Непосредственный впрыск топлива: почему опасно покупать автомобиль с таким мотором — Лайфхак
- Лайфхак
- Эксплуатация
фото electronauto
Все больше современных машин оснащается бензиновыми моторами с непосредственным впрыском топлива. Однако прогрессивная конструкция этого типа двигателей хороша исключительно до того момента, когда с ним начинаются проблемы в процессе эксплуатации. Портал «АвтоВзгляд» рассказывает о не афишируемых автопроизводителями особенностях агрегатов типа GDI.
Максим Строкер
Для начала надо пояснить, что за зверь такой — GDI. Эта аббревиатура встречается в обозначениях не только моторов в руководствах по эксплуатации машин, но и «вылезает» порой на свет божий в виде шильдиков на задней части некоторых из них. Особенно любят выставлять напоказ эту информацию о двигателях азиатские автопроизводители.
Итак, GDI — сокращение от английского словосочетания Gasoline Direct Injection, что в переводе обозначает «непосредственный впрыск топлива».
Ключевая особенность такого типа впрыска в том, что его форсунка распыляет бензин прямо в цилиндр. То есть смешивание топлива и воздуха происходит непосредственно в камере сгорания, а не во впускном тракте. Основные плюсы этого решения: экономичность и чуть большая мощность силового агрегата по сравнению с другими типами впрыска. Добиться этого позволяет более сложная конструкция.
Тут применяются специальные вихревые форсунки, умеющие правильно распылять бензин в виде тумана. Для управления ими требуется специальное программное обеспечение. А также необходим второй топливный насос — высокого давления. В общем, система питания бензинового мотора с непосредственным впрыском почти повторяет ту, что применяется для дизельных движков.
фото соцсети
Чем же может обернуться приобретение авто с мотором с непосредственным впрыском? Потенциальные проблемы с ним обусловлены «дизельными» элементами его конструкции. Она приспособлена работать исключительно на высококачественном топливе.
В России же можно нарваться на некачественный «левак» даже на бензоколонке, брендированной логотипами и цветами любой крупной сети АЗС.
Избыток примесей (например, повышающих октановое число топлива) крайне негативно действует на форсунки. Они засоряются и перестают правильно распылять горючее, а «убить» их способна пара заправок «до полного бака» горючим с высоким содержанием соединений серы, железа, фосфора и ряда других. Привести форсунки в негодность может и некорректная работа свечей. Неприятность тут в том, что вернуть работоспособность форсункам мотора с непосредственным впрыском бюджетным способом — путем их промывки — не выйдет. Придется раскошелиться на приобретение новых распылителей, что дорого.
Топливный насос высокого давления также чувствителен к некачественному топливу. Загрязнения резко ускоряют износ его компонентов и в конце концов могут вывести из строя. Автомобили с менее продвинутыми двигателями с впрыском топлива во впускной тракт мотора, подобных сюрпризов преподнести в принципе не могут.
Впрочем, сегодня уже созданы и успешно апробированы эффективные средства для борьбы с отмеченными недомоганиями систем GDI.
Фото производителя.
397851
Так, например, немецкая фирма Liqui Moly разработала для чистки узлов непосредственного впрыска бензина продукт Direkt Injection Reiniger. Его фишкой является уникальная композиция компонентов, которые эффективно воздействуют на смолистые отложения на форсунках.
Очищающий эффект этой оригинальной присадки близок к стационарной стендовой процедуре в профессиональном сервис-центре. Достаточно сказать, что препарат способен удалять до 70% вредных отложений за одно применение. Кроме того, немецкая присадка значительно улучшает воспламеняемость бензина. Как следствие, улучшается холодный запуск двигателя, предотвращаются рывки в движении, стабилизируется холостой ход и достигается максимальная топливная экономия.
Средство также защищает дорогостоящие форсунки и узлы топливного насоса от коррозии и износа. Тем самым, очиститель сохраняет их запланированный рабочий ресурс.
