Системы впрыска легкого топлива, применяемые на автомобильных двигателях, могут быть классифицированы следующим образом.
По месту подачи топлива
Системы непосредственного впрыска (англ. — direct injection, нем. — direkte Einspritzung). В системах этого класса форсунка устанавливается в головке блока или в блоке цилиндров так, что ее распылитель входит в камеру сгорания и топливо подается непосредственно в цилиндр двигателя. Процесс образования горючей смеси происходит в камере сгорания. Это единственный класс систем, по отношению к которым закономерно употребление термина «непосредственный впрыск», часто недифференцированно применяемого в литературе к любым системам впрыска вообще.
Системы впрыска во впускной тракт. В системах этого класса топливо подается во впускной тракт двигателя. По расположению форсунок различают впрыск в зону впускных клапанов (англ. — port injection) и впрыск во впускную трубу (англ. — manifold injection, нем. — Saugrohreinspritzung).
Форсунки могут быть установлены либо в головке блока, либо на впускном трубопроводе в непосредственной близости от окон головки — таким образом, чтобы распыленное форсунками топливо поступало в зону впускных клапанов, где и начинается процесс образования горючей смеси. Форсунки могут устанавливаться на впускной трубе на расстоянии от впускных клапанов, в этом случае горючая смесь образуется уже в каналах впускной трубы. При установке форсунок до разветвления патрубков впускной трубы одна и та же форсунка может быть использована для питания двух или более цилиндров. Возможен и вариант питания всех цилиндров двигателя одной форсункой, подающей топливо в общую смесительную камеру, откуда горючая смесь распределяется по патрубкам отдельных цилиндров.
По способу подачи топлива
Системы с циклической подачей (англ. — taimed injection, нем. — intermittierende Einspritzung). В системах этого типа топливо подается на каждый цикл работы цилиндра, причем момент подачи топлива в каждом цилиндре приурочен к одной и той же фазе цикла. Такая подача может быть названа циклической. Это, очевидно, единственный вариант топливоподачи для двигателей с непосредственным впрыском. Он может быть применен для впрыска топлива во впускной тракт, однако в этом случае он не является единственно осуществимым. Как будет показано ниже, при переносе форсунок из камер сгорания во впускной тракт двигатель становится малочувствительным к изменению момента впрыска топлива. В результате появляется возможность, продолжая подавать топливо циклически, сдвигать фазу топливоподачи по отношению к тактам всасывания. Значительная свобода в выборе момента впрыска позволяет подавать топливо одновременно двумя (или более) форсунками, что создает предпосылки для упрощения топливоподающей аппаратуры.
Так как при этом топливо одновременно подается группой форсунок, иногда этот вариант называют групповым.
При впрыске во впускной тракт цикловая подача топлива может быть разделена на несколько доз таким образом, что за время цикла топливо впрыскивается неоднократно, чаще всего — дважды. Этот вариант впрыска называют циклическим двухразовым.
Системы непрерывного впрыска (англ. — continious injection, нем. — kontinuierliche Einspritzung). В системах этого типа топливо при работе двигателя поступает из форсунок непрерывно. Очевидно, что такое решение осуществимо только при впрыске во впускной тракт.
По типу узлов, дозирующих топливо
Системы с плунжерными насосами. Наиболее старая схема, близкая к используемой в дизелях. Количество нагнетаемого за один цикл топлива регулируется за счет изменения активного хода плунжера, что достигается перепуском части топлива или изменением величины подъема плунжера. Единственно возможная система для непосредственного впрыска находит применение и для впрыска во впускной тракт, но в этом случае в настоящее время вытесняется более простыми системами низкого давления.
Системы с дозаторами-распределителями. Системы используются для впрыска топлива во впускной тракт. Давление топлива создается шестеренчатым бензонасосом, дозатор-распределитель отмеривает цикловые дозы путем изменения хода плунжера и распределяет их по форсункам.
Системы с электромагнитными форсунками. Используются для впрыска топлива во впускной тракт. Давление топлива создается электрическим насосом шестеренчатого или коловратного типа. Дозирование цикловых подач осуществляется изменением длительности открытого состояния клапана форсунки.
Системы с регулятором давления топлива. Используются для непрерывного впрыска во впускной тракт. Давление топлива создается насосом шестеренчатого или коловратного типа. Регулирование часового расхода топлива осуществляется за счет изменения давления перед форсунками.
По основным параметрам регулирования состава смеси
Двигатели с впрыском топлива предъявляют весьма высокие требования к точности регулирования состава смеси. Все применяемые системы можно классифицировать по основным параметрам, по которым ведется регулирование.
По разрежению во впускной системе. Наиболее старая система, основанная на зависимости между разрежением (абсолютным давлением) за дроссельной заслонкой и цикловым зарядом воздуха. Применяется в системах с плунжерным насосом или с дозатором-распределителем.
По углу открытия дроссельной заслонки и частоте вращения двигателя. Регулирование базируется на зависимости между цикловым зарядом воздуха и положением дроссельной заслонки при данной частоте вращения, отличается меньшей инерционностью, чем предыдущая. Применяется в системах с плунжерными насосами.
По разрежению во впускной системе и частоте вращения двигателя. Эта система отличается от системы с регулированием по разрежению более высокой точностью, особенно для высокооборотных двигателей. Применяется в современных системах с электромагнитными форсунками.
По часовому расходу воздуха. Регулирование базируется на непосредственном измерений расхода воздуха насадкой Вентури или датчиком, воспринимающим динамическое давление потока. Позволяет легко связать часовой расход воздуха с часовым расходом топлива. Применяется для систем непрерывного впрыска и систем с электромагнитными форсунками.
По способам регулирования
Выбор способа регулирования тесно связан с выбором параметров, по которым программируется состав смеси, и с типом дозирующих топливо узлов.
Пневматическое регулирование. Применялось в системах с плунжерными насосами при регулирований по разрежению во впускной трубе. Регулятор диафрагменного или сильфонного типа непосредственно воздействовал на рейку насоса. Аналогичное устройство применяется и для управления дозатором — распределителем топлива.
Пневматическое регулирование используется также в системах непрерывного впрыска, регулируемых по часовому расходу воздуха.
Механическое регулирование. Применяется в системах с плунжерными насосами при регулировании по углу открытия дросселя и частоте вращения двигателя. Привод дросселя и центробежный регулятор при помощи пространственного кулачка задают величину цикловой подачи.
Электронное регулирование. Применяется в системах с электромагнитными форсунками, обычно при регулировании по разрежению во впускной системе и частоте вращения двигателя, которая учитывается частотными характеристиками электронного блока. Возможно применение и при регулировании по углу открытия дросселя и частоте вращения, а также при регулировании по непосредственно измеряемому часовому расходу воздуха.