9Мар

Двигатели gdi плюсы и минусы: Двигатели GDI — особенности, преимущества и недостатки

Содержание

GDI двигатель: плюсы и минусы

Опубликовано:

16.03.2016

Российские автомобилисты в 2000 году впервые столкнулись с таким понятием, как GDI двигатель. О его плюсах общественность узнала быстро, а вот с минусами столкнулись позже, когда соответствующие автомобили были приобретены и начались проблемы с силовым агрегатом, который прозвали «джедаем».

Как устроен этот силовой агрегат

Аббревиатура GDI расшифровывается Gasoline Direct Injection. Эти три слова таят в себе понятие о двигателе, в котором топливо впрыскивается непосредственным образом в цилиндры. Это единственный двигатель, в котором бензин не направляется в коллектор. Первым, кто начал производить подобные механизмы, была японская компания Mitsubishi. Её идею подхватили в Toyota, Nissan и BOSCH.

Возьмём для сравнения обычный силовой агрегат инжекторного типа с коллекторной системой подготовки топлива. В таких двигателях в цилиндры поступает заранее подготовленная смесь бензина и воздуха, которая формируется в коллекторе. В этом отделе имеются форсунки, работа которых находится на контроле у электронной системы. Двигатель GDI работает по другой схеме. Здесь также имеется форсунка, но направлена она в сторону камеры горения. Впускные клапаны пропускают через себя только потоки воздуха, которые в цилиндрах встречаются с топливом.

За однородность топливной смеси следит электронный блок. Он имеет сложную конструкцию и серьёзное программное обеспечение. Эта система рассчитана на активизацию нескольких рабочих циклов. Топливо, попадая в двигатель, переходит в состояние тумана и именно в таком виде смешивается с воздухом. На этом плюсы рассматриваемого двигателя не заканчиваются, равно как и минусы.

Привлекательные и положительные моменты

Чтобы найти плюсы, которые могли сделать двигатель GDI привлекательным для покупки, пришлось сильно постараться. Получилось их немного:

  1. Качественная работа мотора на обеднённой топливной смеси.
  2. Передвижение в условиях города сопровождается низким расходом топлива. Эти плюсы хорошо ощущаются при стоянии в пробках, когда двигатель работает на холостых оборотах. В таком режиме бензин расходуется на 25% меньше. При скоростных режимах эта экономия теряет свою актуальность.
  3. Высокая мощность и большие показатели тяги.
В двигателе впрыск топлива осуществляется непосредственно в камеру сгорания

Негативные особенности

Если плюсы нам приходилось буквально «высасывать из пальца», то проблемы двигателя GDI находятся на поверхности, они очевидны и настолько серьёзны, что игнорировать их не получится.

  1. Выбор топлива.

Начать стоит с высокой требовательности относительно качества топлива. Эти минусы самые существенные для каждого россиянина, который в силу обстоятельств вынужден пользоваться не самым качественным бензином. В идеале необходимо использовать бензин, октановое число которого превышает отметку 101. Для России такое топливо недоступно, использование 98-го бензина, пусть даже самого качественного, приведёт к тому, что двигатель довольно быстро выйдет из строя. Не позволительно использование топлива с искусственно увеличенным октановым числом за счёт присадок, добавок и очистителей. Автомобиль оповестит своего владельца про использование ненадлежащего бензина вибрациями кузова, которые мимо внимания точно не пройдут. Минусы не заканчиваются на проблемах с выбором топлива.

У бензина, который можно использовать для GDI двигателя, октановое число должно превышать отметку 101
  1. Форсунки.

Форсунки доставляют немало проблем автовладельцу. Они устанавливаются непосредственно на цилиндры, внутри которых создаётся давление. Обычные модели форсунок не выдержат таких условий работы. Казалось бы, можно купить новую деталь, установить её и продолжать эксплуатацию авто. Такое решение невозможно, поскольку форсунки не поддаются разборке, их нельзя прочистить и реанимировать, а купить можно только в цельном виде. Такие минусы в работе агрегата приносят неудобства водителям и приумножают расходы на эксплуатацию GDI. Не стоит надеяться на низкую стоимость форсунок. Здесь водителя также ждёт неприятная новость.

Рабочий потенциал форсунок, которые созданы для работы в условиях повышенного давления, не радует своей длительностью. Минусы нарастают, как снежный ком, а мы ещё не подобрались к последнему пункту.

  1. Воздухопропускной фильтр и гидрокомпенсаторы.

Приобретая двигатель GDI, морально подготовьте себя к частому обслуживанию воздушного фильтра. Гидрокомпенсаторы будут напоминать о себе стучанием. Даже после прокачки или полноценной замены этих элементов проблема возникнет вновь после короткого времени. Такое поведение агрегата GDI сложно объяснить, адекватная причина до сих не найдена.

Обзор получился разгромным, с негативным оттенком. Минусы имеются в каждом двигателе, но не такие существенные, как в случае с «джедаем». Конструкторы продолжают работать над усовершенствованием этого автомобильного механизма, пытаясь недостатки превратить в плюсы. Мы не теряем надежды, что в ближайшем будущем их работа принесёт положительные результаты и каждый российский водитель сможет без опасений купить автомобиль с двигателем GDI, в котором будут одни плюсы.