Как отмечают специалисты по ремонту моторов, присадку Direkt Injection Reiniger рекомендуется добавлять в бензобак каждые 10 000 км пробега. Полное смешивание присадки с топливом происходит непосредственно в процессе движения машины.
- Автомобили
- Тест-драйв
Сталкиваем лбами возрастных представителей премиума
38921
- Автомобили
- Тест-драйв
Сталкиваем лбами возрастных представителей премиума
38921
Подпишитесь на канал «Автовзгляд»:
- Telegram
- Яндекс.Дзен
бензин, двигатель, моторное масло
Бензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива: устройство и особенности
Система непосредственного впрыска топлива в бензиновых двигателях на сегодняшний день представляет собой наиболее совершенное и современное решение. Главной особенностью непосредственного впрыска можно считать то, что горючее подается в цилиндры напрямую.
По этой причине данную систему также часто называют прямым впрыском топлива. В этой статье мы рассмотрим, как работает двигатель с непосредственным впрыском топлива, а также какие преимущества и недостатки имеет такая схема.
Содержание статьи
- Прямой впрыск топлива: устройство системы непосредственного впрыска
- Система непосредственного впрыска: конструктивные особенности
- Как работает система непосредственного впрыска топлива
- Что в итоге
Прямой впрыск топлива: устройство системы непосредственного впрыска
Как уже было сказано выше, горючее в подобных системах питания подается непосредственно в камеру сгорания двигателя. Это значит, что форсунки распыляют бензин не во впускном коллекторе, после чего топливно-воздушная смесь поступает через впускной клапан в цилиндр, а впрыскивают топливо в камеру сгорания напрямую.
Первыми бензиновыми двигателями с непосредственным впрыском стали моторы GDI на моделях японской компании Mitsubishi.
В дальнейшем схема получила широкое распространение, в результате чего сегодня ДВС с такой системой подачи топлива можно встретить в линейке многих известных автопроизводителей.
Например, концерн VAG представил ряд моделей Audi и Volkswagen с атмосферными и турбированными бензиновыми двигателям TFSI, FSI и TSI, которые получили непосредственный впрыск топлива. Также двигатели с прямым впрыском производит компания BMW, Ford, GM, Mercedes и многие другие.
Такое широкое распространение непосредственный впрыск топлива получил благодаря высокой экономичности системы (около 10-15% по сравнению с распределенным впрыском), а также более полноценному сгоранию рабочей смеси в цилиндрах и снижению уровня токсичности отработавших газов.
Система непосредственного впрыска: конструктивные особенности
Итак, давайте в качестве примера возьмем двигатель FSI с его так называемым «послойным» впрыском. Система включает в себя следующие элементы:
- контур высокого давления;
- бензиновый ТНВД;
- регулятор давления;
- топливную рампу;
- датчик высокого давления;
- инжекторные форсунки;
Начнем с топливного насоса.
Указанный насос создает высокое давление, под которым топливо подается к топливной рампе, а также на форсунки. Насос имеет плунжеры (плунжеров может быть как несколько, так и один в насосах роторного типа) и приводится в действие от распредвала впускных клапанов.
РДТ (регулятор давления топлива) интегрирован в насос и отвечает за дозированную подачу топлива, что соответствует впрыску форсунки. Топливная рейка (топливная рампа) нужна для того, чтобы распределить горючее на форсунки. Также наличие данного элемента позволяет избежать скачков давления (пульсации) горючего в контуре.
Кстати, в схеме используется специальный клапан-предохранитель, который стоит в рейке. Указанный клапан нужен для того, чтобы избежать слишком высокого давления топлива и тем самым защитить отдельные элементы системы. Рост давления может возникать по причине того, что горючее имеет свойство расширяться при нагреве.
Датчик высокого давления является устройством, которое измеряет давление в топливной рейке.
Сигналы от датчика передаются на ЭБУ (электронный блок управления двигателем), который, в свою очередь, способен изменять давление в топливной рейке.
