плюсы и минусы двигателей GDI, что это такое
Gasoline Direct Injection, или же более распространенная аббревиатура GDI, скрывает под собой инжекторную систему подачи топлива для бензиновых двигателей с непосредственным (прямым) впрыском топлива. Конструкция устройств у разных производителей идет под разными аббревиатурами. Mitsubishi (а также KIA и Hyndai) дали название GDI, Volkswagen – FSI, Ford – Ecoboost, Toyota – 4D, Mercedes, BMW и некоторые другие скрывают понятие «непосредственный впрыск» в индексе двигателя. При таких системах подачи топливные форсунки вставлены в головку блока цилиндров, и распыление происходит сразу в каждую камеру сгорания, минуя впускной коллектор и впускные клапана. Топливо подается под большим давлением в цилиндр, чему способствует топливный насос высокого давления (ТНВД).
Отличия и особенности работы двигателей GDI прямого впрыска топлива
По факту мы имеем некий симбиоз дизельного и бензинового двигателей в одном. От дизеля GDI унаследовал систему впрыска и ТНВД, от бензина – сам тип топлива и свечи зажигания.
Родоначальником моторов GDI стала компания Mitsubishi, когда в 1995 году был представлен Mitsubishi Galant 1.8 GDI. Сегодняшний двигатель с непосредственным впрыском. Это сложная система механизмов и электронных блоков по характеру и звукам в работе, напоминающим дизель.
Двигатель с непосредственным впрыском топлива явился миру гораздо раньше. В 1950-х годах такие моторы использовал Daimler-Benz на своих гоночных машинах, позже в гражданских, а в авиации они присутствовали еще в начале 1940-х годов.
Какие двигатели устанавливались
Так как у модели имелось большое количество модификаций, соответственно они зачастую комплектовались разными моторами. Это позволило добиться наиболее эффективной разбивки по показателям. Всего в линейке на два поколения 7 двигателей, причем 2 из них имеют еще и турбированную версию.
Для начала стоит рассмотреть основные характеристики ДВС, устанавливаемых на Kia Ceed. Для удобства сведем все моторы в одну таблицу.
| G4FC | G4FA | G4FJ турбо | G4FD | D4FB | D4EA-F | G4GC | |
| Объем двигателя, куб.см | 1591 | 1396 | 1591 | 1591 | 1582 | 1991 | 1975 |
| Максимальная мощность, л.с. | 122 — 135 | 100 — 109 | 177 — 204 | 124 — 140 | 117 — 136 | 140 | 134 — 143 |
| Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин. | 122 (90) / 6200 122 (90) / 6300 124 (91) / 6300 125 (92) / 6300 126 (93) / 6300 132 (97) / 6300 135 (99) / 6300 | 100 (74) / 5500 100 (74) / 6000 105 (77) / 6300 107 (79) / 6300 109 (80) / 6200 | 177 (130) / 5000 177 (130) / 5500 186 (137) / 5500 204 (150) / 6000 | 124 (91) / 6300 129 (95) / 6300 130 (96) / 6300 132 (97) / 6300 135 (99) / 6300 | 117 (86) / 4000 128 (94) / 4000 136 (100) / 4000 | 140 (103) / 4000 | 134 (99) / 6000 137 (101) / 6000 138 (101) / 6000 140 (103) / 6000 141 (104) / 6000 |
Максимальный крутящий момент, Н*м (кг*м) при об. /мин. | 151 (15) / 4850 154 (16) / 5200 156 (16) / 4200 156 (16) / 4300 157 (16) / 4850 158 (16) / 4850 164 (17) / 4850 | 134 (14) / 4000 135 (14) / 5000 137 (14) / 4200 137 (14) / 5000 | 264 (27) / 4000 264 (27) / 4500 265 (27) / 4500 | 152 (16) / 4850 157 (16) / 4850 161 (16) / 4850 164 (17) / 4850 | 260 (27) / 2000 260 (27) / 2750 | 305 (31) / 2500 | 176 (18) / 4500 180 (18) / 4600 182 (19) / 4500 184 (19) / 4500 186 (19) / 4500 186 (19) / 4600 190 (19) / 4600 |
| 164 (17) / 4850 | 190 (19) / 4600 | ||||||
| Используемое топливо | Бензин АИ-92 Бензин АИ-95 | Бензин АИ-95, Бензин АИ-92 | Бензин Regular (АИ-92, АИ-95) Бензин АИ-95 | Бензин Regular (АИ-92, АИ-95) Бензин АИ-95 | Дизельное топливо | Дизельное топливо | Бензин АИ-92 Бензин АИ-95 |
