[wastegate]

Στους κινητήρες έμμεσου ψεκασμού υπάρχει πάντοτε μια χρονική καθυστέρηση ανάμεσα στον ψεκασμό του καυσίμου και την εισαγωγή του μίγματος στο θάλαμο καύσης. Προκειμένου να αντισταθμιστεί αυτή η καθυστέρηση στις περισσότερες περιπτώσεις ο ψεκασμός αρχίζει ενώ η βαλβίδα εισαγωγής είναι κλειστή, με αποτέλεσμα να συσσωρεύεται μια ποσότητα βενζίνης στη βαλβίδα και στα τοιχώματα του αυλού εισαγωγής. Αυτή η ποσότητα εισέρχεται ακανόνιστα μέσα στο θάλαμο καύσης, καθιστώντας έτσι αδύνατη την ακριβή ρύθμιση της αναλογίας αέρα- καυσίμου. Αυτό αυξάνει την αστάθεια στο ρελαντί, καθώς και τις εκπομπές άκαυστων υδρογονανθράκων. Αντίθετα στους κινητήρες άμεσου ψεκασμού αυτό το πρόβλημα δεν υφίσταται καθώς η ποσότητα του καυσίμου που καταλήγει μέσα στο θάλαμο καύσης μπορεί να ρυθμιστεί με πολύ μεγάλη ακρίβεια.
Κατά τις κρύες εκκινήσεις ένα μέρος του ψεκαζόμενου καυσίμου στους κινητήρες έμμεσου ψεκασμού υγροποιείται στους αυλούς εισαγωγής με αποτέλεσμα η ECU να δίνει εντολή επιπλέον εμπλουτισμένου του μίγματος κατά τη φάση της προθέρμανσης, κάτι που πάλι αυξάνει τις εκπομπές άκαυστων υδρογονανθράκων όταν ο κινητήρας είναι κρύος. Και πάλι στους κινητήρες άμεσου ψεκασμού δεν υπάρχει αφού όλο το καύσιμο καταλήγει μέσα στο θάλαμο καύσης. Με βάση πειραματικές μετρήσεις, ένας κινητήρας άμεσου εκπέμπει κατά μέσο όρο 30% λιγότερους υδρογονάνθρακες κατά τη φάση της προθέρμανσης σε σύγκριση με έναν άλλον κινητήρα έμμεσου ψεκασμού.
Λόγο της πολύς μεγαλύτερης πίεσης τροφοδοσίας και της κατάλληλης διαμόρφωσης των οπών ψεκασμού στα μπεκ ο διασκορπισμός του καυσίμου και η ανάμιξη του με τον αέρα στους κινητήρες έμμεσου ψεκασμού. Ενδεικτικά το μέσο μέγεθος του σταγονιδίου καυσίμου σε ένα κινητήρα άμεσου ψεκασμού κυμαίνεται γύρω στα 16μm , ενώ σε ένα κινητήρα έμμεσου ψεκασμού είναι περίπου 120 μm. Καλύτερος διασκορπισμός του καυσίμου σημαίνει καλύτερη καύση, δηλαδή καλύτερη εκμετάλλευση της θερμικής ενέργειας του καυσίμου, άρα επιπλέον δύναμη και οικονομία. Ο ψεκασμός του καυσίμου μέσα στο θάλαμο καύσης έχει ως αποτέλεσμα την ψύξη του μίγματος και των τοιχωμάτων των κυλίνδρων, που μειώνει την τάση για προανάφλεξη (πειράκια). Έτσι ένας κινητήρας άμεσου ψεκασμού μπορεί να έχει πολύ μεγαλύτερη σχέση συμπίεσης σε σύγκριση με έναν αντίστοιχο κινητήρα έμμεσου ψεκασμού, κάτι που βοηθάει την απόδοση και την οικονομία. Ένα καλό παράδειγμα για σύγκριση είναι οι δύο κινητήρες της VW , o έμμεσου ψεκασμού ΜΡΙ και ο άμεσου ψεκασμού FSI. Ο ΜΡΙ αποδίδει 102PS και έχει σχέση συμπίεσης 10,3:1 ενώ ο FSI αποδίδει 115 PS και έχει σχέση συμπίεσης 12:1. Η ψύξη του μίγματος και η μείωση της τάσης για προανάφλεξη έχει ιδιαίτερα ευεργετική επίδραση και στους υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες άμεσου ψεκασμού. Και πάλι χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο δίλιτρος ΤFSI του group VW με σχέση συμπίεσης 10,5:1 και πίεση υπερπλήρωσης 0,9 bar μπορεί να δουλέψει απροβλημάτιστα και με απλή βενζίνη.