Что касается инжекторной форсунки, элемент обеспечивает своевременную подачу и распыл топлива в камере сгорания, чтобы создать необходимую топливно-воздушную смесь. Отметим, что описанные процессы протекают под управлением ЭСУД (электронная система управления двигателем). Система имеет группу различных датчиков, электронный блок управления, а также исполнительные устройства.
Если же говорить о системе прямого впрыска, вместе с датчиком высокого давления топлива для ее работы задействованы: датчик коленчатого вала, ДПРВ, датчик положения дроссельной заслонки, воздухорасходомер, датчик температуры воздуха во впускном коллекторе, датчик температуры ОЖ и т.д.
Благодаря работе этих датчиков на ЭБУ поступает нужная информация, после чего блок посылает сигналы на исполнительные устройства. Это позволяет добиться слаженной и точной работы электромагнитных клапанов, форсунок, предохранительного клапана и ряда других элементов.
Главным плюсом непосредственного впрыска является возможность добиться различных типов смесеобразования. Другим словами, такая система питания способна гибко изменять состав рабочей топливно-воздушной смеси с учетом режима работы двигателя, его температуры, нагрузки на ДВС и т.д.
Следует выделить послойное смесеобразование, стехиометрическое, а также гомогенное. Именно такое смесеобразование позволяет в конечном итоге максимально эффективно расходовать топливо. Смесь всегда получается качественной независимо от режима работы ДВС, бензин сгорает полноценно, двигатель становится более мощным, при этом одновременно снижается токсичность выхлопа.
- Послойное смесеобразование задействуется тогда, когда нагрузки на двигатель низкие или средние, а обороты коленвала небольшие. Если просто, в таких режимах смесь несколько обедняется в целях экономии. Стехиометрическое смесеобразование предполагает приготовление такой смеси, которая легко воспламеняется, при этом не является слишком обогащенной.
- Гомогенное смесеобразование позволяет получить так называемую «мощностную» смесь, которая нужна при больших нагрузках на двигатель. На обедненной гомогенной смеси в целях дополнительной экономии силовой агрегат работает на переходных режимах.
- Когда задействован режим послойного смесеобразования, дроссельная заслонка широко открыта, при этом впускные заслонки находятся в закрытом состоянии. В камеру сгорания воздух подается с высокой скоростью, возникают завихрения воздушных потоков. Горючее впрыскивается ближе к концу такта сжатия, впрыск производится в область расположения свечи зажигания.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как можно сделать тюнинг топливной системы двигателя. Из этой статьи вы узнаете о различных методах тюнинга системы питания двигателя, а также на что можно рассчитывать после такой процедуры.
За короткое время до того, как на свече появится искра, образуется топливно-воздушная смесь, в которой коэффициент избыточного воздуха составляет 1.
Если же рассматривать гомогенное стехиометрическое смесеобразование, такой процесс происходит тогда, когда впускные заслонки открыты, при этом дроссельная заслонка также открыта на тот или иной угол (зависит от степени нажатия на педаль акселератора).
В этом случае горючее впрыскивается еще на такте впуска, в результате чего удается получить однородную смесь. Избыток воздуха имеет коэффициент, близкий к единице. Такая смесь легко воспламеняется и полноценно сгорает по всему объему камеры сгорания.
Обедненная гомогенная смесь создается тогда, когда дроссельная заслонка полностью открыта, а впускные заслонки закрыты. В этом случае воздух активно движется в цилиндре, а впрыск горючего приходится на такт впуска. ЭСУД поддерживает избыток воздуха на отметке 1.5.
Дополнительно к чистому воздуху могут быть добавлены отработавшие газы.
Это происходит благодаря работе системы рециркуляции отработавших газов EGR. В результате выхлоп повторно «догорает» в цилиндрах без ущерба для мотора. При этом снижается уровень выброса вредных веществ в атмосферу.
Что в итоге
Как видно, прямой впрыск позволяет добиться не только экономии топлива, но и хорошей отдачи от двигателя как в режимах низких и средних, так и высоких нагрузок. Другими словами, наличие непосредственного впрыска означает, что оптимальный состав смеси будет поддерживаться на всех режимах работы ДВС.
