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Die Diskussion um die Direkteinspritzung konzentriert sich fast ausschließlich auf Dieselmotoren. Zunehmend, jedoch, Direkteinspritzung wird in Benzinmotoren eingesetzt, die vom Familienauto über Pickups bis hin zu kleineren Motoren reichen. Noch, Die Kraftstoffeinspritzung von Gasmotoren unterscheidet sich grundlegend von den Diesel-Pumpe-Line-Düsen-Systemen.
Mitte der 1970er Jahre wurde bei vielen europäischen Autos, die hier importiert wurden, ein mechanisches Einspritzsystem von Bosch eingeführt. In den 1980er Jahren, GM und Ford führten ein Hybrid-Kraftstoffsystem namens Drosselklappeneinspritzung (TBI) ein. Es bestand aus einer Drosselklappe(n) und einem darüberliegenden Injektor(en). Der Kraftstoff wurde in eine Umgebung mit Atmosphärendruck eingeführt.
Ford war der erste Hersteller, der 1986 eine echte Kraftstoffeinspritzung auf den Markt für Pickup-Trucks brachte. Diese Innovation war das Port Fuel-Injection-System (PFI). Mit diesem Entwurf, Für jeden Zylinder gibt es ein Einspritzventil, das an der Verbindungsstelle des Ansaugkrümmers zum Zylinderkopf montiert ist (etwa 100 mm oder weniger als 4 Zoll vom Einlassventil entfernt).
Während der TBI von General Motors mit niedrigem Kraftstoffdruck (9 bis 13 psi) arbeitete, das Ford-System lief bei 45 psi. Nachdem die Industrie auf PFI umgestellt hatte, der Betriebskraftstoffdruckbereich lag zwischen 45 und 60 psi.
Die Notwendigkeit, strengere Emissions- und Kraftstoffverbrauchsstandards einzuhalten, führte zur Einführung der Benzindirekteinspritzung (GDI).
Mit diesem Entwurf, im brennraum des zylinderkopfes wird ein speziell konstruierter injektor ähnlich einem kraftstoffinjektor in einem diesel platziert. Dieses Gerät spritzt Gas mit einem Druck von bis zu 2 direkt in die Brennkammer ein, 200 psi.
Der Vorteil von GDI im Vergleich zu PFI besteht darin, dass während des Transports kein Kraftstoff verloren geht, da das emulgierte Gemisch durch den Einlasskanal des Zylinderkopfs strömt. Der Hauptvorteil liegt in der Phasenänderung, die mit dem Gas in der Flasche auftritt. Aufgrund der latenten Verdampfungswärme dies verleiht dem Kraftstoff-Luft-Gemisch einen Kühleffekt, da Wärme verwendet wird, um das flüssige Benzin in einen verdünnten Zustand zu überführen.
Durch die kühlere Ladelufttemperatur von GDI lässt sich dann das Verdichtungsverhältnis des Motors in vielen Anwendungen auf einen fast dieselähnlichen Wert von 14:1 anheben. Das effektivste Verfahren zur Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei einem Verbrennungsmotor besteht darin, das Verdichtungsverhältnis zu erhöhen.
Noch, Die Entwicklung dieser Systeme stand nicht still. Der neueste Trend ist die Kombination aus PFI- und GDI-Motor. Mit diesem Entwurf, die Anzahl der Injektoren ist doppelt so groß wie die Anzahl der Zylinder. Am Zylinderkopfende des Saugrohrkanals befindet sich ein PFI-Injektor und im Brennraum ein Injektor. Die Motorsteuerung schaltet zwischen diesen beiden Kraftstoffinjektoren hin und her.
Traditionell, der Motor wird beim Starten oder im Leerlauf und bei sehr geringer Last über den PFI-Injektor mit Kraftstoff versorgt. Bei anderen Betriebszuständen, der Motor wird vom GDI-System versorgt. Bei gleichzeitiger Nutzung beider Systeme liegt kein Betriebszustand vor.
