Přímý vstřik benzínu o motorů koncernu VW je označován zkratkou FSI. Tahle tři písmena v několika případech se ukázala být špatnou volbou, jindy dává hodně dobrý smysl. Kdy? Kde? Jak? Proč? Zkusme se na to podívat podrobně.
Motory FSI - chtít či odmítnout?
Články na téma představujeme motory:
- Motor 1.2 HTP - opravdu je to takové peklo?
- Co je HDi motor a jaká je jeho spolehlivost?
- Jaký je motor EcoBoost a kolik vydrží?
- Motor 2.0 TSI (EA888) – z historie k současné Octavii RS
- Motory FSI - chtít či odmítnout? - právě čtete
- Systémy VVT-i a Valvematic byly zásah do černého
- Spolehlivost dCi motorů Renault-Nissan
- Tři nejhorší motory v ojetinách aneb čemu se v bazaru vyhnout
- Motor s protiběžnými písty
To nejdůležitější je vlastně informace, co vlastně FSI je. Jde o zkratku Fuel Stratified Injection, tedy v překladu vrstvené vstřikování paliva. Pro nás je ale nejdůležitější informace, že jde o přímý vstřik paliva do válce, kdy vstřikovací tryska směřuje přímo do kompresního spalovacího prostoru a sem přímo míří palivo, které je v mikrokapičkách rozptylováno, aby se odpařila co největší část jejich objemu a palivo kvalitně shořelo.
Jaký je rozdíl od nepřímého vstřiku? Nepřímý pouštěl palivo do kanálu sacího ventilu, kde bylo strháváno nasávaným vzduchem a s ním vstupovalo do válců.
Na první pohled jde o docela marginální změnu, ale jen pro ty, kteří ne zcela chápou termodynamické děje ve spalovacích motorech. Nepřímé vstřikování totiž muselo jednoznačně spoléhat na složitý systém optimalizace vstřiku. Vždyť si představte, že potřebujete z nějakého důvodu (například omezení klepání, emise, předehřátí motoru) vstříknout do válce jinou dávku paliva v jiném sledu. Mapování vstřikovače vám to jistě dovolí, ale jste omezeni polohou sacího ventilu, protože ten musí být ve vhodné poloze. Škrcení v mezeře ventil-sedlo v poloze jiné, než optimální, totiž může napáchat i s dobrým úmyslem upraveného vstřikování pěknou neplechu.
Vraťme se tedy zpátky k přímému vstřikování, nebo chcete-li k vrstvenému vstřiku. Zde vstřikovací tryska má své otvory přímo ve spalovacím prostoru a je jí prakticky jedno, kdy svou dávku do něj vstříkne. Například může snadno dodat mikrodávku pro vypálení filtru (o tom dále), když je pootevřený výfukový ventil. Může měnit plynule dávku dle zatížení, teploty motoru a vstupujícího vzduchu a dalších veličin.
Samé vrstvy
Druhou velkou výhodou je právě to vrstvení. Představte si to tak, že do válce vstupuje vzduch. Ten díky směru sacího kanálu má rotaci v ose válce, pohybem pístu se zase rozpohybovává v kolmém směru (známé anglické výrazy swirl a thumble). U nepřímého vstřikování paliva se tak dělo záměrně, aby vznikla takzvaná homogenní stechiometrická směs, tedy směs ideálně rozptýlená, kde kapičky paliva se co nejrychleji odpařují, aby se mohly promíchat se vzduchem v dokonalém poměru, který je ke spálení zapotřebí. Ten je vyjádřen hodnotou ʎ=1, což u benzínového motoru znamená, že na 1 kg paliva je potřeba přivést 14,7 kg vzduchu. Samozřejmě to tak přesně není, ale to je téma na jiný článek.
U vrstveného vstřiku se velmi vysokým vstřikovacím tlakem dostávají do spalovacího prostoru už velmi malé kapičky, které využijí víření vzduchu, ale jen částečně. Otvory v trysce totiž nasměrují proud tam, kam je zapotřebí. Vznikne jakési navrstvení, kde velmi bohatá směs je u zapalovací svíčky. Zde se kapičky ve vysoké koncentraci odpařují a po zapálení elektrickým výbojem snadno začnou hořet.
Vysvětlovat další postupy hoření plamene je už nad rámec tohoto článku. Musíme se tedy spokojit s vysvětlením, že takový plamen lépe hoří, protože dokáže dosáhnout vhodnou teplotu dříve. Díky tomu se pak mohou spalovat i chudé směsi, kdy je benzínu v poměru ke vzduchu méně. Normálně by taková směs hořela špatně, ale v tomto případě díky vrstvení a vysokému tlaku ji lze zapálit. A samozřejmě, že je rozdíl, když ve 14,7 kg vzduchu spálíte 1 kg nebo 0,9 kg paliva. Ano, emise jsou to, co nás tak k FSI tlačí.
Problémy značky FSI
Ten největší problém dokáže detekovat i méně poučený čtenář z výše uvedeného principu. Ano, je to karbonování. Přímý vstřik má prostě problémy s úsadami, protože ne všechny kapičky se stačí při zapálení rychle odpařit, chudé směsi špatně hoří, stačí třeba nečisté palivo a problém je na světě. Právě karbonování motorů s přímým vstřikem paliva vedlo k mnoha úpravám. Třeba jsou motory, které využívají kombinaci dvou vstřikovačů a používají tak v ideálních případech přímý vstřik a když podmínky tomu brání, tak nepřímý vstřik. Na tento systém hodně vsází třeba Toyota.
Konkrétní motory
Pojďme se podívat na některé motory z koncernu VW, které známe. Začneme hned u Škody Octavia II a příchodu na svět motoru 1.6 FSI a 2.0 FSI. Bohužel tu zvítězila konstrukce, před kterou varuje každý, byť jen trochu příčetný motorář – malá olejová náplň (aby se snížila hmotnost a cena vozu) znamenala potřebu neustálého vyměňování (nejlépe po 10 000 km), jinak přišly velké problémy. A pak ty úsady. Zakarbonované motory – to je prostě standard této generace agregátů a když je najdete v autobazarech, klidně si můžete vsadit, že tohle uvnitř najdete.
Když jsme pohaněli malé přímovstřiky, měli bychom se podívat i na opačný konec portfolia. Pokud někde narazíte na 3.2 FSI (hlavně v Audi A6), budete nadšeni. Tahle atmosféra totiž je hladká jak samet a strašně příjemná. Má jediný problém, a to jsou rozvody, které bohužel byly nedostatečně dimenzované. Takže je třeba je měnit každých cca 90 000 km. Taky rozhodně nebrat spojení s převodovkou Multitronic!
Ještě jeden motor s označením vypíchneme. Jde o objem 3,6 litru, který se instaloval jak třeba do Audi, tak i do Škody Superb. Motor to je opravdu dobrý, klidný, tichý. Karbonování v tomto případě nebyl problém. Drobným negativem byla nutnost tankování paliva s OČ 98 a nutností měnit olej pravidelně po 15 000 kilometrech. Ovšem největším negativem auta byla paradoxně nádrž. Měla objem pouhých 50 litrů, takže i když Superb s tímhle motorem nežere jak tank (tedy pokud mu nedáváte pořádně do těla), dojezd je směšně malý.
Zdroj info: Vlastní rešerše, web výrobce.
Zdroj médií: Volkswagen, Škoda, Audi.
Zdroj médií: Volkswagen, Škoda, Audi.
