Wtryskiwacze paliwa to kluczowe elementy nowoczesnych układów zasilania silnika, a ich rodzaj w dużej mierze decyduje o precyzji dawkowania paliwa, osiągach, emisji spalin i kulturze pracy jednostki napędowej. Dwa najczęściej stosowane typy to wtryskiwacze elektromagnetyczne oraz piezoelektryczne. Każdy z nich działa na innej zasadzie i ma swoje zalety oraz ograniczenia.
Wtryskiwacze elektromagnetyczne są obecne w samochodach od wielu lat. Ich sercem jest cewka elektromagnetyczna, która po zasileniu prądem generuje pole magnetyczne i przyciąga ruchomą iglicę, otwierając lub zamykając kanał wtrysku paliwa. Czas otwarcia i zamknięcia iglicy jest sterowany przez komputer silnika. Wtryskiwacze elektromagnetyczne są stosunkowo proste w budowie, trwałe i odporne na zanieczyszczenia. Ich główną zaletą jest niezawodność i niższy koszt produkcji oraz naprawy. Jednak ich czas reakcji jest ograniczony przez masę ruchomych elementów i siłę pola magnetycznego, co przekłada się na mniejszą precyzję dawkowania paliwa – szczególnie przy bardzo krótkich impulsach wtrysku.
Wtryskiwacze piezoelektryczne to rozwiązanie znacznie nowocześniejsze, stosowane głównie w silnikach wysokoprężnych z układem common rail oraz w niektórych silnikach benzynowych z bezpośrednim wtryskiem. Zamiast cewki elektromagnetycznej wykorzystują one stos piezoelektryczny – specjalne kryształy, które pod wpływem napięcia elektrycznego zmieniają swój kształt, generując natychmiastowy ruch iglicy. Dzięki temu wtryskiwacze piezoelektryczne mogą otwierać się i zamykać znacznie szybciej niż elektromagnetyczne, a czas reakcji liczony jest w mikrosekundach. Pozwala to na wielokrotne wtryski w jednym cyklu pracy cylindra (nawet do 7 razy), bardzo precyzyjne dawkowanie paliwa i optymalne rozpylenie mieszanki.
Główne różnice między wtryskami elektromagnetycznymi a piezoelektrycznymi to:
-
Czas reakcji: Piezoelektryczne są znacznie szybsze i dokładniejsze.
-
Precyzja dawkowania: Piezoelektryczne umożliwiają wielokrotne, bardzo krótkie wtryski w jednym cyklu, co poprawia osiągi, kulturę pracy i obniża emisję spalin.
-
Koszt: Wtryskiwacze piezoelektryczne są droższe w produkcji i naprawie.
-
Odporność na zanieczyszczenia: Elektromagnetyczne są bardziej odporne na gorszą jakość paliwa i mniej podatne na uszkodzenia mechaniczne.
-
Zastosowanie: Piezoelektryczne dominują w najnowszych dieslach premium i zaawansowanych benzynach, elektromagnetyczne – w starszych i mniej wymagających konstrukcjach.
Warto dodać, że wtryskiwacze piezoelektryczne wymagają bardzo czystego paliwa i regularnej konserwacji, a ich naprawa lub regeneracja jest trudniejsza i droższa niż w przypadku elektromagnetycznych. Z kolei elektromagnetyczne, choć wolniejsze, są tańsze w utrzymaniu i łatwiejsze do naprawy.
Podsumowując, wybór między wtryskami elektromagnetycznymi a piezoelektrycznymi zależy od wymagań silnika, oczekiwanej precyzji dawkowania paliwa, kosztów eksploatacji i dostępności części. Nowoczesne silniki coraz częściej korzystają z piezoelektryków, ale elektromagnetyczne nadal mają swoje miejsce w wielu sprawdzonych konstrukcjach.
