Direktno vbrizgavanje goriva pri Otto motorjih

• Letnik 2003

Večina modernih motorjev uporablja večtočkovno prekinjeno vbrizgavanje v sesalni kolektor. S tem se dosežejo boljši delovni pogoji pri obratovanju motorja, saj se zmanjša poraba, izpuh pa je čistejši. Če upoštevamo še stroške izdelave, je to trenutno najboljša izvedba. Sistem omogoča natančno uravnavanje količine vbrizganega goriva, kar je še posebno pomembno pri motorjih s katalizatorjem. Dosežemo namreč enako kakovost zmesi v celotnem območju števila vrtljajev, večjo moč ob boljših dinamičnih izkoristkih, čistejši izpuh in od pet do deset odstotkov nižjo porabo goriva. Z neposrednim vbrizgom v zgorevalni prostor motorja se omogoča slojevito polnjenje, kjer lahko dosegamo razmerje zraka in goriva od 20 : 1 pa celo do 50 : 1, kar je s stališča teoretičnega mešalnega razmerja precej zanimiv podatek, glede na to, da je običajno mešalno razmerje pri vbrizgavanju goriva v sesalni kolektor 1 kilogram goriva : 14,8 kilogramom zraka. Ob zelo majhni količini direktno vbrizganega goriva nastane začetni požar, ki se hitro razširi po valju. Motor tako deluje s pravilno, čeprav s presežkom zraka. Da bi dosegli pravilno razpršitev goriva in mešanje z zrakom, so pritiski vbrizganega goriva povišani na vrednosti celo do 100 barov. Pri manjših obremenitvah deluje motor s siromašnejšo zmesjo – v varčnem režimu, pri polni obremenitvi pa z bogato zmesjo – v zmogljivem režimu. Vbrizgano gorivo v valj prehaja v plinasto stanje in tako hladi zmes. S tem se zmanjša premer vsesanih plinov in olajša polnjenje, saj se lahko v valj vbrizga več zraka. Zaradi dela s siromašno zmesjo in povišanimi temperaturami izgorevanja, takšni motorji ustvarjajo več dušikovih oksidov in jih moramo zato opremiti s posebnimi katalizatorji. Splošni zaključek je naslednji: neposredni vbrizg je boljši predvsem zaradi manjše porabe goriva, doseganja boljšega izkoristka in večje moči motorja, na drugi strani pa zaenkrat povzroča večje težave pri razkroju škodljivih snovi v izpušnih plinih. V raziskovalni nalogi bi rad postavil na tehtnico dobre in slabe lastnosti direktnega vbrizgavanja bencina in prišel do zaključka, koliko je ta »revolucionarna« rešitev res boljša od obstoječih vbrizgalnih sistemov z indirektnim vbrizgom bencina.