Οι κινητήρες άμεσου ψεκασμού μπορούν να διακόπτουν εντελώς την παροχή καυσίμου όταν ο οδηγός αφήσει το γκάζι , συμβάλλοντας με αυτό τον τρόπο στην περαιτέρω μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Στους κινητήρες έμμεσου ψεκασμού κάτι τέτοιο δεν είναι δυνατό καθώς η διακοπή της τροφοδοσίας καυσίμου θα προκαλούσε στέγνωμα της εισαγωγής από το φιλμ της βενζίνης που σχηματίζεται στους αυλούς εισαγωγής. Αυτό το φιλμ σχηματίζεται μόλις ο κινητήρας πάρει μπροστά και ένα μέρος την βενζίνης που καταλήγει στους θαλάμους καύσης προέρχεται από αυτό. Αν αυτό το φιλμ στεγνώσει μόλις ο οδηγός πατήσει γκάζι , το μίγμα που θα καταλήξει στους θαλάμους καύσης θα είναι φτωχότερο από το κανονικό, κάτι που θα έχει ως αποτέλεσμα ρεταρίσματα και διακοπές.
Το σημαντικότερο πλεονέκτημα των κινητήρων άμεσου ψεκασμού είναι ότι έχουν την δυνατότητα να δουλέψουν με πολύ φτωχό μίγμα στα μερικά φορτία. Λέγοντας ‘’πολύ φτωχό μίγμα’’ εννοούμε με λόγο λ πολύ μεγαλύτερο από την μονάδα, σε ακραίες περιπτώσεις πολύ κοντά στο 10.’ Ένα ομοιογενές μίγμα καυσίμου-αέρα με λόγο λ ίσον με 10 είναι αδύνατον να αναφλεχθεί και να καεί, αλλά στους κινητήρες άμεσου ψεκασμού χρησιμοποιείται ένα άλλο ¨τέχνασμα¨: χρησιμοποιώντας είτε το ρεύμα του αέρα εισαγωγής είτε το σχήμα της δέσμης καυσίμου που ψεκάζει το μπέκ, δημιουργείται ένα ανομοιογενές μίγμα αέρα-βενζίνης στο θάλαμο καύσης, το οποίο είναι στοιχειομετρικό κοντά στην ακίδα του μπουζί και φτωχαίνει όσο απομακρυνόμαστε ακτινικά από αυτή. Έτσι, η σπίθα από το μπουζί ανάβει το στοιχειομετρικό μίγμα γύρω από την ακίδα, και μετά μέσω της τύρβης η φλόγα μεταδίδεται και στις πιο φτωχές σε καύσιμο περιοχές του θαλάμου καύσης οδηγώντας στην πλήρη καύση του μίγματος. Ο σχηματισμός του ανομοιογενούς μίγματος αέρα-καυσίμου που περιγράψαμε είναι πάρα πολύ δύσκολος στους κινητήρες έμμεσου ψεκασμού και γι’ αυτό αυτοί οι κινητήρες δουλεύουν αναγκαστικά συνεχώς με μίγμα σύστασης κοντά στη στοιχειομετρική… Η κατάσταση λειτουργίας με φτωχό μίγμα στα μερικά φορτία είναι γνωστή και ως ‘’lean burn mode’’.
Με αγαπη by wastegate