Jak funguje systém vstřikování paliva

Aby motor běžel hladce a efektivně, musí být vybaven správným množstvím směsi paliva a vzduchu podle jeho široké škály požadavků.

Systém vstřikování paliva

Tradičně je směs paliva a vzduchu řízena karburátorem, což je nástroj, který není v žádném případě dokonalý.

Jeho hlavní nevýhodou je, že jeden karburátor napájející čtyřválcový motor nemůže dát každému válci přesně stejnou směs paliva a vzduchu, protože některé válce jsou od karburátoru dále než jiné.

Jedním z řešení je osazení dvoukarburátorů, ale ty je obtížné správně naladit. Místo toho je nyní mnoho automobilů vybaveno motory se vstřikováním paliva, kde je palivo dodáváno v přesných dávkách. Takto vybavené motory jsou obvykle účinnější a výkonnější než motory s karburátorem a mohou být také hospodárnější a mají méně jedovatých emisí.

Vstřikování dieselového paliva

Systém vstřikování paliva u vozů s benzínovým motorem je vždy nepřímý, benzín je vstřikován do sacího potrubí nebo sacího otvoru, nikoli přímo do spalovacích komor. To zajišťuje, že palivo je před vstupem do komory dobře promícháno se vzduchem.

Mnoho vznětových motorů však využívá přímé vstřikování, kdy je nafta vstřikována přímo do válce naplněného stlačeným vzduchem. Jiné používají nepřímé vstřikování, při kterém je nafta vstřikována do speciálně tvarované předspalovací komory, která má úzký průchod spojující ji s hlavou válců.

Do válce je nasáván pouze vzduch. Kompresí se zahřívá natolik, že se rozprášené palivo vstřikované na konci kompresního zdvihu samovznítí.

Základní injekce

Všechny moderní systémy vstřikování benzínu používají nepřímé vstřikování. Speciální čerpadlo posílá palivo pod tlakem z palivové nádrže do motorového prostoru, kde je stále pod tlakem distribuováno jednotlivě do každého válce.

V závislosti na konkrétním systému je palivo vstřikováno buď do sacího potrubí, nebo do sacího otvoru přes vstřikovač. Funguje to podobně jako rozprašovací tryska hadice a zajišťuje, že palivo vychází jako jemná mlha. Palivo se mísí se vzduchem procházejícím sacím potrubím nebo portem a směs paliva a vzduchu vstupuje do spalovací komory.

Některé vozy mají vícebodové vstřikování paliva, kde je každý válec napájen vlastním vstřikovačem. To je složité a může to být drahé. Je běžnější mít jednobodové vstřikování, kde jeden vstřikovač zásobuje všechny válce, nebo mít jeden vstřikovač na každé dva válce.

Vstřikovače

Vstřikovače, kterými je palivo rozstřikováno, jsou našroubovány tryskou napřed buď do sacího potrubí nebo do hlavy válců a jsou nakloněny tak, aby sprej paliva směřoval k sacímu ventilu.

Vstřikovače jsou jedním ze dvou typů v závislosti na vstřikovacím systému. První systém používá nepřetržité vstřikování kde je palivo stříkáno do sacího otvoru po celou dobu chodu motoru. Vstřikovač jednoduše funguje jako rozstřikovací tryska, která rozbíjí palivo na jemný rozstřik – ve skutečnosti neřídí průtok paliva. Množství rozstřikovaného paliva zvyšuje nebo snižuje mechanická nebo elektrická řídicí jednotka – jinými slovy, je to stejné jako zapnutí a vypnutí kohoutku.

Dalším oblíbeným systémem je časovaná injekce (pulzní injekce) kde je palivo dodáváno v dávkách, aby se shodovaly se sacím zdvihem válce. Stejně jako u kontinuálního vstřikování lze také časované vstřikování ovládat buď mechanicky nebo elektronicky.

Nejstarší systémy byly ovládány mechanicky. Často se jim říká vstřikování benzínu (zkráceně PI) a průtok paliva je řízen sestavou mechanického regulátoru. Tyto systémy trpí nevýhodami, že jsou mechanicky složité a mají špatnou odezvu na utažení plynu.

Mechanické systémy jsou nyní z velké části nahrazeny elektronickým vstřikováním paliva (zkráceně EFi). Je to díky zvyšující se spolehlivosti a snižujícím se nákladům na elektronické řídicí systémy.

Typy vstřikovačů paliva

Mechanický vstřikovač paliva Lze namontovat dva hlavní typy vstřikovačů v závislosti na tom, zda je vstřikovací systém ovládán mechanicky nebo elektronicky. V mechanickém systému je vstřikovač odpružený do uzavřené polohy a otevírá se tlakem paliva. Elektronický injektor Vstřikovač v elektronickém systému je rovněž držen zavřený pružinou, ale otevírá se elektromagnetem zabudovaným do těleso vstřikovače. Elektronická řídicí jednotka určuje, jak dlouho zůstane vstřikovač otevřený.

Mechanické vstřikování paliva

Mechanický systém vstřikování paliva Lucas

Mechanické vstřikování paliva používalo v 60. a 70. letech 20. století mnoho výrobců u svých výkonnějších sportovních vozů a sportovních sedanů. Jedním typem namontovaným na mnoha britských vozech, včetně Triumph TR6 PI a 2500 PI, byl systém Lucas PI, což je časovaný systém.

Vysokotlaké elektrické palivové čerpadlo namontované v blízkosti palivové nádrže čerpá palivo pod tlakem 100 psi až do palivového akumulátoru. Jedná se v podstatě o krátkodobou nádrž, která udržuje konstantní tlak v přívodu paliva a také žehlí pulsy paliva přicházející z čerpadla.

Z akumulátoru prochází palivo papírovým filtrem a poté je přiváděno do řídicí jednotky dávkování paliva, známé také jako rozdělovač paliva. Tato jednotka je poháněna od vačkového hřídele a jejím úkolem, jak název napovídá, je distribuovat palivo do každého válce ve správný čas a ve správném množství.

Množství vstřikovaného paliva je řízeno klapkovým ventilem umístěným v sání vzduchu motoru. Klapka sedí pod řídicí jednotkou a zvedá se a klesá v reakci na proudění vzduchu – když otevřete plyn, „sání“ z válců zvýší proudění vzduchu a klapka se zvedne. Tím se změní poloha otočného ventilu v řídicí jednotce dávkování, aby bylo možné do válců vstříknout více paliva.

Z dávkovací jednotky je palivo postupně dodáváno do každého ze vstřikovačů. Palivo pak stříká ven do sacího otvoru v hlavě válců. Každý vstřikovač obsahuje pružinový ventil, který je udržován zavřený tlakem pružiny. Ventil se otevře pouze při vstřikování paliva.

U studených startů nemůžete jen zablokovat část proudu vzduchu, aby se obohatila směs paliva a vzduchu, jak je to možné u karburátoru. Místo toho ruční ovládání na přístrojové desce (připomínající knoflík sytiče) nebo u novějších modelů data-term-id="1915">mikroprocesor