemeluwapan dikecualikan. Apabila enjin panas dan berjalan di bawah beban ringan (pemanduan kelajuan berterusan, pecutan lancar), suntikan terus berhenti berfungsi dan suntikan tidak langsung berbilang titik mengambil alih peranannya. Bahan api menyejat lebih baik, penyuntik sistem suntikan langsung yang sangat mahal tidak berfungsi dan tidak haus, injap masuk dibasuh oleh campuran bahan api-udara, jadi mendapan tidak terbentuk padanya. Pada beban enjin yang tinggi (pecutan kuat, pemanduan pantas), suntikan terus dihidupkan semula, yang memastikan pengisian silinder sangat cepat.
keistimewaan
– Dos bahan api yang sangat tepat
– Penghantaran enjin yang optimum dalam semua keadaan
– Dinamik enjin yang sangat baik dengan penggunaan bahan api yang rendah
– Tiada deposit karbon dalam sistem pengambilan
kecacatan
- Kerumitan reka bentuk yang besar
– Kos pengeluaran dan penyelenggaraan yang sangat tinggi
