Πώς λειτουργεί ο ψεκασμός καυσίμου;
περιεχόμενο
Όσον αφορά την απόδοση του κινητήρα, υπάρχουν λίγα πράγματα πιο σημαντικά από την παράδοση καυσίμου. Όλος ο αέρας που μπορείτε να πιέσετε στους κυλίνδρους δεν θα κάνει τίποτα χωρίς τη σωστή ποσότητα καυσίμου για καύση. Καθώς οι κινητήρες αναπτύχθηκαν κατά τη διάρκεια του εικοστού αιώνα, ήρθε ένα σημείο όπου τα καρμπυρατέρ έγιναν ο πιο αδύναμος κρίκος στο κιβώτιο ταχυτήτων όσον αφορά την απόδοση και την αξιοπιστία. Έκτοτε, ο ψεκασμός καυσίμου έχει γίνει τυπικό χαρακτηριστικό σε κάθε νέο αυτοκίνητο.
Τα μπεκ ψεκασμού καυσίμου ψεκάζουν το αέριο, παρέχοντας πιο ομοιόμορφη και συνεπή ανάφλεξη στο θάλαμο καύσης. Σε αντίθεση με τα καρμπυρατέρ, τα οποία βασίζονται στο κενό που δημιουργείται από τον κινητήρα για την παροχή καυσίμου στους κυλίνδρους, τα συστήματα ψεκασμού καυσίμου παρέχουν με ακρίβεια σταθερό όγκο καυσίμου. Τα σύγχρονα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν ηλεκτρονικά συστήματα ψεκασμού καυσίμου που ελέγχονται από την ECU.
Η αύξηση του ψεκασμού καυσίμου ήταν τόσο προβλέψιμη όσο και η αύξηση της δημοτικότητας των ίδιων των αυτοκινήτων. Στις αρχές του 20ου αιώνα, ήταν απίστευτο για ένα αυτοκίνητο να φτάσει τα 60 mph. Στο γύρισμα του 21ου αιώνα, οι άνθρωποι γκρίνιαζαν για μποτιλιαρίσματα που κινούνταν στους αυτοκινητόδρομους με μόλις 60 μίλια την ώρα. Τα αυτοκίνητα σήμερα είναι πιο αξιόπιστα και πιο προσανατολισμένα στην άνεση και την ασφάλεια των επιβατών από ό,τι θα μπορούσε να φανταστεί κανείς πριν από έναν αιώνα.
Τι αντικατέστησε τον ψεκασμό καυσίμου;
Τα συστήματα έγχυσης καυσίμου προσφέρθηκαν ως αναβαθμίσεις στα καρμπυρατέρ όταν πρωτοεμφανίστηκαν και παρέμειναν σε αυτόν τον ρόλο μέχρι τη δεκαετία του 1980, όταν έγιναν βασικός εξοπλισμός σε κάθε νέο αυτοκίνητο. Ο ψεκασμός καυσίμου προσφέρει μια σειρά από πλεονεκτήματα σε σχέση με ένα καρμπυρατέρ, αλλά τελικά το κόστος παραγωγής σκότωσε το καρμπυρατέρ.
Για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα καρμπυρατέρ ήταν ο ευκολότερος και φθηνότερος τρόπος για τους κατασκευαστές αυτοκινήτων να προμηθεύουν καύσιμο στους κυλίνδρους του κινητήρα τους. Μια σειρά από ελλείψεις πετρελαίου στη δεκαετία του 1970 ανάγκασαν την κυβέρνηση να ρυθμίσει την οικονομία καυσίμου των αυτοκινήτων. Καθώς οι κατασκευαστές χρειαζόταν να αναπτύξουν πιο αποδοτικά σχέδια καρμπυρατέρ και να παράγουν πιο σύνθετα εξαρτήματα, το κόστος παραγωγής αυτοκινήτων με καρμπυρατέρ έγινε αρκετά υψηλό ώστε ο ψεκασμός καυσίμου έγινε μια πιο οικονομική λύση.
