Tento nenápadný systém rozhoduje o tom, či sa váš motor dožije 100-tisíc kilometrov
Vstrekovanie paliva do sacieho potrubia, známe ako PFI (Port Fuel Injection), predstavovalo začiatkom 80. rokov minulého storočia zásadný technologický posun. Nahradilo karburátory, zlepšilo dávkovanie paliva, znížilo spotrebu a umožnilo presnejšiu kontrolu spaľovania. V tom čase išlo o moderné riešenie, ktoré definovalo celú jednu generáciu benzínových motorov.
O niekoľko desaťročí neskôr však prišla ďalšia veľká zmena. Priame vstrekovanie benzínu, teda GDI (Gasoline Direct Injection), už nevstrekovalo palivo do sacieho potrubia, ale priamo do spaľovacej komory pod vysokým tlakom. Tento krok umožnil vyšší výkon, nižšiu spotrebu a lepšie plnenie čoraz prísnejších emisných noriem. Na prvý pohľad sa mohlo zdať, že PFI je definitívne prekonané.
Realita je však zložitejšia. Práve v čase, keď sa GDI stalo dominantnou technológiou, sa začali objavovať jeho slabiny. A práve vtedy sa rozhodli automobilky využiť kombináciu starého a nového systému, teda dvojité vstrekovanie paliva.
Prečo samotné GDI nestačí
Priame vstrekovanie má viacero nesporných výhod. Palivo sa vstrekuje priamo do valca, kde sa odparovaním ochladzuje nasávaný vzduch. Tento chladiaci efekt umožňuje vyšší kompresný pomer, zlepšuje účinnosť a zvyšuje výkon bez nutnosti väčšieho objemu motora. Aj preto sa GDI stalo základom moderných preplňovaných benzínových agregátov.
Zároveň však prinieslo aj nové problémy. Keďže palivo neprechádza cez sacie ventily, nedochádza k ich prirodzenému čisteniu. Výsledkom je postupné hromadenie uhlíkových usadenín, ktoré môže negatívne ovplyvniť chod motora, zvýšiť spotrebu a v extrémnych prípadoch viesť k drahým opravám. Okrem toho sú vstrekovače GDI technicky zložitejšie, pracujú pod extrémne vysokým tlakom a ich výmena patrí medzi nákladné servisné úkony.
Vstrekovanie do sacieho potrubia má v porovnaní s GDI jednoduchšiu konštrukciu, nižšie výrobné náklady a lacnejší servis. Palivo sa mieša so vzduchom ešte pred vstupom do spaľovacej komory, čo znižuje nároky na presnosť vstrekovania a tlak v systéme. Zároveň palivo omýva sacie ventily, čím prirodzene obmedzuje tvorbu usadenín.
Nevýhodou PFI je najmä nižšia účinnosť pri vysokých výkonoch a horšia kontrola spaľovania v porovnaní s GDI. Aby sa predišlo detonáciám, musí mať motor nižší kompresný pomer, čo sa prejavuje nižším výkonom a vyššou spotrebou.
Keď sa dva systémy dopĺňajú
Práve kombinácia oboch systémov umožňuje eliminovať ich slabé stránky. Motory s duálnym vstrekovaním využívajú PFI v režimoch s nízkym zaťažením – pri studených štartoch, voľnobehu alebo plynulej jazde v meste. V týchto situáciách je dôležitý tichý chod, nízke emisie a ochrana motora pred usadeninami.
Pri vyššom zaťažení, prudkej akcelerácii alebo jazde vo vysokých otáčkach preberá hlavnú úlohu GDI. Priame vstrekovanie zabezpečí maximálny výkon, efektívne spaľovanie a lepšie využitie potenciálu motora. Riadiaca jednotka pritom presne rozhoduje, ktorý systém a v akom pomere sa použije.
Medzi najznámejších zástupcov duálneho vstrekovania patrí Toyota so systémom D-4S. Ten kombinuje PFI a GDI s cieľom dosiahnuť čisté spaľovanie, nízke emisie a dlhodobú spoľahlivosť. Podobnú filozofiu využíva aj Ford, ktorý pri nízkom zaťažení uprednostňuje PFI a pri vyšších nárokoch zapája oba systémy naraz. Audi či Volkswagen zvolili podobné riešenia najmä pri výkonnejších benzínových motoroch.
Budúcnosť benzínových motorov
V čase masívnej elektrifikácie by sa mohlo zdať, že vývoj spaľovacích motorov už nemá zmysel. Opak je však pravdou. Práve tlak na emisie a efektivitu núti výrobcov hľadať sofistikované riešenia, ktoré umožnia benzínovým motorom prežiť ešte niekoľko ďalších rokov.
Dvojité vstrekovanie paliva je ukážkou toho, že moderná technológia nemusí vždy znamenať úplné opustenie starých riešení. Niekedy je práve ich premyslená kombinácia tou najrozumnejšou cestou – pre výkon, emisie aj dlhodobú spoľahlivosť.
Autá ma sprevádzajú už od detstva – začalo to otcovou garážou a pokračovalo cez testy, rozhovory a nekonečné hodiny strávené za volantom (aj klávesnicou). Dnes som šéfredaktorkou portálu Autoviny.sk a stále si myslím, že najlepší zvuk je ten, ktorý ide spod kapoty. Aj články by mali byť dobré ako niektoré autá – musia mať tempo, rytmus, pointu… a ak zanechajú stopu, o to lepšie. A hoci mám slabosť pre poriadny osemvalec, viem sa nadchnúť aj pre elektromobil. Ale musí byť naozaj dobrý!
