Přímý vstřik nafty

Přímý vstřik nafty

U vznětových (naftových) motorů osobních automobilů se dnes praktikují dva různé způsoby spalování směsi. Za konvenční považujeme využívání předkomůrky (její specifická verze je komůrka vírová), do níž se palivo vstřikuje, druhým způsobem je vstřik přímo do spalovacího prostoru.
V případě konvenčního principu je nafta vstřikována do předkomůrky, kde ji zapálí vysoce komprimovaný vzduch zahřátý na potřebnou teplotu. Expandující plyny se poté přepouštěcím kanálkem protlačují do hlavního spalovacího prostoru. Tady ovšem vznikají energetické ztráty, a to jak škrcením v kanálku, tak velkou plochou vedlejšího a hlavního spalovacího prostoru odvádějícího část tepla. Tyto ztráty lze odstranit přímým vstřikem (DI - Direct Injektion) do spalovacího prostoru. Spotřeba motoru se tak sníží zhruba o 15 %.
U přímého vstřiku je palivo pod velmi vysokým tlakem vstřikováno do vybrání ve dně pístu v dávkách a v okamžiku, které velice přesně určuje citlivé elektronické řízení. Nasávaný vzduch vstupuje do spalovacího prostoru speciálně tvarovaným kanálem, kde získává přídavný rotační pohyb. Ten vede k intenzívnímu zvíření směsi, a tím k lepšímu vyhořívání paliva. Zvýšená hlučnost motoru s přímým vstřikem nafty, která je dána prudkým nárůstem tlaku při hoření směsi v celém rozsahu najednou a donedávna vadila rozšíření motorů DI, se řeší mimo jiné dvojstupňovým vstřikem paliva s minimální časovou prodlevou. Nárůst tlaku způsobující třesk není již tak náhlý. Samozřejmě další úpravy je třeba udělat na voze samotném, aby vnější hladina hluku odpovídala platným normám a v kabině byla co nejmenší. Dnes je již chod vznětového motoru s přímým a nepřímým vstřikem nerozeznatelný.
Aby bylo možné dále vylepšit podmínky pro využití přímého vstřiku, je třeba přejít na vyšší vstřikovací tlaky. Jen tak se zdokonalí hoření směsi při nízkých otáčkách, sníží nežádoucí emise a dále zredukuje hlučnost hoření. Proto se dnes přechází na typy čerpadel, která realizují tlaky až 140 MPa. Dalším krokem je nyní zaváděný systém se společným tlakovým potrubím Common-Rail, který odděluje vytváření tlaku od dávkování paliva, a umožňuje tedy přesnější dávkování i okamžik vstřiku.

Pavel Biskup