принцип работы, плюсы и минусы мотора

Люди, которые не связаны с вождением автомобиля, не знают ничего о GDI двигателях, его плюсах и минусах. Особенно затруднителен момент выбора автомобиля, когда человек сталкивается с его покупкой и встречает такой двигатель. Начинаются сомнения, брать ли такую машину или нет.

Возникающие колебания, параллельно подкрепляют споры и отзывы, которые прописываются на форумах. Человек, не сталкивающийся с моторами GDI и не имеющий ни малейшего представления о них, начинает опасаться за будущую покупку. Мало ли придется столкнуться с внештатной работой моторного узла, либо увеличить ремонтные расходы, либо часто обращаться в автомастерскую.

Поэтому, чтобы сделать правильный выбор, мы расскажем о том, что такое GDI мотор и какие у него плюсы и минусы. В этой статье мы учли мнения всех категорий водителей: профессионалов и любителей.

Особенности мотора и модификации

Двигатель, с аббревиатурой GDI (Gasoline Direct Injection), работает по принципу того, что топливо распределяется сразу по цилиндрам. В других двигателях, все построено по-другому, топливо впрыскивается сначала во впускной коллектор. Двигатели GDI используют только японские концерны, Mitsubishi, Toyota, Nissan.

Теперь остановимся на автомобилях с двигателем GDI. Первое с чего стоит начать, это топливо. Двигатель любит чистое топливо, с высоким октановым числом. Это можно рассматривать, как рекомендацию, которой следует придерживаться.

Категорически нельзя использовать этилированный бензин. Применяйте присадки, всевозможные очистители топлива и «повышатели» октанового числа. Использовать разрешается, но злоупотреблять не стоит. Это происходит потому, что принцип работы топливных насосов высокого давления (далее ТНВД) построен сложно.

Существует несколько модификаций двигателей GDI и каждый из них построен по-разному. Например, в одном двигателе принцип «сжимания и нагнетании топлива» включает участие только мембранного клапана.

Это уже другой двигатель у которого схема работы может быть уже по другому. Там могут быть задействованы 7 небольших плунжеров. Принцип работы схож с пистолетной обоймой и сложную механическую схему.

Эти модификации двигателей имеют одну схожую особенность. Все детали: мембранный клапан, плунжера являются высокоточными деталями. Их максимально качественно обрабатывают.

Совет

А теперь смотрите, что может произойти, если будете использовать некачественные виды топлива, либо подозрительные примеси в движках GDI. Через какое-то время ТНВД «сядет», что не будет давать нужного давления. Конструкторы предусмотрели этот момент и включили несколько ступеней для очистки топлива.

Начальная очистка производится при попадании топлива в ТНВД, где установлена «сеточка», которая производит первоначальную очистку.

Следующая очистка происходит непосредственно в топливном фильтре. Он находится на каждом автомобиле и располагается по-разному: у кого-то под днищем, у кого-то прямо в топливном баке.

Далее, очистка осуществляется тогда, когда топливо поступает в ТНВД, на подступах к которому установлена «сеточка-стакан».

Последняя очистка производится при обратном возвращении топлива, когда оно снова попадает в ТНВД и проходит через всю его конструкцию. На выходе мы опять имеем сеточку-стакан, которая производит очистку.

Все эти степени очистки являются отличным вариантом для любого вида топлива, кроме нашего.
Если мощность мотора и приемистость понизились, то не оставляйте этот факт без внимания. Значит, с двигателем происходит что-то не то.

Через определенное время автомобиль просто может перестать заводиться. Поэтому, незамедлительно выдвигайтесь на ближайшее СТО, которое специализируется на моторах с такими ТНВД. Попытайтесь решить вопрос еще на начальном этапе. Таким образом, можно продлить срок службы двигателя.

Выявление неисправности ТНВД

Чтобы определить проблему ТНВД и убедиться в его «виновности» стоит применить методику, которая включает в себя несколько пунктов:

Первый шаг: Начинаем с проверки электроники, в процессе которой считываем DTC. Должны сразу отметить тот факт, что на ТНВД двигателя установлен лишь электромагнитный клапан. Это все, что имеется из электроники на агрегате. Клапан «запирает» топливо.

Электроника на двигателях достаточно продвинутая и чувствительная. Много различных экспериментов проводили с ней, на которых она показывала себя с безупречной стороны.

Cистема GDI вызывает только уважение, но в ней есть особенность. Если ухудшаются параметры внутри ТНВД, то система на изменения давления горючего не реагирует. Здесь мы рассматриваем варианты износа от использования некачественного топлива. Следовательно, переходим к следующему шагу.

Шаг 2: Теперь убедитесь, что исправен электромагнитный клапан. Если с его работой проблем не обнаружено, переходим дальше.

Шаг 3: Замерьте давление ТНВД на «выходе». Нормально давление составит 40 — 50 кгсм2. Если прибор показывает результат в этом диапазоне, значит, все хорошо. Приобретая авто с мотором GDI, будьте готовы к тому, что Российское топливо им не подходит.

Если Вы приобрели, либо окончательно остановили выбор на GDI, то проводите полную очистку ТНВД каждые 2000-3000 километров. Доверить это лучше профессионалам.

Принцип работы

Теперь подробно рассмотрим, как работает данный тип двигателей.

