Συστήματα Ψεκασμού Για να ικανοποιηθούν οι σημερινές απαιτήσεις αναπτύχθηκε ένα σύστημα συνεχούς ψεκασμού βενζίνης, στο οποίο η ποσότητα της βενζίνης που ψεκάζεται βρίσκεται σε άμεση σχέση με την ποσότητα του αέρα που αναρροφάται στους κυλίνδρους, επειδή ρυθμίζεται συνέχεια από τη ροή του αέρα, με την παρεμβολή ενός μετρητή (ανιχνευτή) της ροής του. Το σύστημα αυτό είναι πολύ πιο αξιόπιστο, πιο προσεγμένο και πιο ελαστικό από τα αρχικά μηχανικά συστήματα ψεκασμού βενζίνης της Lucas, ή της Bosch και της Kugelfischer. Σε αυτά τα τελευταία συστήματα, η μέτρηση και ο ψεκασμός της βενζίνης γινόταν με υδραυλική πίεση, ακολουθώντας σε γενικές γραμμές την αρχή λειτουργίας του ψεκασμού των πετρελαιοκινητήρων. Τα μειονεκτήματα αυτών των συστημάτων ήταν η αδυναμία άμεσης ανταπόκρισης στο κλείσιμο της πεταλούδας και η μηχανική πολυπλοκότητά τους. Για να επιτευχθεί τέλεια καύση, σε όλες τις πολυποίκιλες και γρήγορα μεταβαλλόμενες συνθήκες λειτουργίας, η ποσότητα της βενζίνης που μπαίνει στους κυλίνδρους πρέπει να βρίσκεται πάντοτε μέσα στα πλαίσια που καθορίζονται από την ποσότητα του αέρα που αναρροφάται κάθε στιγμή. Επιτυγχάνεται έτσι ένα βασικά υπολογισμένο μείγμα αέρα / βενζίνης. Για να πάρει μπροστά ο κινητήρας, όταν είναι κρύος, το μείγμα εμπλουτίζεται με μια επιπλέον ποσότητα βενζίνης που ψεκάζεται από μια
ειδική βαλβίδα. Όσο διάστημα η βαλβίδα μένει ανοιχτή, ένας εκχυτήρας ψεκάζει μια πολύ λεπτή ρανίδα καθαρής βενζίνης μέσα στην πολλαπλή εισαγωγής του αέρα. Η κύρια ποσότητα της βενζίνης, που διοχετεύεται σε κάθε εκχυτήρα, υπολογίζεται από μια βαλβίδα διανομής βενζίνης, ένα διαβαθμισμένο, κυλινδρικό έμβολο που παλινδρομεί μέσα σε ένα κύλινδρο με πολύ λεπτές, όμοιου πλάτους εγκοπές, μια για κάθε κύλινδρο. Όσο μεγαλύτερη είναι η ροή του αέρα, τόσο ψηλότερα ανεβαίνει το έμβολο τροφοδοτώντας με μια αντίστοιχα μεγαλύτερη ποσότητα βενζίνης τους εκχυτήρες που βρίσκονται στην κυλινδροκεφαλή απέναντι από τη βαλβίδα εισαγωγής του αέρα. Το σύστημα είναι έτσι μελετημένο, ώστε να συμψηφίζεται κάθε διαφορά πιέσεως στους εκχυτήρες, εξασφαλίζοντας με τον τρόπο αυτό την παροχή μετρημένων και ίσων ποσοτήτων βενζίνης σε κάθε κύλινδρο, μόλις ανοίξει η βαλβίδα εισαγωγής για να επιτρέψει την είσοδο μιας νέας δόσεως μείγματος αέρα / βενζίνης. Η πίεση παροχής της αντλίας βενζίνης διατηρείται σταθερή από έναν αποταμιευτή βενζίνης, που κρατά επίσης σταθερή την πίεση στο κύκλωμα όταν ο κινητήρας δεν λειτουργεί, ώστε να ξαναπάρει εύκολα μπροστά πράγμα απαραίτητο όταν είναι ζεστός. Μηχανικό Σύστημα Ψεκασμού Lucas Το μηχανικό σύστημα Lucas χρησιμοποιεί έναν παλινδρομικό μηχανισμό (κερκίδα) για τον έλεγχο της παροχής βενζίνης. Μια ηλεκτροκίνητη αντλία, τοποθετημένη κοντά στο ρεζερβουάρ, αναρροφά τη βενζίνη μέσω ενός φίλτρου με χάρτινο στοιχείο και τη στέλνει με μια πίεση 7 ατμοσφαιρών περίπου στη συσκευή ελέγχου, ή μετρητή διανομής.
