Silnik jest sercem samochodu – każdy producent stara się opracować jak najlepszą i jednocześnie uniwersalną konstrukcję, która sprawdzi się zarówno w samochodzie rodzinnym, jak i sportowym. Przykładem takiego udanego projektu jest FSI: opracowana przez koncern Volkswagena technika zasilania benzyną pozwalająca zwiększyć moc i wydajność silnika bez konieczności zwiększenia zużycia paliwa.
Skrót FSI rozwijamy jako Fuel Stratified Injection (warstwowy wtrysk paliwa) – istotą koncepcji jest dostarczanie w okolice świecy zapłonowej bogatej mieszanki paliwa, która łatwo się zapala, dzięki czemu do pozostałej objętości cylindra może trafić uboższa mieszanka.
Konstrukcja silnika FSI
Konstruktorzy podczas projektowania silnika FSI zastosowali pochylone kanały dolotowe o modyfikowanym przekroju w zależności od obciążenia. Gdy w danej chwili potrzebna jest maksymalna moc, przekrój kanału dolotowego jest w pełni otwarty. Z kolei w przypadku mniejszego obciążenia, na przykład podczas spokojnej jazdy, kanały są przymykane za pomocą specjalnych przepustnic sterowanych podciśnieniowo.
W silnikach FSI zastosowano ponadto kolektor ssący o zmiennej geometrii, dzięki czemu możliwa jest zmiana długości kanału przepływu powietrza, a to z kolei pozwala na uzyskanie większego momentu obrotowego w szerszym zakresie obrotów, jeśli przepływ powietrza przez kanał jest dłuży. Gdy powietrze pokonuje krótszą drogę, możemy uzyskać wyższą moc przy wysokich obrotach. Na uwagę zasługuje także przepustnica sterowana przez sterownik silnika oraz elektroniczny pedał gazu. Taki układ działa w oparciu o czujnik podciśnienia – na podstawie jego wskazań oraz liczby obrotów i kąta otwarcia przepustnicy obliczana jest ilość powietrza zassanego przez silnik.
Charakterystyka i zalety konstrukcji
Przykładowy silnik FSI o pojemności skokowej 1984 cm3 charakteryzuje się bardzo przyzwoitymi parametrami. Moc 150 KM uzyskiwana przy 6000 obr/min oraz moment obrotowy rzędu 200 Nm dostępny już przy 3500 obr/min zapewniają bardzo dobre osiągi, zaś płaski przebieg krzywej momentu obrotowego pozytywnie wpływa na elastyczność. Oczywiście silniki te są nadal rozwijane, zaś parametry, jakimi się legitymują obrazują, jak udana jest to konstrukcja.
Silniki FSI świetnie współpracują z turbodoładowaniem, dzięki czemu nawet podwojenie mocy nie jest problemem. Tak powstały silniki TFSI, a następnie ich kolejna generacja: TSI. Przykładowo turbodoładowany silnik 2.0 TSI montowany w modelu Volkswagen Golf R generuje aż 300 KM oraz 380 Nm momentu obrotowego. Co prawda wpływ turbosprężarki jest znaczący, ale mimo to nadal popularne są jednostki wolnossące. Przykładem może być silnik napędzający Audi R8 – motor o pojemności 5,2-litra dysponuje mocą aż 540 KM. Wersja wzmocniona R8 Plus ma moc aż 610 KM. Warto wspomnieć, że ten sam silnik pracuje w Lamborghini Huracan.