Direktno ubrizgavanje

Direktno ubrizgavanje je način dovoda goriva pri kojem se gorivo raspršuje pravo u komoru za sagorevanje, iznad klipa, umesto u usisni vod ispred ventila. Kod benzinskih motora ova tehnika se često označava skraćenicama GDI, FSI, TSI ili sličnima; kod dizela, gde je danas sveprisutna, to je jednostavno način uvođenja goriva. Pobuda je preciznost: postavljanjem goriva tačno tamo i onda kada je potrebno, motor iz svake kapi izvuče više rada i ispunjava strože ciljeve efikasnosti i emisije.

Suprotnost mu je ubrizgavanje u usisni kanal, starija izvedba u kojoj brizgaljke ubacuju gorivo u usisni kanal, gde se ono meša sa vazduhom koji ulazi pre nego što budu uvučeni pored ventila. Direktno ubrizgavanje umesto toga koristi visokopritisnu pumpu, pokretanu bregastom osovinom, da podigne pritisak goriva na više desetina ili čak stotina bara, daleko iznad nekoliko bara sistema sa ubrizgavanjem u usis, a precizna solenoidna ili pjezo brizgaljka ugrađena u glavu motora dostavlja ga kao fino raspršen mlaz pravo u komoru. Upravljanje motorom može to podeliti na više ubrizgavanja po ciklusu i odmeriti trenutak sa tačnošću delića stepena obrtaja kolenastog vratila.

Ta prisna kontrola donosi nekoliko prednosti. Raspršivanje tečnog goriva u cilindar hladi punjenje dok isparava, što potiskuje detonaciju i dopušta viši stepen sabijanja, ključ veće termičke efikasnosti i snage. Dovod goriva može se tesno uskladiti sa opterećenjem, a neki benzinski sistemi mogu pri malom opterećenju čak raditi sa raslojenom, veoma siromašnom smešom, sažimajući zapaljiv oblak blizu svećice dok ostatak cilindra drži višak vazduha. Posledica je obično više snage i obrtnog momenta iz date zapremine uz manju potrošnju goriva, zbog čega direktno ubrizgavanje čini temelj savremenog smanjenog prednabijenog benzinskog motora.

Pristup nije bez mana. Pošto gorivo više ne spira zadnju stranu usisnih ventila, na njima se vremenom mogu nataložiti naslage čađi i ulja, koje ponekad traže čišćenje mlazom ljuski oraha ili hemijsko čišćenje radi obnove protoka vazduha. Benzinski motori sa direktnim ubrizgavanjem skloni su i stvaranju više finih čestica nego oni sa ubrizgavanjem u usis, što je dovelo do ugradnje filtera čestica benzinskog motora radi poštovanja granica emisije. Visokopritisni delovi i uske tolerancije brizgaljki povećavaju cenu i zahtevaju čisto gorivo.

Direktno ubrizgavanje je jedan vid elektronskog ubrizgavanja goriva i deli senzore, upravljačku jedinicu i strategiju zatvorene petlje svakog modernog EFI sistema, a mnogi noviji benzinski motori spajaju oba, koristeći brizgaljke u usisu i u cilindru zajedno da bi dobili prednosti i jednog i drugog. U svetu dizela ono se ostvaruje kroz common-rail sistem, gde zajednička visokopritisna rampa hrani elektronski upravljane brizgaljke radi tihog, efikasnog sagorevanja sa niskom emisijom.