Så fungerar ett bränsleinsprutningssystem

För att motorn ska gå smidigt och effektivt måste den förses med rätt mängd bränsle/luftblandning i enlighet med dess breda behov.

Ett bränsleinsprutningssystem

Traditionellt styrs bränsle/luftblandningen av förgasaren, ett instrument som inte på något sätt är perfekt.

Dess största nackdel är att en enstaka förgasare som försörjer en fyrcylindrig motor inte kan ge varje cylinder exakt samma bränsle/luftblandning eftersom vissa av cylindrarna är längre bort från förgasaren än andra.

En lösning är att montera dubbla förgasare, men dessa är svåra att trimma rätt. Istället förses nu många bilar med bränsleinsprutade motorer där bränslet levereras i exakta skurar. Motorer så utrustade är vanligtvis effektivare och kraftfullare än förgasade, och de kan också vara mer ekonomiska och ha mindre giftiga utsläpp.

Dieselbränsleinsprutning

Bränsleinsprutningssystemet i bensindrivna bilar är alltid indirekt, bensin sprutas in i inloppsgrenröret eller inloppsporten snarare än direkt in i förbränningskamrarna. Detta säkerställer att bränslet blandas väl med luften innan det kommer in i kammaren.

Många dieselmotorer använder dock direktinsprutning där dieseln sprutas in direkt i cylindern fylld med tryckluft. Andra använder indirekt insprutning där dieselbränslet sprutas in i den speciellt formade förförbränningskammaren som har en smal passage som förbinder den med cylinderhuvudet.

Endast luft sugs in i cylindern. Den värms upp så mycket genom kompression att finfördelat bränsle som sprutas in i slutet av kompressionsslaget självantänder.

Grundinjektion

Alla moderna bensininsprutningssystem använder indirekt insprutning. En speciell pump skickar bränslet under tryck från bränsletanken till motorrummet där det, fortfarande under tryck, fördelas individuellt till varje cylinder.

Beroende på det specifika systemet skjuts bränslet in i antingen inloppsgrenröret eller inloppsporten via en injektor. Detta fungerar ungefär som spraymunstycket på en slang, vilket säkerställer att bränslet kommer ut som en fin dimma. Bränslet blandas med luften som passerar genom inloppsgrenröret eller porten och bränsle/luftblandningen kommer in i förbränningskammaren.

Vissa bilar har flerpunkts bränsleinsprutning där varje cylinder matas av sin egen insprutare. Detta är komplicerat och kan bli dyrt. Det är vanligare att ha enpunktsinsprutning där en enda injektor matar alla cylindrarna, eller att ha en injektor till varannan cylindrar.

Injektorer

Injektorerna genom vilka bränslet sprutas skruvas med munstycket först i antingen insugningsröret eller cylinderhuvudet och är vinklade så att bränslesprayen skjuts mot inloppsventilen.

Injektorerna är en av två typer, beroende på injektionssystem. Det första systemet använder kontinuerlig injektion där bränslet sprutas in i inloppsporten hela tiden motorn är igång. Injektorn fungerar helt enkelt som ett spraymunstycke för att bryta upp bränslet till en fin spray - den styr faktiskt inte bränsleflödet. Mängden bränsle som sprutas ökas eller minskas av en mekanisk eller elektrisk styrenhet - det är med andra ord precis som att vrida på och stänga av en kran.

Det andra populära systemet är tidsinställd injektion (pulsad injektion) där bränslet levereras i skurar för att sammanfalla med cylinderns insugningsslag. Precis som med kontinuerlig injektion kan tidsinställd injektion också styras antingen mekaniskt eller elektroniskt.

De tidigaste systemen var mekaniskt styrda. De kallas ofta bensininsprutning (PI förkortas) och bränsleflödet styrs av en mekanisk regulatorenhet. Dessa system lider av nackdelarna med att vara mekaniskt komplexa och ha dålig respons på att backa av gasen.

Mekaniska system har nu i stort sett ersatts av elektronisk bränsleinsprutning (känd som EFi för kort). Detta tack vare den ökande tillförlitligheten och minskade kostnaderna för elektroniska styrsystem.

Typer av bränsleinsprutare

En mekanisk bränsleinsprutare Två huvudtyper av injektorer kan monteras, beroende på om insprutningssystemet är mekaniskt eller elektroniskt styrt. I ett mekaniskt system är injektorn fjäderbelastad till stängt läge och öppnas av bränsletrycket. En elektronisk injektor Injektorn i ett elektroniskt system hålls också stängd av en fjäder, men öppnas av en elektromagnet inbyggd i injektorkropp. Den elektroniska styrenheten bestämmer hur länge injektorn är öppen.

Mekanisk bränsleinsprutning

Lucas mekaniska bränsleinsprutningssystem

Mekanisk bränsleinsprutning användes på 1960- och 1970-talen av många tillverkare på deras högpresterande sportbilar och sportsalonger. En typ som passade många brittiska bilar, inklusive Triumph TR6 PI och 2500 PI, var Lucas PI-systemet, som är ett tidsstyrt system.

En elektrisk högtrycksbränslepump monterad nära bränsletanken pumpar bränsle med ett tryck på 100psi upp till en bränsleackumulator. Detta är i grunden en kortvarig reservoar som håller bränsletillförseltrycket konstant och även stryker ut bränslepulserna som kommer upp från pumpen.

Från ackumulatorn passerar bränslet genom ett papperselementfilter och matas sedan in i bränslemätningsstyrenheten, även känd som bränslefördelaren. Denna enhet drivs från kamaxeln och dess uppgift, som namnet antyder, är att fördela bränslet till varje cylinder, vid rätt tidpunkt och i rätt mängd.

Mängden bränsle som sprutas in styrs av en klaffventil placerad i motorns luftintag. Klaffen sitter under styrenheten och stiger och faller som svar på luftflödet - när du öppnar gasreglaget ökar "suget" från cylindrarna luftflödet och klaffen stiger. Detta ändrar läget för en växelventil i doseringsstyrenheten så att mer bränsle kan sprutas in i cylindrarna.

Från doseringsenheten levereras bränslet till var och en av injektorerna i tur och ordning. Bränslet sprutar sedan ut i inloppsporten i cylinderhuvudet. Varje injektor innehåller en fjäderbelastad ventil som hålls stängd av sitt fjädertryck. Ventilen öppnar endast när bränslet sprutas in.

För kallstart kan du inte bara blockera en del av luftflödet för att berika bränsle/luftblandningen som du kan med en förgasare. Istället en manuell kontroll på instrumentbrädan (liknar en chokeknopp) eller, på senare modeller, en data-term-id="1915">mikroprocessor