| Расход топлива, л/100 км | 5.9 — 7.5 | 5.9 — 6.6 | 7.9 — 8.4 | 5.7 — 8.2 | 4. 8 | 5.8 | 7.8 — 10.7 |
| Тип двигателя | 4-цилиндровый рядный, 16 клапанов | 16 клапанов 4-цилиндровый рядный, | рядный 4-цилиндровый | Рядный | 4-цилиндровый, рядный | 4-цилиндровый ,Рядный | 4-цилиндровый, рядный |
| Доп. информация о двигателе | CVVT | CVVT DOHC | T-GDI | DOHC CVVT | DOHC | DOHC, дизель | CVVT |
| Выброс CO2, г/км | 140 — 166 | 132 — 149 | 165 — 175 | 147 — 192 | 118 — 161 | 118 — 161 | 170 — 184 |
| Диаметр цилиндра, мм | 77 | 77 | 77 | 77 | 77.2 | 83 | 82 — 85 |
| Количество клапанов на цилиндр | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Привод клапанов | DOHC, 16-клапанный | 16-клапанный, DOHC, | DOHC, 16-клапанный | DOHC, 16-клапанный | DOHC, 16-клапанный | DOHC, 16-клапанный | DOHC, 16-клапанный |
| Нагнетатель | нет | нет | да | Нет/да | Нет/да | да | нет |
| Степень сжатия | 10. 5 | 10.6 | 10.5 | 10.5 | 17.3 | 17.3 | 10.1 |
| Ход поршня, мм | 85.44 | 74.99 | 74.99 | 85.4 | 84.5 | 92 | 88 — 93.5 |
Различия (разновидности) двигателей GDI. Марки автомобилей, где используется GDI
Предпосылки создания и массового перехода большинства ведущих автопроизводителей на системы впрыска, аналогичных GDI, были достаточно предсказуемы. Экологические нормы, требующие усовершенствования систем выхлопа отработанных газов, а также глобальная задача по созданию экономичных двигателей.
В двигателях GDI реализованы несколько типов смесеобразования топливовоздушной смеси. Это позволило выполнить задачи по экономии топлива, более полному сгоранию смеси и дополнительно увеличить мощность. В совокупности такой двигатель получился благодаря доработанной системе прямого впрыска, где немалую роль играет электронная начинка. Блок управления через датчики, раскиданные по системе, оперативно реагирует на малейшие изменения поведения автомобиля и подстраивает работу топливной системы под необходимые требования водителя.
Отличия в конструкции
Для того чтобы создать условия для подобного протекания рабочего процесса, бензин необходимо подавать внутрь цилиндра, находящегося под давлением такта сжатия. Поскольку традиционный насос, находящийся в бензобаке, неспособен преодолеть такое сопротивление, требуется применять дополнительный аппарат — топливный насос высокого давления (ТНВД).
Моторы с НВ имеют необычную форму головки поршня, обусловленную необходимостью придать подаваемой порции горючего строго рассчитанное вихреобразное движение.
В связи с тем, что двигатель с НВ, так же как и любой другой ДВС, не может постоянно работать при недостаточной концентрации смеси, эти моторы отличаются более сложной программой работы, обеспечивающей сочетание экономных и мощностных режимов смесеобразования. Наконец, двигатели GDI имеют 2 катализатора — иридиевый и платиновый.
Первый предназначен для накопления и выжигания окислов азота, образующихся при работе на супербедной топливовоздушной смеси, второй — для обычного смесеобразования.
Благодаря увеличению степени сжатия до 12 — 13 увеличилась литровая мощность силового агрегата при одновременном сокращении расхода топлива и снижении токсичности выхлопа.
Преимущества (плюсы) двигателей GDI
- Особенностью двигателей с непосредственным впрыском является возможность работы в нескольких видах смесеобразования. Это является неоспоримым плюсом, так как многообразие в данном виде процедуры дает максимальную эффективность использования топлива. При исправно работающей системе непосредственного впрыска мы получим экономию топлива за счет режима работы на сверхобедненной смеси, причем без потери мощности.
