Układy wtryskowe dostarczą paliwo do cylindrów. Używają do tego wtryskiwaczy, które pozwalają na każdorazowe dostarczanie precyzyjni odmierzonych dawek benzyny. Pozwala to nie tylko uzyskiwać lepsze spalanie, ale też poprawia rozpylanie i efekt wirowania paliwa wewnątrz komory silnika. Ponieważ każdy cylinder ma własny wtryskiwacz, istnieje znikome prawdopodobieństwo kondensacji paliwa poza kolektorem dolotowym.

Najstarszą forma wtrysku jest system jednopunktowy. Charakteryzuje się wspólnym wtryskiwaczem paliwa dla wszystkich cylindrów w komorze spalania silnika. W technologii wtrysku wielopunktowego każdy cylinder w komorze spalania silnika otrzymuje wtryskiwacz z przodu zaworów dolotowych.

Pierwszy system wtrysku paliwa, który przypominał dzisiejsze, został wynaleziony przez brytyjskiego inżyniera i konstruktora silników, Herberta Akroyda Stuarta. Stworzony przez niego w 1891 roku jednocylindrowy, dwusuwowy silnik żarowy Hornsby-Akroyd znalazł zastosowanie w rolnictwie oraz żegludze. Był przystosowany do spalanie nafty, ale w przeciwieństwie do nieco późniejszych diesli do zapłonu wykorzystywał zewnętrzne źródło ciepła, a nie sprężanie.

Pierwszy silnik z zapłonem samoczynnym z wtryskiem paliwa został skonstruowany w 1902 roku przez francuskiego wynalazcę Léona Levavasseura. Chłodzony powietrzem silnik V8 o pojemności skokowej ośmiu litrów zapewniał moc 50 koni mechanicznych. Rozwój wtrysku paliwa benzynowego nabrał rozpędu podczas II wojny światowej. Zastosowanie tego rozwiązanie pozwalało zdobyć niemieckim samolotom przewagę na początku wojny – samoloty z silnikami gaźnikowymi cierpiały z powodu przerwania dopływu paliwa podczas manewrów z ujemnym przeciążeniami. Nic wiec dziwnego, że wkrótce wtryski zaczęły być stosowane przez większość krajów biorących udział w tym konflikcie.

Dość późno wtryski trafiły do samochodów. W 1940 roku Alfa Romeo wystawiła w wyścigu Mille Miglia samochód wyścigowy 6C z sześcioma elektronicznie sterowanymi wtryskiwaczami paliwa Caproni-Fuscaldo zamontowanymi w jego 2,5-litrowym silniku. Była to jednak pojedyncza konstrukcja przeznaczona wyłącznie do sportu. Pierwszy wtrysk paliwa do silników benzynowych pojawił się w niemieckim Goliacie GP700 w 1952 roku. W 1954 roku zespół Formuły 1 Mercedes-Benz wyposażył swój samochód wyścigowy W196, w bezpośredni wtrysk Boscha, pochodzący z systemu używanego w samolocie myśliwskim Messerschmitt Bf 109.

Pierwszym dostępnym komercyjnie systemem EFI był Bendix Electrojector, który zadebiutował w kilku modelach amerykańskich marek AMC i Rambler. W 1958 roku pojawił się również w samochodach Chrysler, DeSoto, Dodge i Plymouth. Jednak system był pełen problemów i ostatecznie został zamontowany tylko w kilkudziesięciu samochodach, z których większość została później przez ich właścicieli przebudowana z powrotem na gaźniki czterogardzielowe. Prawa patentowe do systemu zostały kupione przez firmę Bosch, która stała się de facto hegemonem elektronicznego wtrysku paliwa w kolejnych latach.

Mózgiem całego układu jest elektroniczna jednostka sterująca (ECU) Jej procesor otrzymuje dane z różnych czujników i oblicza optymalną mieszankę paliwowo-powietrzną dla silnika. Stale monitoruje obroty silnika, temperaturę powietrza dolotowego i płynu chłodzącego, położenie przepustnicy oraz zawartość tlenu w spalinach, aby odpowiednio dostosować dostarczanie paliwa.

Każdy cylinder silnika jest wyposażony w indywidualny wtryskiwacz paliwa, który precyzyjnie dostarcza wymaganą ilość paliwa do kolektora dolotowego lub bezpośrednio do komory spalania. ECU steruje otwieraniem i zamykaniem tych wtryskiwaczy na podstawie informacji otrzymanych z czujników. Następnie odpowiednia ilość paliwa jest mieszana z napływającym powietrzem. Tworzy to mieszankę zapalaną przez świece.