По своей конструкции GDI схож с бензиновыми и дизельными моторами. Если брать цилиндр в отдельности, то он в себя включает форсунку, свечу зажигания. Благодаря форсунке горючее поступает в двух режимах.

В работе двигателя существует несколько режимов, которые напрямую зависят от многих показателей: скорости, темпа езды, эксплуатации автомобиля. Первый режим — работа на сверхбедных смесях.  Автомобиль едет спокойно, скорость не превышает 120 км/ч.

В результате этого режима на выходе получаем устойчивость, надежность работы двигателя. Второй режим — работа на стехиометрической смеси. Тут уже рассматривается интенсивное движение, езда на высоких скоростях.

Третий режим производит уже сама система управления Gasoline Direct Injection, когда машина двигается с маленькой скоростью, а затем резко вжимаете газ. Здесь происходит повышение момента двигателя.

Что в итоге? А то, что при первом режиме мотор будет работать устойчивей. Мощности будет выдавать больше, топлива расходовать меньше. Этот режим наиболее экологический, по сравнению с другими бензиновыми агрегатами.

Поделитесь информацией с друзьями:


Давайте будем откровенны! Общие проблемы обслуживания систем GDi

Несмотря на дебют в середине 1950-х годов, система непосредственного впрыска (GDi) только недавно стала популярной, поскольку производители транспортных средств ищут более эффективные способы обеспечения соответствия все более строгим нормам, касающимся выбросов. Благодаря впрыску топлива под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания, инновационная система улучшает распыление и распределение топлива, обеспечивая снижение выбросов CO2, расхода топлива и улучшение характеристик двигателя.
 
Так почему же технология с таким большим количеством положительных качеств не использовалась раньше? Все просто! Как и у многих вещей, у нее есть как плюсы, так и минусы. В случае GDi это также означает ряд общих проблем, связанных с обслуживанием, таких как образование нагара, испарение масла и раннее зажигание на низких оборотах. В этой статье мы подробнее расскажем об этих проблемах, и что самое главное, о том, как мы можем помочь вам преодолеть их?

  • Разжижение картерного масла топливом
    . Поскольку форсунки расположены внутри камеры сгорания, топливный факел может проходить сквозь кольца, вниз по дальней стенке цилиндра и попадать в поддон картера, загрязняя масло и влияя на его вязкость. Это может стать причиной таких проблем, как повышенный износ поршней, колец и цилиндров, снижение защиты от образования нагара, более высокий расход масла и более быстрое его окисление.
  • Масляные пары.  Повышенная температура и повышенное давление в двигателях с системой GDi могут ускорять испарение масла. Масляные пары, проходящие через более холодные области двигателя, такие как впускные клапаны, поршневая головка и каталитическая система, могут привести к образованию нагара и образованию капель масла. Поскольку, в отличие от двигателей с системами распределенного впрыска топлива, эти капли не смываются топливом, они могут покрывать клапан и запекаться на нем, снижая производительность двигателя.
  • Испарение масла. Повышенная температура в картере может также привести к испарению части масла, что означает, что топливо может стать более обогащенным. Как и в случае разжижения картерного масла топливом, это влияет на вязкость масла, ускоряет износ основных компонентов и сокращает срок службы масла. 
  • Образование нагара. Опять же, поскольку топливо больше не проходит сквозь клапаны и не очищает их, это может привести к образованию нагара как на инжекторах, так и на клапанах, вследствие чего ограничивается подача топлива и воздуха в цилиндры. Со временем образовавшийся нагар может ухудшать работу двигателя, что будет выражаться в снижении его мощности и повышении расхода топлива. 
  • Раннее зажигание на низких оборотах. Для краткости это явление называется LSPI. Обычно оно происходит на низкой скорости при высокой нагрузке.  Появление LSPI обусловлено попаданием капель топлива в камеру сгорания и их воспламенением до появления искры. Это нарушение нормального цикла сгорания топлива может стать причиной повышения давления в двигателе, что приведет к появлению детонации и с высокой долей вероятности к серьезным внутренним повреждениям. 

Поскольку эти проблемы могут возникать всего через 5000 километров пробега, диагностика и устранение подобных неисправностей на ранней стадии имеет важное значение. В противном случае они повлияют не только на эксплуатационные характеристики автомобиля и расход топлива, но и, если не обращать на них достаточно длительное время, к серьезному повреждению двигателя, что потребует длительного и дорогостоящего ремонта.

Хорошая новость заключается в том, что, как ведущий поставщик оригинальных систем GDi, мы понимаем всю сложность техобслуживания и ремонта этих чрезвычайно сложных систем, работающих под очень высоким давлением. И наряду с оригинальными деталями мы предоставляем инструменты и практические наработки, которые вам понадобятся для устранения этих проблем задолго до того, как они будут предоставлять большую опасность для двигателя.

Наш однодневный учебный курс, например, охватывает ключевые темы, такие как основные сведения о системе GDi, работа ее компонентов и диагностика, режимы работы топливной системы, тестирование и измерение давления топлива, а также распространенные неисправности, и сформирует у вас навыки безопасной и быстрой работы с этими системами и заблаговременного выявления любых проблем.

Для выполнения более глубокой диагностики и ремонта мы также предлагаем широкий ассортимент диагностического и испытательного оборудования. В него входит наш диагностический сканер серии DS , позволяющий считывать коды ЭБУ и активировать механизмы управления, диагностический комплект для контуров высокого давления HD3000,  мультисистемный универсальный тестер для контуров низкого давления LP35, и набор для тестирования электронных форсунок, позволяющий проверять индуктивность, сопротивление и изоляцию форсунок.

