Diskussionerna om direkt bränsleinsprutning är nästan helt inriktade på dieselmotorer. Alltmer, dock, direktinsprutning används i bensinmotorer, från den i familjebilen till pickuper och nu till mindre motorer. Än, gasmotorns bränsleinsprutning skiljer sig helt från dieselpumpens munstyckssystem.
I mitten av 1970-talet bevittnade introduktionen av ett Bosch mekaniskt bränsleinsprutningssystem på många europeiska bilar som importerades hit. På 1980-talet GM och Ford introducerade ett hybridbränslesystem som kallas gasspjällsinsprutning (TBI). Den bestod av en gasspjällsplatta(r) och en injektor(er) ovanför den. Bränslet infördes i en miljö vid atmosfärstryck.
Ford var först med att introducera verklig bränsleinsprutning till pickupmarknaden 1986. Den innovationen var portbränsleinsprutningssystemet (PFI). Med denna design, det finns en bränsleinsprutare för varje cylinder som är monterad vid förbindelsen mellan insugningsröret och cylinderhuvudet (placerad ungefär 100 mm eller mindre än 4 tum från insugningsventilen).
Port Inject Fördelar
Medan General Motors TBI körde på lågt bränsletryck (9 till 13 psi), Ford-systemet körde på 45 psi. När branschen väl gick över till PFI, driftbränsletrycksintervallet var mellan 45 och 60 psi.
Behovet av att möta strängare utsläpps- och bränsleekonomistandarder ledde till introduktionen av bensin direktinsprutning (GDI).
Med denna design, en specialdesignad injektor placeras i cylinderhuvudets förbränningskammare liknande den för en bränsleinsprutare i en diesel. Denna enhet sprutar in gas direkt i förbränningskammaren vid tryck upp till 2, 200 psi.
Fördelen med GDI jämfört med PFI är att inget bränsle går förlorat under transporten när den emulgerade blandningen färdas genom cylinderhuvudets inloppsrör. Den största fördelen ligger i den fasförändring som sker med gasen i cylindern. På grund av den latenta förångningsvärmen, detta ger en kylande effekt till bränsle-luftblandningen eftersom värme används för att omvandla den flytande bensinen till ett förtärt tillstånd.
Den svalare laddluftstemperaturen från GDI gör att motorns kompressionsförhållande kan ökas i många applikationer till ett nästan dieselliknande värde på 14:1. Den mest effektiva metoden för att förbättra bränsleekonomin i en förbränningsmotor är att öka kompressionsförhållandet.
Flera injektorer
Än, utvecklingen av dessa system stod inte stilla. Den senaste trenden är kombinationsmotorn PFI och GDI. Med denna design, antalet insprutare är dubbelt så många cylindrar. Det finns en PFI-injektor vid cylinderhuvudets ände av insugningsgrenrörets löpare och en injektor i förbränningskammaren. Motorstyrningen växlar fram och tillbaka mellan dessa två bränsleinsprutare.
Traditionellt, motorn drivs via PFI-injektorn när den startas eller går på tomgång och vid mycket lätt belastning. Under andra drifttillstånd, motorn försörjs av GDI-systemet. Det finns inget driftläge när båda systemen används samtidigt.
Problem med ventilavsättningar
Eftersom många tillverkare gör tester i verkligheten innan en design går i produktion, de kan inte duplicera varje scenario som leder till GDI:s fallgropar. Med GDI, det finns ingen bränslevätning på baksidan av insugningsventilen. Än, under kamöverlappning, förbränningsgaser återförs dit och förvandlas till kolavlagringar. Dessa avlagringar tältar upp på insugningsventilen och blockerar luftflödet in i cylindern.
Ett fenomen som kallas låghastighetsförtändning (LPSI) kan uppstå när motorn är kall eller vid mellantemperatursteg och körs vid låga varvtal och under måttlig belastning.
I bästa fall, LSPI kommer bara att resultera i förbränningsljud eller spricka ett tändstift. Än, i många fall, det är så allvarligt att det kommer att ta en ring som landar från en kolv eller böja en vevstake.
Serien av händelser som kan producera LSPI är för tekniska och djupgående för att täcka här. Det har fastställts att motoroljan är en stor bidragsgivare, fastän. Det visade sig att motoroljor med en hög nivå av kalcium är mycket benägna att orsaka LSPI.
Av denna anledning, det är absolut nödvändigt att om du använder en GDI-motor att du använder exakt den olja som tillverkaren anger, som kommer att vara en lågkalciumblandning. General Motors, till exempel, märker sin lågkalciumolja som Dextros.
Ta hand om ventilavsättningar
Med användning av ett PFI/GDI-system, motorns drifttillstånd med LSPI kan induceras av PFI-systemet och är inte längre ett problem. Tänk på att inget av fordonsföretagen kommer att vara skyldiga att uppfylla ett krav på en motor som förstörts av LSPI när motorgarantin har löpt ut.
Om du har en motor som är enbart GDI, du måste använda ett bränslesystem av god kvalitet och insprutningsrengörare för att hålla insprutarens tapp ren. Dock, på grund av att bränslet införs i cylinderloppet, en renare i tanken tar inte bort avlagringar från insugningsventilen.
Det finns många utmärkta rengöringsprodukter nu på marknaden som kan introduceras i induktionssystemet med motorn på ett högt tomgångsvarvtal som kommer att arbeta på att lossa ventilavlagringarna så att de kan brännas.
Det är ett ljudprotokoll att utföra denna tjänst var 5, 000 till 7, 000 mil. När kolet blir för hårt eller tjockt, det kommer att vara omöjligt att ta bort det kemiskt. Isåfall, cylinderhuvudet måste tas bort.
Om motorn är ett PFI/GDI-system, dess skötsel kräver inte mycket mer än att använda den specificerade motoroljan och en bra rengöring av bränslesystem i tanken var tredje, 000 mil. Kemin kommer att hålla ventilerna rena tillsammans med PFI- och GDI-injektorstiften och göra systemet bekymmersfritt.
Oroa dig inte för att äga en endast GDI-motor. Men jag rekommenderar starkt att du följer underhållsstegen som jag beskrev här för år av problemfri service. Om inte, du kommer förmodligen att sätta en ny motor i fordonet på vägen.
