Wie funktioniert das Kraftstoffsystem in einem modernen Auto? 2020 |Artikel

Wie funktioniert das Kraftstoffsystem in einem modernen Auto?


Autos haben sich in den letzten zehn Jahren enorm entwickelt, und das größte Problem, mit dem sich die Hersteller bei diesen Fortschritten konfrontiert sahen, war die Menge an Kraftstoff, die vom Motor verbraucht wurde. Folglich können die Kraftstoffsysteme moderner Autos sehr komplex werden. Glücklicherweise erfordern die komplexesten Wege, Kraftstoff zu sparen, die Programmierung im Steuergerät. Physikalisch gesehen gibt es unter den Motorhauben moderner Autos nur eine Handvoll Kraftstoffsystem-Layouts.

Es beginnt an der Pumpe

Der Gastank eines Autos ist dafür verantwortlich, den größten Teil des Gases im Kraftstoffsystem zu halten. Dieser Tank kann von außen über ein kleines Loch gefüllt werden, das bei Nichtgebrauch mit einer Tankkappe verschlossen wird. Das Gas durchläuft dann ein paar Schritte, bevor es den Motor erreicht:

  • Das Gas tritt zuerst in die Benzinpumpe. Die Kraftstoffpumpe fördert physikalisch Kraftstoff aus dem Gastank. Einige Fahrzeuge haben mehrere Kraftstoffpumpen (oder sogar mehrere Gastanks), aber das System funktioniert immer noch gleich. Der Vorteil mehrerer Pumpen besteht darin, dass der Kraftstoff bei Kurvenfahrten oder Schrägfahrten nicht von einem Ende des Tanks zum anderen schwappen kann und die Kraftstoffpumpen trocken bleiben. Mindestens eine Pumpe wird zu jeder Zeit mit Kraftstoff versorgt.

  • Die Pumpe schiebt Benzin in die Kraftstoffleitungen. In den meisten Fahrzeugen gibt es Hartmetall-Kraftstoffleitungen, die den Kraftstoff vom Tank zum Motor leiten. Sie werden entlang von Teilen des Fahrzeugs gefahren, wo sie den Elementen nicht zu sehr ausgesetzt sind und nicht zu heiß aus dem Auspuff oder anderen Komponenten werden.

  • Bevor es an den Motor gelangen kann, muss das Gas durch die Kraftstofffilter. Der Kraftstofffilter entfernt Verunreinigungen oder Ablagerungen vom Benzin bevor es in den Motor gelangt. Dies ist ein sehr wichtiger Schritt und ein sauberer Kraftstofffilter ist der Schlüssel zu einem langlebigen und sauber laufenden Motor.

  • Schließlich erreicht das Gas den Motor. Aber wie kommt es in die Brennkammer?

Die Wunder der Einspritzung

Für den größten Teil des 20. Jahrhunderts waren Vergaser dafür verantwortlich, Benzin zu nehmen und es mit der entsprechenden Menge an Luft zur Zündung in der Brennkammer zu vermischen. Ein Vergaser beruht auf dem Ansaugdruck, der vom Motor selbst erzeugt wird, um Luft anzusaugen. Diese Luft trägt Kraftstoff mit sich, der auch im Vergaser vorhanden ist. Dieses relativ einfache Design funktioniert ziemlich gut, leidet aber, wenn die Anforderungen des Motors bei unterschiedlichen Drehzahlen differieren. Da die Drosselklappe entscheidet, wie viel des Luft / Kraftstoff-Gemischs der Vergaser in den Motor einlässt, wird der Kraftstoff in einer linearen Art und Weise eingeleitet, wobei mehr Drossel gleich mehr Kraftstoff ist. Wenn der Motor bei 5000 U / min 30% mehr Kraftstoff benötigt als bei 4000 U / min, würde ein Vergaser Schwierigkeiten haben, ihn reibungslos laufen zu lassen.

Kraftstoffeinspritzsysteme

Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Kraftstoffeinspritzung erzeugt. Anstatt die Maschine allein über ihren eigenen Druck ansaugen zu lassen, verwendet die elektronische Kraftstoffeinspritzung einen Kraftstoffdruckregler, um ein konstantes Vakuum des Drucks, der den Kraftstoff ansaugt, auf Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zu halten, die einen Gasnebel in die Verbrennungskammern sprühen. Es gibt Einpunkt-Kraftstoffeinspritzsysteme, die Benzin in einen mit Luft gemischten Drosselkörper einführen. Dieses Luft / Kraftstoff-Gemisch tritt dann bei Bedarf in alle Brennkammern ein. Direkte Kraftstoffeinspritzsysteme (auch als Saugrohreinspritzung bezeichnet) weisen Einspritzdüsen auf, die Kraftstoff direkt in die einzelnen Brennräume liefern und mindestens eine Einspritzdüse pro Zylinder aufweisen.

Mechanische Kraftstoffeinspritzung

Genau wie bei Armbanduhren kann die Einspritzung elektronisch oder mechanisch arbeiten. Die mechanische Kraftstoffeinspritzung ist heutzutage nicht sehr populär, da sie wartungsintensiver ist und länger braucht, um sich auf eine bestimmte Anwendung einzustellen. Bei der mechanischen Kraftstoffeinspritzung wird die in den Motor eintretende Luftmenge und die in die Einspritzdüsen gelangende Kraftstoffmenge mechanisch gemessen. Dies macht es schwieriger zu kalibrieren.

Elektronische Kraftstoffeinspritzung

Die elektronische Kraftstoffeinspritzung kann so programmiert werden, dass sie für einen bestimmten Zweck wie Abschlepp- oder Drag-Racing am besten funktioniert, und diese elektronische Abstimmung benötigt weniger Zeit als die mechanische Kraftstoffeinspritzung und muss nicht so viel wie ein Vergaser-System neu eingestellt werden.

Letztlich wird das Kraftstoffsystem moderner Autos wie viele andere von der ECU gesteuert. Dies ist jedoch keine schlechte Sache, da Motorprobleme und andere Probleme in einigen Fällen mit einem Software-Update gelöst werden können. Darüber hinaus können die Mechaniker mit der elektronischen Steuerung Daten einfach und konsistent aus dem Motor abrufen. Die elektronische Kraftstoffeinspritzung bietet Verbrauchern eine bessere Kraftstoffkilometerleistung und eine gleichmäßigere Leistung.

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