31Мар

Что такое двигатель gdi: Двигатель GDI: плюсы и минусы

Содержание

Основные достоинства двигателя GDI

Двигатель GDI с непосредственным впрыском топлива по конструкции системы питания напоминает топливную аппаратуру современных дизелей: есть и насос высокого давления, и ввернутые в головку двигателя электромагнитные форсунки. Многие автопроизводители в последние годы стали серийно выпускать двигатели GDI.

Мы уже писали об устройстве двигателя внутреннего сгорания. А какие преимущества у двигателя с непосредственным впрыском по сравнению с обычным инжекторным мотором? Основным достоинством двигателей GDI является меньший на 15-20% средний расход топлива. Причем экономия в наибольшей степени проявляется на низких и средних оборотах и при небольшой нагрузке.

Давайте подробнее рассмотрим особенности конструкции двигателя GDI. В этом типе силового агрегата при малых и средних нагрузках используется так называемое послойное смесеобразование. Порция топлива впрыскивается в цилиндр под давлением порядка 100 атмосфер (у обычного инжекторного мотора это 3 атм., у дизеля – до 2000 атм.), подхватывается потоком воздуха и, не успевая смешаться с ним, оказывается у свечи зажигания точно в момент искрообразования. При этом возле стенок цилиндра остается практически чистый воздух.

Если такое же количество бензина впрыснуть во впускной коллектор, то он, быстро испарившись, равномерно заполнит весь объем, смесь получится слишком бедной и не будет гореть. Экономия бензина в двигателях GDI выходит из-за отсутствия дроссельной заслонки (и связанных с ней потерь на всасывание воздуха) и уменьшения теплоотдачи в стенки цилиндра (за счет “шубы” из воздуха, не участвующего в сгорании), а так же из-за возможности на 1-2 единицы увеличить степень сжатия.

При максимальных нагрузках послойное смесеобразование не применяют, поскольку экономичность уменьшается, а выбросы вредных веществ увеличиваются. Поэтому в двигателях с непосредственным впрыском GDI приходится ставить дополнительные форсунки во впускном коллекторе. Следовательно, на предельных оборотах работа двигателя GDI ничем не отличается от обычного инжекторного.

Непосредственный впрыск,GDI. Автокомплекс FRESH AUTO

Ни для кого не секрет, что двигатель прямого впрыска далеко не новинка. Первооткрывателями в данной области стали инженеры Mitsubishi. Первые из авто, оснащёнными двигателями GDI, были Mitubishi Galant и Legnum, продаваемые на внутреннем рынке Японии. Двигатель имел маркировку 4G93 и устанавливался на Mitsubishi Carisma, Colt, Galant, Lancer, Pajero iO и др. Содержание статьи [Скрыть] 1 Что такое двигатель GDI, его особенности и принцип работы. 2 Режимы работы двигателя GDI 3 Особенности и недостатки двигателей GDI 4 Достоинства двигателей GDI Что такое двигатель GDI, его особенности и принцип работы. Устройство двигателя GDI Рассмотрим ближе, что же такое GDI или Gasoline Direct Injection, а по-русски — прямой впрыск топлива, и разберёмся, что это такое. Он пришёл на смену двигателям MPI, или Multi-Point Injection (распределённый впрыск), в которых топливо впрыскивается в каждый впускной канал и смесь образуется до попадания в цилиндр. А тем временем GDI ‒ это инжекторная система, при которой форсунки находятся в голове блока цилиндров, а впрыск топлива осуществляется не в коллектор, а напрямую в камеру сгорания двигателя. На нынешнем этапе автомобилестроения непосредственный впрыск представляет собой самый прогрессивный тип питания бензинового двигателя. Сейчас многие автоконцерны выпускают авто с данной системой, но у разных автопроизводителей она именуется по-разному. Непосредственный впрыск у Ford – EcoBoost, Mercedes – CGI, концерна VAG – FSI и TSI и т.д. Принципиальными отличиями работы двигателя GDI от работы двигателей с распределённым впрыском являются: подача топлива напрямую в цилиндры, возможность применения сверх бедных смесей. Смесь подаётся под давлением, что обеспечивается за счёт использования ТНВД, который развивает высокое давление в топливной рампе. За счёт этого сократилось в 6 раз (в сравнении с обычными инжекторными двигателями) время открытия форсунки до 0.5 мсек на холостых оборотах. При использовании системы прямого впрыска уменьшается расход топлива приблизительно до 20 % и количество выбросов, но двигатели с данной системой менее терпимы к качеству используемого топлива. Mitsubishi(Митсубиси) при создании двигателя GDI вобрали лучшее от бензинового и дизельного ДВС. Таким образом, здесь присутствуют, как и в любом другом бензиновом двигателе, свечи зажигания на каждый цилиндр, однако здесь появились топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки на каждый цилиндр. Благодаря ТНВД бензин через форсунки впрыскивается в цилиндры под давлением около 5 Мпа, а форсунка осуществляет два типа впрыска бензина. Поэтому, если вы захотите перевести свой автомобиль на газ, то вам потребуются соответствующее оборудование и специальные настройки блока управления ГБО (в связи с расположением форсунок и пр.). Режимы работы двигателя GDI Технология прямого впрыска GDI GDI двигатель способен работать в различных режимах (их три), каждый из которых зависит от преодолеваемой нагрузки. Рассмотрим эти режимы: Режим работы на сверхбедной смеси. Включается данный режим, когда двигатель слабо нагружен. При нём впрыск топлива осуществляется в конце такта сжатия. Соотношение воздух/топливо в этом случае 40/1. Режим работы на стехиометрической смеси. Этот режим включается, когда двигатель испытывает среднеинтенсивную нагрузку (например: разгон). Топливо подаётся на впуске, оно впрыскивается коническим факелом, заполняя цилиндр и охлаждая воздух в нём, что предупреждает детонацию. Режим работы системы управления. При нажатии “тапки в пол” с малых оборотов, впрыск топлива осуществляется поэтапно, в две стадии. Малая часть топлива впрыскивается на впуске, охлаждая воздух в цилиндре. В цилиндре образуется сверх обеднённая смесь (60/1), которой не свойственны детонационные процессы. А под конец такта сжатия в цилиндр впрыскивается необходимое количество топлива, что “обогащает” топливно-воздушную смесь (12/1). При этом для детонации уже не остаётся времени. В итоге, увеличилась степень сжатия до 12-13, а двигатель нормально функционирует на бедной смеси. Совместно с этим повысилась мощность двигателя, уменьшился расход топлива и уровень вредных выбросов в атмосферу. А самые новые двигатели GDI от КИА оснащены турбонаддувом, а именуются они T-GDI. Так последние двигатели семейства Kappa отражают мировую тенденцию к “даунсайзингу”, что выражается в уменьшении объёмов двигателей вместе с увеличением их эффективности. Например, двигатель 1.0 T-GDI от КИА имеет мощность 120 л.с. и крутящий момент 171 Нм. Особенности и недостатки двигателей GDI Технология прямого впрыска является весьма актуальной, но она не избавлена от недостатков. Итак, чем же плох двигатель GDI? Крайне прихотливый к топливу, из-за использования топливного насоса высокого давления (аналогичный в дизельных авто). За счёт использования ТНВД двигатель реагирует не только на твёрдые частицы (песок и т.п.), но и на содержание серы, фосфора, железа и их соединений. Стоит отметить, что отечественное топливо имеет повышенное содержание серы. Специфика форсунок. Так, в двигателях GDI форсунки размещаются прямо на цилиндры. Они должны обеспечивать высокое давление, но рабочий потенциал их невысок. Также невозможен их ремонт, а потому форсунки меняются целиком, что приносит владельцам немало дополнительных расходов. Необходимость непрерывного контроля за качеством воздуха. Поэтому приходится постоянно контролировать чистоту воздушного фильтра. На автомобилях с GDI первого поколения топливный насос высокого давления (ТНВД) имел малый ресурс. Владельцам “немолодых” автомобилей необходимо использовать очиститель впуска двигателя раз в 2-3 года. В основном для этого используются спреи-аэрозоли (например: SHUMMA). Несмотря на перечисленные минусы, многие автовладельцы утверждают, что при заправке автомобиля на проверенных АЗС 95-98 бензином (а не из Петькиного “трахтера”), своевременной замене свечей (оригинальных, что крайне важно) и масла, двигатели GDI не вызывают проблем даже при пробеге до 200 000 км и более. Достоинства двигателей GDI Итак, преимущества GDI-двигателя по отзывам: Меньший средний расход топлива в сравнении с двигателями, оснащёнными распределённым впрыском; Меньший уровень токсичных отходов горения; Больший крутящий момент и мощность; Увеличение срока службы отдельных деталей двигателя, так как в этих двигателях меньше нагара. Решение покупать автомобиль с двигателем GDI или нет ‒ личное дело каждого. Но, приняв положительное решение, стоит тщательнейшим образом “обследовать” автомобиль. Если он не убит, то у вас ещё больше пищи для ума, потому как крайне приятно ехать “бодро”, но с меньшим расходом топлива, и наносить меньший вред окружающей среде и своему здоровью.

ᐉ Система усовершенствованного прямого впрыска бензина GDI (Mitsubishi)

Инновационная технология двигателестроения в течение многих лет была приоритетом развита компании Mitsubishi Motors. В частности, компания Mitsubishi стремилась повысить эффективность двигателей в стремлении удовлетворить растущие требования со стороны экологии, как-то уменьшение расхода топлива и сокращение эмиссии СО2, чтобы ограничить отрицательное действие парникового эффекта.

Mitsubishi приложила существенные усилия к развитию двигателя с прямым впрыском бензина. В течение многих лет автомобильные инженеры полагали, что этот тип двигателя имеет самый большой потенциал для оптимизации подачи топлива и сгорания, что, в свою очередь, может обеспечить лучшее качество работы и снизить потребление топлива. Однако до сих пор никто не спроектировал удачный двигатель с прямым впрыском топлива в цилиндр (Gasoline Direct Injection — GDI), пригодный для массового производства. Разработанный в компании Mitsubishi двигатель типа GDI (усовершенствованного прямого впрыска бензина) — это реализация мечты инженера.

Для подачи топлива обычные двигатели используют систему впрыска топлива, которая заменила систему карбюрации. Система MPI, или система многоточечного впрыска, где топливо подводится к каждому устройству ввода, является в настоящее время одной из наиболее широко используемых систем. Однако даже в двигателях MPI имеются ограничения на условия подачи топлива и управление сгоранием, потому что топливо смешивается с воздухом перед введением в цилиндр. Mitsubishi намеревалась раздвинуть эти пределы, разрабатывая двигатель, где бензин вводится непосредственно в цилиндр, аналогично дизельному двигателю, и, кроме того, моментом впрыска управляют в точном соответствии с условиями нагрузки. Двигатель GDI достиг следующих выдающихся показателей:

  • чрезвычайно точный контроль порции топлива в результате сгорания ультрабедных смесей топливная, эффективность превышает эффективность дизельных двигателей
  • очень эффективный впрыск и уникально высокая степень сжатия обеспечивают данному двигателю GDI высокую эффективность и отличную приемистость, которые превосходят таковые для обычных двигателей MPI

Технология, реализованная Mitsubishi для двигателя GDI, является краеугольным камнем для следующего поколения высокоэффективных двигателей. Очевидно, эта технология будет развиваться и далее.

На рисунке показано развитие системы подачи топлива.

Рис. Развитие системы подачи топлива

Главные цели двигателя GDI

Разработка двигателя GDI позволяет решить следующие основные задачи:

  • добиться ультранизкого потребления топлива, лучшего, чем у любого из дизельных двигателей
  • обеспечить мощность, превосходящую мощность обычных двигателей MPI

Технические особенности двигателя GDI

Двигатель GDI имеет следующие технические особенности:

  • строго вертикальные каналы ввода для оптимального управления потоком воздуха в цилиндре
  • поршни с круглой выборкой в верхней части для лучшего сгорания топлива
  • топливный насос высокого давления для подачи топлива в инжекторы под давлением
  • вихревые инжекторы высокого давления для создания оптимальной воздушно-топливной смеси

Оптимальная топливная струя для двух режимов сгорания

Используя собственные уникальные методы и технологии, Mitsubishi смогла добиться, что двигатель GDI обеспечивает и меньшее потребление топлива, и более высокую выходную мощность. Этот внешне противоречивый и трудный трюк реализован путем применением двух режимов сгорания. Кроме того, момент впрыска меняется, чтобы соответствовать нагрузке двигателя.

Для условий нагрузки, испытываемой автомобилем при типичном городском движении, топливо впрыскивается в конце такта сжатия, аналогично дизельному двигателю, благодаря этому достигается ультрабедное сгорание за счет идеального формирования стратифицированной воздушно-топливной смеси. В идеальных условиях движения топливо вводится на такте впуска. Это гарантирует гомогенную воздушно-топливную смесь, подобную смеси обычных двигателей MPI, что обеспечивает более высокую выходную мощность.

