¿Cuáles son las ventajas de un sistema de inyección de gasolina frente a un motor de gasolina con carburador?
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Los motores de gasolina utilizan gasolina como combustible. Después de que la gasolina ingresa al cilindro, debe evaporarse hasta convertirse en gas y luego mezclarse con aire para formar una cierta concentración para que la bujía pueda encender la mezcla. Generalmente, se controla según la relación aire-combustible estándar de 14,7, es decir, 14,7 g de aire requieren 1 g de gasolina. La mezcla es demasiado pobre o demasiado rica para quemarse adecuadamente y el motor no puede arrancar correctamente. La tarea del sistema de suministro de combustible es entregar la cantidad adecuada de gasolina al cilindro y garantizar que se atomice y evapore por completo para formar una mezcla adecuada para el motor.
Existen tres tipos principales de sistemas de suministro de combustible a motores de gasolina:
1.Suministro de combustible por carburador
Los motores de motocicleta son los más intuitivos. El carburador está instalado entre el filtro de aire y la entrada de aire del motor. Cuando el motor está funcionando, el pistón aspira aire, que pasa a través del filtro de aire y ingresa al cilindro desde el puerto de admisión a través del carburador. El diseño especial del carburador permite inhalar una parte de la gasolina cuando el flujo de aire lo atraviesa. Lo que es aún más inteligente es que el carburador está diseñado físicamente para que la cantidad de gasolina y aire que inhala cumpla con la relación óptima aire-combustible de la gasolina. En otras palabras, si pasan 14,7 gramos de aire a través del carburador, se puede aspirar 1 gramo de gasolina.
La imagen de arriba es un diagrama estructural esquemático de un carburador. Las dos flechas negras representan el flujo de aire de admisión del motor y la pequeña flecha negra del carburador representa la gasolina que se succiona. De acuerdo con el diagrama, podemos completar el proceso de trabajo del carburador juntos: cuando se gira la válvula del acelerador, la tubería de la válvula del acelerador tira de la válvula del acelerador y la aguja de la válvula para moverse hacia arriba, la válvula del acelerador se abre, el canal de flujo de aire aumenta y el volumen de entrada de aire aumenta. La aguja de la válvula se inserta en la boquilla de gasolina y la aguja de la válvula es delgada en la parte delantera y gruesa en la parte posterior. Cuanto más se tira de la aguja de la válvula, más expuesta queda la boquilla de gasolina y más gasolina se succiona. Entonces, cuando giramos el acelerador, la apertura del acelerador aumenta y el flujo de aire aumenta. Al mismo tiempo, la aguja de la válvula aumenta, el área de la sección transversal de la boquilla de gasolina aumenta y también aumenta la cantidad de gasolina succionada. Suelte el acelerador, la válvula del acelerador baja, el canal de flujo de aire se vuelve más estrecho y el volumen de entrada de aire se vuelve más pequeño. Al mismo tiempo, la aguja de la válvula desciende, el área de la sección transversal de la boquilla de gasolina disminuye y se succiona menos gasolina. De esta manera el volumen de aire y el suministro de aceite siempre están equilibrados.
La imagen de arriba es una imagen física del carburador. Puede ver claramente la válvula del acelerador y la aguja de la válvula.
La relación teórica aire-combustible de la gasolina es de 14,7. Controlar la relación aire-combustible del motor en 14,7 puede garantizar la combustión total del combustible, lo que también es beneficioso para los gases de escape. Pero si desea aumentar la potencia de salida, necesita una mezcla más rica, es decir, la relación aire-combustible debe ser inferior a 14,7. La estructura del carburador determina que su relación aire-combustible sea fija, entonces, ¿cómo aumentar la concentración de la mezcla para aumentar la potencia durante una aceleración rápida? Esto nos lleva a un diseño de carburador más sofisticado: la bomba del acelerador.
Tomemos las motocicletas como ejemplo. La tubería del acelerador de algunas motocicletas se dividirá en dos después de llegar al carburador. Una controla el acelerador y la válvula de aguja, y la otra controla la bomba del acelerador. La bomba aceleradora es una pequeña bomba de émbolo. Cuando la válvula del acelerador gira a velocidad normal, el pistón de la bomba del acelerador se mueve lentamente y la presión del aceite cambia de manera uniforme. Al acelerar, girar el acelerador rápidamente hará que el émbolo se mueva rápidamente, aumentará la presión del aceite y aspirará parte de la gasolina hacia la entrada de aire, lo que hará que la concentración de la mezcla aumente y la potencia del motor aumente.
2. Inyección de combustible de admisión (motor de inyección electrónica)
Aunque el carburador tiene una estructura muy inteligente, después de todo es puramente mecánico y no puede controlar con precisión el suministro de combustible. Y cuando la temperatura es baja en invierno, es necesario abrir manualmente el estrangulador para enriquecer la mezcla. Por lo tanto, surgieron los sistemas de inyección de combustible controlados electrónicamente, que utilizan inyectores controlados por computadora para inyectar combustible directamente en el colector de admisión. Esto es lo que solemos llamar motor de inyección electrónica.
Se puede decir que los motores de inyección electrónica y los motores de carburador ordinarios son productos de dos épocas. El motor EFI utiliza una gran cantidad de sensores y también está equipado con una computadora de control, que puede lograr un control preciso y eficiente del estado de funcionamiento del motor.
Primero instale un medidor de flujo de aire en la entrada de aire para calcular la cantidad de aire que ingresa al cilindro.
Luego, la ECU puede calcular la cantidad requerida de gasolina en función del volumen de aire y la relación aire-combustible, y luego controlar el inyector para inyectar la gasolina requerida para completar la tarea de suministro de combustible. El sistema tiene alta precisión de control y flexibilidad. Tanto la aceleración como el enriquecimiento del arranque en frío son controlados automáticamente por la ECU en función de la señal de temperatura del agua. Independientemente de la primavera, el verano, el otoño o el invierno, solo necesita girar la llave para arrancar el motor. No es necesario tirar del amortiguador de aire y pisar el acelerador como en un automóvil con carburador, lo que resulta en un menor consumo de combustible. La ECU también puede ajustar activamente el ángulo de encendido para aumentar la potencia de salida. En general, la economía y la potencia son mucho mejores que las de los motores con carburador.
3. Inyección directa en cilindros
Los motores de gasolina de inyección directa en cilindros utilizan una bomba de aceite de alta presión para aumentar la presión de inyección e inyectar gasolina directamente en el cilindro.
El sistema también se basa en computadoras para controlar el funcionamiento del motor a través de varias señales de sensores, con alta precisión y flexibilidad de control. Además, después de que la gasolina se inyecta directamente en el cilindro, se vaporiza y absorbe calor en el cilindro, lo que puede reducir la temperatura del cilindro, mejorando así la eficiencia de carga y reduciendo el riesgo de detonación. La ECU puede obtener un ángulo de avance de encendido mayor y maximizar la velocidad. rendimiento de potencia del motor.
De lo anterior podemos saber que el método de suministro de aceite al carburador es el más simple, pero la precisión del control no es suficiente y la economía y la facilidad de uso son ligeramente peores.
Los motores EFI con colector de admisión tradicionales pueden lograr un control más preciso de la relación aire-combustible, mejores emisiones y una mejor economía.
Debido a la alta presión de inyección, la tecnología de inyección directa en el cilindro puede promover la atomización y evaporación de la gasolina de manera más completa y rápida. Al mismo tiempo, inyectar gasolina en el cilindro puede reducir la temperatura en el cilindro. cilindro, mejora la eficiencia de carga y reduce el riesgo de detonación, por lo que este método de inyección de combustible es el más económico.