- В двигателях GDI присутствует увеличенная степень сжатия топливовоздушной смеси. Это помогает избежать калильного зажигания и детонации, и таким образом, увеличивается ресурс.
- Также к положительным моментам двигателя с непосредственным впрыском GDI нужно отнести существенное снижение выброса в атмосферу углекислого газа и других вредных веществ.
Это достигается за счет многослойного смесеобразования, которое обеспечивает более полное сгорание смеси, что дополнительно влияет на мощность двигателя.
Система GDI в результате работы обеспечивает несколько видов смесеобразования:
- послойное;
- стехиометрическое гомогенное;
- гомогенное.
Такое многообразие делает работу двигателя экономичной, обеспечивает лучшее качество образования смеси, ее полное сгорание, увеличение мощности, уменьшение вредных выбросов.
Концепция превосходства
Подаваемая в цилиндр смесь хорошо структурирована, направляется по выверенной траектории, распределяется по всему объему, но в разной концентрации. Обедненная порция так называемой «холодной» концентрацией достигает стенок цилиндра, тогда как более богатая «горячая» – остается в центре, где располагается свеча. В этом секрет сохранения работоспособности двигателя, несмотря на использование сверхобедненных смесей, что объясняется созданием необходимой концентрации у самой свечи.
Вдобавок агрегат оснащается двумя топливными насосами, один из которых дислоцируется в баке, что типично, а другой, насос высокого давления (ТНВД), создает атмосферу в топливной рампе.
Благодаря ТНВД удалось свести к минимуму время открывания форсунок и понизить расход бензина, сохранив на достойном уровне крутящий момент и разгонные показатели. В двигателях с инжектором на холостых оборотах открытие форсунки происходит через 3 мс, а в GDI-двигателях – через 0,51 мс. Это в 6 раз быстрее!
На практике для достижения всех плюсов прямого впрыска инженерам пришлось сделать многое, например:
- изменить форму поршневого днища так, чтобы она обеспечивала подачу смеси непосредственно к свече;
- увеличить давление бензина с 3 до 50 бар;
- выполнить в головке блока каналы впуска для получения воздушного винта в цилиндрах и др.
Движение воздуха в камере сгорания и форма поршня. Двигатель Mitsubishi 4G93 GDI.
Недостатки (минусы) двигателей GDI
Описание двигателей GDI было бы не полным без упоминания отрицательных моментов ах эксплуатации.
- Главный минус связан со сложностями системы впуска и подачи топлива. В таком варианте впрыска, двигатель GDI становится крайне чувствительным к качеству используемого топлива. В итоге проблема закоксовывания форсунок становится актуальной для водителя. Она вызовет потерю мощности и увеличение расхода топлива.
- Также в минусы можно отнести сложность обслуживания и стоимость ремонта, замены деталей и агрегатов топливной системы, поэтому важным моментом является контроль за состоянием топливной системы автомобиля.
- Дополнительно, двигатели GDI и другие с непосредственным впрыском топлива, выбрасывают большее количество сажевых частиц, чем устройства с впрыском MPI (распределенным, в коллектор), что вынуждает ставить сажевые фильтры в последних поколениях моторов.
- Также, двигатели GDI склонны к нагарообразованию во впускном коллекторе и на клапанах при пробеге более 100 тысяч километров, что вынуждает владельцев обращаться в сервис для очистки.
В обслуживании двигатель GDI дороже, но рабочие характеристики перекрывают этот минус.
Тем более, есть средства, помогающие повысить ресурс капризных деталей и узлов.
Почти дизель
Что означает аббревиатура GDI, которую можно увидеть на моторе и кузове автомобиля японского производства? Расшифровывается это как: Gasoline Direct Injection, в переводе — бензиновый прямой впрыск. Англоязычная фонетика этого сокращения — ДжиДиАй, в России произносят как ГДИ, иногда ЖДИ.
Автомобилисты прозвали эти движки «джедаями». Впервые буквы GDI появились на автомобилях Mitsubishi Galant/Legnum в 1996 году. У других японских автопроизводителей свои обозначения прямого впрыска: у Toyota — D4, у Nissan — DI и Neo DI. Такая же картина и в Европе:
- группа Volkswagen обозначает такие двигатели — FSI;
- Daimler Chrysler — CGI;
- Renault — IDE;
- Ford — SCi.