Режим ультрабедного сгорания

При нормальных условиях движения, до скорости 120 км/ч, двигатель GDI Mitsubishi работает в режиме ультрабедного сгорания, что приводит к наименьшему потреблению топлива. В этом режиме впрыск происходит на последней стадии такта сжатия, и в цилиндре сгорает ультрабедная смесь с отношением «воадух-толливо» 30—40 (включая EGR 35-55).

Режим повышенной выходной мощности

Когда двигатель GDI работает с более высокими нагрузками или на более высоких оборотах, имеет место впрыск топлива во время такта впуска. Это оптимизирует сгорание благодаря гомогенной и более холодной воздушно-топливной смеси, которая минимизирует возможность детонации.

Фундаментальные технологии двигателя GDI

В основе конструкции двигателя GDI лежат четыре технических особенности:

  • Вертикально прямой канал ввода — поставляет оптимальный поток воздуха в цилиндр
  • Поршень с криволинейной вершиной — управляет сгоранием, помогая формировать воздушно-топливную смесь
  • Топливный насос высокого давления — обеспечивает давление необходимое для прямого впрыска в цилиндр
  • Вихревой инжектор высокого давления — управляет испарением и дисперсией топливной струи

Эти фундаментальные технологии, объединенные с другими уникальными технологиями управления подачей топлива, позволили компании Mitsubishi достигнуть обеих целей разработки потреблении топлива у двигателя GDI ниже, чем у дизельных двигателей, а выходная мощность выше, чем мощность обычных двигателей MPI.

Струя воздуха внутрь цилиндра

Двигатель GDI имеет вертикальные прямые каналы впуска смеси, а не горизонтальные, используемые в обычных двигателях. Вертикальные прямые каналы эффективно направляют поток, воздуха вниз на поршень с криволинейной поверхностью верхней части, которая сильно изменяет направление струи, образуй обратный вихрь для оптимального перемешивания впрыснутого топлива.

Струя топлива

Недавно разработанные вихревые инжекторы высокого давления обеспечивают идеальную струю со структурой, соответствующей каждому из режимов эксплуатации двигателя. В то же самое время, благодаря сильно турбулентному движению топливной струи, инжекторы обеспечивают достаточную степень распыления топлива, что является обязательным для двигателя типа GDI даже с относительно низким топливным давлением 50 кг/см3.

Оптимизированная конфигурация камеры сгорания

Поршень с криволинейной выемкой на вершине управляет формой воздушно-топливной смеси, так же как и струя воздуха в камере сгорания, что играет важную роль в образовании компактной воздушно-топливной смеси. Смесь, которая вводится на последней стадии такта сжатия, направляется к свече зажигания прежде, чем она сможет рассеяться.

Чтобы определить оптимальную форму вершины поршня компания Mitsubishi использовала передовые методы наблюдения процессов в цилиндре, включая лазерные методы.

Базовая концепция

В обычных бензиновых двигателях было бы затруднительно обеспечить распыление воздушно-топливной смеси с идеальной плотностью вокруг свечи зажигания. Однако это стало возможным в двигателе GDI. Кроме того, достигнуто чрезвычайно низкое потребление топлива, потому что идеальная стратификация позволяет топливу, введенному на поздней фазе такта сжатия, поддержать сгорание сверхбедных воздушно-топливных смесей.

В ходе тестовых испытаний двигателя было показано, что воздушно-топливная смесь с оптимальной плотностью собирается вокруг свечи зажигания в виде стратифицированного заряда топлива. Это также было подтверждено анализом поведения топливной струи непосредственно перед воспламенением и анализом мгновенного состава воздушно-топливной смеси.

В результате достигнуто чрезвычайно устойчивое сгорание ультрабедной смеси с отношением «воздух-топливо» 40:1 (55:1 при включении рециркуляции выхлопа).

Сгорание ультрабедной смеси

В обычных двигателях МРI существовали пределы обеднения смеси из-за больших вариаций характеристик сгорания. Однако стратифицированная смесь в двигателе GDI позволила значительно уменьшить воздушно-топливное отношение, не приводя к худшему сгоранию. Например, в период холостого хода, когда сгорание является наименее активным и непостоянным, двигатель GDI поддерживает устойчивое и быстрое сгорание даже чрезвычайно бедной смеси с отношением «воздух-топливо» 40:1 (55:1 с включением режима EGR). На рисунке показана разница в работе между GDI и обычной многоточечной системой впрыска.

Рис. Параметры двигателя GDI и двигателя с обычной системой MPI

Потребление топлива автомобилем рассматривается в условиях холостого хода, круиза и городского движения.

Потребление топлива в режиме холостого хода

Двигатель GDI поддерживает устойчивое сгорание даже на низких оборотах холостого хода. Более того, он обеспечивает большую гибкость в регулировании скорости холостого хода. Его потребление топлива в этом режиме на 40% меньше по сравнению с обычными двигателями.

Рис. Потребление топлива в режиме холостого хода

Потребление топлива в режиме постоянной скорости движения

На скорости 40 км/ч двигатель GDI потребляет на 35% меньше топлива, чем сопоставимый по размерам обычный двигатель.

Рис. Потребление топлива в режиме постоянной скорости движения

Потребление топлива в городском цикле

При проведении испытаний в типовом режиме городского движения двигатель GDI потреблял на 35% меньше топлива, чем обычные бензиновые двигатели тех же размеров. Кроме того, испытания показали, что двигатель GDI потребляет даже меньше топлива, чем дизельные двигатели.

Рис. Потребление топлива в городском цикле

Контроль эмиссии

Предыдущие попытки сжигать бедные воздушно-топливные смеси приводили к трудностям в регулировании эмиссии NOx. Однако для двигателя GDI достигнуто 97-процентное сокращение окислов NOx при использовании высокого (порядка 30%) уровня рециркуляции выхлопного газа. Этот результат достигается благодаря уникально устойчивому сгоранию топлива в двигателе GDI, а также благодаря недавно разработанному катализатору обедненных окислов азота, На рисунке показан график эмиссии NOx для этого двигателя, на рисунке ниже — катализатор обедненных окислов азота.

Рис. Эмиссия окислов азота

Рис. Новейший катализатор обедненных окислов азота

Базовая концепция

Чтобы достичь мощности выше, чем у обычных двигателей типа MPI, двигатель GDI имеет высокую степень сжатия и очень эффективную систему забора воздуха, которые приводят к повышению объемной эффективности.

Повышенная объемная эффективность

По сравнению с обычными двигателями, двигатель GDI от Mitsubishi обеспечивает более высокую объемную эффективность. Вертикальные прямые впускные каналы создают более ровный забор воздуха. Испарение топлива, которое происходит в цилиндре на последней стадии такта сжатия, охлаждает воздух для повышения объемной эффективности.

Рис. Повышенная объемная эффективность

Увеличенная степень сжатия

Охлаждение воздуха в цилиндре за счет испарения топлива имеет и другое преимущество — минимизация возможности детонации. Это позволяет применять высокую степень сжатия, около 12, и, таким образом, улучшить сгорание. По сравнению с обычными двигателями MPI сопоставимого размера, двигатель GDI обеспечивает приблизительно на 10% большую выходную мощность и крутящий момент на всех скоростях вращения.

Рис. Увеличенная степень сжатия

Рис. Характеристики двигателя

В режиме повышенной выходной мощности двигатель GDI обеспечивает значительное постоянное ускорение. На рисунке сравнивается работа двигателя GDI и обычного двигателя MPI в режиме ускорения автомобиля.

Рис. Ускорение автомобиля

Прямой впрыск Против. Обычный впрыск



Двигатели GDI

GDI, также известный как прямой впрыск бензина, представляет собой тип впрыска топлива, при котором бензин под высоким давлением впрыскивается прямо в камеру сгорания каждого цилиндра. Для сравнения, традиционный впрыск топлива через порт впрыскивает бензин во впуск под низким давлением.

Как работает прямой впрыск бензина?

Бензиновые двигатели с непосредственным впрыском работают путем подачи бензина под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания.Это значительно точнее, чем карбюраторы или предыдущие системы впрыска топлива.

История двигателей GDI

В 1925 году был разработан первый двигатель GDI для использования в двигателях некоторых грузовиков. позже, в 1950-х годах, несколько немецких автомобилей использовали механическую систему GDI Bosch, но эта технология использовалась редко, пока Mitsubishi не разработала электронную систему GDI для серийных автомобилей в 1996 году. производители установили GDI.

Преимущества двигателей GDI

БМВ GDI, фото Ton1 ~ commonswiki, CC BY-SA 3.0, с помощью Викисклада

1. Эффективность

Из-за прямого впрыска сгорание становится более эффективным благодаря контролю количества, времени и схемы подачи бензина в цилиндр. Эта точность увеличивает мощность двигателя при уменьшении размера двигателя.

2. Экономичность и мощность

Непосредственный впрыск обеспечивает лучшее сгорание, что снижает расход топлива, экономит деньги и сводит к минимуму воздействие на окружающую среду, а также снижает температуру цилиндров. Более низкие температуры улучшают степень сжатия, обеспечивая большую мощность и экономичность при том же количестве топлива. Некоторые производители заявляют, что двигатели GDI могут развивать крутящий момент на 50% больше, при этом экономия топлива снижается на 15%.

Источник: Netcarshow.com

Недостатки двигателя GDI

На дороге было несколько серьезных препятствий. Отложения на впускных клапанах двигателей GDI были обычным явлением. Мы перечислили основные недостатки GDI:

1. Накопление углерода


Мощность двигателя GDI — палка о двух концах. Хотя вы получаете много преимуществ от GDI, накапливающиеся углеродные отложения могут лишить вас всех положительных качеств, связанных с ним. с этим типом двигателя. Поскольку двигатели GDI закачивают газ непосредственно в цилиндр, грязь из всасываемого воздуха и сажа от продувки скапливаются на стенках впускного коллектора.


Нагар. фото Стива Палланте/euromotive.ca

В результате накопления углерода поток воздуха в цилиндры уменьшается, и вы теряете крутящий момент и эффективность использования топлива, которые являются преимуществами, которые GDI был разработан для обеспечения в первое место.


2. Большая нагрузка на поршневые кольца

Для работы обычных топливных форсунок обычно требуется давление топлива от 46 до 65 psi .Для сравнения, топливным форсункам GDI потребуется давление не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм . Форсунки распыляют под таким высоким давлением, что часть бензина может быть выброшена из камеры сгорания.

Источник: cartreatments.com

Обслуживание двигателей GDI

любые потенциальные серьезные проблемы с вашим двигателем:



  • В то время как автомобили с GDI требуют обслуживания каждые от 20 до 40 000 миль , надлежащее техническое обслуживание между ними поможет уменьшить накопление углерода.
  • Масло следует заменять с периодичностью, рекомендованной производителем, и использовать предписанное масло для оптимальной работы впускных клапанов.
  • Заменяйте свечи зажигания при установленном пробеге, чтобы ограничить количество несгоревшего топлива в камере сгорания.
  • Используйте топливо премиум-класса с дополнительными моющими средствами Для поддержания деталей двигателя в чистоте и без отложений.
  • Используйте средство для очистки топливной системы, чтобы поддерживать систему GDi в хорошем рабочем состоянии.

Двигатели GDI и нагарообразование

Топливные присадки и детергенты в бензине не помогают предотвратить нагар на впускных клапанах двигателя GDI. CRC GDI IVD Intake Valve and Turbo Cleaner специально разработан для безопасного разрушения углеродистых отложений, не вызывая отрыва больших кусков и потенциального повреждения двигателя.

Стенограмма:
Мы создали эту программу, чтобы помочь вам лучше обслуживать своих клиентов с бензиновыми двигателями с непосредственным впрыском.У двигателей GDI есть проблема, которая может серьезно повлиять на производительность автомобиля вашего клиента и экономию топлива, но решение является быстрым и простым для вас и доступным для них. Чтобы пройти через программу, используйте кнопки навигации в правом нижнем углу и следите за парой быстрых викторин по пути. Давайте начнем.

За последнее десятилетие бензиновые двигатели с непосредственным впрыском стали чрезвычайно популярны как у отечественных, так и у импортных автопроизводителей. По сравнению с обычным впрыском топлива, GDI может обеспечить улучшенную топливную экономичность, большую мощность от двигателей меньшего размера и снижение выбросов при низкой нагрузке.Это здорово, но популярность движков GDI вернула старую проблему с обслуживанием; Углеродные отложения, которые могут лишить водителей лошадиных сил, расхода бензина и плавной работы. Так почему же в двигателях GDI образуются нагары и как вы можете помочь своим клиентам? Давайте посмотрим.