Совсем недавно мы также запустили производство испытательного прибора Hartridge Excalibur GDi Master, позволяющего тестировать как системы GDi, так и системы распределенного впрыска (PFi) всего за пять минут. Используя дополнительное оборудование для ультразвуковой очистки, вы сможете удалять даже самый стойкий нагар.

Таким образом, хотя эти распространенные проблемы обслуживания отчасти и повлияли на медленное внедрение этой системы автопроизводителями, абсолютно нет причин, по которым они должны замедлить ваш выход на этот рынок! Благодаря необходимым деталям, инструментам и знаниям от эксперта в области производства оригинального оборудования, такого как Delphi Technologies, вы сможете получать свою долю прибыли в одной из самых быстрорастущих и наиболее прибыльных областей ремонта автомобилей на сегодняшний день.

плюсы и минусы двигателей GDI, что это такое

Gasoline Direct Injection, или же более распространенная аббревиатура GDI, скрывает под собой инжекторную систему подачи топлива для бензиновых двигателей с непосредственным (прямым) впрыском топлива. Конструкция устройств у разных производителей идет под разными аббревиатурами. Mitsubishi (а также KIA и Hyndai) дали название GDI, Volkswagen – FSI, Ford – Ecoboost, Toyota – 4D, Mercedes, BMW и некоторые другие скрывают понятие «непосредственный впрыск» в индексе двигателя. При таких системах подачи топливные форсунки вставлены в головку блока цилиндров, и распыление происходит сразу в каждую камеру сгорания, минуя впускной коллектор и впускные клапана. Топливо подается под большим давлением в цилиндр, чему способствует топливный насос высокого давления (ТНВД).

Отличия и особенности работы двигателей GDI прямого впрыска топлива

По факту мы имеем некий симбиоз дизельного и бензинового двигателей в одном. От дизеля GDI унаследовал систему впрыска и ТНВД, от бензина – сам тип топлива и свечи зажигания. Родоначальником моторов GDI стала компания Mitsubishi, когда в 1995 году был представлен Mitsubishi Galant 1.8 GDI. Сегодняшний двигатель с непосредственным впрыском. Это сложная система механизмов и электронных блоков по характеру и звукам в работе, напоминающим дизель.

Двигатель с непосредственным впрыском топлива явился миру гораздо раньше. В 1950-х годах такие моторы использовал Daimler-Benz на своих гоночных машинах, позже в гражданских, а в авиации они присутствовали еще в начале 1940-х годов.

Как устроен этот силовой агрегат

Аббревиатура GDI расшифровывается Gasoline Direct Injection. Эти три слова таят в себе понятие о двигателе, в котором топливо впрыскивается непосредственным образом в цилиндры. Это единственный двигатель, в котором бензин не направляется в коллектор. Первым, кто начал производить подобные механизмы, была японская компания Mitsubishi. Её идею подхватили в Toyota, Nissan и BOSCH.

Возьмём для сравнения обычный силовой агрегат инжекторного типа с коллекторной системой подготовки топлива. В таких двигателях в цилиндры поступает заранее подготовленная смесь бензина и воздуха, которая формируется в коллекторе. В этом отделе имеются форсунки, работа которых находится на контроле у электронной системы. Двигатель GDI работает по другой схеме. Здесь также имеется форсунка, но направлена она в сторону камеры горения. Впускные клапаны пропускают через себя только потоки воздуха, которые в цилиндрах встречаются с топливом.

За однородность топливной смеси следит электронный блок. Он имеет сложную конструкцию и серьёзное программное обеспечение. Эта система рассчитана на активизацию нескольких рабочих циклов. Топливо, попадая в двигатель, переходит в состояние тумана и именно в таком виде смешивается с воздухом. На этом плюсы рассматриваемого двигателя не заканчиваются, равно как и минусы.


Различия (разновидности) двигателей GDI. Марки автомобилей, где используется GDI

Предпосылки создания и массового перехода большинства ведущих автопроизводителей на системы впрыска, аналогичных GDI, были достаточно предсказуемы. Экологические нормы, требующие усовершенствования систем выхлопа отработанных газов, а также глобальная задача по созданию экономичных двигателей.

В двигателях GDI реализованы несколько типов смесеобразования топливовоздушной смеси. Это позволило выполнить задачи по экономии топлива, более полному сгоранию смеси и дополнительно увеличить мощность. В совокупности такой двигатель получился благодаря доработанной системе прямого впрыска, где немалую роль играет электронная начинка. Блок управления через датчики, раскиданные по системе, оперативно реагирует на малейшие изменения поведения автомобиля и подстраивает работу топливной системы под необходимые требования водителя.

Преимущества (плюсы) двигателей GDI

  • Особенностью двигателей с непосредственным впрыском является возможность работы в нескольких видах смесеобразования. Это является неоспоримым плюсом, так как многообразие в данном виде процедуры дает максимальную эффективность использования топлива. При исправно работающей системе непосредственного впрыска мы получим экономию топлива за счет режима работы на сверхобедненной смеси, причем без потери мощности.
  • В двигателях GDI присутствует увеличенная степень сжатия топливовоздушной смеси. Это помогает избежать калильного зажигания и детонации, и таким образом, увеличивается ресурс.
  • Также к положительным моментам двигателя с непосредственным впрыском GDI нужно отнести существенное снижение выброса в атмосферу углекислого газа и других вредных веществ. Это достигается за счет многослойного смесеобразования, которое обеспечивает более полное сгорание смеси, что дополнительно влияет на мощность двигателя.

