Впръскване на гориво

Впръскването на гориво е системата, която подава точно отмерено количество гориво в двигателя, като го впръсква под налягане, и заменя карбуратора, който изпълняваше тази задача на практика при всяка кола, произведена преди края на двадесети век. Като контролира точно колко гориво постъпва в двигателя и кога, впръскването позволява много по-прецизно съчетаване на гориво и въздух при всички режими на работа, което е основата на ефективността, управляемостта и способността на съвременните двигатели да отговарят на нормите за емисии. Днес то е универсално както при новите бензинови, така и при дизеловите коли.

Основната функция е отмерване и разпрашаване. Инжекторът по същество е прецизно изработен електромагнитен клапан, който се отваря за няколко хилядни от секундата, за да освободи горивото във фина, разпрашена струя. Колкото по-фино е разпрашаването и колкото по-точен е моментът на впръскване, толкова по-пълно изгаря горивото. Докато карбураторът разчиташе на пасивното засмукване на постъпващия въздух, за да изтегли гориво през фиксирани дюзи — хитро, но неточно механично решение — впръскването активно изтласква отмерена доза в двигателя, управлявано от сензори, които отчитат натоварването, оборотите, температурата и съдържанието на кислород в отработените газове.

Съществуват няколко конструкции. При впръскване в колектора — утвърдената бензинова схема — инжекторите впръскват гориво във всмукателните канали точно преди всмукателните клапани, където то се смесва с въздух, преди да влезе в цилиндъра. Директното впръскване подава гориво под много високо налягане направо в горивната камера, което позволява по-голяма прецизност, по-висока степен на сгъстяване и по-добра ефективност, но за сметка на по-голяма сложност и склонност към образуване на фина сажда. Дизеловите двигатели използват впръскване с обща рампа (common-rail), при което споделена рампа с високо налягане захранва електронно управлявани инжектори, способни да изстрелват по няколко прецизно оформени порции на работен цикъл при налягания над 2000 бара.

Почти всяко съвременно впръскване е електронно управлявано — схема, известна като електронно впръскване на гориво (EFI). Централен управляващ компютър изчислява идеалното дозиране за всеки момент чрез мрежа от сензори и затворена обратна връзка от кислородния сензор в изпускателната система, като непрекъснато коригира сместа, за да я държи близо до химически идеалното съотношение. Ранни механични и електромеханични системи за впръскване са съществували още от средата на двадесети век, но именно появата на евтината и надеждна електроника направи впръскването едновременно достъпно и явно по-добро от карбуратора.

Ползите за собственика са значителни и осезаеми: надеждно студено стартиране без смукач, по-плавна работа, по-добра реакция на газта, по-добра икономичност и много по-ниски емисии. Цената е по-голямата сложност и зависимостта от електроника, помпи за високо налягане и чисто гориво, макар че надеждността на практика се оказва отлична след десетилетия усъвършенстване.

Впръскването на гориво се разбира най-добре заедно с основните си разновидности и електрониката, която го управлява: електронното впръскване описва метода на управление, докато директното впръскване и дизелът с обща рампа представляват най-съвременните стратегии за подаване — всички в служба на същия двигател с вътрешно горене, който карбураторът някога захранваше далеч по-неточно.