De injectoren dienen de brandstof in te spuiten in het spruitstuk (of in nieuwere motoren rechtstreeks in de cilinder). Injectoren kunnen we onderverdelen in een aantal groepen en sub-groepen:

Benzine injectoren / alternatieve brandstof injectoren.

Electromagnetische injectoren / Piëzo injectoren

Bij electromagnetische injectoren: Flow en Impedantie.

1. Benzine / ethanol (E85) injectoren

•  

• 2. Injectoren voor alternatieve brandstoffen (LPG, CNG/aardgas, waterstof).

• 
• LPG dampgas injectoren tevens geschikt voor aardgas.

De electro-magnetische injector 

Dit is het meest voorkomende type, gebruikt in de indirekt ingespoten benzine en LPG systemen. 

De werking van de electro-magnetische injector berust op een spoel waardoor we stroom laten vloeien. De spoel zal magnetisch worden en de injectornaald van de zitting tillen.

De piëzo injector.

Deze komt voor in de Dieselinspuittechniek (common-rail multi-jet) en in sommige direkt ingespoten benzine motoren.

De werking van de Piëzo injector berust op de eigenschappen van een piëzo kristal. Dit kristal heeft de eigenschap een spanning af te geven wanneer er druk op gezet wordt en oeffent druk uit indien er spanning op gezet wordt. Door spanning op het Piëzo kristal te zetten drukt ze de injectornaald van een afsluiter en zal de injector zelfbekrachtigend openen met hulp van de brandstofdruk. Het piëzo kristal kan de injector ook afsluiten.

Wij zijn nog druk aan het ontwikkelen met de Piëzo injectoren om deze in combinatie met Common-rail Diesel motoren en direkt ingespoten benzine motoren te kunnen bedienen. De eerste Common rail Diesel motor loopt al op ons Adaptronic systeem. We beperken ons hier echter tot de electromagnetisch te bedienen brandstof injector:

Doorsnede van de benzine injector.

De werking van de benzine injector en de alternatieve brandstof injector komt op hetzelfde neer. De injector is aangesloten op een op druk staande brandstofkamer (de fuel-rail). Een injectornaald of membraam sluit de doorgang af. De injector staat op een direkte plus aangesloten vanaf het brandstofpomp-relais. Het motormanagement systeem zal de injector gedurende korte tijd aan massa leggen waardoor er een stroom door de spoel kan vloeien. Deze wordt daardoor magnetisch, zal de naald uit de zitting tillen en er zal brandstof door de opening stromen. Als het motormanagement de stroom stopt zal de injectornaald weer terug vallen op haar zitting en zal de brandstofstroom stoppen. Dit gaat allemaal in een heel snel tempo. Typische injectietijden zijn tussen de 1 milliseconde en de 20 milliseconde per cyclus (2 krukas omwentelingen).

Injector flow:

Injectoren dienen van bepaalde afmetingen te zijn. Daar zijn verschillende redenen voor:

1. De injectietijd dient zo lang mogelijk te zijn tijdens stationairloop om een goede dosering te verkrijgen

Kiezen we te grote injectoren, dan kan het zijn dat we bij stationair bedrijf een dusdanig korte inspuittijd hebben dat de motor instabiel gaat draaien.

2. De injectiehoeveelheid moet voldoende zijn om alle brandstof te kunnen injecteren in de beschikbare tijd. 

Kiezen we te kleine injectoren dan hebben we kans dat in de hogere toerentallen onvoldoende tijd beschikbaar is om alle brandstof de motor in te krijgen. De motor zal dan ineens boven een X toerental zeer arm gaan lopen. Immers: de tijd van de injectiehoeveelheid neemt af naarmate het toerental zal stijgen. Een rekenvoorbeeldje:

Bij 3000 toeren heb je 100 milliseconden de tijd om te injecteren. Indien de motor bij maximaal koppel 24milliseconden inspuittijd nodig heeft om alle benodigde brandstof in de motor te krijgen voor een goede verbranding is hier geen probleem. Trekken we door in toeren naar 6000 toeren dan is de cyclustijd nog maar 20 milliseconden en hebben we nog maar 20 milliseconden de tijd om de brandstofinjector te openen, de brandstof te injecteren en de injector af te sluiten. Er blijft dus maar ~18 milliseconden de tijd over om de brandstof in te spuiten. We komen tijd te kort. En hoe verder het toerental stijgt, hoe meer we te kort zullen komen en hoe sneller het mengsel armer wordt. Dit kan zeer snel motorschade tot gevolg hebben.

Impedantie:

Onder impedantie wordt verstaan het aanleggen van een spanning met als resultaat een stroom. De impedantie is bepalend voor de stroom en de impedantie kan in vereenvoudigde vorm vergeleken worden met de weerstand van de spoel.

Er bestaan hoog-impedantie injectoren en laag-impedantie injectoren met elk hun karakterestieke eigenschappen.

Hoog-impedantie injectoren zijn geschikt voor de meeste toepassingen. Voordelen zijn de lagere stroom door de injectoren waardoor de spoel minder thermisch belast wordt. Een nadeel van hoog impedantie kan de langere openingstijd zijn.

Laag-impedantie injectoren komen we vaak tegen bij applicaties waar een snelle opening van de injector benodigd is. Dit zijn meestal de grotere injectoren. De typische weerstand van deze injectoren is 4 Ohm, maar er zijn ook injectoren met een weerstand van 0,5 Ohm. Het aansturen van laag-impedantie injectoren gaat weer gepaard met andere problemen zoals inductie spikes in het systeem en hogere stromen door de injector en het motormanagement systeem. Bovendien zullen de injectoren beschermd moeten worden tegen hun eigen stroom: de stroom zal beperkt moeten worden. Hiervoor hebben we inteligente injectorstuursystemen nodig. Wij weten alles over het aansturen van deze injectoren en wij hebben hier de juiste electronica voor: alle in de handel te verkrijgen LPG injectoren hebben een lage impedantie.

De injector is een vaak voorkomende veroorzaker van motorfalen.

Indien één van de injectoren minder opbrengst geeft door vervuiling of een deffect zal de betreffende cilinder minider brandstof krijgen. Maar de hoeveelheid lucht blijft gelijk. Indien we de motor zwaar belasten zal die cilinder eerder gaan detoneren en zou er een gat in de zuiger kunnen branden. Het is dus raadzaam de injectoren te controleren op gelijke opbrengst voor deze te monteren. Verder kan bij stationair bedrijf het mengsel verstoord worden door lekkende afdichtingsrubbertjes tussen de injector en het spruitstuk. Het is raadzaam deze eens te vervangen als er klachten zijn over de stationairloop bij een auto op leeftijd.

Wees er zeker van dat de toegepaste injectoren in topconditie zijn. LPG injectoren willen nog wel eens gaan lekken als ze een respectabele hoeveelheid kilometers (+100.000 km) hebben gedraaid.

Injectoren hebben een zwaar leven en een belangrijke taak. Onderschat hun functie niet! 

Kijk in onze shop, voor onze injectoren.

Een typisch geval van een injector probleem. 3 zuigers zijn in orde, 1 heeft een gat in de zuigerbodem en de detonatie sporen zijn duidelijk zichtbaar.