Hon za co nejnižšími emisemi přinesl automobilkám prakticky povinnost přejít buď na hybridní pohony, nebo na přímé vstřikování a přeplňování turbem. Samozřejmě to mělo i negativní dopady.
Nepřímé vstřikování lze kombinovat s přímým. Tento systém má obrovské výhody
Články na téma vstřikování paliva:
- Problémy přímého vstřikování paliva
- Přímé vstřikování a kombinace se vstřikováním nepřímým - právě čtete
- Přímé vstřikování je pro motory problém. Postupně snižuje výkon
Přímé vstřikování jako nutnost
Nástup přímovstřikových motorů si skutečně vynutily především nové emisní normy. Jenže jak ukázala třeba první generace agregátů 1.2 TSI, emise sice o něco poklesnou, ale nese to s sebou i masivní nevýhody.
Jak z toho ven? Některé automobilky, například koncern VW, ale i třeba japonská Toyota, vyzkoušeli kombinovat přímé a nepřímé vstřikování, což minimálně část negativ potlačilo.
Pokud palivo vstřikujeme přímo, nedochází k oplachu ventilů, na kterých se pak mohou tvořit karbonové usazeniny. Další zásadní problém je ředění oleje palivem, což se týká hlavně motorů, které jsou provozované na kratších trasách. Benzín nemá dostatek času se odpařit a vysráží se na stěně válce. Odtud jej strhnou pístní kroužky dolů do olejové vany.
Nepřímé vstřikování benzínu není ekologické
Jestliže vstřikujeme palivo do sacího potrubí před ventily, má sice dostatek času na odpaření a vytvoření homogenní směsi se vzduchem, ale není to tak efektivní. Tvoří se více emisí a produkuje to i více „větších“ pevných částic. A nasazení přímého vstřikování v kombinaci s turbem bylo nejjednodušší cestou, jak efektivitu zvednout a potlačit efekt těch nejvíce sledovaných pevných částic.
Zde se bohužel potkává nedobře navržená eko norma s realitou. Věc se má tak, že vyšší vstřikovací tlak znamená tvorbu menších (pod 10 nm) a mnohem více nebezpečných pevných částic.
Normy řeší především částice značené jako PM2,5 (2,5 µm a větší), které jsou sice rovněž škodlivé, ale hlavně z krátkodobého hlediska. Reálně jsme tak vyřešili jenom část problému a ty částice, které tělo vyloučit pro jejich velikost neumí, motory produkují dál.
Kombinace obou systémů v praxi
K potlačení negativních vlivů a zachování požadované čistoty emisí přistoupili konstruktéři u některých motorů ke kombinaci přímého a nepřímého vstřiku. Ano, zvedne se tím výrobní cena agregátu a jeho složitost, je třeba oba druhy vstřikování sladit, ale výsledkem jsou funkční a obvykle docela trvanlivé motory. Za všechny jmenujme 2.0 TSI do faceliftu Octavie 3. generace, nebo třeba dvoulitr D-4S Toyoty.
Jak to vypadá v praxi? Každá automobilka na to jde malinko jinak a popravdě nenechají moc nikoho nahlédnout do přesných algoritmů, které vstřikování řídí. Můžeme si však shrnout dostupné informace, které ilustrují, jak to celé funguje:
- Hned po startu může a nemusí dojít k preferenci přímého vstřikování s bohatší směsí, a to na dobu několika desítek sekund. Důvodem je snaha co nejdřív ohřát katalyzátor.
- Po úvodním zahřátí motoru (do cca jedné minuty od startu) může řídicí jednotka přepnout na nepřímé vstřikování, aby se omezilo ředění oleje benzínem.
- Při běžné jízdě s nižším a středním zatížením motoru je preferováno nepřímé vstřikování paliva.
- Při požadavku na vysoký, nebo dokonce plný výkon dojde k přepnutí na vstřikování přímé. Je to z důvodu přesnějšího dávkování paliva. Prudká akcelerace tedy probíhá s přímým vstřikováním, jízda ustáleným tempem většinou s nepřímým.
- Oba systémy samozřejmě umí pracovat souběžně a děje se to. Přepínání mezi nimi je plynulé a řídicí jednotka může třeba při rychlejší jízdě stále využívat i menšího poměru nepřímého vstřikování.
Zdroj info: SAE Paper 2014-01-1218, Development of a High Efficiency Gasoline Engine System by Combining Direct and Port Fuel Injection, Pulkrabek, W. W.: „Engineering Fundamentals of the Internal Combustion Engi.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zdroj médií: Depositphotos.