Итак, GDI — это новый тип бензинового инжекторного двигателя с прямым или непосредственным впрыском (НВ), что одно и то же. Форсунки у них выходят непосредственно в камеру сгорания, а не во впускной коллектор, как при распределенном впрыске.
Этим бензиновый агрегат напоминает дизель.
Основная идея заключается в том, чтобы заставить двигатель хотя бы часть времени работать на сверхобедненной топливовоздушной смеси с целью экономии топлива и сокращения количества вредных выбросов.
Профилактика неисправностей моторов GDI
Профилактика – простое решение для владельца автомобиля с системой непосредственного впрыска двигателя GDI или аналогичными системами. Как мы уже писали выше, качество топлива будет играть основную роль. Понятно, что без лабораторных исследований судить о качестве этой составляющей невозможно, поэтому в качестве профилактических мер и защиты топливной системы от возникающих проблем могут помочь топливные присадки.
Компания Liqui Moly – один из мировых лидеров в производстве автохимии рекомендует для поддержания необходимого уровня смазывающих и очищающих присадок в используемом топливе применять Langzeit Injection Reiniger, артикул 7568. Постоянное применение присадки значительно снизит риск возникновения поломок связанных с топливом.
Пакеты присадок, поднимающие смазывающие свойства топлива, надежно защитят топливную аппаратуру от скорого износа.
Для лечения и профилактики загрязнений форсунок также есть надежное средство, артикул 7554 очиститель систем непосредственного впрыска топлива Direkt Injection Reiniger. Заменяет стендовую очистку форсунок, работает по нагару, смолам. Немаловажный момент, что топливные присадки Liqui Moly начинают работать в системе при повышении температуры, то есть именно там, где чаще всего нужна очистка, а в баке происходит только смешивание с топливом.
Обзор автомобиля
Производится этот автомобиль начиная с 2006 года. Впервые прототип показали на автосалоне в Женеве, произошло это весной 2006 года. Осенью того же года в Париже представили окончательную версию, которая и стала серийной.
Производились первые автомобили в Словакии на заводе, размещенном в городе Жилин. Разрабатывалась модель непосредственно для Европы, поэтому производство изначально планировалось только в Словакии.
Сразу была начата сборка практически всей линейки, кабриолет добавили в 2008 году.
С 2007 года автомобиль производится и в России. Процесс наладили на в Калининградской области.
Обратите внимание, что первое поколение делит с Hyundai i30 одну платформу. Поэтому, у них одинаковые двигатели, а также КПП. Этот факт иногда сбивает водителей с толку, когда им в магазинах предлагают купить комплектующие, которые предназначены для Хендай.
В 2009 году модель немного обновили. Но, это коснулось в основном салона и экстерьера. Поэтому, в рамках данной статьи особенности рестайлинговых автомобилей первого поколения рассматривать не будем.
Итог
Двигатели GDI были одними из первопроходцев систем непосредственного впрыска топлива. Обладая очевидными преимуществами, такие моторы требуют специального профилактического ухода. В первую очередь, это уход за форсунками. Наиболее простым способом является использование присадок в топливную систему.
Производя профилактический уход за топливной системой автомобилей с двигателями GDI, автовладелец может продлить его ресурс и наслаждаться повышенной мощностью и динамикой.
Автопроизводители не стоят на месте, развитие и усовершенствование двигателей с системами непосредственного впрыска продолжается. Уже представлены автомобили с моторами T-GDI, но это уже другой рассказ.
Кто портит воздух?
На холостом ходу (ХХ) мотор GDI работает также на двух режимах. Основным является Compression on Lean (обедненная смесь) — 625 — 650 об/мин. Однако постоянная работа на нем приводит к накапливанию в катализаторе высокотоксичного оксида азота (NO), что заметно по неприятному запаху из выхлопной трубы.
Чтобы выжечь это соединение, периодически включается режим STICH F/B (продувка). Обороты возрастают примерно до 750, на некоторых моделях — до 900.
По такому поведению мотора, работающего на ХХ, и можно распознать двигатель GDI. На исправном двигателе продувка кратковременно включается примерно через 4 минуты.
Режим STICH F/B функционирует в свою очередь по двум вариантам: регулирование смесеобразования с учетом коррекции датчика кислорода (CLOSED LOOP) и нерегулируемый процесс (OPEN LOOP).
