Vstřikování paliva

Vstřikování paliva je systém, který do motoru pod tlakem dodává přesně odměřené množství paliva v podobě jemně rozprášené mlhy, a nahradil tak karburátor, jenž tuto úlohu plnil prakticky u všech aut postavených do konce dvacátého století. Tím, že přesně řídí, kolik paliva a kdy do motoru vstoupí, umožňuje vstřikování mnohem přesnější přizpůsobení dávky paliva množství vzduchu ve všech provozních režimech, což je základ moderní hospodárnosti, jízdního komfortu a schopnosti motorů plnit emisní normy. Dnes je u nových benzinových i vznětových motorů samozřejmostí.

Klíčovou funkcí je dávkování a rozprašování. Vstřikovač je v podstatě precizně obrobený elektromagnetický ventil, který se otevírá na několik tisícin sekundy a uvolňuje palivo v jemném aerosolu. Čím jemnější je rozprášení a čím přesnější časování, tím dokonaleji palivo shoří. Zatímco karburátor spoléhal na pasivní sání nasávaného vzduchu, který si palivo strhával pevnými tryskami – důmyslný, ale nepřesný mechanický kompromis –, vstřikování paliva aktivně vhání odměřenou dávku do motoru, řízeno snímači sledujícími zatížení motoru, otáčky, teplotu a obsah kyslíku ve výfukových plynech.

Existuje několik provedení. U vícebodového vstřikování do sání, zavedeného řešení u benzinových motorů, vstřikovače stříkají palivo do sacích kanálů těsně před sací ventily, kde se před vstupem do válce směšuje se vzduchem. Přímé vstřikování dávkuje palivo pod velmi vysokým tlakem přímo do spalovacího prostoru, což umožňuje vyšší přesnost, vyšší kompresi a lepší účinnost za cenu složitější konstrukce a sklonu k tvorbě jemných sazí. Vznětové motory používají systém common-rail, v němž společná vysokotlaká lišta zásobuje elektronicky řízené vstřikovače schopné během jednoho spalovacího cyklu odpálit několik přesně tvarovaných dávek při tlaku přesahujícím 2 000 barů.

Prakticky veškeré dnešní vstřikování je řízeno elektronicky, což se označuje zkratkou EFI (electronic fuel injection). Centrální řídicí jednotka v každém okamžiku počítá ideální dávku paliva pomocí sítě snímačů a uzavřené zpětné vazby od lambda sondy ve výfuku, čímž průběžně dolaďuje směs blízko chemicky ideálnímu poměru. Rané mechanické a elektromechanické vstřikovací soustavy se objevily už v polovině dvacátého století, ale teprve dostupná a spolehlivá elektronika učinila vstřikování cenově dosažitelným a jednoznačně lepším než karburátor.

Přínos pro majitele je významný a hmatatelný: spolehlivé studené starty bez sytiče, klidnější chod, lepší reakce na plyn, nižší spotřeba a podstatně nižší emise. Daní za to je vyšší složitost a závislost na elektronice, vysokotlakých čerpadlech a čistém palivu, ovšem spolehlivost se v desetiletích vývoje ukázala jako vynikající.

Vstřikování paliva je nejlépe vidět v souvislostech: zkratka EFI popisuje způsob řízení, zatímco přímé vstřikování a vznětový common-rail představují nejpokročilejší strategie dávkování, a všechny slouží témuž spalovacímu motoru, který karburátor kdysi krmil mnohem méně přesně.