Autokaleidoskop

Vstřikování benzinu začalo v 80. letech minulého století vytlačovat ze spalovacích motorů karburátory a jeho nejmodernější podobou je technika vstřikování benzinu přímo do spalovacích prostorů. S technologií GDI přináší Hyundai na trh motor špičkové konstrukce, u něhož se podařilo realizovat tři zdánlivě protichůdné cíle v podobě snížení emisí a spotřeby paliva při současném zvýšení výkonu. Dosud bylo většinou možné optimalizovat vždy jen jednu z těchto vlastností na úkor ostatních.
Motor 2.4 Theta II GDI má kompresní poměr 11,3:1 a v provedení pro korejský trh dosahuje výkonu 148 kW (201 k) při 6300/min a točivého momentu 250 Nm při 4250/min.
Nepřekonatelným limitem pro zvyšování účinnosti konvenčního vstřikování paliva je postupné zkracování doby otevření ventilů se zvyšujícími se otáčkami, čímž se omezuje množství vstřikovaného paliva. Umístěním vstřikovače systému GDI do nejvhodnější polohy přímo ve spalovacím prostoru lze problém vyřešit. Výsledkem je přesnost vstřikovacího procesu. Kratší a přímější dráha paliva, vstřikovaného do válce v přesně vymezených a optimálně načasovaných dávkách vysokotlakým čerpadlem pod tlakem až 150 barů, umožňuje lépe kontrolovat průběh spalovacího procesu.
Optimálního spalování se dosahuje rozdělením vstřikovacího procesu do dvou fází. V první fázi vyvolá zážeh pomocné dávky paliva pracovní zdvih pístu. Jakmile se začne píst pohybovat ve válci dolů, následuje fáze hlavního vstřiku a zážehu většího množství benzinu. Technika postupného vstřikování snižuje zatížení katalyzátoru, a tím zároveň i emise. To je důležité především při studeném startu, kdy jsou emise největší, neboť katalyzátor není ještě zahřátý na optimální provozní teplotu. Postupné vstřikování totiž urychluje zahřátí katalyzátoru na optimální provozní teplotu. Díky tomu klesly emise během studeného startu o 25 procent a motor plní kalifornské emisní normy ULEV-2 a PZEV.
Motor GDI má v porovnání s konvenčním motorem shodného zdvihového objemu o 7 % větší točivý moment v nízkých otáčkách a o 12 % větší točivý moment ve vysokých otáčkách. Vůz se svižněji rozjíždí a lépe akceleruje při předjíždění. Spotřebuje přibližně o 10 % méně paliva než konvenční motor s vícebodovým vstřikováním.
Přímé vstřikování GDI je použito u druhé generace motoru Theta, která má v porovnání s předchůdcem v mnoha bodech vylepšenou konstrukci. Mezi novinky patří např.třístupňový systém variabilního sání VIS, který zlepšuje účinnost plnění válců automatickou regulací objemu nasávaného vzduchu v závislosti na zatížení motoru, aby byla vždy zajištěna tvorba směsi s optimálním poměrem vzduchu a paliva.
Na zvýšeném výkonu má podíl také variabilní časování sacích i výfukových ventilů DCVVT. Dokonalejší výměna plynů ve válcích přispívá ke snížení spotřeby paliva a emisí. Systém DCVVT posouvá fáze otvírání a zavírání ventilů v závislosti na zatížení a otáčkách motoru s cílem zvýšit výkon a snížit emise. Pohon ventilového rozvodu DCVVT zajišťuje nový ocelový řetěz s inovativní konstrukcí válečků a zubů řetězového kola, která snižuje hlučnost a prodlužuje životnost.
Zatímco systémy DCVVT a VIS zlepšují výkonovou charakteristiku motorů, přišli inženýři s několika inovacemi, snižující jejich hmotnost. Speciálními výztuhami hliníkového bloku válců v oblasti největšího namáhání se zvýšila tuhost bloku, bez negativního projevení na hmotnosti. Také novou konstrukcí klikového hřídele s osmi protizávažími se dosáhlo nižší hmotnosti. Rovněž katalyzátor je lehčí díky novému tenčímu plechovému plášti z ušlechtilé oceli a inovativnímu způsobu výroby s výrazně omezeným rozsahem svařování.
Další konstrukční změnou, která se projevila zvýšením hospodárnosti, bylo snížení vnitřního tření, jehož se podařilo dosáhnout přechodem z pevného pístního čepu na plovoucí konstrukci, která snižuje tření mezi pístem a stěnou válce. Inženýři navíc umístili pod dno pístu chladicí trysku, jež rozstřikuje olej po stěnách pístu, čímž se snižuje tření a tím i spotřeba paliva.


JL, 27.11.2009