Η πίεση διατηρείται σταθερή από μια βαλβίδα ανακούφισης που στέλνει το πλεόνασμα της βενζίνης στο ρεζερβουάρ. Η παροχή βενζίνης κανονίζεται από ένα κύλινδρο, ή στροφέα, που παίρνει κίνηση από τον κινητήρα και ο οποίος περιστρέφεται μέσα στο μετρητή διανομής, που έχει μια είσοδο και μια έξοδο βενζίνης. Ο κύλινδρος έχει ακτινωτές οπές, ή θυρίδες, με κατεύθυνση προς το εσωτερικό του, που περιέχει ένα έμβολο που μπορεί να κινηθεί ελεύθερα μεταξύ δύο τερμάτων, από τα οποία το ένα είναι σταθερό ενώ το άλλο ρυθμιζόμενο. Καθώς ο στροφέας γυρίζει με τη μισή ταχύτητα του κινητήρα, οι θυρίδες του συμπίπτουν με την είσοδο της βενζίνης. Που η πίεση της αναγκάζει το έμβολο να κινηθεί πέρα δώθε ανάμεσα στα δύο τέρματα, τροφοδοτώντας κάθε εκχυτήρα με βενζίνη, διαδοχικά. Η θέση του ρυθμιζόμενου τέρματος μεταβάλλεται από ένα έκκεντρο ελεγχόμενο από την πίεση της πολλαπλής, με συνέπεια την αυξομείωση της διαδρομής του εμβόλου και της ποσότητας της βενζίνης. Από το μετρητή διανομής, οι προσεχτικά μετρημένες και συγχρονισμένες ποσότητες βενζίνης αποστέλλονται εκ περιτροπής σε κάθε εκχυτήρα. Οι βαλβίδες των εκχυτήρων παραμένουν κλειστές, συγκρατούμενες από ελατήρια, μέχρι να τις ανοίξει η πίεση της βενζίνης. Παρέχουν πάρα πολύ εξαερωμένη βενζίνης ακριβώς στην πλάτη των βαλβίδων εισαγωγής. Μηχανικό Σύστημα Ψεκασμού K-Jetronic
Πρόκειται για ένα σύστημα ψεκασμού συνεχούς έγχυσης όπου λειτουργεί σε 3 στάδια: 1) Μέτρηση ποσότητας εισερχόμενου αέρα 2) Τροφοδοσία του συστήματος με καύσιμο 3) Προετοιμασία του μίγματος Τα βασικά μέρη του συστήματος είναι: ο κατανεμητής καυσίμου, η ηλεκτρική αντλία βενζίνης, ο αποταμιευτής βενζίνης, ο ρυθμιστής πίεσης του συστήματος και οι εγχυτήρες (μπεκ). Το βασικότερο μειονέκτημα του συστήματος αυτού είναι ο χρόνος αντίδρασης του συστήματος στις μεταβολές της λειτουργίας του κινητήρα. Για τη βελτίωση της λειτουργίας του συστήματος αυτού, προστέθηκε ένας αισθητήρας μέτρησης ρύπων στα καυσαέρια, γνωστός και ως αισθητήρας λ. Ο αισθητήρας αυτός στέλνει σήματα σε μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, σχετικά με την περιεκτικότητα ρύπων στα καυσαέρια, και έτσι ρυθμίζεται καλύτερα ο ψεκασμός του καυσίμου. Ηλεκτρονικό Σύστημα Ψεκασμού Η κυριότερη διαφορά μεταξύ του ηλεκτρονικού και μηχανικού ψεκασμού είναι ότι, σε ένα ηλεκτρονικό σύστημα, η παροχή της βενζίνης και του αέρα ρυθμίζεται από έναν πολύπλοκο ηλεκτρονικό υπολογιστή, κι όχι από έναν μηχανικό, ή μηχανισμό πεπιεσμένου αέρα. Ο χρονισμός και η διάρκεια της παροχής, καθορίζονται από ηλεκτρονικά κυκλώματα. Τα πλεονεκτήματα αυτού του συστήματος φαίνονται άριστα σε ένα από τα πιο διαδεδομένα συστήματα ηλεκτρονικού ψεκασμού, το σύστημα Bosch, που λειτουργεί με μικρότερες πιέσεις βενζίνης (1,5 έως 2 ατμόσφαιρες) από εκείνες των μηχανικών συστημάτων. Έχει μια ηλεκτρική αντλία βενζίνης που
