Wtrysk paliwa: co to jest, na czym polega jego działanie, jakie są zalety i wady tego rozwiązania?

Odpowiada za dostarczanie paliwa do silnika. W najnowszym wydaniu wyróżnia się wyjątkową precyzją. Wtrysk paliwa: co to jest, na czym polega jego działanie i jakie rozróżniamy rodzaje?

Wtrysk paliwa zastąpił gaźnik, który przez większą część życia silnika spalinowego odpowiadał za dostarczanie do niego paliwa. Co ciekawe, jest on nadal stosowany w wielu różnych maszynach, jak kosiarki do trawy, czy piły łańcuchowe.

Ale gaźniki były duże, skomplikowane i niedokładne. Z czasem, w związku z zaostrzającymi się normami dotyczącymi emisji spalin, w silnikach zaczęto stosować katalizatory. Aby działały one prawidłowo, zaczęły wymagać bardzo starannej kontroli powietrza w stosunku do paliwa.

W przypadku gaźnika było to niemożliwe. Dlatego potrzeba było nowego rozwiązania w postaci wtrysku paliwa (TUTAJ dowiesz się, jak jeździć autem z silnikiem wysokoprężnym).

Czym jest wtrysk paliwa?

Termin wtrysk paliwa nie jest do końca sprecyzowany. Obejmuje on bowiem różne systemy zasilania silnika o różnych zasadach działania. Ich wspólną cechą jest… brak gaźnika. W odróżnieniu od niego układy wtryskowe (ich sercem są wtryskiwacze) rozpylają benzynę lub olej napędowy przez małą dyszę pod wysokim ciśnieniem.

Z kolei gaźnik swoje działanie opierał na zasysaniu, wytwarzanym przez powietrze dolotowe, które było przyspieszane przez tzw. rurkę Venturiego. Miała ona za zadanie wciągnięcie paliwa do strumienia powietrza.

Wtrysk paliwa na tle gaźnika ma szereg korzyści. Pozwala na bardziej efektywne spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej oraz uzyskiwanie wyższej mocy. Jednocześnie też przyczynia się do ograniczenia zużycia paliwa i emisji szkodliwych substancji zawartych w spalinach.

Rodzaje wtrysku paliwa i zasady ich działania

Wyróżnia się dwie różne zasady działania systemów tworzenia mieszanki dla silników spalinowych:

• tworzenie mieszanki zewnętrznej
• tworzenie mieszanki wewnętrznej

Pierwszy z nich nazywany jest układem wtrysku do kolektora. Wyróżniamy tutaj przede wszystkim wtrysk jednopunktowy lub wielopunktowy. Z kolei w układzie mieszanki wewnętrznej wyróżniamy systemy wtrysku bezpośredniego (TUTAJ dowiesz się, co zrobić przy zatankowaniu złego paliwa).

Wtrysk jednopunktowy

Najwcześniejszy i najprostszy rodzaj wtrysku paliwa. Wtrysk jednopunktowy zastąpił po prostu gaźnik za pomocą jednej lub dwóch dysz, umieszczonych w korpusie przepustnicy.

Choć nie tak precyzyjny, jak układ wielopunktowy, odmierza dokładniej paliwo niż gaźnik oraz jest tańszy i łatwiejszy w serwisowaniu.

Wtrysk wielopunktowy

Wielopunktowy wtrysk paliwa jest nowszą technologią niż wtrysk jednopunktowy. Choć ma zbliżoną do niego konstrukcję, tutaj liczba wtryskiwaczy jest dostosowana do liczby cylindrów. Oznacza to, że np. dla silnika 4-cylindrowego mamy 4 wtryski, a dla 6-cylindrowego – 6.

Zaletą każdego wtryskiwacza jest to, że paliwo efektywniej trafia do silnika, ponieważ każdy wtryskiwacz znajduje się wewnątrz kolektora dolotowego (przed zaworem dolotowym). W rezultacie po rozpyleniu paliwo trafia bezpośrednio do komory spalania.

Wadą tego rozwiązania jest to, że wtryskiwacze rozpylają paliwo w tym samym czasie. Czyli trafi ono do silnika, nawet jeśli jeden z cylindrów znajduje się na etapie spalania. W rezultacie dochodzi tutaj do pewnego marnotrawstwa benzyny lub oleju napędowego (TUTAJ poznasz rodzaje instalacji LPG).

Wtrysk sekwencyjny (pośredni)

System sekwencyjnego wtrysku paliwa konstrukcyjnie jest właściwie taki sam, jak wielopunktowy. Tyle tylko, że tutaj każdy wtrysk działa indywidualnie – zgodnie z ruchem tłoka w poszczególnych cylindrach.