Рациональность покупки
Потенциальных покупателей автомобили с непосредственным впрыском топлива, который используется в системе GDI, привлекает своей экономичностью, хорошей тягой и отличными показателями мощности. Но в противовес можно поставить сразу несколько недостатков, обусловленные падением надёжности под влиянием низкокачественного топлива.
Объективно эксплуатация таких двигателей в наших условиях может привести к тому, что владельцу потребуется регулярно посещать СТО, тратить много денег на ремонт и долго ожидать поставки необходимых запчастей.
Но это было актуально раньше. В настоящее время ситуация меняется в значительно лучшую сторону. Двигатели, выпускаемые зарубежными производителями, проходят процедуру адаптации. Это позволяет снизить чувствительность к качеству бензина, перерабатывать даже не самое хорошее топливо и уменьшать количество проблем.
Адаптированные GDI смело можно заправлять на всех достаточно неплохих АЗС, не опасаясь того, что какие-то примеси приведут к очень быстрому выходу из строя двигателя с последующими внушительными материальными затратами на восстановление работоспособности силовой установки с системой непосредственного впрыска топлива.
Покупать автотранспортные средства с такими моторами или нет, дело лично каждого. Двигатели, прошедшие адаптацию, привлекают намного больше, чем европейские или японские версии. Получить ряд преимуществ от GDI можно. Владельцу потребуется только помнить о рисках посещениях сомнительных автозаправочных станций, а также соблюдать все предписанные рекомендации и советы по эксплуатации, обслуживанию и замене расходных материалов. При таких условиях GDI проявит все свои лучше качества, а о характерных недостатках вы вряд ли будете вспоминать.
Проблемы и неисправности
В действительности практически все проблемы, которые имеет двигатель GDI, связаны именно с вопросом чувствительности по отношению к низкокачественному бензину.
Такая особенность приводит к появлению различных поломок и неисправностей.
Как показывает опыт автовладельцев, на моторах GDI начинают чернеть и выходить из строя свечи зажигания. Топливная система не любит, когда внутрь попадает вода, разные механические примеси и твёрдые минеральные частицы.
Также появляется нагар на поверхностях клапанов и впускных коллекторов. В итоге меняется процесс образования смеси, что обусловлено нарушением траектории перемещения потоков внутри цилиндра. Всё это приводит к снижению мощности и возникновению перебоев.
Чтобы не спровоцировать подобные неисправности, и обеспечить мотору GDI длительную и эффективную работу, рекомендуется выполнять некоторые профилактические мероприятия. Сводятся они к соблюдению следующих правил:
- Свечи рекомендуется менять ещё до возникновения неисправностей. В наших условиях эксплуатации оптимальным межсервисным периодом считается 10-20 тысяч километров.
- Дополнительно рекомендуется очищать впускной коллектор от накапливающегося нагара и сажи.
Делается это не реже чем 1 раз на каждые 25-30 тысяч километров. - Обязательно следите за состоянием инжекторов, проверяйте качество распыления топлива и очищайте форсунки.
Учитывая имеющиеся недостатки, вряд ли стоит говорить о том, что при эксплуатации GDI крайне важно посещать только проверенные и хорошо зарекомендовавшие себя автозаправочные станции, предлагающие максимально качественное, чистое и неразбавленное топливо.
Kia «сняла» с литрового трёхцилиндрового движка 120 л.с.
- Главная
- Новости
- Kia «сняла» с литрового трёхцилиндрового движка 120 л.с.
Автор: Евгений Костин
Вместе с новым двигателем T-GDI корейцы представили новую преселективную коробку передач.
Компания Kia рассказала подробности о новом трёхцилиндровом двигателе T-GDI объёмом 1.
0 литра и новой автоматической коробке передач с двумя сцеплениями. Обе новинки будут продемонстрированы на 85-ом международном автосалоне в Женеве.
На фото: новый двигатель 1.0 T-GDI из семейства Kappa. Максимальный крутящий момент 172 Нм обеспечивается в широком диапазоне от 1500 до 4100 об/мин, максимальная мощность достигается при 6000 об/мин
Первые наработки по мотору семейства Kappa компания Киа показала два года назад. На этот раз в Женеву везут серийный образец двигателя, который уже устанавливается на новую модификацию модели Kia cee’d GT Line.
