Najczęściej stosuje się rozwiązania pozwalające na uzyskanie mieszanki uwarstwionej. W pobliżu świecy mieszanka jest bogata, a im dalej w kierunku ścianek cylindra, tym mieszanka jest uboższa. Przy mieszankach ubogich, gdzie współczynnik lambda wynosi 3 lub nawet 4, silnik benzynowy pracuje jak... diesel. Paliwa jest bardzo mało, występuje nadmiar powietrza, wtrysk następuje pod koniec cyklu sprężania. Takie rozwiązanie pozwala uzyskać znaczne oszczędności paliwa, nawet ponad 10 procent w stosunku do wtrysku wielopunktowego. - Jak przebiega spalanie mieszanki uwarstwionej?- Jest kilka rozwiązań. Najczęściej paliwo kierowane jest z wtryskiwacza na tłok. Jednocześnie powietrze dostarczane do komory spalania wprowadzane jest w silną turbulencję (zawirowanie). Osiąga się to przy pomocy przegrody w kolektorze dolotowym. Paliwo odbija się od denka tłoka i dobrze miesza z powietrzem. Mieszanka jest bardzo uboga, ale dzięki uwarstwieniu można ją zapalić. Silnik pracuje na mieszance ubogiej przy małym obciążeniu, ale gdy trzeba przyspieszyć lub jechać pod górę, mieszanka jest bogatsza i jednorodna, a wtrysk benzyny następuje wcześniej, w cyklu ssania. Drugi sposób polega na tym, że paliwo wtryskiwane jest nie na tłok, ale pod świecę. Mieszanka palna tworzy się w pobliżu świecy. Ta metoda pozwala skrócić drogę i czas od momentu powstania iskry do zapalenia się mieszanki. - Twierdzi Pan, że wtrysk bezpośredni benzyny to dopiero początek rozwoju tego typu silników. Jakie zatem rozwiązania mogą się wkrótce pojawić? - Konstruktorzy pracują nad wtryskiem bezpośrednim, ale z kierowaniem strugi paliwa. W trakcie wtrysku struga będzie regulowana w zależności od potrzeb.Będzie się to odbywało impulsami. Aby takie rozwiązanie wprowadzić, trzeba pokonać jeszcze wiele problemów, w tym znacznie zwiększyć ciśnienie wtrysku. Teraz wynosi ono około 100 atmosfer, przy strudze kierowanej musi wzrosnąć nawet do 250 atmosfer. Drugi problem to specjalna konstrukcja wtryskiwaczy, które pozwolą na podział jednego wtrysku na dawki. Prawdopodobnie będzie się stosowało szybko działające wtryskiwacze piezoelektryczne. Kolejny problem to sterowanie porcjami wtrysku. Potrzebne będą jeszcze szybsze komputery, zdolne analizować miliony informacji w ułamkach sekundy. Kierowcy będą mieli z tego korzyść w postaci oszczędnego zużycia paliwa oraz lepszych osiągów aut.
Wtrysk do cylindra
- Panie doktorze, silniki z wtryskiem bezpośrednim benzyny do cylindra stają się coraz bardziej popularne. Czy wszystkie wykorzystują takie samo rozwiązanie?- Nie wszystkie silniki tego typu mają jednakowo rozwiązany sposób wtrysku i tworzenia mieszanki.