Als het gaat om de prestaties van de motor, zijn er weinig dingen belangrijker dan het afleveren van brandstof. Alle lucht die u met kracht in de cilinders kunt induwen, zal niets doen zonder een geschikte hoeveelheid brandstof om te verbranden. Terwijl motoren zich in de loop van de twintigste eeuw ontwikkelden, kwam er een punt waarop carburateurs de zwakste schakel in de aandrijflijn werden in termen van efficiëntie en betrouwbaarheid. Brandstofinjectie is sindsdien een standaardkenmerk geworden in elk nieuw voertuig.
Brandstofinjectoren vernevelen gas, wat zorgt voor een meer gelijkmatige en consistente ontsteking in de verbrandingskamer. In tegenstelling tot carburateurs, die afhankelijk zijn van het vacuüm gecreëerd door de motor om brandstof in de cilinders te trekken, leveren brandstofinjectiesystemen precies een consistent volume brandstof. Moderne auto's maken gebruik van elektronische brandstofinjectiesystemen die worden bestuurd door de ECU.
De opkomst van brandstofinjectie was even voorspelbaar als de toename in populariteit van auto's zelf. Aan het begin van de 20e eeuw was het ongelooflijk dat een voertuig 60 mijl per uur aflegde. Aan het begin van de 21ste eeuw kreunden mensen naar verkeer dat slechts 60 mijl per uur over de snelweg reed. Auto's van tegenwoordig zijn betrouwbaarder en passender in comfort en veiligheid voor de inzittenden dan iemand zich een eeuw geleden had kunnen voorstellen.
Wat heeft brandstofinjectie vervangen?
Brandstofinjectiesystemen werden aangeboden als een upgrade van carburateurs toen ze voor het eerst uitkwamen, en ze bleven in die rol tot de jaren 1980 toen ze standaardapparatuur begonnen te worden op elk nieuw voertuig. Brandstofinjectie biedt een aantal voordelen ten opzichte van carburatie, maar het was uiteindelijk de productiekosten die de carburator hebben gedood.
Voor een tijdje waren carburateurs de eenvoudigste en goedkoopste manier voor autofabrikanten om brandstof in de cilinders van hun motoren te leveren. Een reeks olietekorten in de jaren 70 dwong de regering om het brandstofverbruik van voertuigen te reguleren. Zodra fabrikanten werden verplicht om efficiëntere carburatorontwerpen te ontwikkelen en meer complexe onderdelen te produceren, waren de kosten van het produceren van carbureted vehicles groot genoeg dat brandstofinjectie de meest kosteneffectieve oplossing werd.
Voor consumenten was dit eigenlijk geweldig nieuws. Met brandstof ingespoten voertuigen rijden consequenter en vereisen aanzienlijk minder vaak onderhoud en afstemming. Emissies zijn ook gemakkelijker te beheersen en het brandstofverbruik wordt verhoogd met een efficiëntere brandstoftoevoer. Er zijn een aantal verschillende brandstofinjectiesystemen, maar ze kunnen allemaal in twee categorieën worden ingedeeld: mechanische brandstofinjectie en elektronische brandstofinjectie.
Elektronische brandstofinjectie (EFI)
Elektronische brandstofinjectie zorgt voor een extreem precieze controle over hoeveel brandstof er in de cilinders wordt gespoten. Het volgt een vrij eenvoudig proces om dit te doen:
De brandstof verlaat de brandstoftank via de benzine pomp. Het reist door brandstofleidingen naar de motor.
De brandstof drukregelaar vernauwt de brandstofstroom en laat alleen een berekende hoeveelheid door naar de verstuivers.
De brandstofdrukregelaar weet hoeveel brandstof door te laten naar de injectoren via een signaal van de massale luchtstroom sensor (MAF). Deze sensor houdt bij hoeveel lucht er op een bepaald moment in de motor komt. Het totale luchtvolume dat de motor binnenkomt, samen met de optimale lucht / brandstofverhouding die door de fabrikant wordt bepaald, geeft de elektronische besturingseenheid (ECU) voldoende informatie om de exacte hoeveelheid brandstof te berekenen die de motor nodig heeft.
De brandstofinjectoren gaan open om het verstoven gas direct in de verbrandingskamer of in een gasklephuis te laten.
Mechanische brandstofinjectie
Mechanische brandstofinjectie werd ontwikkeld vóór EFI en maakte de weg vrij voor de ontwikkeling van EFI-technologie. Het belangrijkste verschil tussen de twee systemen is dat mechanische brandstofinjectiesystemen mechanische apparaten gebruiken om de juiste hoeveelheid brandstof in de motor te meten. Deze systemen moeten worden afgestemd voor optimale prestaties, zoals carburateurs, maar leveren ook brandstof via injectoren.
Afgezien van meer precies te zijn, deze systemen waren niet een massale afwijking van hun carburator tegenhangers. Ze waren echter uitermate geschikt voor vliegtuigmotoren. Carburateurs werken niet goed tegen de zwaartekracht in. Om de g-krachten behandeld door vliegtuigen aan te pakken, werd brandstofinspuiting ontwikkeld. Zonder brandstofinjectie zou brandstofuithongering veel vliegtuigmotoren tot stilstand hebben gebracht tijdens lastige manoeuvres.
Brandstofinjectie van de toekomst
In de toekomst zal brandstofinjectie steeds preciezer worden en zorgen voor toenemende efficiëntie en veiligheid. Elk jaar hebben motoren meer paardenkracht en produceren ze minder afval per paardenkracht.