Miért nem jó a szívócsőbe fecskendezni?

A szívócső-befecskendezést átmenetnek tekinthetjük a karburátorok és a közvetlen befecskendezés között, hiszen a ’80-as végén elterjedté vált technika ma már kezd kikopni a motorokból. Ennek legfőbb oka a „downsizing”-effektus, ami meghatározza a motorépítési trendeket. A kisebb lökettérfogatú belső égésű motoroktól elvárjuk, hogy teljesítményük ne csökkenjen az elődökhöz képest, viszont a benzinmotorok teljesítménykorlátja kis motorfordulatszám esetén a kopogásos égés, nagy fordulaton pedig a túlmelegedés. Mivel a kopogásos égés kialakulásában is nagy szerepe van a hőmérsékletnek, ezért ennek csökkentése előnyösen befolyásolja mindkét tulajdonságot. A szívócső-befecskendezés egyik hátránya, hogy az égéstértől távol történik a tüzelőanyag friss levegőhöz adagolása, így mire a keverék az égéstérbe ér, annak hőmérsékletére megnő, így a kompresszió véghőmérséklet is nagyobb lesz, ami növeli a korai gyulladási hajlamot.

Milyen előnnyel jár a közvetlen befecskendezés?

A közvetlen befecskendezés egyik előnye, hogy a tüzelőanyag égéstérbe történő beporlasztásával az égéstérben uralkodó hőmérséklet csökkenthető, ami főleg a turbófeltöltött motoroknál eredményez jelentős teljesítménynövekedést. A benzinmotor károsanyag-kibocsátására (CO, HC, CO₂) is jó hatással van, ugyanis nagy terhelésen nem szükséges nagyon bedúsítani a keveréket a motoralkatrészek védelme érdekében. A Ford például az 1.0 EcoBoost esetében szinte a teljes üzemtartományban képes tartani az 1-es lambda-értéket.

Miért nem felhőtlen az öröm?

A közvetlen befecskendezés árnyoldala mellet sem mehetünk el szó nélkül. Az Euro 6-os károsanyag-kibocsátási értékek között megjelent a benzinmotorok részecske-kibocsátásának vizsgálata, mely rosszul érinti a „dízelesedő” (minimum 150 bar befecskendezési nyomás, közvetlen befecskendés, nagyobb égési csúcsnyomás) benzinmotort, ugyanis azzal, hogy később keverjük a benzint a levegőhöz rontjuk a keverék homogenitását.

Az Euro6b követelmények teljesítéséhez több gyártó is dupla befecskendezési rendszert vezetett be. Az VW-csoportnál az EA888 motorcsaládjában mind a szívócső- és a közvetlen befecskendezés is megtalálható. Ennek oka nagyon egyszerű: a kipufogógáz-mérés menetciklus alapú, a jelenlegi NEDC-menetciklus főleg kis terhelésen üzemelteti a motort, ilyenkor megfelelő a szívócső-befecskendezés. Amikor az autó kikerül az útra, és a járművezető nagyobb terhelésen használja, akkor a közvetlen befecskendezés dolgozik, így nagyobb teljesítmény vehető ki a motorból kopogásos égés és túlzott keverékdúsítás nélkül. A motor így megfelel a hivatalos méréseken és kielégíti a vevői követelményeket is.

Az Euro6C és az újabb menetciklusok más lépésre kényszerítették a gyártókat. Elsőként a Daimler jelentette be, hogy részecskeszűrővel látja el benzinmotorjait, majd a VW is bejelentette, hogy a TSI és TFSI motorok 2017-től fokozatosan GPF-et, vagy is Gasoline Particel Filter-t kapnak, mivel így akár 90%-kal is csökkenthető a finomrészecskék emissziója. A BASF már több éve házal az autógyártóknál 4-utas katalizátorával, amivel a kombinálták a dízel részecskeszűrők szerkezetét és a három komponensre ható katalizátor-anyagokat. Úgy néz ki, hogy a befektetett munka megtérülhet, hiszen – amennyiben az autógyártók az ő termékét választják, akkor – akár több 10 millió eladásuk lehet évente.

A motorfejlesztők a befecskendezés optimalizálásán is dolgoznak, az AVL egyik előadásán bemutattak több kísérletet is, melyek arra következtetnek, hogy a befecskendezési nyomás további növelésével csökkenthető a részecskeképződés, így valószínűleg megjelennek majd a 300 bar-os közvetlen benzinbefecskendező rendszerek is.

A károsanyag-emisszión túl további üzemeltetési hátrányokkal is szembe kell néznie annak a járműtulajdonosnak, aki ilyen autót választ. A közvetlen befecskendezés elveszi a lehetőséget a szívórendszer és a szelepek tisztításától, így az EGR-nek és a visszavezetett kartergáznak köszönhetően rengeteg lerakódás keletkezhet ezekben a motorokban. Erre a problémára inkább kezelési mintsem megelőzési megoldások születtek, vagyis a használat során egy-egy rendszertisztításra számítanunk kell.

Őri Péter

Autótechnika szakfolyóirat felelős szerkesztője