Система GDI в результате работы обеспечивает несколько видов смесеобразования:

  • послойное;
  • стехиометрическое гомогенное;
  • гомогенное.

Такое многообразие делает работу двигателя экономичной, обеспечивает лучшее качество образования смеси, ее полное сгорание, увеличение мощности, уменьшение вредных выбросов.

Недостатки (минусы) двигателей GDI

Описание двигателей GDI было бы не полным без упоминания отрицательных моментов ах эксплуатации.

  • Главный минус связан со сложностями системы впуска и подачи топлива. В таком варианте впрыска, двигатель GDI становится крайне чувствительным к качеству используемого топлива. В итоге проблема закоксовывания форсунок становится актуальной для водителя. Она вызовет потерю мощности и увеличение расхода топлива.
  • Также в минусы можно отнести сложность обслуживания и стоимость ремонта, замены деталей и агрегатов топливной системы, поэтому важным моментом является контроль за состоянием топливной системы автомобиля.
  • Дополнительно, двигатели GDI и другие с непосредственным впрыском топлива, выбрасывают большее количество сажевых частиц, чем устройства с впрыском MPI (распределенным, в коллектор), что вынуждает ставить сажевые фильтры в последних поколениях моторов.
  • Также, двигатели GDI склонны к нагарообразованию во впускном коллекторе и на клапанах при пробеге более 100 тысяч километров, что вынуждает владельцев обращаться в сервис для очистки.

В обслуживании двигатель GDI дороже, но рабочие характеристики перекрывают этот минус. Тем более, есть средства, помогающие повысить ресурс капризных деталей и узлов.

Какие двигатели устанавливались

Так как у модели имелось большое количество модификаций, соответственно они зачастую комплектовались разными моторами. Это позволило добиться наиболее эффективной разбивки по показателям. Всего в линейке на два поколения 7 двигателей, причем 2 из них имеют еще и турбированную версию.

Для начала стоит рассмотреть основные характеристики ДВС, устанавливаемых на Kia Ceed. Для удобства сведем все моторы в одну таблицу.

G4FC G4FA G4FJ турбо G4FD D4FB D4EA-F G4GC
Объем двигателя, куб.см 1591 1396 1591 1591 1582 1991 1975
Максимальная мощность, л.с. 122 — 135 100 — 109 177 — 204 124 — 140 117 — 136 140 134 — 143
Максимальная мощность, л.с. (кВт) при об./мин. 122 (90) / 6200 122 (90) / 6300 124 (91) / 6300 125 (92) / 6300 126 (93) / 6300 132 (97) / 6300 135 (99) / 6300 100 (74) / 5500 100 (74) / 6000 105 (77) / 6300 107 (79) / 6300 109 (80) / 6200 177 (130) / 5000 177 (130) / 5500 186 (137) / 5500 204 (150) / 6000 124 (91) / 6300 129 (95) / 6300 130 (96) / 6300 132 (97) / 6300 135 (99) / 6300 117 (86) / 4000 128 (94) / 4000 136 (100) / 4000 140 (103) / 4000 134 (99) / 6000 137 (101) / 6000 138 (101) / 6000 140 (103) / 6000 141 (104) / 6000
Максимальный крутящий момент, Н*м (кг*м) при об./мин. 151 (15) / 4850 154 (16) / 5200 156 (16) / 4200 156 (16) / 4300 157 (16) / 4850 158 (16) / 4850 164 (17) / 4850 134 (14) / 4000 135 (14) / 5000 137 (14) / 4200 137 (14) / 5000 264 (27) / 4000 264 (27) / 4500 265 (27) / 4500 152 (16) / 4850 157 (16) / 4850 161 (16) / 4850 164 (17) / 4850 260 (27) / 2000 260 (27) / 2750 305 (31) / 2500 176 (18) / 4500 180 (18) / 4600 182 (19) / 4500 184 (19) / 4500 186 (19) / 4500 186 (19) / 4600 190 (19) / 4600
164 (17) / 4850 190 (19) / 4600
Используемое топливо Бензин АИ-92 Бензин АИ-95 Бензин АИ-95, Бензин АИ-92 Бензин Regular (АИ-92, АИ-95) Бензин АИ-95 Бензин Regular (АИ-92, АИ-95) Бензин АИ-95 Дизельное топливо Дизельное топливо Бензин АИ-92 Бензин АИ-95
Расход топлива, л/100 км 5.9 — 7.5 5.9 — 6.6 7.9 — 8.4 5.7 — 8.2 4.8 5.8 7.8 — 10.7
Тип двигателя 4-цилиндровый рядный, 16 клапанов 16 клапанов 4-цилиндровый рядный, рядный 4-цилиндровый Рядный 4-цилиндровый, рядный 4-цилиндровый ,Рядный 4-цилиндровый, рядный
Доп. информация о двигателе CVVT CVVT DOHC T-GDI DOHC CVVT DOHC DOHC, дизель CVVT
Выброс CO2, г/км 140 — 166 132 — 149 165 — 175 147 — 192 118 — 161 118 — 161 170 — 184
Диаметр цилиндра, мм 77 77 77 77 77.2 83 82 — 85
Количество клапанов на цилиндр 4 4 4 4 4 4 4
Привод клапанов DOHC, 16-клапанный 16-клапанный, DOHC, DOHC, 16-клапанный DOHC, 16-клапанный DOHC, 16-клапанный DOHC, 16-клапанный DOHC, 16-клапанный
Нагнетатель нет нет да Нет/да Нет/да да нет
Степень сжатия 10.5 10.6 10.5 10.5 17.3 17.3 10.1
Ход поршня, мм 85.44 74.99 74.99 85.4 84.5 92 88 — 93.5