Do wtryskiwaczy paliwo jest dostarczane za pomocą listwy paliwowej. Działa jak kanał dystrybucyjny, zapewniając równe ciśnienie paliwa dla każde go wtryskiwacza. Za utrzymanie w niej stałego i optymalnego ciśnienia odpowiada regulator ciśnienia

Jednoczesny wielopunktowy wtrysk paliwa, no najstarszy rodzaj tego układu. Wszystkie wtryskiwacze dostarczają tu paliwo jednocześnie do wszystkich cylindrów. W sekwencyjnym wtrysk natomiast każdy wtryskiwacz działa osobno, a paliwo jest dostarczane we właściwym dla danego cylindra momencie. Zalety obu systemów łączy wtrysk dwustopniowy. Wykorzystuje układ jednoczesny, gdy obciążenie silnika jest niskie, natomiast gdy ono wzrasta, przełącza się na tryb sekwencyjny, aby osiągnąć optymalną wydajność.

Żeby zobaczyć jak ta technologia sprawdza się w praktyce, wzięliśmy do testów benzynowego Hyundaia Elantrę oraz hybrydowego Renault Clio.

Hyundai Elantra to spory sedan, ale nie z segmentu premium. Taki pojazd to obecnie rzadkość na europejskich rynkach. Po takim opisie mogłoby się wydać, że jest przeznaczony dla co bardziej konserwatywnych nabywców. Jednak linia nadwozia zdecydowanie do tradycyjnych nie należy. Dzieło dalekowschodnich stylistów nie pozwala przejść obok siebie obojętnie. Co natomiast już na pierwszy rzut oka nie jest widoczne, to niezwykle niski współczynnik oporu, wynoszący zaledwie 0,28. To rozwiązanie, które polepsza osiągi i jednocześnie obniża spalanie.

Jasnoszare wnętrze jest już nieco mniej awangardowe, co jednak nie znaczy, ze nudne. Wręcz przeciwnie. Przyrządy są lekko nachylone w stronę kierowcy. Takie rozwiązanie jest chętnie sterowane w sportowych samochodach, mających przede wszystkim sprawiać frajdę z jazdy. To wrażenie potęguje niewielki pałąk przy tunelu środkowym, który oddziela prowadzącego pojazd od pasażera. Również system multimedialny jest logicznie rozplanowany i działa wystarczająco szybko.

Przy długości całkowitej 4,7 metra, rozstaw osi wynosi 2,7 m., co przekłada się na sporą ilość miejsca w środku. Najlepiej jest pod tym względem z przodu, szczególnie, że fotele są dostosowane do europejskich wymiarów, co nie zawsze jest regułą w azjatyckich samochodach.

Tylna kanapa jednak również oferuje wystarczająco komfortu, szczególnie jeżeli posadzi się tam dwie, a nie trzy osoby. Przestrzeń bagażowa to solidne 474 litrów. Dobre wrażenie psuje jedynie dość wysoki próg załadunku.

Zapewnienie wygodnej podróży było priorytetem konstruktorów. Miękkie zawieszenie nie skłania do szybkiej jazdy. Choć konstrukcja nie przechyla się nadmiernie na zakrętach, to przystosowany do miejskich manewrów układ kierowniczy traci na precyzji.

Pod maską Elantry znajdziemy benzynową jednostkę o pojemności 1,6 litra. Należy do wprowadzonej w 2018 roku rodziny Smartstream. Żeby oszczędzić na masie, całość wykonano z aluminium. Koreański koncern nie zdecydował się na zastosowanie turbiny i w związku z tym jednostka osiąga maksymalną moc 123 KM.

Sportowych osiągów nie należy się więc tu spodziewać. Mimo wszystko przy tej mocy przyspieszenie do „setki” w 10,6 sekundy i prędkość maksymalna 200 km/h to całkiem niezły wynik. W dużej mierze odpowiedzialna za niego jest niewielka masa pojazdu – poniżej 1300 kg.

W tej jednostce najważniejszą innowacją jest technologia ciągłej zmiany otwarcia zaworów (Continuously Variable Valve Duration – CVVD). Działa inaczej niż zwykły układ bezstopniowej zmiany faz rozrządu (CVVT), gdyż pozwala ona zmieniać czas, przez jaki zawór pozostaje otwarty. Podczas normalnej jazdy, po suwie ssania, zawór dolotowy pozostaje otwarty aż do końcowej fazy suwu sprężania, uwalniając zbędne powietrze i wykorzystując tylko niezbędną ilość do suwu spalania. Minimalizując stratę kompresji tłoka. Podczas przyspieszania, po suwie ssania, zawór dolotowy jest natychmiast zamykany, aby zmaksymalizować dopływ powietrza, zwiększając moc generowaną przez spalanie. To rozwiązanie pozwoliło na wzrost mocy o 4 procent, zmniejszenie spalania o 5 proc., ale też zmniejszenie emisji CO2 o aż 12 proc.

