Was ist Direkteinspritzung und wie funktioniert sie?

Es gibt nicht viele Autobesitzer, die die Kraftstoffeinspritzung berücksichtigen. Dazu muss man sich die ernsthafteren Getriebe ansehen. Sicher, viele Leute sprechen über die Autos mit der besten Kraftstoffeffizienz. Sie sprechen darüber, mit welchen Autos Sie jedes Mal, wenn Sie tanken, das Beste für Ihr Geld bekommen. Sie sollten sich jedoch auch um die Faktoren kümmern, die zu diesem massiven Verkaufsargument beitragen.

Wie funktioniert ein Standardmotor??

Da dies vielen Menschen möglicherweise nicht bekannt ist, werden wir zunächst darüber sprechen, wie der Motor eines Autos funktioniert. Dies mag einschüchternd erscheinen, da es die intensive Koordination von Hunderten von beweglichen Teilen erfordert. Für die Zwecke dieser Diskussion müssen Sie sich nur daran erinnern, dass ein Motor Kraftstoff, Luft und einen Funken benötigt, um die zum Bewegen eines Fahrzeugs erforderliche Kraft zu erzeugen. Die Art und Weise, wie der Kraftstoff auf diese beiden anderen Elemente trifft, unterscheidet sich von einem Standardbenzinmotor und einem Direkteinspritzungsmotor. Letzteres wird derzeit als effektivere Option bezeichnet, da es neuer ist. Lassen Sie uns den Unterschied zwischen der Funktionsweise der beiden diskutieren.

Bei einem Standardbenzinmotor gelangt der Kraftstoff vom Kraftstofftank über eine spezielle Pumpe durch die verschiedenen Kraftstoffleitungen in die Einspritzdüsen. Diese Reise hört hier nicht auf; Wenn die Einspritzdüsen jedoch den Kraftstoff der Wahl - in diesem Fall Benzin - in einen Teil sprühen, der als Ansaugkrümmer bekannt ist. Hier werden Kraftstoff und Luft zu einem feinen, brennbaren Nebel kombiniert, der für den Motor des Autos nützlich ist.

Danach tritt dieser Nebel in die verschiedenen Zylinder des Fahrzeugmotors ein, da sich die Einlassventile zeitlich genau öffnen und schließen. Die Kolben in den Zylindern senken sich ab, um den Kraftstoff einzulassen, und steigen dann auf, um ihn zu komprimieren. Die Zündkerze in jedem Zylinder zündet dann den in jedem der Zylinder enthaltenen Kraftstoff, um die Kurbelwelle zu drehen, die die zum Bewegen der Räder erforderliche Kraft sendet.

Direkteinspritzmotoren machen es anders

Auf der anderen Seite sind Motoren mit Direkteinspritzung effizienter, da sie einen Schritt in diesem komplizierten Prozess überspringen. Anstatt den Kraftstoff in einem Ansaugkrümmer hängen zu lassen und sich mit der Luft zu vermischen, wird er direkt in den Brennraum geleitet. Ein weiterer Weg, wie Motoren mit Direkteinspritzung effizienter sind, besteht darin, dass sie ein magereres Gemisch aus Luft und Kraftstoff verwenden. Dies bedeutet, dass im Vergleich zu Kraftstoff mehr Luft vorhanden ist - ein Verhältnis von 40: 1. Wenn es mehr Kraftstoff als Luft gibt, ist es eine fette Mischung. Die Verwendung einer relativ mageren Mischung hilft dabei, den Kraftstoff zu dehnen, sodass Sie Ihr hart verdientes Geld nicht alle paar Tage für Nachfüllungen ausgeben müssen.