Профилактика неисправностей моторов GDI

Профилактика – простое решение для владельца автомобиля с системой непосредственного впрыска двигателя GDI или аналогичными системами. Как мы уже писали выше, качество топлива будет играть основную роль. Понятно, что без лабораторных исследований судить о качестве этой составляющей невозможно, поэтому в качестве профилактических мер и защиты топливной системы от возникающих проблем могут помочь топливные присадки.

Компания Liqui Moly – один из мировых лидеров в производстве автохимии рекомендует для поддержания необходимого уровня смазывающих и очищающих присадок в используемом топливе применять Langzeit Injection Reiniger, артикул 7568. Постоянное применение присадки значительно снизит риск возникновения поломок связанных с топливом. Пакеты присадок, поднимающие смазывающие свойства топлива, надежно защитят топливную аппаратуру от скорого износа.

Для лечения и профилактики загрязнений форсунок также есть надежное средство, артикул 7554 очиститель систем непосредственного впрыска топлива Direkt Injection Reiniger. Заменяет стендовую очистку форсунок, работает по нагару, смолам. Немаловажный момент, что топливные присадки Liqui Moly начинают работать в системе при повышении температуры, то есть именно там, где чаще всего нужна очистка, а в баке происходит только смешивание с топливом.

Обзор автомобиля

Производится этот автомобиль начиная с 2006 года. Впервые прототип показали на автосалоне в Женеве, произошло это весной 2006 года. Осенью того же года в Париже представили окончательную версию, которая и стала серийной.

Производились первые автомобили в Словакии на заводе, размещенном в городе Жилин. Разрабатывалась модель непосредственно для Европы, поэтому производство изначально планировалось только в Словакии. Сразу была начата сборка практически всей линейки, кабриолет добавили в 2008 году.

С 2007 года автомобиль производится и в России. Процесс наладили на в Калининградской области.

Обратите внимание, что первое поколение делит с Hyundai i30 одну платформу. Поэтому, у них одинаковые двигатели, а также КПП. Этот факт иногда сбивает водителей с толку, когда им в магазинах предлагают купить комплектующие, которые предназначены для Хендай.

В 2009 году модель немного обновили. Но, это коснулось в основном салона и экстерьера. Поэтому, в рамках данной статьи особенности рестайлинговых автомобилей первого поколения рассматривать не будем.

Итог

Двигатели GDI были одними из первопроходцев систем непосредственного впрыска топлива. Обладая очевидными преимуществами, такие моторы требуют специального профилактического ухода. В первую очередь, это уход за форсунками. Наиболее простым способом является использование присадок в топливную систему. Производя профилактический уход за топливной системой автомобилей с двигателями GDI, автовладелец может продлить его ресурс и наслаждаться повышенной мощностью и динамикой.

Автопроизводители не стоят на месте, развитие и усовершенствование двигателей с системами непосредственного впрыска продолжается. Уже представлены автомобили с моторами T-GDI, но это уже другой рассказ.

плюсы и минусы двигателей GDI, что это такое


Gasoline Direct Injection, или же более распространенная аббревиатура GDI, скрывает под собой инжекторную систему подачи топлива для бензиновых двигателей с непосредственным (прямым) впрыском топлива. Конструкция устройств у разных производителей идет под разными аббревиатурами. Mitsubishi (а также KIA и Hyndai) дали название GDI, Volkswagen – FSI, Ford – Ecoboost, Toyota – 4D, Mercedes, BMW и некоторые другие скрывают понятие «непосредственный впрыск» в индексе двигателя. При таких системах подачи топливные форсунки вставлены в головку блока цилиндров, и распыление происходит сразу в каждую камеру сгорания, минуя впускной коллектор и впускные клапана. Топливо подается под большим давлением в цилиндр, чему способствует топливный насос высокого давления (ТНВД).

Отличия и особенности работы двигателей GDI прямого впрыска топлива

По факту мы имеем некий симбиоз дизельного и бензинового двигателей в одном. От дизеля GDI унаследовал систему впрыска и ТНВД, от бензина – сам тип топлива и свечи зажигания. Родоначальником моторов GDI стала компания Mitsubishi, когда в 1995 году был представлен Mitsubishi Galant 1.8 GDI. Сегодняшний двигатель с непосредственным впрыском. Это сложная система механизмов и электронных блоков по характеру и звукам в работе, напоминающим дизель.

Двигатель с непосредственным впрыском топлива явился миру гораздо раньше. В 1950-х годах такие моторы использовал Daimler-Benz на своих гоночных машинах, позже в гражданских, а в авиации они присутствовали еще в начале 1940-х годов.

