Vergaser vs. Kraftstoffeinspritzung
In einem Verbrennungsmotor hat das Kraftstoff-Luft-Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemischs einen wesentlichen Einfluss auf die Leistung des Motors, da es direkt die Leistungsabgabe des Motors steuert.
Vergaser und elektronische Kraftstoffeinspritzsysteme sind Geräte, die verwendet werden, um Kraftstoff und Luft im richtigen Verhältnis zu mischen und das dem Motor zugeführte Kraftstoff-Luft-Gemisch zu steuern. Der Vergaser wurde erstmals im späten 19. Jahrhundert eingeführt und die Kraftstoffeinspritzungsmethoden kamen um die 1920er Jahre auf den Markt. Doch erst nach den 1980er Jahren überholten die Kraftstoffeinspritzsysteme die Vergaser im Motorenbau vollständig.
Mehr über Vergaser
Der Vergaser ist ein mechanisches Gerät, das zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Gemischs in jeder Art von Verbrennungsmotor verwendet wird. Als es zum ersten Mal entwickelt wurde, war es ein geniales Design und diente fast ein Jahrhundert lang als Kraftstoffsteuereinheit.
Der Mechanismus der Vergaser besteht darin, dass der Venturi-Effekt in einem engen Abschnitt des Lufteinlasses stattfindet, wo die Erhöhung der Fluggeschwindigkeit einen Druckabfall im Luftstrom verursacht. In diesem Abschnitt wird Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter durch eine kleine Öffnung angesaugt, und der Behälter wird mit dem Hauptkraftstofftank verbunden, wobei der Durchfluss durch einen Schwimmerventilmechanismus gesteuert wird. Der Lufteinlass (Volumenstrom) wird im Wesentlichen durch eine Drosselklappe gesteuert und fungiert als Drosselmechanismus des Motors. Wenn eine höhere Luftströmungsrate vorhanden ist, wird mehr Kraftstoff angesaugt, um mehr Leistung bei der Verbrennung zu liefern, und bei einer niedrigeren Strömungsrate ist es umgekehrt. Dieser Mechanismus wird also verwendet, um die Leistungsabgabe des Motors zu steuern, indem das für die Verbrennung verfügbare Kraftstoffgemisch im Grunde ausgehungert oder angereichert wird. Darüber hinaus sind auch Mechanismen für den Start bei Motorleerlaufbedingungen vorgesehen.
Vergaser werden seit langem verwendet, weil sie sich leicht umbauen und ändern lassen. Auch wenn der Motor rein auf Leistung ausgerichtet ist, dann ist der Vergaser die Wahl, da er keine Begrenzung der aus dem Tank entnommenen Kraftstoffmenge bietet.
Trotz seiner ausgeklügelten Konstruktion und langen Betriebsdauer haben die Vergaser große Nachteile in Bezug auf Effizienz, Leistung unter extremen und kritischen Bedingungen. Die hohe Emissionsrate, der geringere Kraftstoffverbrauch und die Komplexität des Systems erfordern Erfahrung zur Feinabstimmung des Systems. In Flugzeugtriebwerken kann die hohe Beschleunigung während der Flugmanöver aufgrund der mechanischen Konstruktion des Vergasers zu einer Kraftstoffverknappung des Triebwerks führen.
Mehr zur Kraftstoffeinspritzung
Kraftstoffeinspritzsysteme werden als Lösung für die Nachteile des Vergasers verwendet und sind die bekannteste Art von Kraftstoffzufuhrsystemen in Verbrennungsmotoren geworden.
Das Design des Kraftstoffeinspritzmechanismus ist extrem einfach, aber es sind viele Teile beteiligt, die stark voneinander abhängig sind. Ein Ventil, das durch den Eingang eines Sensors oder eines ähnlichen Mechanismus gesteuert wird, der mit der Drosselklappe und dem Luftstrom verbunden ist, lässt unter Druck stehenden Kraftstoff in den Luftstrom zum Motor.
Die heutzutage gebräuchlichste Art der Kraftstoffeinspritzung ist die elektronische Kraftstoffeinspritzung (EFI), die einen geschlossenen Regelkreis verwendet, an dem das Motorsteuergerät (ECU), viele Sensoren und die Kraftstoffeinspritzeinheit beteiligt sind. Basierend auf den Eingaben des Sensors steuert das Motorsteuergerät das Einspritzventil an.
Einspritzdüsen haben viele Vorteile gegenüber den Vergasern. Der Kraftstoffverbrauch kann entsprechend der Motorleistung optimiert werden, wodurch der Wirkungsgrad gesteigert und die Emissionen gesenkt werden. Es kann dem Motor auch ermöglichen, mit verschiedenen Kraftstoffen zu arbeiten, und der Betrieb aus der Sicht des Fahrers ist reibungslos und schnell. Die vollständig elektronische Beschaffenheit des EFI ermöglicht die Diagnose von Problemen, indem das Steuergerät einfach an ein Diagnosegerät oder einen Computer angeschlossen wird. EFI ist sehr zuverlässig und die Wartungskosten sind ebenfalls gering.
Was ist der Unterschied zwischen Vergaser und Kraftstoffeinspritzung?
• Vergaser sind vollständig mechanische Geräte, aber die Kraftstoffeinspritzung kann entweder mechanisch oder elektronisch erfolgen. Am häufigsten wird jedoch die elektronische Kraftstoffeinspritzung (EFI) verwendet.
• Vergaser sind sehr komplex, und für die Wartung und Einstellung ist spezielle Erfahrung erforderlich, aber die Kraftstoffeinspritzmechanismen sind einfacher.
• Die Kosten eines Vergasermotors sind niedriger als die eines EFI-Motors.
• Die Emissionen des EFI-Systems sind sehr viel niedriger als die eines Vergaser-Gebrauchtmotors.