Για τους καταναλωτές, αυτά ήταν υπέροχα νέα. Τα οχήματα με έγχυση καυσίμου οδηγούν με μεγαλύτερη συνέπεια και απαιτούν λιγότερη συντήρηση και ρυθμίσεις. Οι εκπομπές ρύπων είναι επίσης πιο εύκολο να ελέγχονται και η οικονομία καυσίμου ενισχύεται με πιο αποτελεσματική παροχή καυσίμου. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά συστήματα ψεκασμού καυσίμου, αλλά όλα μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: μηχανικό ψεκασμό καυσίμου και ηλεκτρονικό ψεκασμό καυσίμου.
Ηλεκτρονική έγχυση καυσίμου (EFI)
Ο ηλεκτρονικός ψεκασμός καυσίμου επιτρέπει πολύ ακριβή έλεγχο της ποσότητας καυσίμου που ψεκάζεται στους κυλίνδρους. Ακολουθεί μια αρκετά απλή διαδικασία:
Το καύσιμο εξέρχεται από τη δεξαμενή καυσίμου αντλία καυσίμου. Περνάει από τις γραμμές καυσίμου στον κινητήρα.
Κουλοχέρης έλεγχος πίεσης καυσίμου περιορίζει τη ροή του καυσίμου και περνά μόνο την υπολογιζόμενη ποσότητα στα μπεκ.
Ο ρυθμιστής πίεσης καυσίμου γνωρίζει πόσο καύσιμο πρέπει να περάσει στα μπεκ, σύμφωνα με ένα σήμα από αισθητήρας ροής μάζας αέρα (MAF). Αυτός ο αισθητήρας παρακολουθεί πόσος αέρας εισέρχεται στον κινητήρα ανά πάσα στιγμή. Ο συνολικός όγκος αέρα που εισέρχεται στον κινητήρα, μαζί με τη βέλτιστη αναλογία αέρα/καυσίμου που έχει ορίσει ο κατασκευαστής, δίνει ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου (ECU) αρκετές πληροφορίες για τον υπολογισμό της ακριβούς ποσότητας καυσίμου που χρειάζεται ο κινητήρας.
Τα ίδια τα μπεκ ψεκασμού καυσίμου ανοίγουν για να αφήσουν το εξατμισμένο αέριο απευθείας στον θάλαμο καύσης ή στο σώμα του γκαζιού.
Μηχανικός ψεκασμός καυσίμου
Ο μηχανικός ψεκασμός καυσίμου αναπτύχθηκε πριν από το EFI και άνοιξε το δρόμο για την ανάπτυξη της τεχνολογίας EFI. Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο συστημάτων είναι ότι τα συστήματα μηχανικής έγχυσης καυσίμου χρησιμοποιούν μηχανικές συσκευές για τη διανομή της σωστής ποσότητας καυσίμου στον κινητήρα. Αυτά τα συστήματα πρέπει να ρυθμιστούν για βέλτιστη απόδοση, όπως τα καρμπυρατέρ, αλλά και να παρέχουν καύσιμο μέσω μπεκ.
Εκτός από το ότι είναι πιο ακριβή, αυτά τα συστήματα δεν διέφεραν πολύ από τα αντίστοιχα με καρμπυρατέρ. Ωστόσο, ήταν εξαιρετικά χρήσιμα για κινητήρες αεροσκαφών. Τα καρμπυρατέρ δεν λειτουργούν καλά ενάντια στη βαρύτητα. Για την αντιμετώπιση των δυνάμεων g που δημιουργούνται από τα αεροσκάφη, αναπτύχθηκε η έγχυση καυσίμου. Χωρίς έγχυση καυσίμου, η έλλειψη καυσίμου θα προκαλούσε τη διακοπή λειτουργίας πολλών κινητήρων αεροσκαφών κατά τη διάρκεια δύσκολων ελιγμών.
Έγχυση καυσίμου του μέλλοντος
Στο μέλλον, ο ψεκασμός καυσίμου θα γίνεται όλο και πιο ακριβής και θα παρέχει ολοένα υψηλότερη απόδοση και ασφάλεια. Κάθε χρόνο οι κινητήρες έχουν περισσότερη ιπποδύναμη και παράγουν λιγότερα απόβλητα ανά ίππο.