Главные недостатки

Минусы двигателей с прямым впрыском связаны с использованием более сложной системы впуска, в состав которой входит и топливный насос высокого давления, похожий на аналогичную конструкцию в дизельном силовом агрегате. Применение таких агрегатов приводит к тому, что двигатель GDI становится чувствительным к качеству топлива. Это касается не только содержания твёрдых частиц, но также наличия в горючем соединений серы, железа, фосфора и многих других минералов. Минусы проявляются в частых поломках мотора при заправке некачественным топливом.

Схема системы питания двигателя GDI

Кроме того, проблемы двигателей с непосредственным впрыском связаны и с тем, что в них применяются очень специфические технологические решения, которые пока знакомы лишь немногим специалистам сервисных центров. За счёт этого отремонтировать двигатель GDI не так просто, как обычный агрегат с распределённым впрыском. Минусы этих двигателей могут быть связаны и с упомянутой в теоретической части двухступенчатой системой подачи топлива. Практически у каждого производителя есть свои специфические поломки:

  • Моторы Toyota и Lexus с непосредственным впрыском страдают от поломки клапанов двухступенчатого насоса, приводимого распредвалом. В результате бензин поступает в картер двигателя, что приводит к его непоправимым поломкам в течение 1–2 дней;
  • Двигатели Mitsubishi оснащаются двумя различными насосами — низкого и высокого давления. Второй узел достаточно часто забивается твёрдыми частицами, содержащимися в некачественном топливе. В результате мотор может отлично работать на холостых и низких оборотах, но глохнуть при нажатии на педаль газа;
  • В двигателях Cadillac применяются пьезофорсунки с особым напылением. При длительной работе на топливе с высоким содержанием серы они разрушаются, что приводит к необходимости ремонта стоимостью в 1500–2000 долларов.

Пьезофорсунка двигателя GDI

Рекомендуем: Как снять и открутить шкив коленвала?

Минусы могут заключаться и в малой распространённости запчастей к таким двигателям — очень часто их приходится ожидать в течение 2–3 недель, что приводит к длительным простоям автомобиля. Поэтому, приобретая машину с прямым впрыском топлива, стоит серьёзно задуматься о вопросах её ремонта, а также о необходимости заправки качественным топливом на фирменных АЗС.

Различия (разновидности) двигателей GDI. Марки автомобилей, где используется GDI

Предпосылки создания и массового перехода большинства ведущих автопроизводителей на системы впрыска, аналогичных GDI, были достаточно предсказуемы. Экологические нормы, требующие усовершенствования систем выхлопа отработанных газов, а также глобальная задача по созданию экономичных двигателей.

В двигателях GDI реализованы несколько типов смесеобразования топливовоздушной смеси. Это позволило выполнить задачи по экономии топлива, более полному сгоранию смеси и дополнительно увеличить мощность. В совокупности такой двигатель получился благодаря доработанной системе прямого впрыска, где немалую роль играет электронная начинка. Блок управления через датчики, раскиданные по системе, оперативно реагирует на малейшие изменения поведения автомобиля и подстраивает работу топливной системы под необходимые требования водителя.

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.

Преимущества (плюсы) двигателей GDI

  • Особенностью двигателей с непосредственным впрыском является возможность работы в нескольких видах смесеобразования. Это является неоспоримым плюсом, так как многообразие в данном виде процедуры дает максимальную эффективность использования топлива. При исправно работающей системе непосредственного впрыска мы получим экономию топлива за счет режима работы на сверхобедненной смеси, причем без потери мощности.
  • В двигателях GDI присутствует увеличенная степень сжатия топливовоздушной смеси. Это помогает избежать калильного зажигания и детонации, и таким образом, увеличивается ресурс.
  • Также к положительным моментам двигателя с непосредственным впрыском GDI нужно отнести существенное снижение выброса в атмосферу углекислого газа и других вредных веществ. Это достигается за счет многослойного смесеобразования, которое обеспечивает более полное сгорание смеси, что дополнительно влияет на мощность двигателя.

Система GDI в результате работы обеспечивает несколько видов смесеобразования:

  • послойное;
  • стехиометрическое гомогенное;
  • гомогенное.

Такое многообразие делает работу двигателя экономичной, обеспечивает лучшее качество образования смеси, ее полное сгорание, увеличение мощности, уменьшение вредных выбросов.

Двигатель GDI: принципиальные особенности.

От дизельного мотора GTI получил топливный насос высокого давления, который способен подавать на инжекторы камеры сгорания топливо под давлением порядка 5 Мпа и принцип впрыска топлива на завершающем этапе сжатия. Здесь же стоит отметить и увеличенную степень сжатия в цилиндрах, которая не свойственна для обычных бензиновых ДВС.

От бензинового же двигателя GTI получил в первую очередь сам тип применяемого топлива – бензин, а еще свечи зажигания.

Как следствие синтеза этих двух систем, GTI обрел следующие режимы работы.

Недостатки (минусы) двигателей GDI

Описание двигателей GDI было бы не полным без упоминания отрицательных моментов ах эксплуатации.

