Technika: přímé vstřikování benzinu

Přímým vstřikováním benzinu je vybaveno stále více moderních zážehových motorů, a to zejména ve spojení s přeplňováním. Poprvé v sériové výrobě se přímé vstřikování benzinu objevilo v 50. letech pod kapotou legendárních sportovních vozů Mercedes-Benz 300 SL. Tehdejší motoráři usilovali o výrazné vylepšení výkonových parametrů, zatímco v současnosti je hlavní motivací pro zavádění této techniky snižování spotřeby paliva a emisí.

V závislosti na otáčkách a zatížení motoru lze podle údajů automobilek dosáhnout pomocí přímého vstřikování snížení spotřeby paliva o 5 až 40 %. Největší potenciál pro úspory se skrývá v oblasti částečného zatížení, kdy může motor pracovat s vrstvenou směsí. To znamená, že je do válců vstřikováno mnohem méně paliva než obvykle. Klíčové je při tom to, aby se zážehu schopná směs dostávala spolehlivě ve vhodný okamžik do blízkosti zapalovací svíčky. K tomu slouží speciálně řízený pohyb vzduchu ve válci a optimalizované rozprašování vstřikovaného paliva. Nevýhoda provozu na chudou směs spočívá v tvorbě nadměrného množství oxidů dusíku, které je nutné následně dodatečně eliminovat. Proto je režim spalování vrstvené směsi využíván jen v některých motorech s přímým vstřikováním benzinu.

Přímé vstřikování benzinu je skvělým a hojně využívaným lékem na jeden velký neduh přeplňovaných motorů. Jejich sklon k detonačnímu spalování (tzv. klepání) nutí motoráře snižovat kompresní poměr, což má negativní vliv na účinnost motoru. Je-li benzin vstřikován přímo do válce, ochlazuje se spalovací prostor odpařovaným palivem. Nižší teploty uvnitř válců tak potlačují riziko samovolného vznícení paliva. Díky tomu je možné zvolit kompresní poměr srovnatelný s běžnými atmosféricky plněnými motory. Vstřikovací soustavy pro zážehové motory se v mnohém shodují se systémy common rail etablovanými u vznětových motorů. Nicméně u benzinových systémů stačí o řád nižší vstřikovací tlaky (max. cca 12 až 20 MPa místo 140 až 200 MPa).