Comparison of operation of SI engine with port fuel injection and direct injection

Izravno ubrizgavanje u Ottov motor tehnologija je koja sve više osvaja tržište automobila. Omogućuje ostvarivanje veće snage motora u svim područjima brzine vrtnje uz manju potrošnju goriva i nižu razinu emisije štetnih plinova u usporedbi s, trenutno najrasprostranjenijim, ubrizgavanjem u usisne cijevi. Na učinkovitost motora, a time i potrošnju goriva, utječu brojni faktori, među njima faktori koji su analizirani u ovom radu: toplinski gubitak hlađenja, gubitak topline odvedene ispušnim plinovima i gubitak rada izmjenom radnog medija. Korištenje izravnog ubrizgavanja doprinosi smanjenju ukupnih toplinskih gubitaka i time povećanju učinkovitosti motora. Učinkovitost također može biti povećana ranijim početkom izgaranja u motoru, međutim to je moguće postići samo ograničeno zbog mogućnosti pojave detonantnog izgaranja, koje može ozbiljno oštetiti ili uništiti vitalne dijelove motora. Korištenjem izravnog ubrizgavanja, motor je manje sklon pojavi detonantnog izgaranja jer se radna tvar u cilindru hladi isparavanjem izravno ubrizganog goriva. Koristeći programski paket AVL BOOST, ovaj rad uspoređuje značajke rada motora s ubrizgavanjem u usisne cijevi s onima motora s izravnim ubrizgavanjem u 9 radnih točaka koje su podijeljene u skupine niskog, srednjeg i visokog opterećenja. Osim mogućnosti ostvarivanja veće snage, motor s izravnim ubrizgavanjem u svakoj od promatranih radnih točaka nudi bolju učinkovitost.Gasoline direct injection is a technology which is increasingly conquering automobile market. It allows achieving more power in the whole specter of engine speeds with lower fuel consumption and lower levels of harmful emmissions in comparison to the most widely spread multipoint fuel injection. Many factors affect engine's efficiency and consequently fuel consumption, including factors analized in this final thesis: cooling heat loss, heat loss through exhaust gasses and pumping loss. Application of gasoline direct injection helps reduce total heat losses and consequently increase engine efficiency. Efficiency can also be increased by earlier start of combustion, though it can only be achieved to a certain limit because of the possibility of encountering knock which can seriously damage or destroy vital engine parts. With the application of gasoline direct injection, the engine is less prone to encountering knock because the working fluid is cooled by evaporation of directly injected fuel. By using AVL BOOST software, this final thesis compares performance figures of engine using multipoint fuel injection to those of engine using gasoline direct injection at 9 study cases which are divided into groups of low, middle and high load. Beside the possibility of achieving more power, the engine using gasoline direct injection offers higher efficiency in all study cases