Evoluția și optimizarea instalației de alimentare prin injecție de benzină la motoarele cu aprindere prin scânteie

1. NECESITATEA APARIŢIEI SISTEMELOR DE INJECŢIE A BENZINEI. SCURT ISTORIC

Injecţia de benzină, îşi are începuturile între anii 1898-1901, când firma Deutz foloseşte pentru prima dată instalaţii pentru injectarea benzinei la motoarele de serie. Sistemul este apoi adoptat de constructorii de avioane, care îl aplica între anii 1906-1910 la motoarele de avion Antoinette şi Wright, iar apoi la motoarele Junkers.

În anul 1937 s-a construit prima motocicletă cu injecţie de benzină şi injectoare electromagnetice, în timp ce uzinele Daimler-Benz si Auto-Union echipează câteva automobile cu injecţie de benzină.

Injecţia de benzină se impune constructorilor motoarelor de automobile abia în anii 1950, datorită rezultatelor obţinute de firma Mercedes-Benz cu modelul MB300SL. În această perioadă, marile firme constructoare de automobile Daimler-Benz, Opel, BMW, Porshe, VW/Audi, GM, Citroen, Peugeut, Renault, Saab, Volvo, Jaguar, Nissan, Datsun, Toyota, realizează în serie automobile cu injecţie de benzină.

Dezvoltarea echipamentelor pentru injecţia benzinei era frânată, pe la mijlocul anilor ’60, de numărul mare si complexitatea elementelor componente ale întregii instalaţii de alimentare şi de costul ridicat al acesteia. Echiparea M.A.S.-urilor cu carburatoare complexe sau cu carburatoare multiple nu a reuşit să asigure performanţele de putere si reducerea emisiilor poluante preconizate. În plus, diferenţa de preţ dintre o astfel de instalaţie de alimentare şi instalaţia care utiliza injecţia de benzină devenise mai puţin sensibilă. Pentru creşterea în continuare a puterii litrice a M.A.S.-ului, reducerea consumului de combustibil şi mai ales pentru reducerea severă a emisiilor poluante din gazele de evacuare, impusa de legislaţia internatională, se preferă injecţia de benzină la care, însă, precizia de dozare a benzinei trebuia ameliorată pentru toate regimurile de funcţionare ale motorului.

Orice echipament de injecţie destinat motoarelor cu ardere internă, trebuie să fie astfel realizat încât să asigure :

- comprimarea combustibilului la presiuni suficient de mari, necesare pulverizării fine a acestuia ;

- dozarea cantitaţii de combustibil pe ciclu ;

- declanşarea controlată a injecţiei;

- introducerea combustibilului în cilindrii motorului sau în colectorul de admisie şi pulverizarea acestuia;

- distribuţia combustibilului între cilindrii motorului, cu grad sporit de uniformitate.

Injecţia de benzină comandată electronic, sau injecţia electronică de benzină, a putut răspunde dezideratelor menţionate. În plus, pentru autovehicule echipate cu motoare cu injecţie electronică de benzină, s-a obţinut şi un spor de securitate în conducere.

Comprimarea combustibilului la presiuni de injectie de 0,2…0,4 MPa, necesare pulverizării benzinei, nu poate fi realizată direct de către vreun dispozitiv electronic. Această funcţie este realizată cu ajutorul pompelor de alimentare, care, pentru debite şi presiuni mici de refulare, pot fi antrenate cu ajutorul unor motoare electrice alimentate de la bateria de acumulatoare a autovehiculului. În acest caz, motorul electric de antrenare poate fi comandat de către unitatea electronică de control.

Dozarea combustibilului poate fi facută la admisia acestuia în pompă sau la refulare. În ambele cazuri, participarea electronicii este posibilă, fie comandând corespunzător o electrovalvă montată la admisiunea combustibilului în pompă, fie acţionând diferite elemente de execuţie, activate de unitatea electronică de comandă şi control. În cazul utilizarii injectoarelor electromagnetice, dozarea combustibilului injectat pe ciclu se face prin reglarea timpului de deschidere a acestora, controlând durata semnalului electric emis de unitatea centrală.