- FSI tarkoittaa Fuel Stratified Injection ja ruiskutus tapahtuu suoraan palotilaan
- Polttoaine ruiskutetaan korkeapaineessa 30–110 bar sumuiksi
- Palotilan jäähdytys vähentää detonaatiota ja mahdollistaa korkeamman puristusasteen
- Kaksivaiheinen ilmanotto ja älykäs ilmanvirtauksen ohjaus parantavat vääntöä
FSI eli Fuel Stratified Injection on merkittävä kehitys sisäpolttomoottoreissa ja se on otettu laajasti käyttöön suurimpien valmistajien, kuten Volkswagenin ja Audin, toimesta. Suoran ruiskutuksen ansiosta tämä teknologia parantaa sekä suorituskykyä että polttoaineenkulutusta sekä pienentää päästöjä.
Tässä artikkelissa selitämme, mitä FSI tarkoittaa ja miten se toimii, sekä vertailemme sitä perinteisiin polttoaineen ruiskutuksen järjestelmiin ja sen etuihin.
Mikä FSI tarkoittaa ja miten se toimii
FSI tarkoittaa Fuel Stratified Injection ja merkitsee perustavanlaatuista eroa perinteisiin polttoaineen ruiskutuksen järjestelmiin. Toisin kuin aiemmin, jolloin polttoaineen/ilman seos muodostettiin ilmanottoaukkojen alueella, imusarjassa, FSI:n polttoaineen ruiskutus tapahtuu suoraan sylinterin palotilaan.
FSI-injektorit mittaavat polttoaineen tilavuuden millisekuntien tarkkuudella ja voivat ruiskuttaa polttoaineen paineissa 30–110 bar. Tämä korkea paine tarkoittaa, että polttoaine ei valu sylinteriin, vaan sumutetaan sisälle, muodostaen erittäin hienon sumun pisaroista koostuen.
FSI-teknologian tekniset edut
Polttoaineen palotilan jäähdytys
Yksi suoran ruiskutuksen keskeisistä eduista on palotilan seinien jäähdytys. Kun polttoaine ruiskutetaan suoraan palotilaan, sen haihtuminen siirtää lämpöä metallista pois, auttaen pitämään toiminnan optimaalisessa lämpötilassa.
Detonaation estäminen
Jäähdyttämällä metallipintaa detonaation riski pienenee merkittävästi. Detonaatio on erittäin haitallista moottorille ja voi aiheuttaa suuria korjauskustannuksia, aiheuttaen vaurioita männille, sylintereille ja jopa moottorilohkolle.
Korkeampi puristusaste
FSI-moottorit hyötyvät korkeammasta puristusasteesta verrattuna perinteisiin ruiskutusjärjestelmiin. Tämä lisää lämpötehokkuutta ja parantaa suorituskykyä.
Kaksivaiheinen ilmanottojärjestelmä
FSI-moottorit tuovat kaksivaiheisen ilmanottojärjestelmän, joka toimii kahdessa vaiheessa:
Ensimmäinen vaihe – lyhyt ilmanottohaara
Ensimmäinen vaihe käyttää lyhyempää ilmanottohaaraa, joka tukee moottorin korkeita kierroksia ja parantaa suorituskykyä. Tämä reitti vähentää ilmanvastusta ja mahdollistaa tehokkaamman sylinterien täyttämisen.
Toinen vaihe – pitkä ilmanottohaara
Toinen vaihe käyttää pidempää ilmanottohaaraa, aktivoituna moottorin ollessa matalilla tai alhaisen kierron tiloissa. Tässä kokoonpanossa vääntö voi kasvaa jopa 15 %, mikä parantaa vastausta kaupungin ajossa.
Ilmanvirtauksen älykäs ohjaus
Älykäs ilmanvirtauksen ohjaus säätää ilmanvirtausta imusarjessa lisäventtiilin avulla moottorin tarpeiden mukaan:
- Rentoutuneessa ajossa: Moottoriin pääsee enemmän ilmaa parantaen polttoaineenkulutusta ja vähentäen päästöjä
- Kiihtyvissä ajossa: Ilmaa imetään moottoriin pienillä häviöillä, varmistaen että teho ja vääntö ovat maksimissa
Teknologian kehitys – imuvuoriventtiilien ohjaus
Audin V6 FSI -moottoreiden nykypäivän valikoima on varustettu älykkäällä imuvuoriventtiilien ohjauksella. Venttiilit avautuvat eri tavoin riippuen moottorin kierroksista, mikä mahdollistaa sekä polttoaineen kulutuksen että maksimaalisen tehon samanaikaisen hyödyntämisen.
Vertailu muihin teknologioihin
Nykyinen FSI-järjestelmä muistuttaa Hondan VTEC-järjestelmää, joka myös ohjaa imuvuoriventtiilejä kierrosten mukaan ja muokkaa nelitahtisten syklijen parametreja suorituskyvyn optimoimiseksi.
Yhteenveto
FSI-tekniikka on kypsä ratkaisu, joka yhdistää korkean suorituskyvyn, polttoaineenkulutuksen tehokkuuden ja päästöjen vähentämisen. Polttoaineen suora ruiskutus sekä älykkäät ilmanotto- ja venttiilien ohjausjärjestelmät tarjoavat ajokokemuksen, joka on sekä sujuva että käyttökustannuksiltaan alhaisempi.