Обычный многоточечный впрыск топлива впрыскивает топливо во впускной тракт или порт цилиндра под низким давлением. При непосредственном впрыске бензина или GDI топливная магистраль Common Rail впрыскивает газ под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра.Улучшения в мощности и топливной экономичности связаны с чрезвычайно точным контролем, который двигатели GDI имеют над количеством подаваемого топлива и синхронизацией впрыска. Топливо и синхронизация регулируются несколько раз в секунду в зависимости от нагрузки на двигатель. Кроме того, некоторые двигатели GDI работают на полном впуске воздуха без воздушной дроссельной заслонки, что еще больше повышает эффективность и снижает потери при прокачке поршня. Вместо дроссельной заслонки, которая ограничивает подачу входящего воздуха, скорость двигателя контролируется блоком управления двигателем и системой EMS, которые регулируют функцию впрыска топлива и угол опережения зажигания, но, как и во многих технологических достижениях, здесь есть и обратная сторона.Когда обычный многоточечный впрыск топлива впрыскивает топливо во впускной тракт или порт цилиндра, бензин омывает задние стороны клапанов. Современный бензин с его пакетом моющих средств — отличный очиститель. Таким образом, в обычных двигателях бензин обеспечивает чистоту и отсутствие отложений на обратной стороне клапанов, но, поскольку двигатели GDI впрыскивают газ непосредственно в цилиндр, газ никогда не достигает задней части клапанов. Когда топливо больше не омывает впускные клапаны на пути к цилиндру, небольшое количество грязи из всасываемого воздуха и отработанного углерода из системы вдыхания картера накапливаются и пригорают на стенках впуска.В результате на клапанах, головках цилиндров и форсунках образуются нагары, и тут-то и начинаются проблемы. Со временем нагар на впускных клапанах уменьшает поток воздуха в цилиндры, что снижает крутящий момент и мощность, а также снижает расход топлива. Нагар на цилиндре в головке цилиндра может вызвать преждевременное зажигание, затрудненный запуск и грубую работу на холостом ходу, а также загрязнение свечей зажигания и коды пропусков зажигания. Накопление может стать настолько сильным, что кусочки углерода могут отколоться и прожечь дыру в каталитическом нейтрализаторе.Многие современные двигатели GDI сталкиваются с двойной проблемой, потому что их регулируемые фазы газораспределения удерживают клапаны открытыми дольше, чтобы максимизировать эффект продувки и минимизировать выбросы, в результате чего клапаны дольше подвергаются воздействию углеродных частиц в цилиндре, что означает большее накопление углерода.

Насколько серьезна проблема углеродистых отложений GDI?

Он большой и становится огромным. Непосредственный впрыск бензина фактически был впервые изобретен в 1902 году французским изобретателем Леоном Левавассером, который также произвел первый в мире двигатель V8, но по состоянию на 2008 год только 2.3% легковых автомобилей использовали двигатели GDI. К 2015 году их число увеличилось до 45%. К 2021 году примерно 80 миллионов автомобилей в США будут оснащены двигателями GDI, а чем больше автомобилей с двигателями GDI, тем больше проблем с обслуживанием, связанных с углеродными отложениями, а это означает, что больше клиентов нуждаются в решении. До недавнего времени удаление нагара на впускных клапанах GDI было сложным и дорогостоящим делом. Трудоемкие процессы, такие как дробеструйная обработка скорлупы грецкого ореха и ручная очистка клапанов, требовали разборки двигателя для доступа к клапанам.Это была тяжелая работа, и многим гонщикам очень трудно было это продать. До того, как двигатели GDI стали популярными, топливные присадки использовались для устранения нагара, но с GDI ни присадки, ни топливо не достигали задней части клапанов. Но у CRC есть доступное решение, с которым ваши клиенты могут легко справиться. Ученые обнаружили, что химический полиэфирамин или ПЭА при применении в высокой концентрации и в правильных условиях может эффективно очищать затвердевшие углеродные отложения с клапанов GDI и других частей двигателя без пескоструйной очистки или какой-либо разборки.Компания CRC использовала это открытие для создания решения по углеродным отложениям GDI, которое позволяет решить проблему быстро, легко и по очень разумной цене.

CRC Впускной клапан и турбоочиститель GDI IVD представляет собой аэрозольный спрей, который наносится через воздухозаборник двигателя или корпус дроссельной заслонки и подается непосредственно на заднюю часть впускных клапанов GDI. Клапан CRC GDI и турбоочиститель содержат самую высокую концентрацию PEA, доступную на рынке, чтобы обеспечить самую быструю и тщательную химическую очистку.Одно применение удаляет до 46% нагара в течение первых 60 минут с возможностью очистки сильно пригоревшего нагара так же, как это происходит. Вы можете спросить: «Это безопасно?» Да Клапан CRC GDI и турбоочиститель безопасны и эффективны для всех газовых двигателей, включая двигатели с турбонаддувом и наддувом. Его безопасно использовать каждые 10 000 миль или при каждой замене масла, его безопасно использовать для датчиков 02 и каталитических нейтрализаторов, но его нельзя распылять непосредственно на датчик массового расхода воздуха и его нельзя использовать в дизельных двигателях.Высокие температуры могут привести к прилипанию углерода к турбинам турбокомпрессора, корпусам и перепускным клапанам. Лопасти турбины и масляные уплотнения хрупкие, и накопление нагара может в конечном итоге привести к значительным повреждениям, но то же самое очищающее действие, которое удаляет нагар с клапанов и поршней, очищает и крыльчатки турбокомпрессоров на двигателях с турбонаддувом. Клапан CRC GDI и турбоочиститель можно распылять непосредственно через корпус дроссельной заслонки или через воздухозаборник, но, опять же, никогда непосредственно на датчик массового расхода воздуха.

Итак, вот несколько реальных результатов независимых лабораторий, подтверждающих эффективную очищающую способность клапана CRC GDI и турбоочистителя.Вот головка блока цилиндров Hyundai Sonata 2011 года до обработки. До обработки углеродистые отложения имеют среднюю толщину 9,89 мм. Вы знаете, что это будет способствовать склонности к преждевременному воспламенению. А вот и та же головка блока цилиндров после часовой обработки клапаном CRC GDI и турбоочистителем. Углеродные отложения почти исчезли. Средняя толщина составляет до 1,5 мм. Отложения уменьшились на 85% после первого часа. А теперь взгляните на впускной клапан от той же Сонаты после первого часа обработки.Депозиты сократились на 24%. Взгляните на эти топливные форсунки также от Sonata 2011 года. Перед обработкой они сильно осаживаются углеродом и поток вокруг отверстия инжектора затруднен. После обработки клапаны выглядят почти как новые. Поток был восстановлен на 100 %, а форма распыления и размер топливных капель снова оптимизированы для повышения экономии топлива.
Вот верхняя часть цилиндра от Cadillac CTS 2009 года. Средняя толщина углеродистых отложений составляет 8,59 мм. После первого часа лечения отложения составили 2.77 мм, уменьшение толщины наплавки на 68 %. Вы можете задаться вопросом, почему эти результаты теста говорят после первого часа. Это связано с тем, что действие очистки от углерода будет продолжаться в течение нескольких дней после обработки во время движения автомобиля. Дополнительный углерод, который был разрыхлен клапаном CRC GDI и турбоочистителем, безопасно удаляется под воздействием тепла и давления при работе двигателя. Взгляните на эти результаты динамометра для VW Passat 1.8 I4 turbo 2015 года. Через два дня после обработки автомобиль показал впечатляющий пиковый прирост мощности в 5,6 л.с., но набрал еще 6 л.с.Пиковое увеличение мощности колеса на 9 лошадиных сил при измерении через восемь дней после лечения. Вот еще один бонус: клапан CRC GDI и турбоочиститель также будут работать для очистки от нагара со свечей зажигания без необходимости их удаления из двигателя. И, наконец, вот доказательство того, что клапан CRC GDI и турбоочиститель действительно работают для турбин. Вот крыльчатка турбины Mini Cooper Countryman 2013 года до обработки, а вот после обработки. Результаты драматичны. Вы можете увидеть все результаты наших тестов на http://crcforshops.ком. Испытания реальны, как и результаты: впускной клапан CRC GDI IVD и турбоочиститель действительно быстро, безопасно и без разборки двигателя удаляют жесткие углеродистые отложения с клапанов, головок поршней, топливных форсунок и впускных коллекторов.

Во-первых, как и в случае с любым продуктом, прочитайте всю этикетку продукта перед использованием, чтобы понять инструкции и правила техники безопасности. Далее прогрейте двигатель. Клапан CRC GDI и турбоочиститель требуют периода прогрева для работы, поэтому лучше начинать с полностью прогретого двигателя.Найдите корпус дроссельной заслонки или воздухозаборник и распылите продукт непосредственно через корпус дроссельной заслонки. Если доступ к корпусу дроссельной заслонки затруднен, распылите жидкость мимо датчика массового расхода воздуха, но не распыляйте в датчик массового расхода воздуха в сборе. Вы также можете снять узел датчика массового расхода воздуха и распылить туда, где установлен датчик. Если автомобиль с турбонаддувом, вы можете снять датчик наддува и напорную трубу и распылить в трубу. Если это проще, вы также можете распылить в вакуумный порт. Поднимите систему распыления двойного действия PermaStraw и зафиксируйте ее на месте.При двигателе, работающем на скорости 2000 об/мин, распыляйте короткими порциями, пока баллончик не опустеет. После того, как канистра опустеет, дайте двигателю 2-3 оборота, но не превышайте 3500 об/мин. Поработайте на холостом ходу в течение одной минуты, затем выключите двигатель, соберите систему впуска воздуха и дайте двигателю прогреться в течение часа. Прогревание имеет решающее значение, поэтому наберитесь терпения и дайте клапану CRC GDI и турбоочистителю сделать свою работу. По истечении часа перезапустите двигатель и двигайтесь со скоростью шоссе не менее 10 минут. И помните, как показали наши тесты, максимальная польза достигается, когда автомобиль регулярно эксплуатируется в течение следующих нескольких дней, поэтому сообщите своему клиенту, что он должен регулярно ездить на автомобиле в течение следующей недели или около того.Если у вас есть автомобиль с сильным нагаром, клапан CRC GDI и турбоочиститель можно использовать даже при последовательной обработке. Просто попросите вашего клиента проехать около тысячи миль перед второй процедурой, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами первой процедуры.

Двигатели

GDI — не единственные двигатели, в которых образуются нагары. Обычные инжекторные и карбюраторные двигатели также могут страдать от нагара. Клапан CRC GDI и турбоочиститель безопасны для использования в двигателях с впрыском топлива во впускной коллектор или карбюраторах.Вы можете наносить продукт так же, как и на двигатель GDI, прямо через воздухозаборник. Для поставщиков автомобильных услуг проблема углеродных отложений GDI означает расширение возможностей обслуживания. Каждый раз, когда клиент приходит для замены масла или планового технического обслуживания, предложите обработку впускным клапаном CRC GDI IVD и турбоочистителем. Это быстро, доступно и имеет реальные преимущества для ваших клиентов. Вы поможете им сохранить расход бензина, мощность и срок службы автомобиля, а также повысите свои продажи.

Ну вот и все. Спасибо, что нашли время, чтобы узнать о впускном клапане CRC GDI IVD и турбоочистителе. Мы надеемся, что вы сделаете это частью вашего регулярного обслуживания клиентов с автомобилями GDI. Мы верим, что они оценят то, что вы предоставили им доступный способ сохранить производительность своего автомобиля и защитить свои инвестиции.

GDI — бензиновый двигатель с непосредственным впрыском

Будьте в курсе последних достижений в области технологий двигателей и ознакомьтесь с новейшей платформой для двигателей — системой прямого впрыска.

Предварительное фото: Вот головка блока цилиндров LT1, конструкция чаши которой похожа на LS. Большая разница в топливной форсунке, которая находится напротив свечи зажигания.

Впервые опубликовано в журнале Hot Rod.

Появилась новая аббревиатура, которая сейчас витает в индустрии производительности — GDI — она означает непосредственный впрыск бензина. Среди двигателей отечественного производства, которые сильно прыгнули в сегмент GDI, есть новые двигатели LT1 и LT4, но Ford был первым, кто взял на вооружение бензиновый двигатель с искровым зажиганием и непосредственным впрыском в своей серии двигателей EcoBoost, дебютировавших на внутреннем рынке в 2010 году.

Chevy LT4 был их первым форсированным серийным вариантом двигателя V8. Конструкция поршня на этом двигателе практически плоская.

Так что же такое GDI и почему он может стать будущим для всех серийных бензиновых двигателей? Все дело в эффективности сгорания. На протяжении десятилетий большая часть внимания производителей двигателей была сосредоточена на настройке впускных и выпускных трубопроводов и повышении объемной эффективности. Но в конечном итоге все эти усилия сводятся к физическому акту горения.Важнейшая часть этого процесса требует максимально эффективной подачи правильного количества топлива в камеру сгорания. В то время, когда динозавры перестали бродить по земле, карбюраторы были предпочтительным устройством для смешивания топлива. Затем появился многоточечный электронный впрыск топлива (MEFI), но даже это сейчас считается рудиментарным по сравнению с впрыском топлива непосредственно в камеру сгорания.

Преимущества GDI многочисленны. Во-первых, даже при многоточечном впрыске топлива определенное количество топлива оседает на стенках впускного канала перед впускным клапаном.Это топливо в конечном итоге способствует сгоранию, но не обязательно в нужное время или в лучшем состоянии. Состояние топлива так же важно, как и его соотношение с окисляющим воздухом. Жидкое топливо плохо горит. Вместо этого только испаренное топливо способствует процессу сгорания.