Рекомендуем также прочитать статью о том, чем инжекторный впрыск отличается от карбюратора. Из этой статьи вы узнаете об основных отличиях данных решений, а также какие плюсы и минусы имеет карбюратор и инжектор.
Что касается недостатков, к минусам прямого впрыска можно отнести разве что повышенную сложность во время ремонта и цену запчастей, а также высокую чувствительность системы к качеству горючего и состоянию фильтров топлива и воздуха.
Turbo Petrol Direct Injection (GDI)
Нормы выбросов BS6 стали огромным шагом вперед в направлении более чистой окружающей среды. Не только Индия, но и каждая страна мира движется к ужесточению законов о выбросах. Это связано с тем, что все становятся экологически сознательными, а глобальное потепление часто вызывает различные бедствия по всему миру. Время действовать сейчас, пока не стало слишком поздно.
Читайте также: Уменьшение размеров и турбонаддув – новая норма!
Следуя этому принципу, автомобильная промышленность должна была придумать различные новые технологии, чтобы автомобили производили как можно меньше загрязняющих веществ. Особенно после введения норм BS6 многим автопроизводителям просто пришлось отказаться от дизельных двигателей. Это связано с тем, что было очень дорого модернизировать дизельный двигатель, чтобы он соответствовал требованиям по выбросам.
С появлением гибридов и электромобилей многие компании по всему миру прекратили выпуск дизельных силовых агрегатов из своих модельных рядов. Они считают, что лучше инвестировать в то, что ориентировано на будущее, например, в гибридизацию и электрификацию.
Одним из способов соблюдения требований по выбросам является внедрение эффективной системы впрыска топлива. Поскольку топливо влияет на все аспекты работы двигателя внутреннего сгорания, например, на мощность, крутящий момент, выбросы, управление теплом, синхронизацию сгорания, детонацию и т. д. Основной принцип работы двигателя внутреннего сгорания заключается в смешивании топлива с воздухом для обеспечения сгорания эта смесь для производства энергии. Это то, что по существу продвигает автомобили вперед. Суть в том, чтобы контролировать количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, а также массу воздуха, поступающего в цилиндр. Это соотношение определяет, сколько выбросов будет выбрасывать транспортное средство или сколько энергии будет производить транспортное средство.
Читайте также: Дисковые и барабанные тормоза – Сравнение!
Рассмотрим два основных типа систем впрыска топлива, используемых сегодня в автомобилях.
Система впрыска топлива через порт
Система впрыска топлива из порта относится к системе, в которой топливо впрыскивается во впускной коллектор двигателя. Топливо тщательно смешивается с воздухом, потому что времени много. Во время такта впуска и сжатия поршня топливо очень хорошо смешивается с воздухом. Качество сгорания определяет количество энергии и выбросов, которые будет производить двигатель. В этой системе используются топливные форсунки, которые распыляют топливо во впускном коллекторе.
Преимущества и недостатки впрыска топлива через порт
- Существует точный контроль количества воздуха и топлива для достижения желаемого соотношения воздушно-топливной смеси. Это необходимо для получения желаемых результатов от двигателя. Например, если выходная мощность является вашим приоритетом, вы можете распылить немного больше топлива (богатая смесь с большим количеством топлива и меньшим количеством воздуха). Если, однако, вас больше всего заботит эффективность, то вы можете приготовить обедненную воздушно-топливную смесь (больше воздуха, чем топлива).
- Поскольку топливо впрыскивается перед впускным клапаном, это может помочь сохранить клапан в чистоте. Это происходит из-за присадок, присутствующих в топливе.
- Благодаря длительному перемешиванию топливно-воздушной смеси сгорание чистое с меньшим загрязнением.
- Стоимость и техническое обслуживание являются простыми и недорогими по сравнению с системой непосредственного впрыска топлива.
- Одним из основных недостатков является отложение некоторого количества топлива на стенках впускного коллектора. Это может привести к неточностям в достижении желаемого соотношения воздух-топливо.