T-GDI — бензиновый двигатель с непосредственным впрыском и технологией турбонаддува. Систему впрыска топливно-воздушной смеси уникальна: отверстия в форсунках расположены пирамидально (более равномерное распределение) и выполнены при помощи лазера. Турбонаддув выполнен по схеме «сингл-скролл» (одиночная спиральная камера) и работает в паре с электромотором привода перепускного клапана.
Отмечается, что новый двигатель имеет интегрированный выпускной коллектор, который позволяет слегка снизить температуру выпускных газов, что позволяет повысить эффективность работы каталитическому нейтрализатору, благодаря чему обеспечивается более чистый выхлоп.
Температурные режимы двигателя могут теперь регулироваться более точно за счет применения новой раздельной системы охлаждения с двумя термостатами.
Трансмиссия Kia DCT имеет два сцепления с сухим картером, каждое из которых имеет электромеханический привод для более быстрого срабатывания, и инновационный полый первичный вал, имеющий две шестерни. Для достижения более плавной работы был разработан дополнительный внешний демпфер
Вместе с новым литровым T-GDI Киа представила первую в своей истории автоматическую коробку передач с двойным сцеплением (DCT), которая была разработана исключительно силами компании в Намьянге.
Перед инженерами стояла задача добиться улучшения динамики при разгоне до 100 км/ч на 3-5%, а также снизить расхода топлива на 5-7% в зависимости от модели.
Новая Kia DCT способна «переварить» больший крутящий момент (до 300 Нм), чем используемая в настоящее время автоматическая шестискоростная коробка с гидротрансформатором.
На фото: новые хэтчбек и универсал Kia cee’d GT Line
Напомним, первой моделью Kia, которую оснастили двигателем T-GDI и трансмиссией DCT стало семейство cee’d в новой модификации GT Line. Публичная премьера автомобилей состоится в рамках автосалона в Женеве. Новый «автомат» будет работать в паре с дизельным мотором 1.6 литра, мощность которого была увеличена на 5 л.с. — до 133 л.с., а пиковый крутящий момент увеличен на 20 Нм — до 285 Нм.
Читайте также:
KIA
Новые статьи
Статьи / Популярные вопросы
Как правильно парковаться на уклоне и почему это важно
Мы уже не раз говорили о парковке: о том, где можно и нельзя парковаться, что будет, если встать на месте для инвалидов, и как быть, если вам мешает припаркованная на тротуаре машина.
Статьи / Новые авто Атмосферник и два дисплея: первое знакомство с BAIC U5 Plus Природа, как известно, не любит пустоты. То же самое можно сказать и о рынке, и как только западные автомобильные компании начали одна за одной уходить из России, автомобилестроители из Подн… 1637 2 3 23.04.2023
Статьи / История
Шестнадцать цилиндров для BMW: почему двигатель BMW V16 Goldfisch так и не стал серийным
Противостояние двух ведущих немецких автогигантов BMW и Mercedes началось еще в середине семидесятых, когда появилась первая «семёрка» BMW, ставшая конкурентом первому S-классу с индексом W. ..
1539
0
2
22.04.2023
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв 30 лет рабства: тест-драйв ГАЗ-53 Точнее было бы написать «тест-драйв ГАЗ-САЗ-3507 на шасси ГАЗ-53-14», но это слишком сложно. А вот просто ГАЗ-53 узнает каждый, кто успел выпить стакан газировки за одну копейку (с сиропом… 9885 9 878 09.12.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Любителям Volvo, по цене Volvo: тест-драйв обновленной Geely Tugella
Впервые с Geely Tugella мы познакомились ровно два года назад, в ноябре 2020. За эти два года флагманский кроссовер нашел свою, пусть и небольшую, аудиторию, заработал определенную репутацию…
8722
3
864
29.11.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв Тест-драйв Geely Monjaro: лучше, чем Volvo? В Китае этот полноразмерный кроссовер дебютировал еще два года назад под неблагозвучным для нашего уха именем Xingyue L и заводским индексом KX11. В России машину сертифицировали в 2022, и в… 8427 8 9 07.04.2023
TGDI, LSPI и GPF — что они означают и почему они связаны? :: Моррис Лубрикантс
TGDI, LSPI и GPF — что они означают и почему они связаны?