Чаша DI оказывает большое влияние на смешивание топлива и воздуха в камере и необходима для эффективности, а также для чистого сгорания. OEM потратил огромное количество исследований и разработок на чашу DI, чтобы двигатель работал чисто и при этом сохранял хорошую мощность.При разработке индивидуального поршня форма чаши остается неизменной.

Крайний пример этого можно найти в гонках Top Fuel. Нитрометан очень горюч, но скорость воспламенения нитрометана не сильно отличается от бензина. Однако в двигателях Top Fuel угол опережения зажигания обычно превышает 50 градусов до ВМТ. Причина такого невероятно раннего воспламенения заключается в том, что испаряется только 10 процентов топлива в камере сгорания. Остальное остается жидкостью. Это потому, что эти двигатели работают при соотношении воздух-топливо очень близком к 1:1! Цилиндру требуется искра на 50 с лишним градусов до ВМТ, чтобы инициировать процесс горения достаточно рано, чтобы произвести достаточно раннего тепла, чтобы в конечном итоге испарить и сжечь большое количество топлива в камере.

Бензиновые двигатели работают на значительно более бедных топливно-воздушных смесях, но принцип остается тем же – полностью сгорает только испаренное топливо. При непосредственном впрыске топливо может подаваться в цилиндр под давлением, превышающим 2200 фунтов на квадратный дюйм, так что, по крайней мере, большая часть топлива быстро испаряется. Даже в этом случае непосредственный впрыск при очень высоком давлении требует изменения пространства сгорания.

(слева) 2,3-литровый двигатель Ford Ecoboost был создан на базе Focus ST 2.0-литровый. Немного более мощная версия 2,3-литрового двигателя теперь используется в Focus RS. (Справа) Ford использует второе поколение 3,5-литрового двигателя Ecoboost, который был их первой основной платформой двигателя Ecoboost.

Вы, наверное, заметили, что в двигателях GDI обычно используется совершенно другая конструкция днища поршня, чем в сопоставимых двигателях без GDI. Идея заключается в использовании желоба или углубления в днище поршня, которое будет направлять топливо после его впрыска. Целью этого желоба является нацеливание послойного или направленного заряда относительно богатой топливной смеси на свечу зажигания для инициирования процесса сгорания.Как только происходит воспламенение, оставшееся топливо может быть сожжено для получения в целом эффективной смеси.

Даже при добавлении наддува к LT1 с высокой степенью сжатия соотношение воздух-топливо при полностью открытой дроссельной заслонке будет находиться в диапазоне 11,8–12:1. Двигатели могут безопасно работать на обедненной смеси благодаря повышенной эффективности двигателя с непосредственным впрыском топлива.

Как правило, топливная форсунка высокого давления расположена ближе к центру цилиндра. Исследования показывают, что поздний впрыск топлива в цилиндр полезен для выбросов и эффективности использования топлива, когда поршень находится вблизи ВМТ.Центральный желоб в днище поршня имеет тенденцию перенаправлять брызги топлива вверх к выпускной стороне камеры возле свечи зажигания. Это генерирует то, что инженеры-исследователи горения называют турбулентной кинетической энергией (ТКЭ). Более высокий TKE, как правило, поддерживает улучшенный тепловой КПД, когда при сгорании используется больше топлива.

Этот подход имеет несколько преимуществ. Во-первых, это снижает вероятность детонации, поскольку топливо больше концентрируется ближе к центру камеры сгорания возле свечи зажигания.Детонация обычно возникает из-за отходящих газов с достаточным количеством топлива, которые самовоспламеняются ближе к концу процесса сгорания. Благодаря концентрации топлива вокруг свечи зажигания это значительно снижает потребность в увеличении времени опережения зажигания. За счет подачи топлива за микросекунды до требуемого момента зажигания преждевременное зажигание практически исключается, а двигатель получает меньше отрицательной работы. Это важно, поскольку опережающее зажигание требует, чтобы двигатель затрачивал отрицательную работу, чтобы сжать начальное начало сгорания из-за опережающего опережения зажигания.

Топливная система двигателя GDI намного совершеннее. Механический насос высокого давления питает форсунки высокого давления, которые способны обеспечить давление топлива более 2000 фунтов на квадратный дюйм.

Подход послепродажного обслуживания

По словам инженера JE Pistons Клейтона Стотерса, кроме конструкции днища поршня, нет существенной разницы в конфигурации поршня между кованым поршнем GDI и поршнем, разработанным для карбюраторных двигателей или двигателей EFI. Очевидно, что прочность является серьезной проблемой для того, чтобы приспособиться к более высокому давлению в цилиндре, которое будет генерировать большую мощность.Конструкция JE Pistons Forged Side Relief FSR) сочетает в себе дополнительную прочность и снижение веса для превосходной конструкции поршня.

Еще одним преимуществом правильной конструкции верхней части поршня является то, что большая часть топлива концентрируется в центре камеры сгорания, что обеспечивает меньшее количество топлива, потенциально остающегося вблизи внешней окружности цилиндра. Топливо, которое имеет тенденцию собираться вокруг внешнего края камеры сгорания, часто не сгорает и, следовательно, не способствует выработке мощности. Эти несгоревшие углеводороды также просто выходят с выхлопными газами и способствуют снижению теплового КПД.

(слева) 3,5-литровый поршень Ecoboost компании JE Pistons слева и 2,3-литровый Ecoboost справа. (Справа) Гнезда выпускных клапанов на 2,3-литровом Ecoboost больше, чем впускные клапаны из-за углов расположения клапанов головки цилиндров 2,3-литрового двигателя.

Двигатели GDI постоянно уменьшают количество топлива, которое задерживается по окружности поршня, а это означает, что — особенно при частичном дросселе — улучшенная эффективность сгорания позволяет двигателю работать на гораздо более бедных топливовоздушных смесях, что повышает эффективность использования топлива.Конечным результатом этого являются примеры современных двигателей GDI, работающих с соотношением воздух-топливо более 30:1!

Опять же, из-за этой улучшенной эффективности сгорания, двигатели GDI также могут работать с более высокой степенью статического сжатия. Например, GM LT1 использует преимущества конструкции GDI для увеличения статического сжатия до 11,5:1. Поршни JE EcoBoost V6 с турбонаддувом имеют впечатляющее соотношение 10,0:1. Обычные многоточечные двигатели EFI не могли бы работать с турбонаддувом с такой высокой статической компрессией на насосном бензине.Конечно, преимуществом этой более высокой степени сжатия является дополнительная мощность, поскольку считается, что одна полная точка сжатия обеспечивает дополнительную мощность примерно на три-четыре процента для двигателя без наддува.

«Эта конструкция с кованым боковым рельефом (FSR) уже достаточно прочна для применения, — говорит ведущий инженер JE Pistons Клейтон Стотерс. — Обычно поршень GDI выдерживает более высокое давление в цилиндре в целом, но эта конкретная поковка была разработана для приложений с большим наддувом. поэтому мы выбрали его для поршня Ecoboost.Этот МКЭ помогает нам обосновать это решение и убедиться, что конструкция поковки и головки хорошо сочетается друг с другом».

Линейка поршней EcoBoost от JE для двигателей V6 учитывает все эти факторы при разработке высокопроизводительного поршня. вес с поршнем диаметром 3,661 дюйма по-прежнему составляет всего лишь 400 г, сохраняя при этом превосходную долговечность поршня.Конструкция смещенного штифта снижает шум поршня, а входящий в комплект комплект колец 1,0/1,2/2,8 мм также способствует снижению паразитных потерь на трение.

Известный производитель двигателей с турбонаддувом Кенни Даттвейлер в настоящее время экспериментирует с 2,3-литровым двигателем Ecoboost, и, как он сказал журналу Hot Rod, он ожидает, что с более крупным турбокомпрессором двигатель потенциально может развивать мощность до 1100 л.с.

Таким образом, мы можем с уверенностью предположить, что двигатели GDI будут по-прежнему оставаться в тренде среди высокопроизводительных двигателей в ближайшем будущем. Bosch прогнозирует, что к 2020 году 20% всех производимых двигателей легковых автомобилей будут использовать систему прямого впрыска бензина.Принимая это в качестве стимула, JE Pistons продолжит предлагать поршни с высокими эксплуатационными характеристиками для решения новых задач, связанных с высокими эксплуатационными характеристиками будущего.

Вот поршень JE Piston со степенью сжатия 10,0:1 рядом с поршнем 12,3:1. Вы можете видеть, как область вокруг чаши деионизированного инъектора изменяется по высоте. Это создает уникальную форму кармана клапана.

Очистка двигателя GDI | Honest-1 Auto Care North Richland Hills

30 000 км Очистка двигателя GDI

Бензиновый непосредственный впрыск или GDI быстро внедряется в автомобильной промышленности за последние несколько лет вместо систем многоточечного впрыска топлива из-за преимуществ в топливной экономичности и сниженного расхода топлива. уровни выбросов.Многие из лучших новых двигателей оснащены системой GDI, что обеспечивает экономию до 35 % за счет снижения расхода топлива, снижения выбросов на 20 % и увеличения мощности на 10 %. Однако теперь, когда GDI используется в двигателях уже несколько лет, производители двигателей видят проблемы, вызванные этими системами, а также множество фактов и вымыслов, связанных с тем, почему эти проблемы существуют и как их решить.

Проблемы с GDI

Самая известная проблема прямого впрыска заключается в том, что форсунка расположена за клапаном, а не перед клапаном, поэтому у вас нет той механической очистки задней стороны впускного клапана, которую вы бы при многоточечном впрыске.Эти капли масла и небольшое количество пыли и грязи проходят через впускные отверстия, которые покрыты липким маслом и создают слой налета, который становится все толще и толще и толще.

Многие думают, что когда ваш клапан открыт и через него проходит свежий воздух, это то, что охлаждает клапан. Ваш клапан действительно охлаждается, когда он контактирует с седлом посредством теплопередачи. Водяные рубашки вокруг седла вытягивают BTU из клапана. Эти клапаны нагреваются, поэтому, когда капли масла проходят через впускное отверстие и проходят через головку блока цилиндров, они прилипают к задней стороне впускного клапана.
Когда углерод накапливается на задней стороне клапанов, он работает как изолятор, не позволяя клапану должным образом остыть, когда он соприкасается с седлом. Это приводит к тому, что клапаны нагреваются докрасна, а головки клапанов выскакивают, что приводит к падению клапана в цилиндре. Даже если клапаны не выскакивают, накопление будет продолжать увеличиваться до тех пор, пока клапаны не перестанут правильно садиться, что приведет к падению давления в цилиндре, снижению эффективности, пропускам зажигания и плохому прогоранию. Проблемы ухудшаются в геометрической прогрессии по мере увеличения накопления.Чем больше отложений, тем горячее становятся клапаны, и больше углерода и масла прилипает к существующим отложениям, что приводит к постоянно ухудшающемуся циклу.

Решения по техническому обслуживанию GDI

Углерод начинает накапливаться через 5000 миль. Мы видели выход из строя двигателей GDI из-за этого накопления до 60 000 миль. В этот момент единственным решением будет разобрать верхнюю часть двигателя, снять все клапаны, очистить их пескоструйной очисткой с помощью специального абразивного материала, обработать все форсунки, а затем снова собрать двигатель.
Чтобы справиться с этим скоплением, требуется служба индукции GDI. При этом используется определенное химическое вещество, наносимое с помощью специальной машины, которая испаряет чистящее средство. Этот пар попадает в систему впуска воздуха автомобиля при работающем двигателе. Пар проходит через камеру впуска воздуха, через все поверхности и над каждым из клапанов, пока не воспламенится в камере сгорания. Этот химический туман расщепляет углерод и мусор так же, как стоматолог удаляет налет с ваших зубов.Второй химикат добавляется в топливный бак. Это работает для обработки оставшихся частей топливной системы, удаления остаточных отложений, смягченных предыдущими этапами очистки, и будет продолжаться до следующей заправки топливом.


Это до и после Kia Sorrento 2015 года с пробегом всего 57 000 миль. Автомобиль был в отличной форме, но клиент никогда не проводил техническое обслуживание GDI, и двигатель в конечном итоге вышел из строя.

 

Все, что вам нужно знать о двигателях GDI

Двигатель GDI означает бензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива, который является самой современной формой впрыска топлива и уже много лет входит в стандартную комплектацию многих автомобилей. Каждая технология развивается с новыми открытиями и улучшениями, и эта не исключение.

Оригинальная технология довольно старая, она появилась в 1925 году для двигателя грузовика. Проблема заключалась в том, что в то время это было механическое устройство, и так оно и было, когда некоторые немецкие автомобили использовали их в 1950-х годах.

Но в 1996 году Mitsubishi представила электронную систему GDI и все изменила. Сейчас примерно 50% автомобилей в США имеют этот тип двигателя.

Как работает двигатель GDI?

Существует три типа методов впрыска топлива:

●     Направляющая по стене 

●     Пневматический

●     Распылитель

Первые два, настенное и воздушное, часто комбинируются, потому что воздушное наведение само по себе работает несколько неэффективно.

