Инжекцион

Впръскване на горивото

Впръскване на гориво е система за допускане на гориво в двигателя с вътрешно горене. Тя се превърна в основната система за подаване на гориво, използвана в автомобилните двигатели, като заменя карбураторите през 1980-те и 1990-те.
Разнообразие от инжекционни системи са съществували след първа употреба на двигателя с вътрешно горене.
Съвременните системи за впръскване на горивото, са проектирани специално за вида на използваното гориво. Някои системи са предназначени за няколко степени на гориво (като се използва сензори, за да се адаптира настройка за горивото, което се използва в момента). Повечето системи за впръскване на гориво са за бензин или дизел приложения.

Цели

Функционалните цели на системите за впръскване на гориво могат да варират. Всички имат основната задача да доставят гориво на процеса на горене, но това е дизайнерско решение, как дадена система е оптимизирана. Има няколко конкуриращи се цели, като например:
• изходна мощност
• горивна ефективност
• стойности на емисиите
• възможност за ползване на алтернативни горива
• надеждност
• управляемост и плавна работа
• първоначални разходи
• разходи за поддръжка
• диагностичния капацитет
• двигателен тунинг

Модерната цифрова електронна система за впръскване на гориво е по-способна за оптимизиране на тези конкуриращи се цели, в съответствие в сравнение с предишните системи за доставка на гориво (като карбуратори).
Оперативните ползи за водача на горивен инжекцион автомобил включват по-гладка и по-надеждна работа на дроселовата клапа и по-лесно и по-надеждно стартиране на двигателя, по-добра работа при изключително ниски или високи температури на околната среда, увеличаване на интервалите на поддръжка, както и повишаване на ефективността на гориво.

История и развитие

Херберт Aкроуд Стюарт разработва първото устройство с дизайн, подобен на съвременното впръскване на горивото, като се използва помпа с инжектор. Системата е доусъвършенствана от Роберт Бош и Рудолф Дизел и е ползвана при дизелите от средата на 1920 г.
Първото използване на директно впръскване на бензин (т.е. инжектиране на бензин) е на двигателя Hesselman, изобретен от шведския инженер Йонас Хеселман през 1925 г. По време на Втората световна война въплъщение на работата над дизайна на инжекциона са Junkers Jumo 210, Daimler-Benz DB 601, BMW 801, версията Shvetsov на 82FN (M-82FN) и по-късно на R-3350, използвани в Superfortress Б-29. Поради военновременната отношенията между Германия и Япония, Mitsubishi също има два радиални двигатели за въздухоплавателни средства, използващи впръскване на горивото, наречени Mitsubishi Kinsei.
Alfa Romeo тества една от първите електронни системи за инжектиране (Capronni-Fuscaldo) в Alfa Romeo 6C2500 с тяло Ala spessa през 1940 г. на състезанието Mille Miglia. Двигателят има шест електрически инжектори и са хранени с полувисоко налягане чрез циркулационна система на горивната помпа.
Една от първите комерсиални бензинови инжекционни системи е механичната система, разработена от Bosch и въведена през 1952 г. на Goliat GP700 и Gutbrod Superior 600. Тази система използва нормална бензинова помпа за гориво, за да осигури гориво за механично задвижване на инжекционната помпа, която има отделни буталата на инжектор за предоставяне на много високо инжекционно налягане директно в горивната камера.
Chevrolet въвежда механична опция за впръскване на гориво за своя 283 V8 двигател през 1956 г. (1957 моделна година в САЩ).
През 1960 г., други механични инжекционни системи като Hilborn понякога са използвани на американските V8 двигатели, модифицирани в различни приложения за състезания. Тези състезателни производни системи не са подходящи за ежедневна употреба на улицата.
Друга механична система, направена от Bosch за инжектиране на гориво, е била използвана от Porsche от 1969 г. до 1973 г. в производството на 911 и до 1975 г. Carrera 3.0 в Европа. Porsche продължава да използва тази система за своите състезателни автомобили в края на седемдесетте и началото на осемдесетте години. Състезателни варианти като RSR 911 2.7 и 3.0, 904/6, 906, 907, 908, 910, 917 и 935 всички използват Bosch или Kugelfischer построени варианти на инжектиране. Система Kugelfischer е използвана също и от BMW 2000/2002 г. Tii и някои версии на Peugeot 404/504 и Lancia Flavia. Lucas също предлага механична система, която е била прилагана на някои Maserati, Aston Martin, и Triumph модели между 1963 г. и 1973 г.
Система, подобна на Bosch inline механична помпа, е построена от Spica за Alfa Romeo, която се използва на Alfa Romeo Montreal и на пазара в САЩ от 1750 и 2000 моделите от 1969 г. до 1981 г.. Тя е проектирана да отговаря на американските изисквания за емисиите без загуба в производителността и намалява разхода на гориво.

Електронно впръскване

Първото комерсиално електронно впръскване на горивото (EFI) е Electrojector, разработено от на Bendix Corporation и е предложено от American Motors Corporation (AMC) през 1957 г. The Rambler Rebel, демонстрира нови 327 AMC-Cu с (5,4 L ) двигател, където Electrojector е опция и се постига мощност от 288 к.с. Цената на опцията EFI е $395 и тя е на разположение от 15 юни 1957 г.
Chrysler предлага Electrojector на Chrysler 1958 300D, DeSoto, Dodge D-500 и Plymouth Fury, може би първите серийно производство автомобили, оборудвани с EFI система. Тя е проектирана съвместно от Chrysler и Bendix. Electrojector патентите впоследствие са продадени на Bosch.
Bosch разработва електронна система за впръскване на гориво, наречена D-Jetronic (D за Druck, немски за „натиск”), която е използвана за първи път на VW 1600TL/E през 1967 г. Тази система е приета от VW, Mercedes-Benz, Porsche, Citroen, Saab и Volvo. Bosch замененя D-Jetronic система с K-Jetronic и L-Jetronic системи през 1974 г., въпреки че някои автомобили като Volvo 164 продължават да използват D-Jetronic за следващите няколко години.
L-Jetronic е широко приета на европейските автомобили от този период, както и на няколко японски модели за кратко време по-късно.
В Япония, Toyota Celica използва електронно, мулти-порт впръскване на горивото в избор с 18R-E двигател през януари 1974 г. Nissan предлага електронно, мулти-порт впръскване на горивото през 1975 г. с Bosch L-Jetronic система, използвана в Nissan L28E двигател и монтирана в Nissan Fairlady Z, Nissan Cedric и Nissan Gloria. Toyota скоро след това се екипира със същата технология през 1978 г. на 4M-E двигателя, инсталиран в Toyota Crown, Toyota Supra, и Toyota Mark II.
Ранните инжекционни системи използват механични методи за дозиране на горивото, докато при почти всички съвременни системи се използва електронното измерване. Чрез датчици се определя сместта, която се впръсква, като датчици следят масата на въздушния поток, температурата на охлаждащата течност, позицията на разпределителния вал.
Предоставянето на гориво към двигателя става чрез горивна линия от резервоара, като за налягане се използва помпа. Поддържането на правилно налягане на горивото се извършва от един регулатор на налягането на горивото. Често рампа-тръба се използва за разделяне на доставките на гориво в рамките на необходимия брой на цилиндрите. С инжектор се вкарва горивото точно във въздухопроводите за въздух.
Относителните пропорции на въздуха и горивото варират в зависимост от вида на използваното гориво и изискванията за ефективност (т.е. мощността, икономия на гориво или емисиите от отработени газове).