možná Jste četli nebo slyšeli jednu z vaší oblíbené Auto Tech redaktoři mluví o přímé vstřikování benzinu a jak to je jeden z „big technologií“, které je pomáhá udržet téměř 200 rok-starý spalovací motor živý i do 21.století. V tomto týdenním čísle ABC of Car Tech, vysvětlím, co je sakra přímé vstřikování benzínu a proč byste se měli starat, jestli je to v motoru vašeho dalšího auta nebo ne.
jak fungovalo vstřikování paliva před přímým vstřikováním?
moderní benzínový spalovací motor (ICE) potřebuje tři věci, aby roztočil klikový hřídel: okysličený vzduch, palivo a jiskru, aby vzduch a palivo explodovaly. Vzduch je nasáván přes sací, kde je to měřeno auto je Hmotnostní Průtok Vzduchu (MAF) před předáním do sběrného sacího potrubí, kde jeden příjem cesta je rozdělena do čtyř do osmi příjem běžců, z nichž každá vede do jednoho z vašeho vozidla válcové spalovací komory. Někde podél linie, nasávací nálož je smíchána s palivem, než zapalovací svíčka způsobí, že se vše rozběhne uvnitř spalovací komory. Tohle je pro většinu z vás LED 101, jsem si jistý.
Zpátky v dávných dnech technologie motorů, karburátorů a jednobodové vstřikování paliva systémy, jejich relativně nepřesné vzduchu a paliva, míchání nebo dokonce před sacím potrubí, přidáním asi správné množství paliva pro celý bankovní válců. Z větší části každá spalovací komora dostala to, co potřebovala. Nicméně, v závislosti na konstrukci sací potrubí, toto sbližování by mohlo mít za následek válců nejblíže ke karburátoru nebo vstřikovače paliva stále příliš mnoho paliva (běží bohatý), zatímco válců nejdál dostal trochu příliš malý (běží libové). Zkušený tuner karburátoru (nebo inteligentní počítač s motorem) mohl zabránit tomu, aby se věci vymkly kontrole, ale i nejlepší melodie byla omezena konstrukcí sacího potrubí.
drtivá většina moderních automobilů pomocí vícebodové vstřikování (MPFI) setup (také známý jako port injection). Zde je návod, jak to funguje: spíše než používat jeden vstřikovací ventil, který spreje o správné množství paliva, každý z jednotlivých příjem běžců má vlastní vstřikovač (nebo vstřikovače), který přidává stříkací částečky paliva do nasávaného vzduchu z tlakové vstřikovače. Směs vzduchu a paliva je vtažena do otevřeného otvoru a do spalovací komory ustupujícím pístem. Sací ventil se pak zavře a výbušné spalování se děje v nyní uzavřeném válci.
z větší části je MPFI v pohodě a dandy. To je určitě mnohem efektivnější než starší carburated a SPFI systémy díky své schopnosti přizpůsobit množství paliva přidány do sání pro jednotlivé válce, vyrovnání dříve štíhlá a bohaté válce na extrémních koncích potrubí, zlepšení energie a snížení plýtvání palivem. Tak, proč opravit to, co není účinně rozbité?
jak přímé vstřikování zlepšuje výkon?
možná Jste si všimli, že během skoků z karburátorové na SPFI na MPFI, bod, ve kterém palivo je přidán do sacího poplatek se přestěhovala před škrticí klapky na sběrné sací potrubí a dále do jednotlivých příjem běžci, blíže a blíže ke spalovací komoře. Přímé vstřikování posouvá tento vývoj na další úroveň umístěním injektoru do spalovací komory. Pohybem vstřikovače do spalovací komory získává přímé vstřikování benzínu (GDI) několik výhod oproti dříve diskutovaným systémům.