Mageres Kraftstoffgemisch kann im Gegensatz zu ihrem „reichen“ Gegenstück konservativer verbrannt werden. Schlankere Kraftstoffgemische werden im Auto auch vollständiger verbrannt, insbesondere wenn sie in Verbindung mit einem Direkteinspritzungsmotor verwendet werden. Ein Direkteinspritzungsmotor liefert den Kraftstoff direkt zu dem Teil des Brennraums mit der höchsten Temperatur. In den meisten Fällen befindet sich dies irgendwo in der Nähe der Zündkerzen des Autos. Dies bedeutet, dass im Vergleich zur Luftverteilungstechnik, die in einem Standardbenzinmotor verwendet wird, weniger Abfall entsteht.

Die Vorteile der Direkteinspritzung

Es gibt auch Teile am Direkteinspritzungsmotor, die beim Standardmotor nicht verfügbar sind, und umgekehrt. Zum Beispiel haben Motoren mit Direkteinspritzung einen sogenannten Kraftstoffverteiler, der dabei hilft, den Kraftstoff direkt zu den Einspritzdüsen zu bringen. Dies ist der Teil, der das Umgehen des Luftansaugkrümmers ermöglicht. Es gibt auch spezielle Programme auf Motormanagement-Computern, die Ihnen sagen können, wie Sie Dinge wie Durchflussrate und Tröpfchengröße messen müssen. Abgesehen von den wichtigsten Vergleichen, die wir weiter oben in diesem Artikel erörtert haben, gibt es wirklich keinen großen Kontrast zwischen den beiden. Trotzdem ist der Leistungsunterschied deutlich zu spüren.

Motoren mit Direkteinspritzung sind aufgrund ihrer saubereren Emissionen auch umweltfreundlicher als Standardmotoren. Motoren mit Direkteinspritzung verfügen über Katalysatoren, die die negativen Auswirkungen der hohen Oxide der Stickstoffemissionen (NOx), die beim direkten Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder des Motors entstehen, erheblich reduzieren. Dieser Effekt ist am deutlichsten bei Zweitakt-Direkteinspritzmotoren zu beobachten, die in Fahrzeugen wie Offroad-Motorrädern und Wasserfahrzeugen zu finden sind.

Wenn Sie einen Turbolader in Ihr Auto einbauen, sparen Sie möglicherweise noch mehr Kraftstoff. Dies liegt daran, dass ein Turbolader einem Fahrzeug zusätzliche Leistung verleiht, indem er kalte Luft ansaugt und kalte Luft herausbläst. Wenn Ihnen das bekannt vorkommt, dann deshalb, weil sie ähnlich wie ein Düsentriebwerk arbeiten. Diese heiße Luft wird zur Rückseite der Einheit geleitet, wo sie an einer Turbine vorbeiführt, was wiederum dazu beiträgt, einen Kompressor nahe der Vorderseite des Motors anzutreiben. Da mehr Luft in diesen Bereich gepumpt wird, wird der Kraftstoff effizienter verbrannt, wodurch mehr „Energie pro Sekunde“ erzeugt wird. Ein Kompressor funktioniert ähnlich, wird jedoch stattdessen von der Kurbelwelle angetrieben.

Einige Autos kommen bereits von ihren jeweiligen Herstellern turbo oder aufgeladen. Aufgrund der zusätzlichen Leistung dieser Teile behaupten Experten, dass der Kraftstoffverbrauch um bis zu 15% gesenkt wird. Sie sagen auch, dass die Benzin-Direkteinspritzung einem Auto im Vergleich zu einer Standard-Motorvariante ein um 50% höheres Drehmoment verleiht. Allein diese Zahlen können für jeden Autobesitzer sehr attraktiv sein.

Mögliche Nachteile

Obwohl sie mehrere Vorteile haben, sind Motoren mit Direkteinspritzung nicht unbedingt perfekt. Für den Anfang produzieren sie ziemlich hohe Mengen an NOx, wie zuvor erwähnt. Die erzeugten Emissionen sind insgesamt sauberer, aber das ändert nichts an der Tatsache, dass sie dort sind. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Motoren mit Direkteinspritzung gut zu warten, um das Abfließen dieser ungesunden Partikel zu minimieren.