Typ sekwencyjny cechuje się bardziej złożonym schematem sterownika, ponieważ wykorzystuje wskaźniki rozrządu dla każdego cylindra osobno. Zapewnia za to lepsze osiągi i sposób wykorzystania paliwa niż wtrysk wielopunktowy.

Wtrysk bezpośredni

W przypadku tego typu wtrysku wtryskiwacz jest umieszczony bezpośrednio w cylindrze. W efekcie paliwo trafia bezpośrednio do komory spalania, dzięki czemu może być wyjątkowo dokładnie dozowane (TUTAJ dowiesz się o oznaczeniu paliw na stacjach).

Objawia się to lepszymi osiągami niż w przypadku innych systemów wtrysku oraz bardziej ekonomiczną pracą jednostek napędowych z takim układem. Początkowo bezpośredni wtrysk tafił do silników wysokoprężnych, ale później zaczęto go stosować również w jednostkach benzynowych.

Zalety i wady różnych rodzajów wtrysku paliwa

Wtrysk jednopunktowy

Zalety (w porównaniu z gaźnikiem):

• prosta konstrukcja
• dokładniejsze zasilanie paliwem
• wykorzystuje tylko jeden wtryskiwacz
• niezawodne działanie

Wady (w porównaniu z gaźnikiem):

• nierównomierny dopływ paliwa do wszystkich cylindrów
• mniej wydajny niż inne rodzaje wtrysku
• zwilża kolektor dolotowy, tworząc na nim warstwę paliwa
• niższa oszczędność paliwa niż w przypadku bardziej skomplikowanych rozwiązań

Wtrysk wielopunktowy

Zalety (w porównaniu z wtryskiem jednopunktowym):

• zwiększa efektywność paliwową silnika
• ogranicza emisję paliwa
• zapewnia lepsze wykorzystanie i dystrybucję paliwa w silniku
• zapewnia płynną pracę silnika
• zmniejsza różnicę mocy wytwarzanej przez każdy cylinder
• oferuje lepsze osiągi
• poprawia trwałość i funkcjonalność silnika
• wyróżnia się wysoką niezawodnością
• poprawia charakterystykę rozruchu zimnego silnika
• ogranicza wibracje w silniku

Wady (w porównaniu z wtryskiem jednopunktowym):

• jest bardziej kosztowny niż wtrysk jednopunktowy
• wymaga regularnej kontroli wtryskiwaczy paliwa

Wtrysk sekwencyjny (pośredni)

Zalety (w porównaniu z wtryskiem wielopunktowym):

• szybszy czas reakcji na dodanie gazu
• czystsze spaliny
• niższe zużycie paliwa
• jeszcze lepsze osiągi

Wady (w porównaniu z wtryskiem wielopunktowym):

• wymaga dodatkowej wiązki przewodów
• ma bardziej skomplikowany system sterowania
• jest droższy w serwisowaniu

Wtrysk bezpośredni

Zalety (w porównaniu z wtryskiem sekwencyjnym):

• pozwala na bardziej precyzyjną kontrolę mieszanki paliwowo-powietrznej, co skutkuje pełniejszym spalaniem i lepszą oszczędnością paliwa
• zwiększa moc i moment obrotowy
• wytwarza czystsze spaliny
• wykorzystuje wyższe ciśnienie paliwa, co pozwala na wydajniejsze dostarczanie paliwa i lepsze osiągi
• ogranicza spalanie stukowe

Wady (w porównaniu z wtryskiem sekwencyjnym):

• jest zwykle bardziej złożony i droższy niż tradycyjne układy wtrysku paliwa
• wymaga częstszej konserwacji, ponieważ wysokociśnieniowy układ paliwowy może być bardziej podatny na problemy, takie jak wycieki i zatykanie
• bardziej podatny na gromadzenie się nagaru na zaworach dolotowych
• może potrzebować paliwa o wyższej liczbie oktanów do prawidłowego działania
• wysoki koszt wtryskiwaczy i pompy wysokiego ciśnienia

FAQ

Czym jest wtrysk paliwa w samochodzie?

To system zasilania silnika w paliwo. Im nowocześniejszy wtrysk paliwa, tym precyzyjniej dozuje je do jednostki napędowej.

Jakie są rodzaje wtrysków paliwa?

Wyróżnia się cztery zasadnicze rodzaje wtrysków paliwa:

• jednopunktowe
• wielopunktowe
• sekwencyjne
• bezpośrednie

Czy wtryskiwacze należy czyścić?

Zaleca się czyszczenie wtrysków paliwa co około 25 000-50 000 km. Inaczej na jego końcówkach mogą pozostać osady z paliwa, co prowadzi choćby do nierównej pracy jednostki napędowej. Czyszczenie wtryskiwaczy pozwala też zadbać o kondycję całego układu wtryskowego.