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Was sind die verschiedenen Arten der Einspritzung in einem Automotor?

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Heute werden wir ein Thema behandeln, von dem wir glauben, dass es für Sie von Interesse sein könnte, und das ist die Kraftstoffeinspritzung. Wir werden versuchen, die Funktionsweise und die Unterschiede zwischen diesen Antriebssystemen in Benzin- und Dieselmotoren in zwei verschiedenen Artikeln zu erklären, da es viele Informationen zu diesem Thema gibt. Die erste betrifft die Benzineinspritzung und die zweite Dieselmotoren.

Einspritzung in Ottomotoren

Vor etwa 30 Jahren verwendeten normale Benzinmotoren, keine Hochleistungsmotoren, sogenannte Vergaser, um Luft und Kraftstoff in der Brennkammer zu mischen.

Vergaser erreichten einen sehr hohen Entwicklungsstand, aber mit dem Aufkommen der Elektronik war es möglich, die Leistung von Vergasern zu übertreffen, jedoch um den Preis erhöhter Anschaffungs- und Wartungskosten. Aus all diesen Gründen wurde dieses System in Wettbewerbsfahrzeugen wie NASCAR verwendet, die bis vor kurzem weiterhin Vergasermotoren verwendeten.

Mit dem Inkrafttreten der neuen, viel strengeren Umweltvorschriften sind Vergaser sehr eingeschränkt geworden. Einspritzsysteme mussten sie daher ersetzen, da sie viel präziser sind und ihren Betrieb entsprechend den verschiedenen Motorparametern steuern können.

Mechanische oder elektronische Einspritzung?

In der ersten Klassifizierung gibt es mechanische und elektronische Steuerungssysteme. Die mechanische Einspritzung wird durch mechanische Input-Output-Signale (kinetische Energie der Ansaugluft, Kraftstoffdruck) verwaltet und geregelt, während bei der elektronischen Einspritzung ihre Primärsignale in elektrische Signale umgewandelt werden, die zur Berechnung der Ausgangssignale verwendet werden. Heute werden mechanische Systeme durch Elektronik unterstützt.

Um Ihnen eine Vorstellung zu geben, beginnt ihr Betrieb im Kraftstofftank, aus dem der Kraftstoff von einer elektrischen Pumpe entnommen wird. Es gelangt durch einen Filter zu den Galerien, wo der Druck durch einen Regler stabilisiert wird.

Vom Hauptkanal werden die Zylinderinjektoren und der Kaltstartinjektor gespeist. Die Menge des eingespritzten Benzins hängt von der vom Motor angesaugten Luftmasse ab, die vom Durchflussmesser mit Klappen und einem Temperatursensor gemessen und an das Steuergerät gemeldet wird. Letzterer berechnet die Zeit, während der die Einspritzdüsen für jeden Motorzyklus geöffnet sein müssen, sowie die Öffnungshäufigkeit der Einspritzdüsen in Abhängigkeit von der Motordrehzahl.

Im Bild unten sehen wir auch die Drosselklappe, deren offene oder geschlossene Position vom Drosselklappenschalter gelesen wird. Der Drosselklappenschalter ermöglicht es uns, die Kraftstoffeinspritzung im Leerlauf abzuschalten, um den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen zu reduzieren.

Beim Kaltstart bleibt das zeitverzögerte Zusatzluftventil noch einige Zeit offen, um den Leerlauf zu beschleunigen.

Luftgemisch und Katalysator

Wenn Sie einen 3-Wege-Katalysator verwenden möchten, muss das Luft-Benzin-Gemisch stearometrisch sein, d. h. die Luft enthält den gesamten Sauerstoff, der zur Reaktion mit dem Kohlenstoff im Kraftstoff erforderlich ist Ganz genau, im Auspuff wird ein O2-Sensor verwendet.

Dieser Detektor wird als Lambda-Sonde bezeichnet. Mit allen Informationen, die die beiden Systeme erhalten, werden wir die Kraftstoffaufnahme korrigieren, um ein stöchiometrisches Gemisch zu erhalten.

Auto-Motor-Diagramm

Die zweite Klassifizierung hängt von der Art des Systems ab, das in den Motoren gemäß ihren unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden soll. Es gibt daher zwei Hauptgruppen:

Einzelpunkteinspritzung bei Ottomotoren

Dieses System verwendet eine einzelne Einspritzdüse, die den Vergaser ersetzt, um den Kraftstoff zuzuführen. Der Kraftstoff wird durch eine gemeinsame Leitung für alle Zylinder geleitet.

In diesem Fall ist die Kraftstoffzufuhr kontinuierlich und wird durch den Einspritzdruck geregelt. Es ist ein System, das zwar sparsamer ist als die Multipoint-Einspritzung, aber viel präziser ist und mehr Möglichkeiten bietet als der Vergaser. Diese Technologie wurde bis vor einigen Jahren bei Kleinfahrzeugen eingesetzt, wurde jedoch durch effizientere Einspritzsysteme ersetzt.

Single-Point-Motor-Einspritzung

Mehrpunkteinspritzung

Diese Technologie weist einen grundlegenden Unterschied zur Monopoint-Einspritzung auf: die Einführung eines Injektors in jedem Zylinder anstelle eines einzigen Injektors für alle Zylinder. Außerdem befindet es sich im Ansaugkrümmer, ganz in der Nähe des Ventils, und leitet den Kraftstoffstrahl zum Ventil. Es findet sich sowohl in Motoren mit indirekter als auch direkter Einspritzung (GDi-Motoren von Mitsubishi und Ide-Motoren von Renault).

Einspritzmotor-Multipoint

Dieses System wiederum ist je nach dem auf den Kraftstoff angewendeten Einspritzmodus in verschiedene Konfigurationen unterteilt. Daher finden wir folgende Einteilung:

Kontinuierliche Injektion

Die Kraftstoffmenge wird durch den Versorgungsdruck des Injektors geregelt. Es ist ein mechanischer Typ, bei dem seine Ruheposition durch eine Nadel erzeugt wird, die durch eine Feder gegen ihren Sitz und die Auslassdüse gedrückt wird. Die Bewegung der Nadel wird durch den Druck verursacht.

Die kontinuierliche Einspritzung bedeutet, dass der Kraftstoff auch bei geschlossenem Einlassventil eingespritzt wird, wobei sich das Benzin in der Leitung ansammelt, bis das Ventil öffnet.

Intermittierende Injektion

Dieses System wird einmal pro Zyklus injiziert. Das Öffnen der Einspritzdüsen wird durch ein elektrisches Signal gesteuert. Die Düsennadel wird elektromagnetisch angehoben.

Gleichzeitige Injektion

Es basiert auf einer Abwandlung der intermittierenden Einspritzung, bei der der Kraftstoff von allen Injektoren gleichzeitig in die Zylinder eingespritzt wird, d.h. sie öffnen und schließen alle Injektoren gleichzeitig.

Sequenzielle Injektion

In diesem Fall fördert jeder Injektor während der Ansaugphase Kraftstoff in seinen Zylinder und nutzt den Luftstrom, um ein homogeneres Gemisch zu erzeugen und so den Verbrennungsprozess zu verbessern.

Ein moderneres System ist das integrierte Einspritz- und Zündsystem, bei dem ein Steuergerät sowohl die Einspritzung als auch die elektrische Zündung des Motors verwaltet.

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