Tehnologia Fuel Stratified Injection (FSI)
FSI reprezinta abrevierea pentru Fuel Stratified Injection. Aceasta este o tehnologie moderna utilizata pentru injectarea combustibilului la motoarele cu aprindere prin scanteie. Amestec Omogen
Amestec Stratificat
Benzina este introdusa in rampa de inalta presiune, de unde este introdusa cu ajutorul injectoarelor direct in camera de ardere a fiecarui cilindru.
Istorie
În 1996 Mitsubishi a fost primul constructor auto care a introdus un motor GDI pe pia ța japoneză cu Galant 4G93 Legnum de 1,8 l – patru in linie. Dupa Mitsubishi au urmat in 1997 Nissan cu modelul Leopard VQ30DD, iar in 1998 Toyota a introdus acest injectia directa pe motoarele SZ si NZ. In 1999 Renault aduce pe piata motorul 2.0 IDE (Injection Directe Essence) prin care foloseste recircularea gazelor arse mai des la sarcini reduse ale motorului pentru reducerea consumului de combustibil. In 2000 grupul Volkswagen introduce injectia directa a benzinei pe modelul Lupo a 1.4 l, ca mai tarziu sa adapteze acest sistem pentru un model Audi care participa la cursa de la LeMans. Incepand cu secolul 21 mai multi constructori auto si-au adus aportul la imbunatatirea sistemului FSI: ◦ 2002 - Alfa Romeo 156 cu motorul JTS (Jet Thrust Stoichiometric); ◦ 2003 - Ford Mondeo cu motorul 1.8 l Duratec SCI; - BMW cu motorul N73 V12; - GM introduce motorul 2.2 Ll Ecotec pentru Opel/Vauxhall Vectra and Signum. • 2013 - Acura RLX a venit cu un motor cu injectie directa, devenind primul motor V6 GDI (Gasoline Direct Injection) de la Honda. • 2014 - GM LT1, un motor de 6,2 l V8, foloseste injectie directa alaturi de VVT si sistemul de “dezactivare” a cilindrilor.
In cazurile sistemelor anterioare de injectie, bazate pe injectia mono-punct sau multi-punct, benzina era pulverizata in galeria de isie a motorului.
Injectie directa multipunct
Acest
tip de injectie are trei moduri de functionare: amestec sarac, amestec stoichiometric, si functionare la sarcina maxima.
*NEDC=New European Driving Cycle (Noul Ciclu de Conducere European)
Modul de amestec sarac este utilizat pentru conditii de functionare la sarcini partiale, in cazul deplasarii la viteze constante, in cazul franarii, atunci cand acceleratia nu este necesara.Combustibilul nu este injectat in faza de isie ci tarziu in timpul comprimarii.Combustibilul ajunge intr-o cavitate situata in capul pistonului, de forma ovoidala, sau toroidala, amplasata in apropierea injectorului.Aceasta cavitate creeaza un efect turbionar, astfel incat amestecul este omogenizat in apropierea electrodului bujiei.
Fig. Stratificarea amestecului la motoarele FSI Audi
Fig. Cavitatea situata in capul pistonului (motor BMW)
Modul de functionare la raport stoichiometric este utilizat in cazul functionarii la sarcini medii.Combustibilul este injectat in timpul fazei de isie, creandu-se astfel un amestec omogen in interiorul cilindrului.Datorita amestecului stoichiometric, se obtine un rezultat optim cu privire la emisiile poluante, care sunt imbunatatite mai departe cu ajutorul convertizorului catalitic(catalizatorul situat pe traseul de evacuare).
Modul de functionare la putere maxima este utilizat pentru acceleratii rapide sau sarcini mari (cum ar fi urcarea unui deal).Raportul aer-combustibil este omogen iar valoarea acestuia fiind putin mai bogata decact in cazul raportului stoichiometric, fapt care ajuta la prevenirea functionarii cu detonatii.Combustibilul este injectat in timpul fazei de isie.
Turatia motorului este controlata electronic de un calculator de injectie, care ajusteaza injectia de combustibil si avansul aprinderii, spre deosebire de variantele mai vechi de injectie unde turatia motorului era ajustata cu ajutorul clapetei de acceleratie. * Injecţia directă a carburantului în camera de combustie asigură o ardere mai eficientă şi permite astfel un nivel superior de putere şi un cuplu motor mai mare, dublate de un consum mai redus de carburant. Fig. Sistemul de injectie
*
Tehnologia FSI permite o cotă ridicată de recirculare a gazelor de evacuare. În acest mod este posibilă reducerea nivelului de emisii (printre altele oxid de azot = NOx), cu scăderea cu aproximativ trei procente a consumului de carburant în comparaţie cu un sistem de injecţie în galeria de isie.