Inżynierowie postanowili zastosować dwa wtryskiwacze dla każdego portu dolotowego, aby lepiej utrzymać stabilny stosunek powietrza do paliwa w mieszalniku. To poprawia stosunek recyrkulacji spalin, co wprost przekłada się na oszczędność paliwa. Spalanie w mieście to około 7 litrów na 100 km, zaś na trasie można bez większego trudu zejść poniżej 6 l.

Miejskie Renault Clio niedawno otrzymało facelifting. Karoseria nagrała ostrzejszych, bardziej dynamicznych kształtów, co jest szczególnie widoczne z przodu auta. Takie linie szczególnie pasują do wariantu wyposażeniowego „Esprit Alpine”, który odnosi się do sportowej marki francuskiego koncernu.

Bez większych zmian pozostawiono natomiast wnętrze. Do obsługi multimediów służy 9,3 calowy ekran. Pochodzi wprost z większych modeli i tu wydaje się dominować układ wnętrza. Na ergonomię nie da się narzekać – wszystko jest na swoim miejscu. Szczególnie wygodny w obsłudze jest panel klimatyzacji, składający się z trzech dużych pokręteł.

Testowana wersja wyróżnia się otulającymi, sportowymi fotelami. Są nie tylko wygodne, ale zapewniają dobre trzymanie jeżeli kierowca miałby ochotę trochę ostrzej pojeździć swoim Clio. Z tyłu wysocy pasażerowie mogą narzekać na brak miejsca nad głową. Za to nie zabraknie go na nogi.

Hybrydowe Clio mają o całe 91 litrów mniejszy bagażnik niż ich czysto spalinowe odpowiedniki. Pozostaje do wykorzystania 300 l. Wystarczająco na nawet spore zakupy, ale już wakacyjny wyjazd może być problemem.

Clio jest napędzane przez układ zamkniętej hybrydy. Jego benzynową część stanowi sinik MPI o pojemności 1,6 litra i mocy 94 KM. Do tego dochodzą dwa silniki elektryczne. Pierwszy rozwija zaledwie 20 koni i służy jako rozrusznik i prądnica. Drugi natomiast ma moc 49 KM. Cały system może rozwinąć 145 koni mechanicznych.

Zestopniowano go z bezsprzęgłową wielotrybową skrzynią biegów, o aż 14 wariantach przełożeń. Wszystko to przekłada się na 9,3 sekundy przyspieszenia do 100 km/h i prędkość maksymalną 180 km/h. Rzeczywiście Clio świetnie się prowadzi. Mimo osiągów, które można określić co najwyżej mianem „przyzwoite”, daje dużo radości z jazdy. Zawdzięcza to nie tylko reakcji na gaz, ale przede wszystkim bardzo precyzyjnemu układowi kierowniczemu.

To hybryda szeregowo-równoległa. Gdy działa w pierwszym z tych trybów, wykorzystujące prąd motory służą przede wszystkim do ruszania, oraz przy utrzymywaniu stałych prędkości. Spalinowy służy wówczas jako generator prądu. To pozwala na ograniczenie spalania i zapewnia dobrą dynamikę w ruchu miejskim. Gdy elektroniczny mózg całego systemu uznaje, że potrzebne jest użycie większej mocy, pozwala wszystkim silnikom napędzać koła.

Sam benzynowy motor to konstrukcja japońskich inżynierów z Nissana. To lekka, w pełni aluminiowa jednostka wolnossąca o sztesnastozaworowej głowicy. Projektanci tu nie silili się na skomplikowane rozwiązania technologiczne – ich celem było stworzenie prostej i trwałej jednostki. Zastosowano natomiast po dwa wtryskiwacze na cylinder, by dokładniej dozować paliwo i zmniejszyć spalanie.

Zarówno w mieście jak i na trasie spalanie powinno się mieścić w granicach 5 – 6 litrów na sto km. Prędkości autostradowe nie są tym, dla czego Clio jest przewidziane i tu już zużycie paliwa rośnie, choć poziom ośmiu litrów wciąż należy uznać za bardzo przyzwoity.