FSI (Fuel Stratified Injection)

Zkratka FSI vznikla z anglického Fuel Stratified Injection a označuje nové benzinové motory s přímým vstřikem paliva. Oproti motorům se vstřikováním paliva do sacího potrubí mají tyto motory vyšší výkon a lepší průběh točivého momentu. Další výhodou je nízká spotřeba paliva a plnění přísnějších emisních limitů.

Co vlastně zkratka FSI znamená? FSI znamená Fuel Stratified Injection, čili vrstvené vstřikování paliva. Mezi výhody vrstveného vstřikování patří: lepší dynamika, vyšší výkon i točivý moment a přitom až patnáctiprocentní úspora pohonných hmot. To vše díky přímému vstřiku paliva a možnosti kontrolovat výkon pomocí regulace kvality směsi vzduchu a paliva, která je dodávána do válců. Klasické benzínové motory omezují výkon škrcením množství směsi na sání.

 

motor s přímým vstřikem benzínu FSI

Přímé vstřikování benzínu:

Při částečném zatížení motoru, které je poměrně časté, může motor díky vrstvenému vstřikování paliva pracovat s velmi chudou směsí. V tom okamžiku je dané minimum paliva soustředěno v okolí zapalovací svíčky tak, aby vůbec mohlo dojít k zažehnutí. Zbylý prostor válce je vyplněn podstatně chudší směsí, dalo by se říct skoro čistým vzduchem. Směšovací poměry se u motorů FSI pohybují kolem 1:40 až 1:50. Takový poměr je už pod hranicí zápalnosti směsi. Aby tedy mohlo ke vznícení vůbec dojít, je v průběhu sání přiváděn proud vzduchu pomocí speciálně tvarovaného potrubí tak, že vzniká prudký točivý vír. Těsně před koncem zdvihu pístu se pod vysokým tlakem vstříkne minimální potřebné množství benzínu. Díky víru ve válci se vytvoří několik vrstev směsi, z nichž každá má jiný poměr paliva a vzduchu. Tím vzniká ono vrstvené plnění. Nejbohatší směs je soustředěna v okolí svíčky. Jiskra směs zapálí a hořící palivo pak zažehne i zbývající chudou směs.

Motor s přímým vstřikem benzínu těží také z menších tepelných ztrát. Vrstva vzduchu kolem onoho „mráčku“ směsi v okolí svíčky ho totiž izoluje od stěny válce a hlavy pístu.

Video:

Přímé vstřikování nemá bohužel pouze výhody. Mezi nevýhody přímého vstřikování benzínu patří například výfukové plyny. V motoru FSI se totiž tvoří větší množství oxidů dusíku (NOX). Inženýři VW proto vyvinuli nový adsorpční katalyzátor se senzorem oxidů dusíku. Nadbytečné oxidy dusíku, které vznikají při spalování chudé směsi (směs s velkým poměrem vzduchu), jsou dočasně podrženy v adsorpčním katalyzátoru a později v průběhu konvenčního spalování jsou přeměněny na dusík.

Víte, že?
Ne všechny motory FSI pracují s vrstvenou směsí! Škoda Octavia 1.6 FSI, zřejmě kvůli snížení nákladů na drahou elektroniku a zásobníkový katalyzátor na oxidy dusíku, pracuje s homogenní směsí (jako běžné zážehové motory s nepřímým vstřikem). Nevýhodou takového úsporného řešení je nedokonalé využití všech možností, které nová technologie FSI nabízí. U tohoto motoru je palivo vstřikováno již během sání, čímž se zmenšuje nebezpečí klepání a válce se tím také ochlazují. Výsledkem je možnost zvětšení kompresního poměru. Zároveň však motor vyžaduje kvalitnější a dražší palivo s oktanovým číslem 98. Ačkoliv se Škoda Octavia chlubí označením FSI (Fuel Stratified Injection – vrstvené vstřikování paliva), vlastně tuto technologii nepoužívá, jelikož směs spalovaná tímto motorem je pouze homogenní.

Text: Jan Sajdl
Foto:
www.audi.com
Klíčová slova:
Škoda, Volkswagen, Audi, motor, FSI, přímý vstřik benzínu, benzín, motor, motory, označení motoru