Законодательство о выбросах продолжает определять конструкцию оборудования двигателя, и эта непрерывная эволюция породила новые технологии со своими проблемами.
TGDI или турбированный бензин с непосредственным впрыском был принят многими производителями двигателей для повышения производительности, снижения выбросов и экономии топлива. Этот подход к заправке уводит нас от впрыска топлива во впускной коллектор (PFI), когда топливо вводится во впускной коллектор, что позволяет предварительно смешивать его с воздухом перед поступлением в камеру сгорания. В TGDI топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Это, вместе со значительным увеличением давления впрыска, приводит к более тонкому распылению топлива. Процесс сгорания более эффективен, увеличивается мощность при одновременном снижении количества используемого топлива. Меньше топлива, конечно, означает меньше углекислого газа.
Этот усовершенствованный метод заправки имеет вышеуказанные преимущества, но также имеет потенциально катастрофический побочный эффект: LSPI или преждевременное зажигание на низкой скорости.
Низкая скорость Преждевременное зажигание — это явление, с которым сталкиваются небольшие высокопроизводительные бензиновые двигатели.
Считалось, что первые случаи LSPI имели место по крайней мере 15 лет назад в очень небольшом ограниченном диапазоне типов двигателей. Однако по мере того, как размеры двигателей уменьшались, для обеспечения мощности и производительности были введены прямой впрыск бензина, турбонаддув и наддув, количество случаев LSPI также увеличилось до опасного уровня. Так что же такое LSPI?
Предварительное зажигание на низкой скорости — это неконтролируемое воспламенение. На такте впуска двигателя TGDI топливо (бензин) впрыскивается непосредственно в камеру сгорания под очень высоким давлением, до 2000 фунтов на квадратный дюйм. Это эффективно вымывает смазку из хонинговальных следов на стенке цилиндра, создавая топливно-смазочную смесь, которая скапливается на головке поршня, когда он движется вверх. На такте сжатия в горячих пределах камеры сгорания происходит преждевременное воспламенение топливно-смазочной смеси. Поршень все еще движется вверх, и в самой высокой точке сжатия оставшаяся топливно-воздушная смесь воспламеняется свечой зажигания, которая заставляет поршень возвращаться вниз на рабочем такте.
Исследования были сосредоточены на топливной системе, химии топлива и смазочных материалов. Хотя фактическая причина этого явления все еще исследуется, с точки зрения химии смазочных материалов было обнаружено, что соединения кальция могут способствовать этому. Имея это в виду, необходимо было разработать новую химию, которая заменит давнюю химию кальция, чтобы помочь смягчить этот вредный побочный эффект.
Другим побочным эффектом TGDI является введение бензиновых сажевых фильтров (GPF). Дизельные сажевые фильтры (DPF) уже более 15 лет являются устройством для нейтрализации отработавших газов и используются для снижения уровня вредных твердых частиц (твердых частиц), попадающих в атмосферу, где они представляют опасность для окружающей среды и здоровья.
Конечно, появление нового оборудования (TGDI, GPF) и новых задач (LSPI) делает выбор смазочного материала еще более важным. Как упоминалось ранее, был разработан новый химический состав, чтобы уменьшить вероятность LSPI, и новые отраслевые спецификации (как международные, так и ориентированные на OEM) теперь доступны на рынке. GPF так же подвержены засорению из-за неправильного выбора смазки, как и DPF, поэтому правильный выбор смазки имеет первостепенное значение. Правильный выбор смазочных материалов поможет избежать дорогостоящих счетов за ремонт и обеспечить максимальную защиту компонентов.
Если есть какие-либо сомнения относительно типа требуемой смазки, всегда обращайтесь за технической консультацией. Вы можете связаться с нашей технической командой здесь.
Блог Адриана Хилла, менеджера по автомобильным продуктам компании Morris Lubricants.
Бензиновый двигатель с непосредственным впрыском (GDI и TGDI) — что это такое, что он обещает и каковы его недостатки?
In Cars, Local News, Proton, Technology / Мохан К. Рамануджам / / 67 комментариев
Сегодня компания Proton Holdings провела успешные испытания своего нового двигателя GDI на заводе Ricardo в Великобритании. Итак, что такое GDI и TGDI и что это означает с точки зрения конструкции двигателя?