Основное различие между этими тремя методами заключается в расстоянии от свечи зажигания. Система впрыска, управляемая распылением, является единственной, расположенной близко к свече зажигания, потому что топливо впрыскивается в конце сжатия поршня и немедленно воспламеняется, что приводит к хорошему сгоранию.

Для сравнения, всасывание, создаваемое движением поршня вниз, всасывает топливо в пневматической системе. По сравнению с системой с направляющей через стену газ поступает в завихряющую полость на поршне, когда он движется к свече зажигания, где воспламеняется топливо.

Двигатель GDI и система впрыска топлива

Системы

GDI отличаются от стандартной системы впрыска топлива тем, что форсунка впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания. Однако более старые системы впрыска топлива впрыскивают газ в коллектор, а не в камеру сгорания.

Как долго прослужит двигатель GDI?

Несмотря на то, что двигатели GDI сжигают топливо более эффективно, снижают выбросы, экономят деньги и лучше заботятся об окружающей среде, они теряют баллы при техническом обслуживании двигателя.

Проще говоря, эта система либо будет работать неэффективно, либо вообще не будет работать, если ее не обслуживать должным образом. Проблемы с техническим обслуживанием возникают из-за того, как работает двигатель, очень вероятно, что образуется много нагара, и время от времени его необходимо правильно очищать.

Кроме того, некоторые люди по незнанию используют низкокачественное топливо, в результате чего остаются твердые частицы, что может означать, что двигателю потребуется техническое обслуживание раньше, чем ожидалось. Прежде чем покупать такой автомобиль, покупатель должен узнать об особенностях технического обслуживания, чтобы двигатель работал в оптимальном режиме.

Следовательно, ответ на вопрос «сколько прослужит двигатель GDI?» должно сводиться к тому, насколько хорошо владелец поддерживает его. При хорошем обслуживании двигатель будет надежным и прослужит долго, а также будет поддерживать хорошие характеристики на отметке в 100 000 миль с очень небольшим количеством проблем.

С другой стороны, если человек не занимается надлежащим обслуживанием, двигатель, скорее всего, будет работать плохо и не прослужит очень долго.

Какие автомобили оснащены двигателями GDI?

Список автомобилей, в которых используются двигатели GDI, слишком велик, чтобы приводить его здесь, поскольку он охватывает примерно 50% всей автомобильной промышленности.

Некоторые популярные бренды включают: 

●     Ford Focus, Fiesta и Mustang

●     Honda Accord и CR-V

●     Hyundai Accent и Elantra GT

●     И многое другое

Преимущества автомобилей с двигателем GDI

●     Снижение расхода топлива

●     Экономия на газе

●     Простой в городском потоке может сэкономить до 20–25 %

●     Снижение выбросов

●     Экологичный

●     На 10–15 % больше мощности

●     Более чистое сжигание

●     Меньше образования сажи

Распространенные проблемы с двигателями GDI

Одной из самых больших проблем, распространенных в двигателях GDI, является неосведомленный владелец, использующий некачественное топливо.Поскольку в этом типе двигателя все работает эффективно и чисто, в плохом топливе появляются нежелательные твердые частицы, такие как сера, железо, фосфор и многие другие, которые не сгорают полностью.

Два недостатка связаны с ремонтом и обслуживанием: технические детали и мало запасных частей.

С технической точки зрения, некоторые части и процессы, обеспечивающие работу системы, требуют специальных знаний, которыми могут обладать немногие.

Недостаток запасных частей — само собой разумеющаяся проблема.Если в ремонтной мастерской возникнут проблемы с поиском необходимой детали, двигатель снова заработает должным образом с задержкой.

Техническое обслуживание двигателя GDI

Как предотвратить образование нагара

Помимо неисправной детали, которую необходимо заменить, золотым правилом предотвращения образования нагара является поддержание чистоты, чтобы она никогда не загрязнялась слишком сильно. Эта необходимость связана с точными операциями, поэтому система нуждается в чистоте, чтобы функционировать так, как задумано.

В частности, клапаны и поршни должны оставаться чистыми, чтобы двигатель не терял мощность, не расходовал топливо и не сжигал масло.Выбор правильного типа масла для двигателя также является важной частью правильного выбора, и в руководстве каждого производителя указано, какое масло лучше всего подходит для этого двигателя.

Неважно, насколько хорошее у вас масло и насколько качественное топливо, внутри двигателя будет накапливаться углерод. Как указывалось ранее, это прежде всего проблема вокруг клапанов и поршней.

При правильном уходе удаление легкого или умеренного нагара не должно вызывать беспокойства. Самый простой способ – приобрести аэрозольный очиститель системы впуска.На рынке есть несколько брендов, среди которых Berryman, Seafoam и CRC.

Поддержание двигателя в чистоте благодаря выполнению этого относительно простого шага технического обслуживания дает множество преимуществ. Во-первых, если это сделать в начале срока службы автомобиля, есть большая вероятность того, что критическое количество углерода никогда не будет накапливаться, что устраняет необходимость в дорогостоящей профессиональной очистке.

Мы рекомендуем проводить регулярную очистку в качестве планового технического обслуживания, так же как и замену масла каждые несколько месяцев.Выполняйте их примерно в одно и то же время, и нет никаких причин, по которым у вас не должно быть чистого и долговечного двигателя.

Наконец, мы рекомендуем производить замену масла после использования очистителя впуска. Чтобы получить наилучшую чистоту, проедьте на автомобиле около двадцати миль, чтобы дать время очистителю воздухозаборника выполнить свою работу. Тогда замена масла удалит все и оставит чистый двигатель.

Как часто нужно чистить двигатель GDI?

К сожалению, это не один ответ на все ситуации.Люди, которые живут в городах, которые часто начинают и останавливаются, а также больше загрязняют воздух, накапливают больше углерода в двигателе. Однако люди в сельской местности с более чистым воздухом и лучшими условиями вождения испытывают меньше проблем.

Следующая часть — какой метод хочет использовать владелец. Если человек не против провести техническое обслуживание своего автомобиля, описанный выше метод аэрозольного очистителя должен работать хорошо.

Однако некоторые люди по разным причинам не могут или не хотят выполнять это обслуживание.Для этих людей, вероятно, ответом будет позволить ему накопиться и, в конечном итоге, получить профессиональную чистку.

В этом случае большинство людей ждут 50-100 тысяч километров пробега, чтобы позволить профессионалу сделать чистку.

Чистка двигателя GDI стоимость

Стоимость такой уборки во многом будет зависеть от того, какой способ выберет человек, домашнюю уборку или профессиональную уборку.

При домашнем обслуживании аэрозольный очиститель стоит около 12-25 долларов, в зависимости от марки.

Профессиональная уборка стоит намного дороже, но встречается гораздо реже. По оценкам, средняя стоимость составляет около 165 долларов.

Зачем переходить на GDI?

С точки зрения экономии на таких важных факторах, как стоимость топлива и эффективность, ответ прост: двигатель GDI экономит деньги как при движении по открытым дорогам, так и при застревании в пробке в городе.

Этот тип двигателя безопасен для окружающей среды благодаря пониженным выбросам, и каждый хочет дышать более чистым воздухом.Это происходит только за счет необходимости некоторого технического обслуживания, которое стоит того, чтобы сэкономить на насосе и помочь окружающей среде.

5 способов, которыми двигатель GDI похож на бойца ММА | 2016-06-01

Каждый, кто хоть что-то знает о двигателях, знает, что V8 — это быстрый, мощный и пожирающий бензин, а четырехцилиндровый двигатель медленнее, менее мощный и более экономичный.

Что ж, все, что вы думаете о двигателях, изменилось.

Непосредственный впрыск бензина (GDI) сделал экономичные маслкары популярными.

Соедините эффективный четырехцилиндровый двигатель с устройством повышения мощности, например, с турбонаддувом, и запустите его, как дизель, с форсунками, работающими непосредственно в камере сгорания, и вы получите автомобиль, который изменит рынок.

За первые семь лет на рынке двигатель GDI превратился из незначительного в 38 процентов всех проданных автомобилей. Шесть из 10 лучших двигателей Ward 2016 года — все GDI. Двигатель GDI — это не только самый продаваемый двигатель, но и самая горячая тема в автомобильном обслуживании.

Даже объяснение того, как работает двигатель GDI и почему его трудно очистить, является сложным и довольно техническим. Здесь я сравню его с дико популярным и, честно говоря, потрясающим видом спорта — боевыми искусствами смешанных единоборств (ММА).

Чем двигатели GDI похожи на истребители MMA?

В одном углу стоит боец ​​ММА: мощный, быстрый и точный. С другой стороны, у нас есть двигатель GDI: мощный, быстрый и работающий с точностью. Видеть? У бойцов MMA и двигателей GDI гораздо больше общего, чем вы думаете.

Комплексное выступление

Боец ММА

По сути, есть три основных элемента ММА, которыми должен овладеть боец: удары, борьба и подчинение. Чтобы достичь всех трех, боец ​​​​должен уметь сочетать множество различных боевых стилей.

Это не просто бокс. Это не просто борьба. И то, и другое. Это также тайский кикбоксинг, бразильское джиу-джитсу, джит кун до и многое другое. Существуют сотни различных стилей. При правильном сочетании боевых приемов даже самый маленький боец ​​​​ММА может быть чрезвычайно смертоносным.

GDI

По сути, двигатель GDI обладает тремя важными характеристиками: мощность, экономичность и чистое сгорание. Для достижения всех трех целей GDI построен как дизель, но работает на бензине. Как и в дизелях, форсунки GDI расположены внутри камеры сгорания, чтобы впрыскивать правильную комбинацию топлива и воздуха для более полного сгорания в самый подходящий момент.

Когда все работает, как задумано, GDI ведет себя как маслкар с углеродным следом небольшого седана.

Действует с точностью

Боец ММА

Бойцы должны действовать с точностью. Расчет времени, координация и ощущение открытия имеют решающее значение для эффективности и выносливости бойца. Неточные, почти пропущенные удары – это ненужная трата энергии. Эффективная точность удара наносит больше урона противнику.

GDI

Момент впрыска, координация и размещение форсунки внутри камеры сгорания имеют важное значение для эффективности двигателя GDI.Когда форсунка находится внутри камеры сгорания, компьютер двигателя имеет более точный контроль над количеством топлива, распыляемого во время впрыска. Эта точность впрыска создает более полный взрыв с большей мощностью и очень небольшим расходом топлива.

Может быть сбит с ног простым удушающим приемом

Боец ММА

Без надлежащей защиты удушающий захват может обездвижить бойца ММА и (если он не нанесет удар первым) перекрыть приток крови к мозг и заставить его потерять сознание.У тебя не хрустит шея, когда ты это читаешь?

GDI

Без топливной форсунки для очистки впускной клапан GDI быстро покрывается углеродом. Углеродные отложения могут значительно накапливаться и перекрывать подачу воздуха в двигатель, отключая мощность и выделяя чрезмерное количество черного дыма.

Терпит поражение под экстремальным давлением

Боец ММА

Это довольно очевидно, если вы видели бои ММА или UFC; это похоже на жестокий бой на этом ринге.Бойцы ММА подвержены четырем основным видам травм: переломам, защемлению пальцев, разрывам связок колена и сотрясениям мозга. Нередко можно увидеть разрывы ACL, PCL или MCL. Если вы не знакомы со связками колена, просто знайте, что это больно!

Сотрясения мозга чрезвычайно распространены, потому что бойцы ММА не носят защитный головной убор, а некоторые удары по голове и шее совершенно легальны. В боях ММА погибли люди. Вот как сильно избивают бойцов, когда они выходят на ринг.

GDI

Повреждение нагара вызывает серьезные проблемы в трех основных областях: форсунки, впуск и камера сгорания.

Многие из этих проблем связаны с расположением форсунки. Постоянно подвергаясь воздействию крайних элементов камеры сгорания, форсунки могут быстро забиваться нагаром, влияющим на распыл топлива. Затем углеродистые отложения запекаются и прилипают к верхушкам поршней, потому что форсунки не в состоянии очистить их.

Благодаря расположению форсунки внутри камеры сгорания топливо не омывает впускные клапаны, чтобы защитить их от дальнейшего образования отложений. На самом деле, если вы ждете до первой замены масла, через тысячи миль, эти клапана вообще не чистятся.

Впускные клапаны расположены в нижней части очень сложного впускного коллектора прямо над камерой сгорания. В результате углеводородные отложения быстро накапливаются и запекаются на обратной стороне клапанов. Это только вопрос времени, когда двигатель GDI будет вести себя как боец ​​ММА с сотрясением мозга.

Для хорошей работы требуется надлежащая защита

Боец ММА

Боец ММА с отличной защитой получает меньше травм и держится дольше. Первичная защита начинается с трех основных тактик: избегать ударов, уменьшать воздействие удара и поддерживать безупречное физическое и психическое состояние.

Подготовка бойца ММА сложна, трудна и чрезвычайно интенсивна, но она абсолютно необходима для любого бойца, который хочет преуспеть.

