Come funziona un sistema di iniezione del carburante

Affinché il motore funzioni in modo fluido ed efficiente, deve essere fornito della giusta quantità di miscela carburante/aria in base alla sua vasta gamma di richieste.

Un sistema di iniezione del carburante

Tradizionalmente la miscela aria/carburante è controllata dal carburatore, strumento tutt'altro che perfetto.

Il suo principale svantaggio è che un singolo carburatore che alimenta un motore a quattro cilindri non può fornire a ciascun cilindro esattamente la stessa miscela carburante/aria perché alcuni dei cilindri sono più lontani dal carburatore rispetto ad altri.

Una soluzione è quella di montare i doppi carburatori, ma questi sono difficili da regolare correttamente. Invece, molte auto sono ora dotate di motori a iniezione di carburante in cui il carburante viene erogato a raffiche precise. I motori così equipaggiati sono generalmente più efficienti e più potenti di quelli a carburatore e possono anche essere più economici, oltre ad avere meno emissioni velenose.

Iniezione di carburante diesel

Il sistema di iniezione del carburante nelle auto con motore a benzina è sempre indiretto, poiché la benzina viene iniettata nel collettore di aspirazione o nella porta di ingresso anziché direttamente nelle camere di combustione. Ciò garantisce che il carburante sia ben miscelato con l'aria prima che entri nella camera.

Molti motori diesel, tuttavia, utilizzano l'iniezione diretta in cui il diesel viene iniettato direttamente nel cilindro riempito di aria compressa. Altri utilizzano l'iniezione indiretta in cui il gasolio viene iniettato nella precamera di precombustione appositamente sagomata che ha un passaggio stretto che la collega alla testata.

Nel cilindro viene aspirata solo aria. Viene riscaldato così tanto dalla compressione che il carburante nebulizzato iniettato alla fine della corsa di compressione si autoaccende.

Iniezione di base

Tutti i moderni sistemi di iniezione della benzina utilizzano l'iniezione indiretta. Una speciale pompa invia il carburante in pressione dal serbatoio al vano motore dove, sempre in pressione, viene distribuito singolarmente ad ogni cilindro.

A seconda del sistema particolare, il carburante viene sparato nel collettore di aspirazione o nella porta di ingresso tramite un iniettore. Funziona in modo molto simile all'ugello di spruzzatura di un tubo, assicurando che il carburante esca come una nebbia sottile. Il carburante si miscela con l'aria che passa attraverso il collettore di aspirazione o la porta e la miscela carburante/aria entra nella camera di combustione.

Alcune auto hanno l'iniezione del carburante multipunto in cui ogni cilindro è alimentato dal proprio iniettore. Questo è complesso e può essere costoso. È più comune avere un'iniezione a punto singolo in cui un singolo iniettore alimenta tutti i cilindri o avere un iniettore ogni due cilindri.

Iniettori

Gli iniettori attraverso i quali viene spruzzato il carburante vengono avvitati, prima dall'ugello, nel collettore di aspirazione o nella testata del cilindro e sono angolati in modo che lo spruzzo di carburante venga sparato verso la valvola di ingresso.

Gli iniettori sono di due tipi, a seconda del sistema di iniezione. Il primo sistema utilizza l'iniezione continua dove il carburante viene spruzzato nella porta di ingresso per tutto il tempo in cui il motore è in funzione. L'iniettore funge semplicemente da ugello di spruzzatura per scomporre il carburante in uno spruzzo fine:in realtà non controlla il flusso di carburante. La quantità di carburante spruzzato viene aumentata o diminuita da un'unità di controllo meccanica o elettrica, in altre parole, è proprio come aprire e chiudere un rubinetto.

L'altro sistema popolare è iniezione temporizzata (iniezione pulsata) dove il carburante viene erogato a raffiche in coincidenza con la corsa di aspirazione del cilindro. Come per l'iniezione continua, anche l'iniezione temporizzata può essere controllata sia meccanicamente che elettronicamente.

I primi sistemi erano controllati meccanicamente. Sono spesso chiamati iniezione di benzina (PI in breve) e il flusso di carburante è controllato da un gruppo regolatore meccanico. Questi sistemi soffrono degli svantaggi di essere meccanicamente complessi e di avere una scarsa risposta all'arretramento dell'acceleratore.

I sistemi meccanici sono stati ora ampiamente sostituiti dall'iniezione elettronica di carburante (noto come EFi in breve). Questo grazie alla crescente affidabilità e alla diminuzione dei costi dei sistemi di controllo elettronici.

Tipi di iniettore carburante

Un iniettore di carburante meccanico Possono essere montati due tipi principali di iniettori, a seconda che il sistema di iniezione sia controllato meccanicamente o elettronicamente. In un sistema meccanico, l'iniettore è caricato a molla in posizione chiusa e viene aperto dalla pressione del carburante. Un iniettore elettronico Anche l'iniettore in un sistema elettronico è tenuto chiuso da una molla, ma è aperto da un elettromagnete integrato nel corpo iniettore. La centralina elettronica determina per quanto tempo l'iniettore rimane aperto.

Iniezione meccanica del carburante

Sistema di iniezione meccanica del carburante Lucas

L'iniezione meccanica del carburante è stata utilizzata negli anni '60 e '70 da molti produttori sulle loro auto sportive e berline sportive ad alte prestazioni. Un tipo montato su molte auto britanniche, tra cui la Triumph TR6 PI e la 2500 PI, era il sistema Lucas PI, che è un sistema a tempo.

Una pompa del carburante elettrica ad alta pressione montata vicino al serbatoio del carburante pompa il carburante a una pressione di 100 psi fino a un accumulatore di carburante. Questo è fondamentalmente un serbatoio a breve termine che mantiene costante la pressione di alimentazione del carburante e appiana anche gli impulsi di carburante che provengono dalla pompa.

Dall'accumulatore, il carburante passa attraverso un filtro a elemento in carta e quindi alimenta l'unità di controllo del dosaggio del carburante, nota anche come distributore di carburante. Questa unità è azionata dall'albero a camme e il suo compito, come suggerisce il nome, è quello di distribuire il carburante a ciascun cilindro, al momento giusto e nelle quantità corrette.

La quantità di carburante iniettata è controllata da una valvola a cerniera situata nella presa d'aria del motore. L'aletta si trova sotto l'unità di controllo e si alza e si abbassa in risposta al flusso d'aria:quando si apre l'acceleratore, il "risucchio" dai cilindri aumenta il flusso d'aria e l'aletta si alza. Ciò altera la posizione di una valvola a navetta all'interno dell'unità di controllo del dosaggio per consentire a più carburante di essere spruzzato nei cilindri.

Dall'unità di dosaggio, il carburante viene erogato a turno a ciascuno degli iniettori. Il carburante quindi schizza fuori nella porta di ingresso nella testata del cilindro. Ogni iniettore contiene una valvola caricata a molla che viene tenuta chiusa dalla sua pressione della molla. La valvola si apre solo quando viene spruzzato il carburante.

Per l'avviamento a freddo, non puoi semplicemente bloccare parte del flusso d'aria per arricchire la miscela carburante/aria come puoi con un carburatore. Invece un controllo manuale sul cruscotto (simile a una manopola dello starter) o, sui modelli successivi, un data-term-id="1915">microprocessore