GDI означает непосредственный впрыск бензина, а буква T означает Turbo. С точки зрения разработки двигателей Proton это означает переход от многоточечного впрыска (MPI), когда форсунки впрыскивают топливо во впускной тракт, к более эффективному GDI, при этом форсунки стреляют непосредственно в камеру сгорания.
Отличается от других форм впрыска топлива тем, что топливо подается под гораздо более высоким давлением непосредственно в камеру сгорания. Преимущество этого заключается в том, что топливо можно более точно контролировать с точки зрения объема и времени, что приводит к увеличению мощности двигателя при заданной мощности.
Разработка GDI не нова, она впервые появилась в авиационных двигателях более 120 лет назад. В 1990-х годах GDI возродился, и Mitsubishi включила его в свой двигатель 4G93. Другие автопроизводители последовали их примеру в 2000-х годах, а BMW даже опробовала GDI низкого давления в своем V12.
Согласно Proton, его двигатель GDI даст экономию топлива на 25% по сравнению с предыдущим двигателем VVT в Iriz. Как правило, механизм GDI работает в одном из трех режимов. При нормальной работе ECU установит GDI как можно ближе к стехиометрическому соотношению, которое теоретически составляет 14,7: 1 воздуха к бензину по массе.
В то время как идеальное сгорание никогда не достижимо в реальном мире, усилия инженеров, направленные на достижение этой цели, приведут к повышению эффективности использования топлива и уменьшению выбросов. Для новых двигателей Proton это означает работу над будущим стандартом Euro 6C.
При низких оборотах двигателя, когда двигатель работает на холостом ходу или почти на холостом ходу, ЭБУ настраивает двигатель на работу на сверхбедной смеси. В то время как Proton ничего не сказал о том, как далеко они собираются раздвинуть предел, некоторые двигатели других производителей доходят до 65% обеднения, прямо на грани детонации.
Для полностью открытой дроссельной заслонки GDI идет другим путем, обогащая смесь, чтобы обеспечить доступную мощность, и немного оставляя для охлаждения. В приложениях TGDI топливно-воздушная смесь может быть оптимизирована в соответствии с давлением наддува и любыми изменениями атмосферного давления, к которым могут быть чувствительны турбины, которые могут повлиять на работу двигателя.
Преимущество пути GDI заключается в размещении топливной смеси в оптимальном положении, чтобы искра распространяла фронт пламени наиболее эффективным образом. Это означает, что максимальное количество топлива сжигается во время цикла сгорания для максимальной мощности для скорости поршня. Хотя MPI может это сделать, это в гораздо меньшей степени, и эффективность зависит от портирования впускного отверстия.
Итак, если это так и есть преимущества, то каковы недостатки? Одна сложность. Вместо того, чтобы иметь форсунки в коллекторе или впускном тракте, форсунки впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания.
Это означает одну форсунку на цилиндр, иногда две, в зависимости от конструкции. Головка блока цилиндров должна быть переработана, чтобы приспособиться к этому. Во-вторых, подача топлива находится под гораздо более высоким давлением. Система подачи топлива должна быть модернизирована, а это также означает шланги высокого давления и фитинги.
Кроме того, форсунки GDI более чувствительны к загрязненному топливу или топливу, содержащему слишком высокий процент неоригинальных присадок в неправильном соотношении.
Засорение форсунок и нагарообразование вполне возможны, так как отверстия форсунок намного тоньше, чем в MPI.
Поскольку топливо больше не распыляется на заднюю часть впускных клапанов, на впускных отверстиях могут образовываться отложения. Расслоение топливной смеси также может привести к нагарообразованию на стенках камеры сгорания, при этом углеродные примеси блокируют форсунки и забивают каталитические нейтрализаторы, вызывая локальные точки перегрева и приводя к отказу нейтрализатора.
Некоторые конструкторы двигателей решают проблему расслоения и нагарообразования, используя как GDI, так и распределенный впрыск. Блок управления двигателем в таких двигателях, как Toyota D-4S и VW EA888, запрограммирован на использование одной или обеих форсунок, в зависимости от нагрузки и состояния двигателя.
Все это стоит денег, и Proton заявляет, что потратила 600 миллионов ринггитов на разработку новой линейки двигателей. Эта сложность несколько компенсируется включением диагностического программного обеспечения для устранения ошибок в GDI.