Если, однако, вас больше всего заботит эффективность, то вы можете приготовить обедненную воздушно-топливную смесь (больше воздуха, чем топлива).Читайте также: Hyundai представляет первую в мире технологию CVVD в своем двигателе Smart Stream G 1.6 T-GDi!
Система прямого впрыска топлива
Наиболее эффективной системой, используемой в современных двигателях, является система прямого впрыска топлива.
Мы говорим здесь, в частности, о бензиновых двигателях, потому что дизельные двигатели используют эту технику уже давно. Как следует из названия, топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр сгорания. Время смешивания этого топлива с воздухом очень мало. Поэтому форсунки способны распылять топливо под давлением до 350 бар! Это необходимо, потому что при таких высоких давлениях размер частиц топлива мелкий и тонкий, что позволяет им очень быстро смешиваться с воздухом. Кроме того, радиус распыления широкий.
Также читайте: Стойки МакФерсона, двойные поперечные рычаги и листовые рессоры — типы систем подвески!
Преимущества и недостатки прямого впрыска топлива
- Количество топлива, поступающего в цилиндр, можно контролировать полностью и даже с большей точностью, чем при распределенном впрыске.
- Повышает КПД двигателей из-за тонко сконденсированных частиц топлива.
- Поскольку топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, оно имеет охлаждающий эффект. Таким образом, степень сжатия можно увеличивать, не опасаясь детонации, типичной для бензинового двигателя.
- К недостаткам относится дорогая установка. Это связано с тем, что для работы под высоким давлением требуются компоненты, стабильные при высоких давлениях. Эти, как правило, дороже.
- Процесса очистки, как и в случае с впрыском топлива во впускной коллектор, там нет. Следовательно, на клапанах можно обнаружить нагар.
Таким образом, степень сжатия можно увеличивать, не опасаясь детонации, типичной для бензинового двигателя.Бензиновые двигатели с непосредственным впрыском в Индии
В последнее время многие автопроизводители используют бензиновые двигатели с непосредственным впрыском и турбонаддувом. Сюда входят Hyundai и Kia Motors с их прозвищем GDi. Встречается в i20, Grand i10 Nios, Venue, Sonet. Эти двигатели развивают большую мощность и крутящий момент по сравнению с их безнаддувными аналогами. У Volkswagen есть знаменитый двигатель TSI, который используется в Polo и Vento. Даже выпущенный ранее CBU T-Roc имел более мощный 1,5-литровый бензиновый турбодвигатель мощностью 150 л.
с. с технологией непосредственного впрыска.
Помимо этих компаний, Mahindra разработала целое семейство современных двигателей, оснащенных технологией непосредственного впрыска бензина. Mahindra продемонстрировала эти двигатели на выставке Auto Expo 2020. В линейке есть три варианта двигателей: 1,2-литровый 3-цилиндровый, 1,5-литровый 4-цилиндровый и 2,0-литровый 4-цилиндровый бензиновый двигатель с турбонаддувом и непосредственным впрыском.
Читайте также: Почему выбрать правильную шину так важно и просто!
Это ясно указывает направление, в котором движется отрасль. Турбированные бензиновые двигатели с непосредственным впрыском бензина — это путь вперед. Это гарантирует, что двигатели соответствуют нормам выбросов, обеспечивают более высокую эффективность, чем раньше, а также повышают производительность за счет увеличения выходной мощности и крутящего момента. Мы обязательно увидим еще больше таких двигателей в будущем.
Присоединяйтесь к нашему официальному каналу Telegram, чтобы получать последние бесплатные обновления, и следите за нами в Новостях Google здесь.
Двигатели Wake Boat с непосредственным впрыском
Перейти к основному содержанию
&Центральная точка;
Автор Трой Манн
&Центральная точка;
Автор Трой Манн
Непосредственный впрыск и последовательный впрыск топлива
С тех пор, как PCM выпустила новые двигатели H5 и H6 с непосредственным впрыском, нас спрашивали, в чем разница между прямым и последовательным впрыском топлива, и если PCM является единственной компанией, использующей непосредственный впрыск. Я надеюсь ответить на оба вопроса ниже. Вот некоторая основная информация о системах впрыска.
