Zalety i wady bezpośredniego wtrysku paliwa

Obecnie niemal każdy nowoczesny silnik jest wyposażony w bezpośredni wtrysk, co stanowi znaczną innowację w branży motoryzacyjnej. Poznajmy korzyści i wyzwania zastosowania bezpośredniego wtrysku tych wtryskiwaczy w samochodach.

Bezpośredni wtrysk paliwa, znany również jako GDI (Gasoline Direct Injection) w przypadku silników benzynowych lub FSI (Fuel Stratified Injection) i TSI (Turbocharged Stratified Injection) w przypadku niektórych koncernów, jak Volkswagen i Mitsubishi, to technologia, która zrewolucjonizowała działanie nowoczesnych silników. Stosowany zarówno w silnikach benzynowych, jak i diesel, bezpośredni wtrysk umożliwia podawanie dawki paliwa bezpośrednio do komory spalania każdego cylindra, zamiast do kolektora lub kanałów dolotowych, jak ma to miejsce w tradycyjnym, pośrednim wtrysku.

Jak działa bezpośredni wtrysk paliwa?

W systemie bezpośredniego wtrysku, wtryskiwacz umieszczony w cylindrze wprowadza paliwo  przez wysokociśnieniową pompę prosto do komory spalania. Dzięki temu rozwiązaniu możliwa jest szybsza wymiana mieszanki paliwowo-powietrznej, a wtryskiwane paliwo, chłodząc denko tłoka i ścianki cylindra, pozwala na wyższy stopień sprężania i większą sprawność silnika, minimalizując ryzyko spalania stukowego. 

Plusy zastosowania w silnikach bezpośredniego wtrysku 

System bezpośredniego wtrysku benzyny szybko zyskał uznanie dzięki swoim licznych zaletom, takim jak dokładniejsze dawkowanie paliwa, zwiększona moc, redukcja zużycia paliwa oraz możliwość osiągnięcia wyższego stopnia sprężania. W efekcie, większość producentów samochodów postanowiła zastosować tę technologię, stale wprowadzając nowe rozwiązania mające na celu minimalizację jej wad i poprawę efektywności.

Dzięki tej metodzie, silniki z bezpośrednim wtryskiem paliwa oferują lepszą wydajność, wyższy moment obrotowy, a także zużycie mniej paliwa w porównaniu do silników z wtryskiem pośrednim. Dodatkowo, możliwość spalania ubogich mieszanek przy mniejszym obciążeniu silnika. 

Zalety systemu bezpośredniego wtrysku:

• Precyzyjne dawkowanie paliwa

• Możliwość spalania ubogich mieszanek

• Silniki z wtryskiem bezpośrednim zużywają mniej paliwa

• Zwiększenie mocy i momentu obrotowego

• Poprawa dynamiki silnika

• Wyższy stopień sprężania

• Mniejsza emisja tlenków azotu

• Szybka reakcja na zmiany obciążenia

• Ułatwiony zimny rozruch
  
   

Wyzwania przy wtrysku bezpośrednim w silnikach benzynowych

Jednym z wyzwań w systemach GDI jest jest osadzanie się nagaru na elementach silnika, takich jak ściany komory spalania, denko tłoka, kanały dolotowe czy zawory ssące. To zjawisko wynika z braku oczyszczania tych części przez mieszankę paliwową, jak ma to miejsce w wtrysku pośrednim, co prowadzi do zmniejszenia dynamiki silnika i wzrostu zużycia paliwa. To może prowadzić do zmniejszenia sprawności silnika i konieczności częstszego serwisowania. 

Kluczowe elementy systemu bezpośredniego wtrysku benzyny, takie jak wtryskiwacze, muszą precyzyjnie dawkować paliwo i zapewnić odpowiednie wymieszanie go z powietrzem, aby uzyskać efektywne spalanie mieszanki.

Wady bezpośredniego wtrysku:

• Złożona konstrukcja

• Znaczne koszty produkcji i serwisu

• Osadzanie się nagaru

• Problemy z instalacją gazową LPG

Przyszłość bezpośredniego wtrysku benzyny w samochodach

Układ bezpośredniego wtrysku stanowi istotny krok naprzód w technologii silników, oferując znaczące korzyści w zakresie wydajności, ekonomii paliwowej i redukcji emisji. W miarę postępu technologicznego możemy oczekiwać dalszych innowacji, które uczynią tę technologię jeszcze bardziej efektywną i przyjazną dla środowiska.

Wtrysk bezpośredni jest ciągle przedmiotem badań i rozwoju. Producenci samochodów i dostawcy części, dążą do ulepszenia tej technologii, by jeszcze bardziej zwiększyć efektywność silników, zmniejszyć ich zużycie paliwa i obniżyć emisję szkodliwych substancji.