Wenn es um die Motorleistung geht, gibt es nur wenige Dinge, die wichtiger sind als die Kraftstofflieferung. Die gesamte Luft, die Sie zwangsweise in die Zylinder einleiten können, wird nichts tun, ohne eine angemessene Menge an Treibstoff zu verbrennen. Als sich die Motoren im Laufe des zwanzigsten Jahrhunderts entwickelten, kam es zu einem Punkt, an dem Vergaser das schwächste Glied im Antriebsstrang in Bezug auf Effizienz und Zuverlässigkeit wurden. Die Kraftstoffeinspritzung ist seither in jedem neuen Fahrzeug Standard.
Kraftstoffinjektoren zerstäuben Gas und ermöglichen eine gleichmäßigere und konsistentere Zündung in der Verbrennungskammer. Im Gegensatz zu Vergasern, die auf dem Vakuum beruhen, das der Motor erzeugt, um Kraftstoff in die Zylinder zu saugen, liefern Kraftstoffeinspritzsysteme präzise ein konsistentes Kraftstoffvolumen. Moderne Autos verwenden elektronische Einspritzsysteme, die von der ECU gesteuert werden.
Der Anstieg der Kraftstoffeinspritzung war so vorhersehbar wie der Anstieg der Popularität von Autos selbst. Um die Wende des 20. Jahrhunderts war es unglaublich, dass ein Fahrzeug 60 Meilen pro Stunde zurücklegte. Um die Wende des 21. Jahrhunderts stöhnten Menschen im Verkehr nur 60 Meilen pro Stunde auf der Autobahn. Autos sind heute verlässlicher und komfortabler für den Komfort und die Sicherheit der Insassen, als man es sich vor einem Jahrhundert hätte vorstellen können.
Was hat die Einspritzung ersetzt?
Kraftstoffeinspritzsysteme wurden als ein Upgrade von Vergasern angeboten, als sie zuerst herauskamen, und sie blieben in dieser Rolle bis in die 1980er Jahre, als sie anfingen, Standardausrüstung für jedes neue Fahrzeug zu werden. Die Kraftstoffeinspritzung bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber der Vergasung, aber letztlich waren es die Produktionskosten, die den Vergaser zum Erliegen brachten.
Für eine ganze Weile waren Vergaser der einfachste und billigste Weg für Autohersteller, Kraftstoff in die Zylinder ihrer Motoren zu liefern. Eine Reihe von Ölknappheit in den 1970er Jahren zwang die Regierung, Kraftstoffverbrauch zu regulieren. Sobald die Hersteller effizientere Vergaserkonstruktionen entwickeln und komplexere Teile herstellen mussten, waren die Kosten für die Herstellung von Vergaserfahrzeugen so hoch, dass die Kraftstoffeinspritzung die kosteneffektivere Lösung wurde.
Für die Verbraucher war das eigentlich eine gute Nachricht. Fahrzeuge mit Kraftstoffeinspritzung fahren konsistenter und erfordern weniger häufig Wartung und Tuning. Auch die Emissionen lassen sich leichter kontrollieren und die Kraftstoffeffizienz wird durch eine effizientere Kraftstofflieferung gesteigert. Es gibt eine Reihe verschiedener Kraftstoffeinspritzsysteme, die jedoch alle in zwei Kategorien eingeteilt werden können: mechanische Kraftstoffeinspritzung und elektronische Kraftstoffeinspritzung.
Elektronische Kraftstoffeinspritzung (EFI)
Die elektronische Kraftstoffeinspritzung ermöglicht eine äußerst genaue Kontrolle darüber, wie viel Kraftstoff in die Zylinder gesprüht wird. Es folgt ein recht unkomplizierter Prozess:
Der Kraftstoff verlässt den Kraftstofftank über die Benzinpumpe. Es fährt durch Kraftstoffleitungen zum Motor.
Das Kraftstoffdruckregler drosselt den Kraftstofffluss und lässt nur eine berechnete Menge zu den Injektoren durch.
Der Kraftstoffdruckregler weiß über ein Signal von der Kraftstoffpumpe, wie viel Kraftstoff zu den Einspritzdüsen geleitet werden muss Luftmassenmesser (MAF). Dieser Sensor verfolgt, wie viel Luft zu irgendeinem Zeitpunkt in den Motor eindringt. Das Gesamtvolumen der Luft, die in den Motor eindringt, zusammen mit dem optimalen Luft / Kraftstoff - Verhältnis, das vom Hersteller festgelegt wird, gibt dem elektronische Kontrolleinheit (ECU) genug Informationen, um die genaue Kraftstoffmenge zu berechnen, die der Motor benötigt.
Die Einspritzdüsen selbst öffnen, um das zerstäubte Gas direkt in den Brennraum oder in einen Drosselkörper einzulassen.
Mechanische Kraftstoffeinspritzung
Die mechanische Kraftstoffeinspritzung wurde vor EFI entwickelt und ebnete den Weg für die Entwicklung der EFI-Technologie. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Systemen besteht darin, dass mechanische Kraftstoffeinspritzsysteme mechanische Vorrichtungen verwenden, um die korrekte Kraftstoffmenge in den Motor zu dosieren. Diese Systeme müssen auf optimale Leistung abgestimmt sein, wie z. B. Vergaser, aber auch über Injektoren Kraftstoff liefern.
Abgesehen davon, dass sie genauer waren, waren diese Systeme keine massive Abweichung von ihren Vergasergegenstücken. Sie waren jedoch äußerst nützlich für Flugzeugmotoren. Vergaser funktionieren nicht gut gegen die Schwerkraft. Um mit den von Flugzeugen verursachten G-Kräften fertig zu werden, wurde eine Treibstoffeinspritzung entwickelt. Ohne Treibstoffeinspritzung hätte der Treibstoffmangel viele Flugzeugtriebwerke während schwieriger Manöver blockiert.
Kraftstoffeinspritzung der Zukunft
In Zukunft wird die Kraftstoffeinspritzung immer präziser und bietet mehr Effizienz und Sicherheit. Jedes Jahr haben Motoren mehr PS und produzieren weniger Abfall pro Pferdestärke.