В принципе, система SFI (последовательный впрыск топлива) имеет топливную форсунку для каждого цилиндра. Каждая из этих форсунок подает топливо в систему под давлением 30-40 фунтов на квадратный дюйм перед впускным клапаном. Эта воздушно-топливная смесь втягивается в цилиндр через впускной клапан на такте впуска поршня, а затем сжимается и воспламеняется. Эта система была намного более экономичной и производила больше энергии, чем системы карбюрации, которые она заменила. Последовательный впрыск топлива использовался в судовых двигателях в течение нескольких лет, и это система, которая в настоящее время используется в большинстве новых буксиров, а система PCM использовалась в двигателях до 2016 года9.0003
DI (непосредственный впрыск) — это следующий этап эволюции впрыска топлива, при котором топливо впрыскивается после впускного клапана непосредственно в каждый цилиндр под давлением более 3000 фунтов на квадратный дюйм. Каковы преимущества DI по сравнению со старой системой SFI? Антуан Гудвин (писатель по двигателям для Cnet) сказал, что читатели, возможно, заметили, что во время переходов от карбюратора к SPFI (однопортовый) к MPFI (многопортовый) точка, в которой топливо добавляется к впускному заряду, сместилась с предыдущей.
Поместив форсунку внутрь цилиндра, компьютер двигателя получает еще более точный контроль над количеством топлива, впрыскиваемого во время такта впуска, дополнительно оптимизируя воздушно-топливную смесь для создания чистого горящего взрыва с очень небольшим расходом топлива и повышенной мощностью. доставка.
Система GDI также обладает большей гибкостью в отношении , когда в цикле сгорания добавляется топливо. Системы MPFI могут добавлять топливо только во время такта впуска поршня, когда впускной клапан открыт. GDI может добавлять топливо всякий раз, когда это необходимо. Например, некоторые двигатели GDI могут регулировать синхронизацию таким образом, чтобы во время такта сжатия впрыскивалось меньшее количество топлива, создавая гораздо меньший контролируемый взрыв в цилиндре.
Ну, хватит всех этих технических штучек – Итак, что для вас означает непосредственный впрыск ? Это означает, что у вас может быть двигатель с большим крутящим моментом (низкой мощностью), чем у системы последовательного впрыска топлива, и вы получаете дополнительную мощность при меньшем сжигании топлива. Я могу сказать вам из личного опыта, что новый H5 просто выбивает прошлогодний PCM ZR409 из ямы на Centurion FS33 с максимальным балластом. Но действительно большой сюрприз случился, когда мы протестировали новый двигатель PCM H6 здесь, на высоте, в штате Юта. Мы смогли разогнать полностью балластированный Ri237 (общий вес 10 500 фунтов) до скорости вейкборда в Дир-Крик. Мы были очень удивлены, потому что это максимальный вес, который мы могли получить на скорости вейкборда с моим двигателем PCM XR7 мощностью 550 л.
Излишне говорить, что после нашего личного опыта мы не были сильно удивлены, когда получили сравнительные характеристики двигателя от PCM. Новые двигатели PCM H5 и H6 с непосредственным впрыском топлива на 33% быстрее разгоняются от 0 до 23 миль в час, чем прошлогодние модели PCM ZR409 и ZR450. Однако самое приятное то, что эти новые двигатели на 27% более экономичны, чем прошлогодние сопоставимые двигатели. Больше мощности, меньше топлива. Это сочетание, с которым я могу жить. Неудивительно, что мой хороший друг, Трей Турман из PCM, сказал мне год назад, что в 2016 году у PCM будет что-то особенное, и что мне это очень понравится. Трей был прав, эти моторы очень и очень впечатляют.
Примечание: если вам интересно, PCM является единственным производителем двигателей для буксиров, использующих двигатели с прямым впрыском в 2016 году. Это означает, что если буксир, на который вы смотрите, не является Centurion, Nautique или Supreme, иметь прямой впрыск.