Motory s přímým vstřikováním získávají více výkonu z každé kapky paliva. Dosahují toho zásadní změnou interakce mezi vzduchem a palivem uvnitř válce. Výsledkem je chudší palivová směs a dokonalejší spalování.
Není to magie. Je to chemie a fyzika pracující v tandemu. Poměr vzduchu a paliva v takových motorech často dosahuje 40 dílů vzduchu na jeden díl paliva. Toto je poměr 40:1. Standardní benzínové motory obvykle pracují v poměru 14,7:1. Tento nízký poměr znamená, že motor je úsporný.
Důležité je také fyzické umístění paliva. Přímé vstřikování vstřikuje palivo přímo do nejteplejší části spalovací komory. To se děje v blízkosti zapalovací svíčky. Tradiční motory se vstřikovacím potrubím mísí palivo a vzduch před tím, než vstoupí do válce. Směs je široce distribuována. Tím zůstanou oblasti nespáleného paliva. Přímé vstřikování tyto oblasti eliminuje.
Hardwarová a inženýrská řešení
Přímé vstřikování nepřepisuje zákony termodynamiky. Pouze opravuje jejich aplikaci. Motor stále spoléhá na stejné základní principy vnitřního spalování. Hardware za tím je ale jiný.
K ovládání tlaku potřebujete palivovou lištu. Tato součást přesně distribuuje palivo do vstřikovačů. Těžké zvedání provádí také řídicí jednotka motoru. Vypočítává charakteristiky spotřeby paliva a velikosti kapiček paliva v reálném čase. Spravuje také systémy kontroly emisí. Při jízdě na to nemyslíš. Počítač to dělá.
Důležitým faktorem jsou zde emise. Tyto motory produkují vysoké hladiny oxidů dusíku (NOx). To vyžaduje speciální katalyzátory. Bez nich se úroveň znečištění dramaticky zvýší. Navzdory problému NOx jsou motory s přímým vstřikováním chváleny za celkově čistší emise.
Potenciál dvoudobých motorů a budoucí aplikace
Zvýšení účinnosti vyvolalo zájem o dvoutaktní varianty. Většina automobilů a silničních kol používá čtyřtaktní motory. Dvoudobé motory dominují terénním motocyklům, malým člunům a vodním skútrům. Běžné jsou také v rozvojových zemích, kde motocykly slouží jako hlavní dopravní prostředek.
Výrobci motorů strávili roky zdokonalováním konstrukce dvoudobých motorů s přímým vstřikováním. Cílem je spojit vysokou účinnost s nižšími emisemi. Úspěch by mohl změnit způsob, jakým poháníme malé motory.
Dalším krokem je pochopení mechaniky. Jak vysokotlaká atomizace paliva zabrání výbuchu motoru? Odpověď spočívá v kontrole času a tlaku.