αναρροφά περισσότερη βενζίνη από αυτή που απαιτείται για τον ψεκασμό. Το πλεόνασμα της βενζίνης επιστρέφει στο ρεζερβουάρ περνώντας μέσα από έναν ρυθμιστή πίεσης. Οι εκχυτήρες κρατούνται κλειστοί από ελατήρια και ανοίγουν με ηλεκτρομαγνήτες. Η ποσότητα της βενζίνης που θα ψεκαστεί εξαρτάται από το χρονικό διάστημα που το σωληνοειδές θα κρατήσει ανοιχτό τον εκχυτήρα. Το διάστημα αυτό, με τη σειρά του, εξαρτάται από το σήμα που θα δεχτεί το σωληνοειδές από μια ηλεκτρονική μονάδα υπολογισμού. Ο υπολογιστής αυτός είναι συνδεδεμένος με έναν αριθμό ευαίσθητων μετρητών που του μεταβιβάζουν τις διάφορες συνθήκες του κινητήρα, όπως την πίεση του αέρα στην πολλαπλή, τη θερμοκρασία του αέρα και του νερού, την τιμή της επιταχύνσεως και τη θέση της πεταλούδας. Οι μετρητές επιτρέπουν στον υπολογιστή να προσδιορίσει αμέσως την ένταση του σήματος των εκχυτήρων. Συνήθως, οι εκχυτήρες εκτοξεύουν τη βενζίνη ανά ζεύγη, λίγο πρίν ανοίξουν οι βαλβίδες εισαγωγής. Έτσι περιορίζεται ο αριθμός των μετρητών που απαιτούνται για τη λειτουργία των εκχυτήρων. Τέλος τα συστήματα ηλεκτρονικού ψεκασμού χωρίζονται σε δυο υποκατηγορίες, τα συστήματα
ψεκασμού μονού σημείου και στα συστήματα ψεκασμού πολλαπλών σημείων. Η διαφορά τους εντοπίζεται στον αριθμό των ψεκαστήρων καθώς και στο σημείο που πραγματοποιείται ο ψεκασμός. Έτσι στα συστήματα μονού σημείου, ο ψεκασμός της βενζίνης γίνεται μετά την πεταλούδα του αέρα, και σχετικά κοντά σε αυτή. Δημιουργείται λοιπόν το μίγμα το οποίο διαχωρίζεται στους αυλούς των κυλίνδρων. Το μειονέκτημα του συστήματος αυτού, είναι ότι στους κεντρικούς κυλίνδρους εισέρχεται πλουσιότερο μίγμα από το μίγμα των ακραίων κυλίνδρων το οποίο διανύει μεγαλύτερη διαδρομή στους αυλούς. Η λύση στο παραπάνω πρόβλημα δόθηκε από τα συστήματα ψεκασμού πολλαπλών σημείων, τα οποία διαθέτουν έναν ψεκαστήρα για κάθε κύλινδρο. Οι ψεκαστήρες στα συστήματα αυτά είναι τοποθετημένοι πολύ κοντά στους
κυλίνδρους και ψεκάζουν το καύσιμο πολύ κοντά στην εισαγωγή (στην πλάτη των βαλβίδων). Έτσι επιτυγχάνεται καλύτερη εξαέρωση και ανάμειξη του μίγματος, αφού η εισαγωγή σε εκείνη την περιοχή είναι ιδιαίτερα θερμή. Επίσης εισέρχεται η ίδια ακριβώς ποσότητα μίγματος σε κάθε κύλινδρο ανεξάρτητα από τη θέση του. Στο σχήμα που ακολουθεί, φαίνεται η διαφορετική θέση του ψεκαστήρα στις δυο διατάξεις. Το πλέον σύγχρονο σύστημα ψεκασμού είναι ο άμεσος ψεκασμός ο οποίος αρχίζει να εξελίσσεται με ραγδαίους ρυθμούς στη σημερινή εποχή. Ειδικότερη αναφορά για τα συστήματα άμεσου ψεκασμού γίνεται στο Κεφάλαιο Οικολογικοί Βενζινοκινητήρες.