Ostatnim krzykiem mody w układach wtryskowych jest wtrysk bezpośredni. Paliwo dostarczane jest bezpośrednio do cylindra. Dzięki temu można precyzyjnie sterować punktem wtrysku, ilością paliwa czy nawet wtryskiwaniem dawki wstępnej celem łagodnego spalania. Wadą pierwszych tego typu układów było zatykanie się wtryskiwaczy. Benzyna jest sucha i końcówki wtryskiwaczy nie były smarowane. Osadzał się w nich nagar i przestawały działać. No i był to dodatkowy otwór w głowicy. Nierzadko siódmy. Pięć otworów na zawory, jeden na świecę i jeden na wtryskiwacz. Co dość mocno osłabia strukturę głowicy. Jednak pomimo tej wady - wtrysk bezpośredni to najlepsze jak dotąd rozwiązanie zasilania silnika w paliwo.
Silnik Diesla
Przejdźmy do silników Diesla. Ze względu na sposób zapłonu silnik ten ma niższe obroty maksymalne niż silniki benzynowe, za to ma dużo większy moment obrotowy poprzez znacznie wyższe ciśnienia w komorze spalania. Tu przez długi okres czasu nic się nie działo. Paliwo było wtryskiwane do komory wstępnej (wirowej), gdzie następował samozapłon, a następnie proces spalania przenosił się do komory właściwej. Praca Diesla z komorą wstępną była dość gładka - znam ludzi, którzy z łezką w oku wspominają aksamitną pracę 3-litrowego Diesla z Mercedesa W 123. Praca takiego silnika od 49 sekundy filmu.
Jednak takie rozwiązanie nie było zbyt ekonomiczne. Wtrysk bezpośredni - to była przyszłość. Na takie rozwiązania jako pierwsi zdecydowali się Fiat, Rover i Audi. Czym charakteryzował si wtrysk bezpośredni? Mianowicie komorę spalania przeniesiono na denko tłoka i zastosowano bezpośredni wtrysk paliwa z pominięciem komory wstępnej. Dzięki czemu wzrósł moment obrotowy i zmalało spalanie. Dawką paliwa można było precyzyjnie sterować. Tu wtryskiwacze się nie zapiekają, bo olej napędowy jest tłusty. A gdy nie jest, kierowcy uszlachetniają go, dodając oleju 2T (sam takie rozwiązanie stosuję w poczciwej Megane dTi i bardzo sobie je chwalę).
Niestety - do takiego rodzaju zasilania potrzeba było wysokiego ciśnienia wtrysku. Początkowo ciśnienie wytwarzała pompa paliwowa, która pompowała paliwo oddzielnie dla każdego wtryskiwacza (miała z reguły tyle wyjść, ile cylindrów). Potem nastąpiła era pompowtryskiwaczy. Co to takiego? W wielkim skrócie to wtryskiwacze ze sprzężoną pompą paliwową. Uruchamiane były za pomocą specjalnych wykorbień na wałku rozrządu. Dochodziło do nich paliwo pod niskim ciśnieniem, a one mechanicznie wytwarzały ciśnienie i poprzez piezoelektryczne sterowanie dawkowały paliwo. I to była ich wada - przez napędy pompowtryskiwaczy zabrakło miejsca na krzywki zaworowe, które musiały być cieńsze i wyrabiały się szybciej niż w dieslach z pompą wtryskową.
Wymyślono więc Common Rail, czyli wysokociśnieniową pompę i szynę wspólną dla wszystkich wtryskiwaczy. Wtryskiwacze otwierają się w określonej chwili i są sterowanie piezoelektrycznie. Pierwsze tego typu układy były bardzo wrażliwe na jakość paliwa. Jednak wadę tę wyeliminowano i dziś Common Rail jest podstawowym systemem zasilania w paliwo silniki Diesla. Do jego zalet należy niewątpliwie absolutne odizolowanie od sterowania mechanicznego wtryskiwaczami oraz bardzo precyzyjna dawka wtryskiwanego paliwa.
Kolejnym zwiększeniem mocy zajmowały się turbosprężarki i kompresory opisane w poprzednim artykule:
http://motokiller.pl/240831
A na zakończenie perełka - moment zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej:
Silniki benzynowe
Silniki Diesla
Jeszcze raz przepraszam za uproszczenia i skróty myślowe - ale opisywanie zasady działania pompy czy jak powstaje prąd potrzebny do wytworzenia iskry w świecy zanudziłoby czytelników. A tak - postarałem się podać wiedzę w pigułce.
Kopiowanie dozwolone tylko z podaniem źródła!
Komentarze