Da viele Hersteller Praxistests durchführen, bevor ein Design in Produktion geht, sie können nicht jedes Szenario duplizieren, das zu den Fallstricken von GDI führt. Mit GDI, Es gibt keine Kraftstoffbenetzung auf der Rückseite des Einlassventils. Noch, bei Nockenüberlappung, Verbrennungsgase werden dort zurückgeführt und zu Kohlenstoffablagerungen. Diese Ablagerungen stauen sich am Einlassventil und blockieren den Luftstrom in den Zylinder.
Ein Phänomen, das als Vorzündung bei niedriger Drehzahl (LPSI) bezeichnet wird, kann auftreten, wenn der Motor kalt ist oder sich in mittleren Temperaturstufen befindet und bei niedrigen Drehzahlen und unter mäßiger Last gefahren wird.
Im besten Fall, LSPI führt nur zu Verbrennungsgeräuschen oder zum Knacken einer Zündkerze. Noch, in vielen Instanzen, es ist so schwer, dass es einen Ring von einem Kolben löst oder eine Pleuelstange verbiegt.
Die Veranstaltungsreihen, die LSPI produzieren können, sind zu technisch und zu tiefgehend, um hier behandelt zu werden. Es wurde festgestellt, dass das Motoröl einen großen Beitrag leistet, obwohl. Es wurde festgestellt, dass Motoröle mit einem hohen Calciumgehalt sehr anfällig für LSPI sind.
Aus diesem Grund, Es ist zwingend erforderlich, dass Sie beim Betrieb eines GDI-Motors genau das Öl verwenden, das der Hersteller vorgibt, die eine kalziumarme Mischung sein wird. General Motors, zum Beispiel, bezeichnet sein kalziumarmes Öl als Dextros.
Mit dem Einsatz eines PFI/GDI-Systems der Motorbetriebszustand mit LSPI kann durch das PFI-System induziert werden und ist nicht mehr bedenklich. Beachten Sie, dass keines der Automobilunternehmen verpflichtet ist, einen Anspruch auf einen von LSPI zerstörten Motor nach Ablauf der Motorgarantie zu erfüllen.
Wenn Sie einen Motor haben, der nur GDI ist, Sie müssen einen hochwertigen Kraftstoffsystem- und Einspritzdüsenreiniger verwenden, um den Zapfen der Einspritzdüse sauber zu halten. Jedoch, durch den in die Zylinderbohrung eingebrachten Kraftstoff, ein Tankreiniger entfernt keine Ablagerungen vom Einlassventil.
Es gibt jetzt viele ausgezeichnete Reinigungsprodukte auf dem Markt, die bei hoher Leerlaufdrehzahl des Motors in das Ansaugsystem eingeführt werden können und die Ventilablagerungen lösen, damit sie verbrannt werden können.
Es ist ein Soundprotokoll, diesen Dienst alle 5, 000 bis 7, 000 Meilen. Sobald der Kohlenstoff zu hart oder dick wird, es wird unmöglich sein, es chemisch zu entfernen. In diesem Fall, der zylinderkopf muss ausgebaut werden.
Wenn der Motor ein PFI/GDI-System ist, seine Pflege erfordert nicht viel mehr als die Verwendung des angegebenen Motoröls und einen guten Tankreiniger alle 3, 000 Meilen. Die Chemie hält die Ventile zusammen mit den PFI- und GDI-Injektorzapfen sauber und macht das System sorglos.
Machen Sie sich keine Sorgen, einen reinen GDI-Motor zu besitzen. Ich empfehle Ihnen jedoch dringend, die hier beschriebenen Wartungsschritte für einen jahrelangen störungsfreien Betrieb zu befolgen. Wenn nicht, Sie werden wahrscheinlich einen neuen Motor in das Fahrzeug einbauen.
