PRÁCE 🧰

Tři velké problémy přímého vstřikování

30. 11. 2023 5 min. čtení diskuze (0) Tipy a rady Technologie

Přímé vstřikování je v moderních motorech skoro nutností. Pro dnešní potřeby s sebou přináší mnohé výhody, které starší technologie vstřikování jednoduše nedokáží napodobit. Přímé vstřikování benzinu či nafty však v žádném případě není dokonalé a nese s sebou i minimálně tři velké problémy.

Problémy přímého vstřikování paliva

V průběhu let se palivo do prostoru válců dostávalo různými způsoby. Z počátku byl jasným králem karburátor. Ten už je ale u osobních aut desítky let minulostí, protože ho vytlačilo vstřikování paliva. Nejdříve se objevilo nepřímé nebo také bodové vstřikování paliva, které najdeme zejména v japonských hybridech dodnes. Příchod 21. století a tlak na stále nižší emise a s tím spojenou spotřebu paliva však vedl k nastartování dominance přímého vstřikování.

Důvod byl jednoduchý – při použití přímého vstřikování může mít pohonná jednotka vyšší kompresní poměr, zvládá vyšší tlak turba a je hospodárnější. Přesně to vedlo výrobce k vývoji malých přeplňovaných motorů, které pod kapotou moderních aut nacházíme dodnes. Jenže v průběhu let se zjistilo, že ani přímé vstřikování nafty či benzinu není dokonalé a přináší s sebou některé problémy. Výhody obou světů demonstruje kombinace přímého a nepřímého vstřiku, která minimalizuje asi nejznámější bolístku přímého vstřikování – karbonování pohonné jednotky a jejích komponent. Tomu se dnes ale věnovat nebudeme. Jsou tu totiž další tři problémy přímého vstřikování, které tak známé nejsou.

Problémy přímého vstřikování paliva

Nadměrné opotřebení rozvodového řetězu

Fajn, zrovna tento problém se v plné míře netýká všech motorů. Pokud tedy vaše vozidlo nemá rozvodový řetěz, ale řemen, jste sice napůl v bezpečí, ale zase tam jsou jiná rizika. Jak tedy opotřebení rozvodového řetězu vzniká a co to má společného s přímým vstřikem paliva? Důvodem jsou saze, malinké částečky, které vznikají neúplným spálením směsi paliva a vzduchu ve válci – většinou je na vině nerovnoměrné rozmístění paliva se vzduchem v prostoru válce a nedostatek času pro jejich smíchání, což je třeba jedna z bolístek přímého vstřiku, kterou u bodového vstřikování nenajdete.

Drobné saze jsou mimochodem i jedním z důvodů, proč už se i do nových benzinových motorů montuje filtr pevných částic. Zdaleka ne všechny částečky se ale do filtru pevných částic podívají. Hodně se jich totiž dostane skrze pístní kroužky, přes klikovou skříň až do oleje. Z oleje by je sice šlo vyfiltrovat, ale brzy by nám filtr zacpaly. Tudíž se nechají kolovat v olejovém okruhu, což většině součástek nevadí, až na rozvodový řetěz. Jeho těsné spoje se totiž sazemi postupně opotřebovávají a dochází k jeho prodlužování. Tím se naruší časování ventilů a na velký problém je zaděláno. Prevencí je použití správného oleje splňující normu API SP (najdete na jeho obalu), případně ILSAC GF-6A, a jeho včasná výměna. Pozor, oleje na trhu často splňují pouze starší normu API SN.

Oleje na trhu často splňují pouze starší normu API SN

Ředění oleje palivem

Zásadní problém nastává při studených startech. V tu chvíli motor startuje na bohatou směs, do válce se dostává více paliva, které se následně na jeho stěnách vysráží a přes pístní kroužky se dostane až do oleje. Do určité míry je to normální, pístní kroužky nejsou stoprocentně těsnící a s jistou mírou ředění oleje palivem se počítá. Všeho ale moc škodí, a pokud se do oleje dostane paliva moc, výrazně se tím sníží jeho viskozita a motor se začíná nadměrně opotřebovávat. Pokud tedy s autem, které má přímovstřikovou pohonnou jednotku, jezdíte často krátké trasy (do 15 minut jízdy), a tudíž neustále startujete studený motor, který se nedokáže zahřát na provozní teplotu, zakládáte si na malér.

Radou je vyhnout se příliš častým krátkým jízdám a pravidelně zařazovat delší jízdy (alespoň 30 minut). Pochopitelně pak nevadí, že několikrát do týdne jedete autem pár kilometrů na nákup. Při delší jízdě se totiž v případě benzinového auta olej dostatečně zahřeje a některé složky benzinu se z něj samovolně vypaří a spálí. Skutečně to ale platí pouze u benzinových aut, u nafty se toto nestane. Na druhou stranu naftové motory nikdy nebyly konstruovány na krátké trasy, a pokud je tak provozujete, ředění oleje se u přímovstřikových jednotek nikdy nevyhnete. Nezbývá pak nic jiného než olej často měnit.

Čistý olej vs olej s benzinem

Předčasná detonace paliva v nízkých otáčkách

Termodynamické klepání vzniká jednoduše tak, že část paliva ve válci začne hořet ještě předtím, než jej zažehne jiskra ze svíčky. To spustí lavinový efekt, kdy se tlak ve válci, vlivem hoření různých kapes s palivem, zvyšuje a hoří tak čím dál více paliva. Proč se to stává a jak to souvisí s přímým vstřikováním? Protože se tak děje u motorů s vysokým tlakem ve válcích při nízkých otáčkách. A to jsou které? Downsizované benzinové motory s malým objemem, který je kompenzován vysokým tlakem turbodmychadla.

Zatímco tato vada není v běžném provozu tolik pozorovatelná, lze jí celkem jednoduše předcházet. Vysoký tlak totiž v motoru vytváříte zejména pokud po něm chcete okamžitý maximální výkon, respektive točivý moment, v nízkých otáčkách. Rada tedy zní – nepodtáčet zbytečně vaši pohonnou jednotku a v případě potřeby akcelerace si podřadit. Moderní motory navíc mají čidlo, které v případě klepání upraví předstih. Předcházet tomu lze i tankováním benzinu s vyšším oktanovým číslem. Ukázalo se také, že vliv má i složení oleje, především pak jeho čistící složky. Motorové oleje splňující normu API SP by opět měly být jistou prevencí.

Zdroj info: EngineeringExplained.
Zdroj médií: Depositphotos, EngineeringExplained, Radim Krejčík.

Podobné články