Derzeit sind Motoren mit Direkteinspritzung im Vergleich zu Standardbenzinmotoren auch teurer in der Herstellung. Sie sind etwa 5% teurer als normale Motoren. Ein Auto zu haben, das Kraftstoff direkt für die Verbrennung versprüht, könnte aufgrund der direkten Kraftstoffleitungen und der Katalysatoren mehrere hundert Dollar mehr kosten. Dies scheint zwar eine erhebliche Investition im Voraus zu sein, aber wenn Sie vorhaben, Ihr Auto mit Benzin-Direkteinspritzung häufig zu verwenden, sparen Sie auf lange Sicht aufgrund der überlegenen Kraftstoffeffizienz mehr Geld.

Die Zukunft der Direkteinspritzmotoren

Zuvor waren Motoren mit Direkteinspritzung - wie sie standardmäßig in dieselbetriebenen Autos verwendet werden - langsamer und lauter. Dies schaltete viele Fahrer während des Erstangebots aus, bei dem diese Motoren beim Verkauf stark auf ihre Kraftstoffeffizienz angewiesen waren. Die Zeiten dieser Minderwertigkeit sind jedoch vorbei. Da das Geräusch und die mangelnde Beschleunigung in Japan und in Europa nicht so wichtig waren, haben beide massive Anstrengungen unternommen, um Motoren mit Direkteinspritzung für den Massenmarkt zu entwickeln. Tatsächlich behaupten beide, die Ersten zu sein, die dies tun. Dank dieser Nationen sind diese Motoren jetzt viel leiser und druckvoller als je zuvor.

Es ist gut, dass die Hersteller bereits prüfen, wie die negativen Auswirkungen dieser Nachteile angegangen werden können. Beispielsweise verschwinden die NOx-Werte von Motoren mit Direkteinspritzung dank der Kombination der Auswirkungen von Katalysatoren und der neueren Technologie, die als Abgasrückführung bekannt ist. Dies funktioniert, indem ein Teil des Abgases eines Fahrzeugs entnommen und zur weiteren Verbrennung in die Zylinder des Motors zurückgeführt wird. Dies ist nicht nur unter Umweltgesichtspunkten besser, sondern trägt auch zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz bei, indem mehr Luft angesaugt wird.

Aufgrund des jüngsten Anstiegs dieser Technologie auf dem heutigen Markt bewerten die Automobilhersteller ihre Motoren mit Direkteinspritzung jetzt wettbewerbsfähiger. Abgesehen davon, dass Teile jetzt viel günstiger sind als zuvor, entwickeln sie auch Techniken, die die Kosten für die Entwicklung dieser kraftstoffsparenden Maschinen erheblich senken. Diese machen die Motoren nicht nur billiger, sondern ermöglichen auch eine schnellere Produktion. Es wird interessant sein zu sehen, wie sich Motoren mit Direkteinspritzung entwickeln werden, insbesondere jetzt, wo sie sowohl mit Hybridbenzinmotoren als auch mit Elektroautos konkurrieren müssen.

Es gibt so viel für die Zukunft der Direkteinspritzmotoren. Zum Beispiel setzen Autohersteller aus den USA jetzt auf Kraftstoffeffizienz. General Motors (GM) bietet einen Ecotec-Motor an, den seit Beginn dieses Jahrzehnts mehr als ein Dutzend Fahrzeuge in seiner Palette eingesetzt haben. Ford ist ein weiterer US-amerikanischer Entwickler, der an der Spitze dieses Trends steht. Sie bieten einen EcoBoost-Motor an, der in Millionen ihrer Fahrzeuge aus dem Jahr 2009 zu finden ist. Das sind offiziell neun Jahre, in denen Ford Direkteinspritzung verwendet, und sie zeigen absolut keine Anzeichen dafür, dass dies verlangsamt wird.

Jetzt wissen Sie, wie Direkteinspritzung ist und wie sie funktioniert. Wenn Sie in naher Zukunft ein Auto kaufen möchten, sollten Sie eines mit diesem Motortyp erwerben. Es ist nicht nur sparsamer, sondern auch besser für Umweltbewusste.