Tím, že vstřikovače uvnitř válce, motor je počítač získá i větší přesnost, kontrolu nad množstvím paliva během sacího zdvihu, dále optimalizace směs vzduch/palivo, aby se vytvořit čisté spalování výbuchu s velmi málo nevyužitého paliva a zvýšení výkonu.
systém GDI má také větší flexibilitu, pokud jde o přidání paliva do spalovacího cyklu. Systémy MPFI mohou přidávat palivo pouze během sacího zdvihu pístu, když je sací ventil otevřený. GDI může přidávat palivo, kdykoli to potřebuje. Například některé motory GDI mohou nastavit časování tak, aby se během kompresního zdvihu vstřikovalo menší množství paliva, což vytváří mnohem menší, řízený výbuch ve válci. Tento tzv. ultra lean burn režim obětovat trochu úplně moc, ale výrazně snižuje množství použitého paliva v době, kdy vozidlo vyžaduje velmi málo grunt (volnoběh, setrvačné jízdy, zpomalení, atd.).
motory GDI také rychleji reagují na tyto změny časování a množství přídavku paliva, což zvyšuje jízdní vlastnosti. Navíc, vozidlo je schopen rychle se přizpůsobit na základě vstupů ze senzorů umístěných po proudu od spalovací komory, udržování špinavé emisí fouká z vyfuku v šachu.
Některé automobilky mají dokonce experimentoval s pomocí GDI na oheň další výbuch paliva do válce, vytvořit sekundární exploze během spalovacího cyklu, což vede k potenciálně ještě více výkonu a efektivity.
zde je zábavný fakt: technologie přímého vstřikování není ve skutečnosti tak nová, jak si myslíte. Tato technologie existuje již od roku 1920 pro benzínové motory a ve skutečnosti se již používá ve většině dieselových motorů.
existují nějaké potenciální nevýhody GDI?
možná se ptáte: „pokud je GDI tak skvělý, proč to není v každém novém autě?“
jedním z důvodů je, že výrobní přímým vstřikováním motor je dražší kvůli složitosti součásti, což znamená, že auto motor nakonec pravomoci by také být dražší koupit. Například vstřikovače na motoru GDI musí být robustnější než vstřikovače portů, aby odolaly teplu a tlaku stovek (nebo dokonce tisíců) malých výbuchů za minutu. Navíc, protože systém GDI musí být schopen vstřikovat palivo do tlakové spalovací komory, musí být palivová potrubí dodávající benzín ještě vyšší v kompresi. Palivové systémy GDI mohou běžet na mnoho tisíc psi oproti 40 na 60 psi vstřikovacích systémů portů.
cena těchto komponent klesá, ale obecně a prozatím je vstřikování portů levnější a „dost dobré“ pro většinu úsporných automobilů.
Navíc, někteří majitelé a správci GDI motory (zejména vyšší výkon, přeplňované modely) uvádějí, že přímé-systémy vstřikování vidět zvýšená tvorba karbonu v pozadí jejich sací ventily, což vede ke snížení proudění vzduchu a výkon v průběhu času. Rychlé vyhledávání Google přináší stránku po stránce neoficiálních zpráv o tomto problému. Nahromadění dochází, protože ve většině aut nasávaného vzduchu je, upřímně řečeno, trochu špinavé-i s filtry vzduchu v místě, moderní recirkulace výfukových plynů, systémy a kliková skříň větrací systémy mohou přidat trochu bláta na příjem náboj — a bez portu vstřikovače stříkání benzínu (a detergenty, které obsahuje) na ventily, věci mohou dostat docela špinavé v průběhu mnoha tisíc kilometrů.
přímé vstřikování funguje dobře s jinými technologiemi motorů
výrobci automobilů hledají nejrůznější nové způsoby, jak dále vylepšit spalovací motor pomocí technologie přímého vstřikování. Například, některé automobilky (včetně Ford, Audi a BMW) jsou pomocí GDI v kombinaci s přeplňováním vytvořit low-vysídlení motory, které se dostanou malou účinnost motoru s velkým výkonem motoru.
Toyota nabídl svou D-4S vstřikování paliva systém pro řadu let, s některými modely jeho 3,5-litrový V-6 motor. D-4S používá kombinaci přímé i portové injekce pro smíchání nejlepších vlastností obou systémů. Jak je vysvětleno v tomto článku z Wards Auto, port systém vstřikování rukojeti čisté spuštění, přímé vstřikování rukojeti plné zatížení, zrychlení, a oba systémy pracují v tandemu, aby se rovnováha všechno mezi tím. Tento D4-S systém je také používán na 2,0-litrový boxer, čtyřválec, který pohání Scion FR-S a Subaru BRZ.