Injeção Direta

A injeção direta é um método de alimentação de combustível em que este é pulverizado diretamente na câmara de combustão do motor, acima do pistão, em vez de ser injetado na conduta de admissão, a montante das válvulas. Nos motores a gasolina, a técnica é frequentemente designada por GDI, FSI, TSI ou similar; nos diesel, onde é hoje universal, é simplesmente a forma como o combustível é introduzido. A motivação é a precisão: ao colocar o combustível exatamente onde e quando é preciso, o motor consegue extrair mais trabalho de cada gota e cumprir metas mais apertadas de eficiência e emissões.

O contraste faz-se com a injeção indireta, a solução mais antiga em que os injetores debitam combustível para a conduta de admissão, onde este se mistura com o ar que entra antes de ser aspirado para lá das válvulas. A injeção direta usa, em vez disso, uma bomba de alta pressão, acionada pela árvore de cames, para elevar a pressão do combustível a muitas dezenas ou mesmo centenas de bar, muito acima dos poucos bar de um sistema indireto, e um injetor solenoide ou piezoelétrico de precisão, montado na cabeça do motor, debita-o como um cone finamente pulverizado diretamente na câmara. A gestão do motor pode repartir isto em vários eventos de injeção por ciclo e doseá-los com uma precisão de fração de grau de rotação da cambota.

Este controlo íntimo traz várias vantagens. Pulverizar combustível líquido no cilindro arrefece a carga que entra à medida que evapora, o que suprime a detonação e permite uma taxa de compressão mais elevada, a chave para maior eficiência térmica e potência. O doseamento pode ajustar-se de perto à carga e alguns sistemas a gasolina podem mesmo funcionar com uma mistura estratificada e muito pobre em carga reduzida, concentrando uma nuvem combustível junto à vela enquanto o resto do cilindro retém ar em excesso. O resultado é, em regra, mais potência e binário a partir de uma dada cilindrada, a par de menor consumo, razão pela qual a injeção direta está na base do moderno motor a gasolina turbo de cilindrada reduzida.

A solução não é isenta de inconvenientes. Por o combustível deixar de lavar a parte de trás das válvulas de admissão, podem formar-se nelas depósitos de carbono e óleo ao longo do tempo, exigindo por vezes jato de casca de noz ou limpeza química para restabelecer o caudal de ar. Os motores a gasolina de injeção direta tendem também a produzir mais partículas finas do que os de injeção indireta, o que levou à montagem de filtros de partículas a gasolina para cumprir os limites de emissões. Os componentes de alta pressão e as tolerâncias apertadas dos injetores acrescentam custo e exigem combustível limpo.

A injeção direta é uma das expressões da injeção eletrónica de combustível, partilhando os sensores, a unidade de comando e a estratégia de malha fechada de qualquer sistema EFI moderno, e muitos motores a gasolina recentes combinam ambas, usando injetores indiretos e diretos em conjunto para ganhar as forças de cada uma. No mundo diesel, concretiza-se através do sistema common-rail, em que uma rampa de alta pressão partilhada alimenta injetores comandados eletronicamente, para uma combustão silenciosa, eficiente e de baixas emissões.