GDI

Из-за накопления отложений в форсунках, впускных отверстиях и клапанах, а также в камерах сгорания водители новых автомобилей с GDI наблюдают снижение производительности, снижение эффективности и увеличение выбросов всего за 3000 миль.

Вы должны информировать своих клиентов GDI об их сложных двигателях и проблемах, которые могут возникнуть, если пренебречь надлежащей тактикой защиты (техническое обслуживание).

Для наиболее эффективной очистки от отложений рекомендуется обратиться в профессиональную службу подачи топлива/воздуха, чтобы решить проблему накопления углерода двумя путями: во впуске и в топливной рампе.Если вы не уделяете особого внимания механизмам GDI в своем сервисном отсеке, вы упускаете важную возможность или, что еще хуже, оказываете своим клиентам медвежью услугу.

Двигатели GDI — сложные машины, но, в отличие от MMA Fighting, защита от проблем с GDI не должна быть сложной или болезненной.

ПОЯСНЕНИЕ: Прямой впрыск бензина (GDI)

Эта статья посвящена бензиновым двигателям с прямым впрыском (GDI) и всему, что вам нужно знать о двигателях GDI.

Вы узнаете:

  • Как работает GDI и чем он отличается от непрямого впрыска (впрыск через порт)

  • выбросы GDI – слон в комнате

  • Преимущества и недостатки прямого впрыска бензина

  • Проблема нагарообразования в двигателях с непосредственным впрыском

  • Практические советы, которые вы можете предпринять, чтобы предотвратить накопление углерода в автомобиле

  • Какое отношение грецкие орехи имеют к двигателям GDI

Но сначала небольшой урок истории.

 

Непосредственный впрыск топлива — очень старая идея

До начала 2000-х непосредственный впрыск в основном ассоциировался с дизельными двигателями . Тем не менее, прямой впрыск бензина не является новой идеей.

Первым двигателем с непосредственным впрыском был авиационный двигатель V8 , созданный Леоном Левавассером в 1902 — за сто лет до того, как GDI стал широко использоваться в легковых автомобилях.

В дальнейшем первым серийным бензиновым двигателем с непосредственным впрыском стал DB 601 A .Его происхождение неудачно, поскольку он был разработан Daimler-Benz незадолго до Второй мировой войны и установлен на различных самолетах Messerschmitt , которые позже использовались для бомбардировки половины Европы.

Daimler-Benz оставался пионером двигателей с непосредственным впрыском и выпустил первый в мире серийный автомобиль с четырехтактным бензиновым двигателем с непосредственным впрыском в 1954 году. Это был знаменитый Mercedes-Benz 300 SL с трехлитровым рядным шестицилиндровым двигателем. двигатель мощностью 243 л.с. (179 кВт).

Mercedes-Benz 300 SL с непосредственным впрыском топлива был самым быстрым серийным автомобилем 1954 года

Все упомянутые выше двигатели использовали механический непосредственный впрыск , который так и не стал популярным в серийных автомобилях из-за его сложности и проблем с подачей моторного масла разбавленный несгоревшим топливом. Без точных электронных систем дозирования топлива, которые мы имеем сегодня, было очень сложно настраивать двигатели с прямым впрыском и поддерживать их надежную работу.

Daimler benz отказался от прямого впрыска в пользу коллекторного впрыска топлива , который был менее чувствителен к времени впрыска топлива и более надежен.Итак, непрямой впрыск топлива и карбюраторы оставались стандартными решениями для следующие 50 лет .

Первые системы непрямого впрыска топлива были в основном механическими и в конечном итоге превратились в с электронным впрыском топлива (EFI) , который мы знаем сегодня.

В 1996 году бензиновый непосредственный впрыск вернулся с появлением двигателей Mitsubishi GDI . Другие производители вскоре последовали новой тенденции. Перенесемся в сегодняшний день: в большинстве новых бензиновых двигателей используется непосредственный впрыск.

Старые проблемы управления синхронизацией ТНВД ушли благодаря молниеносным, электрически управляемым топливным форсункам и мощным электронным блокам управления (ECU) . История бензинового двигателя началась с прямого впрыска топлива, и потенциально она закончится с непосредственным впрыском топлива (если электромобили когда-нибудь возьмут верх).

 

Сравнение систем впрыска топлива

Прежде чем я начну объяснять, как работает непосредственный впрыск и режимы его работы, давайте сравним эти три системы впрыска:

Причина, по которой Common Rail (дизельные автомобили) находится в этом списке, заключается в том, что очень похож на систему впрыска, используемую в двигателях GDI.

 

Бензин с непосредственным впрыском по сравнению с Common Rail

Вот чем похожи эти две системы впрыска:

Есть два топливных насоса. Насос низкого давления расположен в топливном баке или рядом с ним. Он подает топливо к насосу высокого давления , расположенному в моторном отсеке. Насос высокого давления приводится в действие механическим двигателем , а насос низкого давления — электрическим .

От ТНВД топливо подается в топливную рампу  , она же «коммон рейл», под высоким давлением.

Топливная рампа соединена с топливными форсунками , которые впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания. Топливные форсунки управляются электрически (электромагнитные или пьезоэлектрические форсунки) и могут срабатывать в любое время — момент впрыска определяется набором электронных датчиков .

Форсунки могут запускать несколько раз за цикл сгорания, и возможна работа двигателя при бедных соотношениях воздух-топливо  .

 

Приведенное выше описание подходит для дизельных двигателей GDI и Common Rail.

 

Однако они не идентичны, и вот основные различия между ними:

Во-первых, давление впрыска намного ниже в бензиновых автомобилях с непосредственным впрыском. Современные дизельные форсунки работают при давлении 2500 бар (36 000 фунтов на кв. дюйм) , в то время как прямой впрыск бензина работает при давлении около 200 бар (2900 фунтов на кв. дюйм) .

Для тех из вас, кто не знает, что такое « бар» — это примерно то же самое, что и атмосферное давление, поэтому 2500 бар в 2500 раз выше , чем атмосферное давление, которое много из давление.

Бензин является гораздо худшим смазочным материалом, чем дизельное топливо, поэтому давление впрыска должно быть ниже. Тем не менее, даже 200 бар (2900 фунтов на кв. дюйм) уже требует хороших инженерных решений, чтобы система работала надежно без износа инжекторов при перекачке растворителя (бензина).

Второе отличие Common Rail от GDI заключается в том, что дизельный насос высокого давления приводится в действие зубчатым ремнем или цепью газораспределительного механизма , а бензиновый насос высокого давления приводится непосредственно от распределительного вала дополнительным кулачком . .

В обеих системах используются поршневые насосы , и разница между ними заключается в том, что насос Common Rail имеет собственный внутренний распределительный вал (обычно с одним кулачком). Конечный результат одинаков для обеих систем — кулачок перемещает поршни насоса (называемые элементами высокого давления) для создания необходимого давления.

Насос GDI не требует такой большой мощности (более низкое давление и один элемент высокого давления), как насос Common Rail, поэтому можно исключить дополнительный распределительный вал внутри насоса и просто добавить дополнительный кулачок к распределительному валу двигателя. .

Сильно упрощая: GDI — это технология Common Rail для бензиновых двигателей.

Пока имеет смысл?

Теперь мы закончили с дизельными двигателями и давайте сосредоточимся на бензиновых двигателях , о которых, в конце концов, и пойдет речь в этой статье. Если вы хотите узнать больше о хороших и плохих сторонах автомобилей с дизельным двигателем Common Rail — перейдите по этой ссылке.

 

Прямой впрыск бензина и портовый впрыск

Основное различие между этими двумя системами заключается в расположении топливных форсунок (да!).

В двигателях с впрыском во впускной канал топливо подается во впускной коллектор , очень близко к впускному отверстию и клапанам. Впрыскиваемый топливный туман омывает впускные клапаны при попадании в камеру сгорания. Форсунки запускают только один раз за цикл сгорания.

В двигателях GDI форсунки подают топливо непосредственно в камеру сгорания. Это позволяет использовать новые стратегии впрыска обедненной смеси  , которые я объясню чуть позже.

Вот краткое изложение других важных различий между двигателями GDI и PFI:

  • Двигатели

    GDI имеют два топливных насоса и давление впрыска до 200 бар (2900 фунтов на кв. дюйм) . Для двигателей PFI требуется всего около 4 бара (70 фунтов на кв. дюйм) . Вот почему достаточно одного электрического топливного насоса.

  • Воздушно-топливная смесь готовится в основном вне цилиндров двигателей PFI. В двигателях GDI топливовоздушная смесь готовится полностью внутри цилиндров.

  • Капли топлива в форсунке впрыскиваемого топлива должны быть в 5-10 раз меньше в двигателях GDI, чтобы топливо смешивалось с воздухом за гораздо более короткий период времени.

  • Двигатели

    GDI требуют гораздо более точного управления впрыском (быстрые форсунки, более мощный ЭБУ, правильная схема распыления) из-за значительно более узкого временного окна для подачи топлива и более сложных стратегий впрыска.

  • Двигатели

    PFI работают при близких к стехиометрическим соотношениях воздух/топливо  (14.7:1), тогда как двигатели GDI могут работать на очень бедной смеси A/F (до 50:1) в некоторых режимах работы.

  • Форсунки

    GDI подвергаются процессу сгорания . Это новая инженерная проблема, которую необходимо решить. В противном случае срок службы инжектора сократится. При высоком давлении, при котором работают двигатели GDI, низкая смазывающая способность топлива также является проблемой.

  • Перемещение форсунки в камеру сгорания означает, что эффект очистки впускного клапана был потерян, что делает двигатели GDI восприимчивыми к нагарообразованию на впускных клапанах.

 

Как работают бензиновые двигатели с непосредственным впрыском

Прежде чем я объясню, как работают двигатели с непосредственным впрыском, главное помнить о них, это то, что часть впрыскиваемого топлива должна быть направлена ​​на свечу зажигания .

Это позволяет использовать новые стратегии впрыска , которые были невозможны в двигателях с впрыском во впускной канал, из-за чего вся эта суета с двигателями GDI.

Существует три способа направления топлива внутрь цилиндров двигателя:

  • Впрыск через стену — с использованием геометрии днища поршня для направления струи топлива к свече зажигания (требуется головка поршня особой формы) — см. изображение ниже

  • Распылительный впрыск – распыление топлива конусом от верхней части цилиндра к поршню (требуется, чтобы свеча зажигания находилась в зоне распыления форсунки и, как правило, в полости в днище поршня)

  • Пневматическая система впрыска – использование воздушного потока для перемещения топливной струи к свече зажигания (требуются впускные отверстия особой формы)

Впрыск через стенку: струя топлива отклоняется днищем поршня вверх к свече зажигания

 

Режимы работы GDI

Итак, наконец-то мы можем получить ключевое преимущество двигателей GDI, а именно их способность работать при обедненных соотношениях воздух-топливо .

Существует 3 основных режима работы двигателя GDI. ЭБУ автомобиля переключается между ними в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки двигателя .

 

1. Однородный заряд – высокие обороты или высокая нагрузка на двигатель

В этом режиме «заряд» цилиндра представляет собой однородную смесь воздуха и топлива в соотношениях, близких к стехиометрическим (14,7:1). При полной нагрузке на двигатель смесь немного обогащается, чтобы обеспечить наибольшую мощность — , как и в двигателях с впрыском через порт .

«Гомогенный заряд» (однородная топливно-воздушная смесь) получается путем впрыска топлива в начале фазы впуска . Этот единственный ранний впрыск обеспечивает все топливо, необходимое для сгорания. Поскольку впрыск происходит рано, у воздуха достаточно времени, чтобы смешаться с топливом внутри цилиндров и создать однородную смесь.

Двигатели

GDI обычно работают в режиме однородного заряда в верхней части диапазона оборотов и на полном газу .Здесь важно то, что двигатели GDI лишь немного эффективнее , чем двигатели с впрыском через порт на полном газу.

Все преимущества прямого впрыска не достигаются в режиме гомогенного заряда, а немного более высокая эффективность обеспечивается более высокой степенью сжатия и более точной системой впрыска топлива .

Двигатели

GDI могут иметь более высокую степень сжатия, что напрямую повышает эффективность из-за эффекта охлаждения наддува впрыскиваемого топлива, испаряющегося внутри цилиндров.Позвольте мне объяснить это немного лучше.

Согласно законам физики, испаряющаяся жидкость охлаждает объект, с которым она соприкасается. Вот почему вам становится холоднее, когда вы мокрые — испаряющаяся вода отводит тепло от вашего тела.

Этот охлаждающий эффект внутри цилиндров обеспечивает лучшую устойчивость к детонации , что означает, что двигатели GDI могут иметь более высокую степень сжатия .

Двигатели с распределенным впрыском не так сильно выигрывают от эффекта охлаждения наддува, потому что топливо уже начинает испаряться внутри коллектора (охлаждение коллектора хорошо, но не так хорошо, как охлаждение внутри цилиндров).

