System zasilania

1. Jedno i wielopunktowy wtrysk pośredni

Silnik spalinowy działa na zasadzie wybuchów mieszanki paliwa z powietrzem. Sukces osiąga się wtedy, gdy owa mieszanka ma ściśle określone proporcje, a jej zapalenie w cylindrze następuje we właściwym czasie.

 

Gdy paliwa jest za mało lub za dużo w stosunku do powietrza, mieszanka nie chce się zapalić. Optymalne proporcje mieszanki to kluczowa sprawa dla prawidłowego działania silnika. Mieszankę można wytworzyć w kanale dolotowym silnika lub bezpośrednio w cylindrze. Obecnie najbardziej rozpowszechniony w silnikach benzynowych jest system tworzenia mieszanki w kanale dolotowym, co jednak wkrótce się zmieni. 

 

W benzynowych jednostkach napędowych przez wiele lat wytwarzaniem mieszanki zajmował się gaźnik. Niestety, konieczność wprowadzenia katalizatorów spowodowała koniec kariery gaźnika. Katalizator poprawnie oczyszcza spaliny wówczas, gdy skład mieszanki jest dokładnie określony i niezmienny (stechiometryczny). Tego warunku gaźnik nie był w stanie spełnić i podczas zmiany obrotów i obciążenia silnika proporcje między paliwem i powietrzem ulegały zbyt dużym zmianom. „Automatyczne ssanie” w gaźniku często się psuło i dostarczało zbyt bogatą mieszankę, ze szkodą dla środowiska naturalnego. Gaźnik wymagał też okresowego czyszczenia, szczególnie dysz. Źle wyregulowany powodował dławienie się silnika na wolnych obrotach i podczas przyspieszania.

 

Te i inne wady gaźnika zostały wyeliminowane w układzie wtryskowym. W silnikach benzynowych były spotykane już przed wojną. Próby ich stosowania podjęto w latach 50. Konstruktorom zależało wówczas na podwyższeniu osiągów silnika, a zużycie paliwa i toksyczność spalin nie były brane pod uwagę. Pierwsze, zwykle sterowane mechanicznie urządzenia stosowano w pojazdach wyczynowych lub sportowych autach seryjnych. Najbardziej znanym przykładem jest układ bezpośredniego wtrysku benzyny stosowany w sportowym Mercedesie-Benz 300 SL z 1954 r.

 

W samochodach popularnych zaczęto zastępować gaźnik pośrednim wtryskiem benzyny. W 1966 r. elektronicznie sterowane układy wtryskowe montowano w Volkswagenach 1600 LI przeznaczonych na eksport do USA, gdzie zaczynały obowiązywać surowe przepisy o emisji szkodliwych związków do atmosfery. Producenci gaźników bronili się lansując "elektroniczny gaźnik” (np. Daewoo Tico), jednak bez powodzenia. Gwoździem do trumny gaźnika było opanowanie produkcji stosunkowo tanich, prostych i skutecznych systemów wtrysku jednopunktowego (SPI) sterowanych elektronicznie.

 

Wtrysk jednopunktowy

 

W układzie jednopunktowego pośredniego wtrysku benzyny SPI (ang. - Single Point Injection, niem. - Zentraleinspritzung) występuje tylko jeden elektromagnetyczny wtryskiwacz niezależnie od liczby cylindrów. Znajduje się on przed przepustnicą, w kolektorze dolotowym. Sterowanie odbywa się na drodze elektronicznej, paliwo podaje do zespołu wtryskiwacza elektryczna pompa, a ciśnienie wtrysku przyjmuje wartości rzędu kilku barów. Zalety to prostota budowy i niewielkie koszty produkcji, wadą jest nieprecyzyjny rozdział paliwa do poszczególnych cylindrów. Ponadto przy niskich temperaturach otoczenia na ściankach kanałów dolotowych mogą skraplać się opary benzyny, co utrudnia prawidłową pracę układu. Obecnie rozwiązanie to zostało wyparte przez wtrysk wielopunktowy (MPI).

 

Wtrysk benzyny MPI

 

W układzie wielopunktowego pośredniego wtrysku benzyny MPI (ang. - Multi Point Injection) na każdy z cylindrów przypada jeden, indywidualny wtryskiwacz wtryskujący paliwo do kanału dolotowego. Dzięki temu możliwa jest precyzyjna regulacja dawki paliwa, a także składu powstającej mieszanki. Mogą natomiast pojawić się nierównomierności w rozdziale powietrza pomiędzy poszczególnymi cylindrami. Elektromagnetyczne wtryskiwacze podają benzynę sekwencyjnie, pod ciśnieniem kilku barów.

 

W produkowanych obecnie samochodach z reguły stosuje się pośredni wtrysk wielopunktowy (MPI). Jest on zintegrowany z układem zapłonowym i sterowany jednym elektronicznym sterownikiem. Dzięki temu całe urządzenie jest bezobsługowe, co jest jego kolosalną zaletą. Kupując używany samochód warto unikać silników zasilanych gaźnikiem. Zdecydowanie lepszy jest wtrysk paliwa.

 

Pośredni wtrysk benzyny do kolektora dolotowego jest obecnie zastępowany przez wtrysk bezpośredni, który ma dawać oszczędność w zużyciu paliwa.

---