الحقن المباشر للبنزين - كيف يعمل؟
يعد إدخال البنزين مباشرة إلى غرفة الاحتراق اختراعًا قديمًا، وقد تم استخدامه مع العديد من الإخفاقات منذ الخمسينيات، ولكن القرن فقط هو الذي قدم حلولاً محسنة في هذا الصدد. من الشائع جدًا اليوم أن تصبح محركات الحقن غير المباشر الجديدة مثيرة للاهتمام. ومع ذلك، لا يفهم الجميع الفرق.
على مدى عقود ، عملت أنظمة الحقن على مبدأ تغذية الوقود في منافذ السحب. توجد الفتحات أمام صمامات السحب ، بحيث يغسل الوقود رؤوس الصمامات وكذلك مقاعد الصمام ويختلط مع الهواء قبل دخوله إلى غرفة الاحتراق.
مع الحقن المباشر ، يتم وضع الفوهة (طرفها) في الأسطوانةليس نظام السحب ، هذه هي الطريقة التي يتم بها توفير الوقود مباشرة في غرفة الاحتراقومن هنا جاء اسم الحل ، حقن البنزين المباشر (GDI). فرق آخر مهم جدا ضغط الحقن من عدة عشرات إلى حوالي 200 بار. للمقارنة ، مع الحقن غير المباشر ، هذا ليس سوى عدد قليل من القضبان.
السكك الحديدية المشتركة ليس فقط في الديزل
ترتبط أنظمة حقن السكك الحديدية المشتركة فقط بمحركات الديزل المستخدمة منذ أواخر التسعينيات ، ولكن هذا هو بالضبط ما يحدث سمح هذا الحل أيضًا بتطوير الحقن المباشر للبنزين. (GDI). حسنًا ، في محرك البنزين ، كما هو الحال في محرك الديزل ، يتراكم الوقود في سكة الوقود قبل أن يتم تزويده بالحقن ، حيث يدخل تحت ضغط عالٍ بفضل مضخة الوقود عالية الضغط. لا تحتوي محركات الحقن غير المباشر على هذين المكونين.
ومع ذلك ، على عكس الديزل ، يشتعل خليط وقود الهواء بالطريقة الكلاسيكية ، أي شرارة من ولاعة. ومع ذلك ، على غرار الديزل ، مع الحقن المباشر ، يكون الضغط في الأسطوانة أعلى بعد اشتعال الخليطلذلك يتم توليد المزيد من الطاقة ، مما يعني عزم دوران أعلى في النطاق الكامل ، ولكن بشكل خاص منخفض ومتوسط السرعة.
وضعين للتشغيل
محركات بنزين ذات حقن مباشر عادة ما تعمل في وضعين: الحقن الطبقي والحقن المتجانس.
مع الحقن الطبقي ، يعمل المحرك بمزيج خفيف للغاية. الوقود بأحمال خفيفة ومتوسطة ، مما يسمح بتقنية القيادة الصحيحة لتقليل استهلاك الوقود. مثل هذا المزيج - كقاعدة عامة - لا يشتعل ، لكنه يشتعل بسبب ترقيمه الطبقي في الاسطوانة. تكمن الفكرة في توجيهها بطريقة يضرب بها الجزء الغني قطب شمعة الإشعال ويبدأ اشتعالها في اشتعال بقية الشحنة. يتم توفير الوقود من خلال الفوهة لفترة قصيرة جدًا ، في أجزاء صغيرة ، قبل اشتعال شمعة الإشعال مباشرة.
يعمل نظام الحقن في وضع متجانس الآن طبيعي تمامًا لنطاق التحميل بأكمله. يتم توفير الوقود بالفعل على شوط السحب ، مما يسمح بخليط متجانس ، لذلك ، كما هو الحال مع الحقن غير المباشر ، يختلط الوقود بالهواء قبل أن يصل المكبس إلى الموضع العلوي في شوط الانضغاط.
أن ميزة الحقن المباشر في احتراق الوقود يحدث تبخر البنزين في مساحة عمل الاسطوانةتبريد الحمل وزيادة عامل تعبئة الاسطوانة. بالإضافة إلى ذلك ، يبرد الوقود البارد تاج المكبس ، لذلك يمكن رفع نسبة الضغط والحصول على كفاءة أعلى للمحرك دون خوف من طرق الاحتراق العكسي.
على سبيل المثال ، تم تمييز أول محرك Mitsubishi GDI ذو الإنتاج الضخم نسبة الضغط 12ومحرك HPI الفرنسي بنسبة ضغط تبلغ 11,4. كما تميزت نسبة الضغط لمحركات فولكس فاجن 1.6 FSI المبكرة بنسبة ضغط تبلغ 12. ونتيجة لذلك ، تم تحقيق كفاءة عالية للمحرك.
