DI

Direct Injection (DI) führt Kraftstoff unter hohem Druck durch einen im Zylinderkopf montierten Injektor zu und spritzt Benzin oder Diesel Millisekunden vor der Zündung direkt in die Brennkammer. Das unterscheidet sich von der Saugrohreinspritzung, bei der Kraftstoff in den Saugrohrsammelraum vor dem Einlassventil gesprüht wird. DI-Systeme arbeiten mit Drücken zwischen 500 und 2.500 bar je nach Motortyp und Kraftstoffart, was eine feinere Zerstäubung und präzisere Steuerung der Einspritzvorgänge ermöglicht als ältere Einspritzmethoden.

Benzin-Direkteinspritzung (GDI) wurde ab den 2000er-Jahren zur Standard-Lösung für strengere Emissionsrichtlinien und Verbrauchsziele. Diesel-Direkteinspritzung ist schon seit Jahrzehnten Standard bei Kompressionszündungsmotoren. Hochdruckpumpe, Common Rail, Kraftstofffilter sowie Piezo- oder Solenoid-Injektoren sind die Kernkomponenten. Elektronische Steuergeräte überwachen Motordrehzahl, Last und Luftmenge, um Einsprittzeitpunkt und -dauer in Echtzeit zu berechnen; oft werden mehrere Impulse pro Verbrennungszyklus erzeugt.

Leistungs- und Zuverlässigkeitskompromisse

DI verbessert Verbrauch und Leistung durch Schichtladebetrieb, bei dem sich ein reiches Gemisch um die Zündkerze bildet, während der Rest der Kammer mager läuft. Das senkt Drosselverluste und ermöglicht höhere Verdichtungsverhältnisse. Allerdings neigen GDI-Motoren zur Kohlenstoffablagerung auf den Einlassventilen, da Kraftstoff sie während des Einlasstaktes nicht mehr ausspült. Das kann die Leistung verschlechtern und Emissionen bei älteren Fahrzeugen erhöhen und macht periodisches Reinigen mit Walnussschalengranulat oder chemische Reinigung notwendig.

Diesel-DI-Systeme sind zuverlässig, erfordern aber engere Fertigungstoleranzen und häufigere Kraftstoffilterwechsel, da Diesel anfälliger für Wasserkontamination und Partikelverunreinigung ist als Benzin. Common-Rail-Dieselmotoren ermöglichen mehrere Einspritzungen pro Zyklus und verbessern damit Laufruhigkeit und Emissionen im Vergleich zu älteren Unit-Injector-Designs.

DI-Injektoren sind teure Verschleißteile; Kosten für den Austausch liegen typischerweise zwischen mehreren hundert bis über tausend Euro pro Injektor je nach Motorenfamilie. Der Kraftstoffsystemdruck muss in engen Grenzen gehalten werden, und jedes Leck oder jeder Druckabfall beeinträchtigt die Leistung sofort. Deshalb benötigen DI-Fahrzeuge höherwertigeren Kraftstoff und strengere Wartungsintervalle als ihre Vorgänger mit Saugrohreinspritzung.