Благодаря лучшему распылению топлива, точной подаче топлива и более высокой степени сжатия типичный двигатель GDI может быть примерно на 5% более эффективным, чем сопоставимый двигатель PFI при работе в режиме однородного заряда. Другими словами, вы все еще можете наслаждаться 5-процентным улучшением экономии топлива, когда вы едете с педалью по металлу .

 

2. Однородная послойная заправка – низкие/средние обороты и средняя нагрузка двигателя

Этот режим работы представляет собой переходную фазу между режимом стратифицированного заряда и режимом гомогенного заряда.

В этом режиме топливные форсунки запускают дважды перед каждым событием сгорания. Первая порция топлива подается рано во время такта впуска, как и в режиме гомогенной заправки. Разница здесь в том, что эта первая порция топлива на 90 175 меньше, чем 90 178, и она создает 90 175 бедную воздушно-топливную смесь 90 178 внутри цилиндра.

Вторая порция топлива подается непосредственно перед сгоранием, что создает карман из более богатой воздушно-топливной смеси вокруг свечи зажигания .Свеча зажигания может легко воспламенить более богатую смесь, которая инициирует сгорание всего заряда цилиндра. Вот почему я подчеркивал ранее, что часть впрыскиваемого топлива должна быть направлена ​​на свечу зажигания.

Термин « Однородная послойная заправка » относится к заправке цилиндра (воздушно-топливная смесь). В цилиндре создается бедная, однородная топливовоздушная смесь, затем топливная форсунка «» расслаивает заряд, создавая области с различным соотношением воздух-топливо.

Режим гомогенного стратифицированного заряда позволяет двигателю работать на обедненной воздушно-топливной смеси .

 

3. Послойная заправка – низкие/средние обороты и низкая нагрузка на двигатель
Режим послойной зарядки

позволяет двигателю работать на очень обедненной топливно-воздушной смеси (даже 50:1). В этом режиме ранний впрыск топлива полностью пропускается. Вместо этого топливная форсунка срабатывает непосредственно перед сгоранием . Впрыскивается очень мало топлива, поэтому оно должно быть направлено на свечу зажигания , чтобы обеспечить стабильное зажигание.

Здесь происходит волшебство. Двигатель GDI, работающий в режиме стратифицированной зарядки, может быть на 20 % эффективнее, чем аналогичный двигатель PFI. Как видите, в GDI есть нечто большее, чем просто перемещение форсунок с коллектора на цилиндры.

Режим стратифицированной зарядки

имеет определенное сходство с тем, как работают дизельные двигатели — очень обедненная смесь, которая воспламеняется вскоре после впрыска топлива, и полностью открытая дроссельная заслонка (это важно — я объясню через мгновение).

К сожалению, работа с послойным зарядом возможна только при низких нагрузках на двигатель в большинстве современных двигателей. Ключевым моментом для производителей автомобилей теперь является увеличение 90 175 времени, в течение которого 90 178 двигателей проводят 90 175 режимов работы на обедненной смеси в 90 178 режимах.

Как водитель, вы можете улучшить расход топлива, ведя машину осторожно . При низких нагрузках двигатели GDI переходят в режим стратифицированной зарядки и работают более эффективно, например, во время крейсерского режима на низких/средних скоростях .

Основываясь на этой логике, более крупные двигатели будут чаще оставаться в режиме стратифицированной зарядки, потому что они менее нагружены .

Таким образом, большие двигатели сжигают меньше топлива!

Подожди… Верно?

 

Потери при дросселировании в двигателях GDI

Описанные выше режимы работы не единственные. На момент написания этой статьи системы впрыска Bosch могли работать в шести режимах . Однако все остальные режимы работы происходят из трех, описанных выше.Если вы понимаете те, которые я изложил, мы можем продолжить.

Итак, я объяснил стратегии, используемые двигателями GDI для достижения более высокой эффективности, но я не объяснил , почему бедная воздушно-топливная смесь хороша для эффективности двигателя. Почему бы просто не закрыть дроссельную заслонку , чтобы уменьшить количество воздуха, поступающего в двигатель, чтобы для поддержания стехиометрического соотношения воздух/топливо требовалось меньше топлива?

Действительно, так работают двигатели с впрыском через порт .Проблема с частично закрытой дроссельной заслонкой заключается в том, что она ограничивает поток воздуха . Это создает вакуум во впускном коллекторе, потому что двигатель пытается всосать больше воздуха, чем ему разрешено, что приводит к трате энергии. Представьте, что вы пытаетесь дышать через соломинку .

Частично закрытая дроссельная заслонка снижает эффективность из-за увеличения насосных потерь. Эти потери называются 90 175 потерями при регулировании.

Недроссельная работа в бензиновых двигателях (полностью открытая дроссельная заслонка) долгое время была мокрой мечтой конструкторов двигателей.GDI, наконец, сделал это возможным. При работе в режиме стратифицированной зарядки дроссельная заслонка может оставаться открытой.

Из всех факторов, повышающих эффективность двигателя GDI, снижение потерь при дросселировании является самым большим фактором, более важным, чем более высокая степень сжатия или более точная подача топлива. В этом суть GDI: при работе двигателя на обедненной смеси до дроссельная заслонка остается открытой.

В зависимости от манеры вождения можно ожидать реального улучшения экономии топлива на 7-15% от двигателя GDI по сравнению с аналогичным двигателем PFI.Я уверен, что это число еще немного улучшится, поскольку инженеры найдут способы заставить двигатели GDI проводить больше времени в режимах работы на обедненной смеси.

Кстати, дизельные двигатели вообще не нуждаются в дроссельных заслонках (хотя у многих они есть, так как их можно использовать для улучшения выбросов).

 

Слон в комнате – выбросы двигателя GDI

Теперь мы рассмотрим выбросы GDI, в частности CO2 , оксиды азота и твердые частицы .

Уровень выбросов CO2 напрямую связан с количеством топлива, потребляемого двигателем. Двигатели GDI на эффективнее , поэтому они выделяют на меньше CO2 , и это здорово. Когда дело доходит до выбросов CO2, двигатели GDI определенно лучше, чем двигатели PFI.

При работе с соотношением воздух-топливо, близким к стехиометрическому, выбросы двигателей GDI аналогичны выбросам двигателей PFI. Однако при работе в режимах на обедненной смеси выбросы меняются и становятся более дизельными .

При работе в режиме послойной зарядки сгорание происходит вскоре после впрыска топлива. Следовательно, топливо не успевает смешаться с воздухом, что приводит к областям с высокой концентрацией топлива , которые не сгорают полностью и являются источником твердых частиц .

Двигатели GDI с направляющей через стену выбрасывают наибольшее количество частиц из-за того, что часть топлива остается на днище поршня, а не смешивается с зарядом воздуха (воздействие топлива).

Таким образом, выбросы двигателей GDI содержат намного больше твердых частиц по сравнению с двигателями PFI. Вы думали, что можете съесть свой торт и съесть его тоже?

Наряду с увеличением выбросов твердых частиц двигатели GDI также раньше выбрасывали больше оксидов азота  (NO x ). Однако выбросы NO x в настоящее время не являются проблемой, поскольку производители успешно применяют эффективные стратегии. Последние двигатели GDI имеют выброс NO x , что сравнимо с выбросами двигателей PFI.

С другой стороны, более высокий выброс твердых частиц является реальной проблемой двигателей GDI. Твердые частицы — это то, из-за чего старые дизельные автомобили были запрещены в городских центрах по всему миру. Твердые частицы являются одним из основных компонентов смога   , а ультрадисперсные частицы могут вызывать заболевания легких и рак.

 

Вы видите грядущий поворот сюжета?

 

Бензиновые двигатели имели очень низкие выбросы твердых частиц благодаря сжиганию однородной и стехиометрической воздушно-топливной смеси, что приводило к чистому сгоранию.В двигателе GDI вы можете одновременно иметь богатое и обедненное состояние (неоднородное и не стехиометрическое).

В то время как законодатели были сосредоточены на «грязных» дизельных двигателях и их воздействии на окружающую среду, не существовало стандартов выбросов для твердых частиц (ТЧ) для бензиновых двигателей до Евро 5 в 2009 и не было ограничений на ультрадисперсные частицы (PN ) до Euro 6b в 2014 .

Что это значит?

Это означает, что двигатели GDI, выпущенные до 2009 года, были разработаны в первую очередь для снижения выбросов CO2 без особого внимания к выбросам твердых частиц.Потребовалось десятилетие, чтобы снизить выбросы твердых частиц автомобилей с двигателями GDI до того же уровня, что и…

…автомобили с дизельным двигателем.

 

 

Удивлен? Тогда позвольте мне объяснить.

Ниже приводится краткое описание того, что произошло с выбросами твердых частиц в двигателях GDI на основе европейских стандартов выбросов (которые аналогичны для остального мира).

 

До 2009 г.: «Все для всех»

Отсутствие правил по массе твердых частиц (PM) или количеству частиц (PN) означало, что двигатели GDI тех лет выбрасывают на больше твердых частиц, чем дизельные двигатели, оснащенные сажевыми фильтрами.

По сути, первое поколение двигателей GDI было в той же лиге, что и дизельные двигатели, когда речь шла о выбросах твердых частиц.

Это не должно удивлять. Зачем производителям автомобилей заботиться о том, что не измеряется и не регулируется?

 

2009-2014: «Сохраняйте спокойствие и включите дизель»  

В период с 2009 по 2014 год предельный уровень выбросов твердых частиц (PM) для двигателей GDI был установлен на уровне на том же уровне, что и для дизельных автомобилей , когда вступил в силу Евро-5.

Все-таки было без ограничения по количеству частиц (ЧЧ) для автомобилей с двигателями GDI в те годы. Стандарт выбросов PN контролирует количество ультрадисперсных частиц , которые вредны для человека.

Поскольку после 2009 года все дизельные автомобили должны были быть оснащены сажевыми фильтрами, двигатели GDI продолжали выбрасывать гораздо больше ультрадисперсных частиц, которые до сих пор не регулировались.

 

2014-2017: «Близко, но нет сигары»

Euro 6b окончательно установил ограничение на количество частиц (PN) для автомобилей с двигателями GDI в 2014 году.

Тем не менее, этот предел был , что в 10 раз выше , чем предел, которого должны были придерживаться дизельные двигатели, начиная с Евро 5b. Прошло почти десятилетие, когда дизельные двигатели все еще были чище , чем двигатели GDI, когда речь идет о выбросах PN. Забавно, не так ли?

 

После 2017 г.: «Сделаем бензиновые двигатели снова чистыми»

С переходом на Евро 6с в 2017 году выбросы твердых частиц (как PM, так и PN) автомобилей GDI наконец-то были приведены в соответствие с дизельными автомобилями , что знаменует собой начало автомобилей GDI с бензиновыми сажевыми фильтрами (хотя не все автомобили ).

Это последнее поколение двигателей GDI, наконец, сравнимо с двигателями PFI, когда речь идет о выбросах твердых частиц (выбросы твердых частиц по-прежнему на 25-100 % больше, если они не оснащены GPF).

 

Бензиновые сажевые фильтры (GPF)

В предыдущем абзаце я сосредоточился на высоких выбросах твердых частиц, но, пожалуйста, помните, что проектирование — это искусство компромисса . В то время как двигатели GDI изо всех сил пытались соответствовать ограничениям PM и PN , они довольно хороши , когда речь идет о выбросах CO2 , и они обеспечивают лучшую экономию топлива .

Итак, по состоянию на 2017 год многие бензиновые двигатели оснащаются сажевыми фильтрами для бензина (GPF) , которые работают по тому же принципу, что и сажевые фильтры для дизельных двигателей (DPF ) . Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о сажевых фильтрах и дизельных автомобилях в целом.

Для тех из вас, у кого был неудачный опыт с дизельными сажевыми фильтрами, бензиновые сажевые фильтры должны доставлять меньше неудобств, поскольку они работают при более высоких температурах и должны фильтровать меньше сажи .Это означает, что эти фильтры могут пассивно регенерировать без необходимости активных циклов регенерации (или, по крайней мере, реже).

Китай и Австралия следовали аналогичной схеме правил, и их последние стандарты выбросов основаны на европейских правилах.

США и Канада , с другой стороны, не регулируют выбросы твердых частиц на основе числа частиц (PN) , поэтому американским и канадским автомобилям вряд ли понадобятся сажевые фильтры для бензина на данный момент.

Подробнее о мировых нормах выбросов можно прочитать здесь , ты мазохист.

Что касается двигателей PFI , то вряд ли им когда-нибудь понадобятся сажевые фильтры. Упомянутые выше предельные значения выбросов PM и PN относятся к только для двигателей GDI. На данный момент автомобили с двигателями PFI останутся на рынке и будут использоваться в небольших автомобилях (где легче пройти тесты на выбросы CO2).

 

Нагар на впускных клапанах

Нагарообразование является распространенной проблемой, с которой сталкивались ранние двигатели GDI, поскольку топливо больше не впрыскивалось во впускной коллектор, где оно могло смывать любое нагарообразование с впускных клапанов.

Нагар поступает из системы вентиляции картера (CVS) , которая соединена с впускным отверстием. В любом поршневом двигателе небольшая часть газов из камеры сгорания продувается мимо поршневых колец в картер.

