DFI

Direkteinspritzung spritzt Benzin oder Diesel direkt in die Brennkammer oder den Zylinder des Motors, nicht in den Ansaugkrümmer vor dem Einlassventil. Das geschieht unter hohem Druck, typischerweise 50 bis 200 bar bei Benzinmotoren und höher bei Diesel, und presst den Kraftstoff durch eine Mehrloch-Injektordüse, gerade wenn der Kolben sich dem oberen Totpunkt im Verdichtungshub nähert.

Die präzise Zündung und Zerstäubung der Direkteinspritzung lassen die Verbrennung fast unmittelbar nach der Einspritzung beginnen, wodurch die Zeit, die Kraftstoff als Rohgas im Zylinder verbringt, verkürzt wird. Das verbessert die Kraftstoffeffizienz um 10 bis 15 Prozent gegenüber Saugrohreinspritzung, senkt die Emissionen von Partikeln und Stickoxiden unter bestimmten Betriebsbedingungen und ermöglicht magere Gemische. Benzin-Direkteinspritzungsmotoren können auch mit höheren Verdichtungsverhältnissen fahren, da die Verdampfung des Kraftstoffs die Ladung kühlt und Klopfen verhindert.

Benzin-Direkteinspritzung erschien Ende der 1990er Jahre in Serienfahrzeugen und ist heute Standard bei den meisten Neufahrzeugen. Dieselmotoren nutzen die Einspritzung in den Zylinder schon seit Jahrzehnten, aber moderne Common-Rail-Dieselsysteme arbeiten mit viel höheren Drücken und elektronischer Kontrolle von Einspritzzeitpunkt und -menge. Die Injektordüse selbst muss extreme Hitze und Druckwechsel aushalten; mit der Zeit können sich Ablagerungen an der Düsenspitze bilden, die das Spritzstrahlbild und die Kraftstoffeffizienz beeinträchtigen.

Kompromisse und Wartung

Direkteinspritzsysteme sind komplexer und kostspieliger als Saugrohreinspritzung und benötigen Hochdruckpumpen, Druckspeicher und präzise elektronische Steuerung. Benzin-Direkteinspritzungsmotoren neigen zu Kohlenstoffablagerungen auf den Einlassventilen, da Kraftstoff diese nicht mehr reinigt; viele Konstruktionen arbeiten jetzt mit beiden Injektorarten, um das zu vermeiden. Die Kraftstoffqualität ist wichtiger: Schwefel und andere Verunreinigungen lagern sich schneller an DFI-Düsen ab, weshalb Kraftstoffsystemreinigung und höherwertige Kraftstoffqualität in der DFI-Wartung häufiger vorkommen.

Direkteinspritzung dominiert bei Leistungs- und Effizienz-Tuning, da die getrennte Kontrolle von Einspritzzeitpunkt, Spritzdauer und Druck mehr Hebel als Saugrohrsysteme bietet. Das macht DFI-Motoren auch anfälliger gegen Kraftstoffqualität und Wartungsintervalle. Typische Probleme sind raue Leerlaufqualität oder Zündaussetzer, wenn Injektoren teilweise verstopft sind, und Leistungsverlust, wenn die Kraftstoffpumpe altert und der Lieferdruck unter die Vorgaben fällt.