Vstrekovanie paliva

Vstrekovanie paliva je systém, ktorý dodáva do motora presne dávkované množstvo paliva tým, že ho vstrekuje pod tlakom, a nahradil karburátor, ktorý túto úlohu plnil prakticky na každom aute postavenom pred koncom dvadsiateho storočia. Tým, že presne riadi, koľko paliva vstúpi do motora a kedy, umožňuje vstrekovanie oveľa presnejšie zladenie paliva so vzduchom vo všetkých prevádzkových podmienkach, čo je základom účinnosti, jazdných vlastností a schopnosti moderných motorov plniť emisné predpisy. Dnes je univerzálne na nových benzínových aj naftových autách.

Základnou funkciou je dávkovanie a rozprašovanie. Vstrekovač je v podstate presne opracovaný elektromagnetický ventil, ktorý sa otvorí na niekoľko tisícin sekundy a uvoľní palivo v jemnom, rozprášenom prúde. Čím jemnejšie rozprášenie a čím presnejšie načasovanie, tým úplnejšie palivo zhorí. Zatiaľ čo karburátor sa spoliehal na pasívne nasávanie prichádzajúceho vzduchu, ktorý ťahal palivo cez pevné dýzy — dômyselný, no nepresný mechanický kompromis — vstrekovanie aktívne tlačí odmeranú dávku do motora, riadené snímačmi, ktoré čítajú zaťaženie motora, otáčky, teplotu a obsah kyslíka vo výfukových plynoch.

Existuje niekoľko konštrukcií. Pri nepriamom vstrekovaní do sania, zaužívanom benzínovom usporiadaní, vstrekovače rozprašujú palivo do sacích kanálov tesne pred sacími ventilmi, kde sa pred vstupom do valca mieša so vzduchom. Priame vstrekovanie rozprašuje palivo pod veľmi vysokým tlakom priamo do spaľovacieho priestoru, čím umožňuje vyššiu presnosť, vyšší kompresný pomer a lepšiu účinnosť za cenu vyššej zložitosti a sklonu k tvorbe jemných sadzí. Naftové motory používajú vstrekovanie common-rail, pri ktorom spoločná vysokotlaková lišta zásobuje elektronicky riadené vstrekovače schopné vykonať niekoľko presne tvarovaných dávok na jedno spaľovanie pri tlakoch presahujúcich 2 000 barov.

Takmer všetko súčasné vstrekovanie paliva je riadené elektronicky, čo sa označuje ako elektronické vstrekovanie paliva (EFI). Centrálny riadiaci počítač vypočítava ideálne dávkovanie pre každý okamih pomocou siete snímačov a uzavretej spätnej väzby založenej na kyslíkovej sonde vo výfuku, pričom neustále upravuje zmes tak, aby zostala blízko chemicky ideálnemu pomeru. Skoré mechanické a elektromechanické vstrekovacie systémy existovali už od polovice dvadsiateho storočia, no až príchod lacnej a spoľahlivej elektroniky urobil vstrekovanie dostupným a jednoznačne lepším než karburátor.

Prínosy pre majiteľa sú podstatné a hmatateľné: spoľahlivé štartovanie za studena bez sýtiča, plynulejší chod, lepšia reakcia na plyn, nižšia spotreba a oveľa nižšie emisie. Kompromisom je vyššia zložitosť a závislosť od elektroniky, vysokotlakových čerpadiel a čistého paliva, hoci spoľahlivosť sa v praxi počas desaťročí zdokonaľovania ukázala ako vynikajúca.

Vstrekovanie paliva najlepšie pochopíme spolu s jeho hlavnými variantmi a elektronikou, ktorá ho riadi: elektronické vstrekovanie opisuje spôsob riadenia, kým priame vstrekovanie a naftový common-rail predstavujú najpokročilejšie stratégie dodávky, pričom všetky slúžia tomu istému spaľovaciemu motoru, ktorý karburátor kedysi zásoboval oveľa menej presne.