Из картера подаются обратно в цилиндры двигателя через впускной коллектор . Эти газы содержат пары масла (углеводороды) и побочные продукты сгорания (больше углерода).

Вторым источником отложений на впускном клапане является система рециркуляции выхлопных газов (EGR) , которая перенаправляет часть выхлопных газов обратно во впуск двигателя (еще больше углерода).

Производители автомобилей уже давно знают об этой проблеме, и они проделали достаточно хорошую работу, предотвратив накопление углерода в последних автомобилях, оптимизировав системы EGR и PCV. Формулы моторного масла также были улучшены, а в некоторых автомобилях даже используется двойной впрыск.

Рано или поздно все двигатели GDI будут иметь нагар на впускных клапанах. Это неизбежно, мистер Андерсон.

Все технические обходные пути только снижают скорость накопления отложений.Вопрос , когда  или , если становится проблемой. Некоторым двигателям потребуется первая очистка от нагара при пробеге 50 000 миль, что не было редкостью для двигателей GDI первого поколения, в то время как другим потребуется это при пробеге 200 000 миль.

Нагар до и после очистки

 

В то время как последние двигатели GDI были оптимизированы для снижения вероятности возникновения проблем с накоплением углерода, накопление углерода следует учитывать при покупке более старого автомобиля с двигателем GDI или автомобиля с большим пробегом .

Симптомы нагара на впускных клапанах следующие:

  • Снижение мощности и снижение расхода топлива

  • Осечки

  • Неровный холостой ход (чаще в холодном состоянии)

  • Проблемы с запуском двигателя

  • Световой индикатор «Check Engine»

Первым симптомом обычно является потеря мощности, которая часто остается незамеченной, поскольку это медленный процесс.Поскольку углерод накапливается на впускных клапанах, дыхательные пути сужаются и количество воздуха, поступающего в двигатель, уменьшается (что-то вроде астмы).

Были случаи, когда автомобили теряли 10% мощности до появления других симптомов или обнаружения неисправности системой управления двигателем. По мере дальнейшего засорения впускных клапанов автомобиль может начать давать пропуски зажигания или неровно работать в холодном состоянии.

 

Системы двойного впрыска

Единственным решением, которое полностью устраняет нагарообразование , является система двойного впрыска топлива .

Двойной впрыск представляет собой комбинацию GDI и PFI. Это означает, что на каждый цилиндр приходится две форсунки – одна в камере сгорания ( прямой впрыск ) и одна во впускном коллекторе ( портовый впрыск ).

Некоторые производители (Toyota, Volkswagen, Ford) предпочли пойти по этому пути вместо того, чтобы пытаться уменьшить образование нагара только с помощью GDI.

Двойной впрыск

также имеет еще одно преимущество. Непосредственный впрыск не всегда лучше , чем портовый впрыск.Например, впрыск через порт лучше, чем GDI, в ситуациях с высокой нагрузкой при низких оборотах двигателя.

При высоких нагрузках и низких оборотах большая потребность в топливе, но низкие обороты означают, что поток воздуха в двигатель имеет малую скорость, поэтому не смешивается с топливом, как и при более высоких оборотах двигателя . При PFI топливовоздушная смесь начинает готовиться уже во впускном коллекторе (больше времени для создания однородной топливно-воздушной смеси = лучшие выбросы).

Возможность использования как GDI, так и PFI может улучшить выбросы и эффективность двигателя:

  • При высоких оборотах и ​​высоких нагрузках эффект охлаждения заряда GDI очень полезен для предотвращения детонации

  • При низких оборотах и ​​высоких нагрузках PFI дает больше времени для приготовления однородной смеси, что хорошо для выбросов и эффективности

Форсунки прямого действия никогда не отключаются полностью.Им нужно продолжать поставлять немного топлива, чтобы сохранять прохладу.

Единственная проблема с двойным впрыском заключается в том, что он увеличивает стоимость и добавляет еще больше сложности в автомобиль. Что случилось с принципом KISS ?

 

Углеродная очистка (и грецкие орехи)

В связи с увеличением количества автомобилей с непосредственным впрыском топлива и увеличением количества автомобилей с чрезмерным нагаром компании начали предлагать услуги по очистке от нагара.

Есть 3 способа очистки впускных клапанов в двигателе GDI и 2 из них работают .

 

1. Ручная очистка клапана

Впускной коллектор снимается, и клапаны очищаются один за другим с помощью растворителя и металлической щетки . Клапаны должны быть в закрытом положении, чтобы вся грязь не попала в цилиндры.

Затем шлам очищается, и снова устанавливается впускной коллектор.Стоимость этой процедуры зависит от количества клапанов, которые необходимо очистить, и трудозатрат на снятие и повторную установку впускного коллектора. Это довольно трудоемко .

 

2. Пескоструйная обработка скорлупы грецкого ореха

Более сложный метод очистки впускных клапанов. Это похоже на пескоструйную обработку , но мягче. Судя по всему, толченая скорлупа грецких орехов является отличным средством для струйной обработки клапанов двигателя без их повреждения.

Как и при ручной очистке клапанов, впускной коллектор необходимо снимать, но сама процедура очистки выполняется быстро и эффективно .Среда из скорлупы грецкого ореха вдувается во впускные отверстия, одновременно всасывая скорлупу и удаляемый углерод.

 

3. Очистка углерода HHO

Дешево, быстро, легко и, скорее всего, мало поможет для очистки закоксованных клапанов. По крайней мере, для меня — плацебо работает только тогда, когда в него веришь.

Идея очистки от нагара HHO заключается в том, что подача небольшого количества водорода и кислорода в двигатель через впускной коллектор повышает температуру сгорания, а сжигает углеродистых отложений.Проблема в том, что впускные клапана стоят перед камерой сгорания (низкотемпературный, без горения, без химических реакций).

 

Полезно для здоровья и двигателя автомобиля!

 

Как предотвратить нагар на впускных клапанах

Моющее средство Топливные присадки  не работают в двигателях GDI, поскольку впрыскиваемое топливо не проходит через впускные клапаны, как в системах впрыска топлива через коллектор. Поэтому у него нет шансов смыть углеродистые отложения.Так что не тратьте деньги на присадки к топливу.

Вот 5 вещей , которые вы можете сделать, чтобы предотвратить чрезмерное накопление углерода в автомобиле:

 

1. Используйте моторные масла с низкой испаряемостью по Ноаку

Рейтинг летучести по Ноаку определяет, насколько быстро масло испаряется при высоких температурах. Меньшее испарение означает, что меньшее количество моторного масла будет проходить к впускным клапанам через систему принудительной вентиляции картера (PCV).

Используйте моторные масла с летучестью по Ноаку ниже 10% . Чем ниже число, тем лучше. Однако не все производители предоставляют эту информацию в информационных листах своих продуктов.

Итак, если вы не хотите копаться в технических характеристиках, просто выберите высококачественное полностью синтетическое масло, разработанное с учетом GDI. Кроме того, избегайте самых жидких сортов – чем гуще масло, тем ниже летучесть по Ноаку.

Если вам нужно самое лучшее, эти моторные масла имеют один из лучших рейтингов летучести по Ноаку:

Есть еще одна веская причина использовать моторные масла хорошего качества в вашем автомобиле GDI, и это разбавление масла .Двигатели GDI, как правило, имеют более высокий уровень разбавления масла, поскольку часть топлива , распыляемого внутри цилиндров, попадает на стенки цилиндров и смешивается с моторным маслом .

Одна из причин, по которой внутренние детали дизельного двигателя служат дольше, заключается в том, что дизельное топливо является лучшим смазочным материалом , который не так мешает масляной пленке, как бензин. Бензин, с другой стороны, является лучшим растворителем .

Бензиновые двигатели всегда были в невыгодном положении, и переход с PFI на GDI только усилит этот эффект.

 

2. Установите маслоотделитель
.

Установка маслоотделителя, обычно называемого улавливающим баком , удаляет пары масла из газов, которые попадают из картера во впускной коллектор через систему PCV.

Маслоотделитель необходимо опорожнять время от времени (обычно каждые 3000 или 5000 миль), поэтому производители автомобилей никогда не рассматривали этот вариант. Тем не менее, это эффективное решение для двигателей, которые вдыхают много масла из-за плохо спроектированных систем PCV или имеют много прорывов газов.

Чем больше масла расходует двигатель, тем эффективнее будет улавливание.

 

3. Используйте продукт, предназначенный для удаления нагара
.

CRC производит продукт специально для этой цели. Вы можете получить его здесь.  Используйте один раз в год в рамках профилактического обслуживания .

Имейте в виду, что это не для автомобилей, которые уже имеют серьезные случаи нагарообразования . Небольшой баллончик с растворителем вряд ли уничтожит многолетние углеродистые отложения.И если это произойдет, это тоже нехорошо, потому что любые более крупные куски углерода, которые отрываются от впускных клапанов, окажутся в каталитическом нейтрализаторе .

Ручная очистка клапанов является правильным решением для автомобилей, которые уже плохо работают из-за нагара.

 

4. Не води как бабушка

При высоких оборотах двигателя увеличенный расход воздуха и вращение клапанов снижает скорость накопления отложений.Если вы не знали, клапаны начинают вращаться при более высоких оборотах двигателя, что защищает седла клапанов от отложений и заедания клапанов.

Итак, пусть двигатель оборотов выше 3500 об/мин регулярно. Это не удалит накопленный углерод, но гарантирует, что клапаны будут свободны и хорошо уплотнены.

 

5. Снижение расхода моторного масла

Убедитесь, что уплотнения штока клапана и уплотнения турбонагнетателя вашего двигателя находятся в хорошем состоянии.Изношенные маслосъемные колпачки и неисправное уплотнение компрессора турбонагнетателя будут способствовать накоплению нагара из-за подачи большего количества масла  во впускные клапаны.

Другими словами, фиксирование расхода масла замедлит накопление нагара на впускных клапанах.

Чрезмерное просачивание , которое подавляет возможности фильтрации системы PCV, также может способствовать накоплению нагара на впускных клапанах. Однако, если у вас чрезмерный прорыв газов, у вас есть более серьезные проблемы, чем накопление углерода…

 

Преимущества двигателей GDI

Вот краткое изложение преимуществ , которыми бензиновые двигатели с непосредственным впрыском обладают по сравнению с двигателями с распределенным впрыском:

  • Более высокая эффективность — обычно на 7-15% выше, чем у двигателей PFI в реальном мире, с самой большой разницей при низких нагрузках двигателя

  • Более высокая удельная мощность – больше мощности и крутящего момента при том же рабочем объеме двигателя

  • Снижение выбросов CO2

 

Недостатки двигателей GDI

Вот краткое изложение недостатков  бензиновых двигателей с непосредственным впрыском по сравнению с двигателями с распределенным впрыском:

  • Более высокая стоимость и сложность — GDI требует дополнительного топливного насоса, сложных форсунок и более мощного ЭБУ (несколько режимов работы)

  • Сокращение срока службы компонентов системы впрыска – сочетание высокого давления, плохой смазывающей способности бензина и отложений в форсунках (нагар)

  • Склонность к нагарообразованию на впускных клапанах – отсутствие потока топлива через впускные клапаны в автомобилях без двойного впрыска

  • Более высокие выбросы твердых частиц — с 2017 года для некоторых двигателей GDI требуются бензиновые сажевые фильтры (GPF) для соответствия стандартам выбросов

    .
  • Ускоренная деградация моторного масла из-за разжижения масла – часть топлива, распыляемого внутри цилиндра, попадает на стенки цилиндра и смешивается с маслом

  • Переоборудование двигателя GDI для работы на LPG (сжиженном нефтяном газе) обходится дороже, чем переоборудование двигателя PFI

 

Резюме

Теперь вы знаете, как работает непосредственный впрыск, каковы его преимущества и недостатки.

Лично я предпочел бы двигатель PFI двигателю GDI, пока жду, когда аккумуляторы для электромобилей станут дешевле и лучше. Мне нравится простота , и машины, на которых я езжу, как правило, старше.

Что касается проблемы нагарообразования , я бы не беспокоился об этом, так как двигатели GDI улучшились в этом отношении за последние несколько лет. В худшем случае вам может потребоваться чистка впускных клапанов  в вашем автомобиле .  Возможно, это недешево, но это одноразовая процедура, которая восстанавливает работоспособность автомобиля на несколько лет.

Прежде чем уйти, учтите следующее:

Одной из основных причин возрастающей сложности современных автомобилей являются стандарты выбросов .  Многие проблемы, с которыми сталкиваются автовладельцы (накопление углерода, засорение клапанов рециркуляции отработавших газов и сажевых фильтров, попадание вихревых заслонок в двигатель и т. д.), напрямую связаны с борьбой производителей автомобилей за соблюдение норм выбросов.

С электромобилями производителям не нужно беспокоиться о выбросах, потому что нет . Пусть электростанции и поставщики энергии беспокоятся о выбросах, и пусть автопроизводители разрабатывают автомобили, которые не ограничиваются нормами выбросов. Как вам лозунг кампании?

Следите за новостями об электромобилях.