  • Главный минус связан со сложностями системы впуска и подачи топлива. В таком варианте впрыска, двигатель GDI становится крайне чувствительным к качеству используемого топлива. В итоге проблема закоксовывания форсунок становится актуальной для водителя. Она вызовет потерю мощности и увеличение расхода топлива.
  • Также в минусы можно отнести сложность обслуживания и стоимость ремонта, замены деталей и агрегатов топливной системы, поэтому важным моментом является контроль за состоянием топливной системы автомобиля.
  • Дополнительно, двигатели GDI и другие с непосредственным впрыском топлива, выбрасывают большее количество сажевых частиц, чем устройства с впрыском MPI (распределенным, в коллектор), что вынуждает ставить сажевые фильтры в последних поколениях моторов.
  • Также, двигатели GDI склонны к нагарообразованию во впускном коллекторе и на клапанах при пробеге более 100 тысяч километров, что вынуждает владельцев обращаться в сервис для очистки.

В обслуживании двигатель GDI дороже, но рабочие характеристики перекрывают этот минус. Тем более, есть средства, помогающие повысить ресурс капризных деталей и узлов.

Принцип работы.

В повседневных размеренных городских поездках бедная топливная смесь поступает на последнем этапе сжатия и в последующем воспламеняется свечой зажигания. Такой режим работы на бедной смеси только при небольших нагрузках обусловлен тем, что обедненная топливовоздушная смесь при увеличенной степени сжатия может приводить к перегреву внутренних деталей цилиндра и таким нехорошим моментам, как калильное зажигание и детонация. Именно по этой причине в обычных бензиновых двигателях степень сжатия не превышает 12 единиц, в отличии от дизельных, где порядка 18.

При интенсивных городских и загородных скоростных поездках, не требующих резкого увеличения мощности, топливо в классической (стехиометрической) для бензинового двигателя смеси поступает на этапе впуска.

При необходимости резкого старта, GTI работает сразу в двух перечисленных режимах. Сначала, на этапе впуска, подается сверх обедненная смесь, которая не способна воспламениться от горячих элементов цилиндра (калильное зажигание), а на последнем этапе сжатия к ней подается дополнительная порция топлива, что в целом увеличивает отдачу мотора, но при этом исключает детонацию.

Профилактика неисправностей моторов GDI

Профилактика – простое решение для владельца автомобиля с системой непосредственного впрыска двигателя GDI или аналогичными системами. Как мы уже писали выше, качество топлива будет играть основную роль. Понятно, что без лабораторных исследований судить о качестве этой составляющей невозможно, поэтому в качестве профилактических мер и защиты топливной системы от возникающих проблем могут помочь топливные присадки.

Компания Liqui Moly – один из мировых лидеров в производстве автохимии рекомендует для поддержания необходимого уровня смазывающих и очищающих присадок в используемом топливе применять Langzeit Injection Reiniger, артикул 7568. Постоянное применение присадки значительно снизит риск возникновения поломок связанных с топливом. Пакеты присадок, поднимающие смазывающие свойства топлива, надежно защитят топливную аппаратуру от скорого износа.

Для лечения и профилактики загрязнений форсунок также есть надежное средство, артикул 7554 очиститель систем непосредственного впрыска топлива Direkt Injection Reiniger. Заменяет стендовую очистку форсунок, работает по нагару, смолам. Немаловажный момент, что топливные присадки Liqui Moly начинают работать в системе при повышении температуры, то есть именно там, где чаще всего нужна очистка, а в баке происходит только смешивание с топливом.

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.

Рекомендуем: Электролит для аккумуляторов

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.

Итог

Двигатели GDI были одними из первопроходцев систем непосредственного впрыска топлива. Обладая очевидными преимуществами, такие моторы требуют специального профилактического ухода. В первую очередь, это уход за форсунками. Наиболее простым способом является использование присадок в топливную систему. Производя профилактический уход за топливной системой автомобилей с двигателями GDI, автовладелец может продлить его ресурс и наслаждаться повышенной мощностью и динамикой.

Автопроизводители не стоят на месте, развитие и усовершенствование двигателей с системами непосредственного впрыска продолжается. Уже представлены автомобили с моторами T-GDI, но это уже другой рассказ.

Привлекательные и положительные моменты

Чтобы найти плюсы, которые могли сделать двигатель GDI привлекательным для покупки, пришлось сильно постараться. Получилось их немного:

  1. Качественная работа мотора на обеднённой топливной смеси.
  2. Передвижение в условиях города сопровождается низким расходом топлива. Эти плюсы хорошо ощущаются при стоянии в пробках, когда двигатель работает на холостых оборотах. В таком режиме бензин расходуется на 25% меньше. При скоростных режимах эта экономия теряет свою актуальность.
  3. Высокая мощность и большие показатели тяги.


В двигателе впрыск топлива осуществляется непосредственно в камеру сгорания

Негативные особенности

Если плюсы нам приходилось буквально «высасывать из пальца», то проблемы двигателя GDI находятся на поверхности, они очевидны и настолько серьёзны, что игнорировать их не получится.

  1. Выбор топлива.

Начать стоит с высокой требовательности относительно качества топлива. Эти минусы самые существенные для каждого россиянина, который в силу обстоятельств вынужден пользоваться не самым качественным бензином. В идеале необходимо использовать бензин, октановое число которого превышает отметку 101. Для России такое топливо недоступно, использование 98-го бензина, пусть даже самого качественного, приведёт к тому, что двигатель довольно быстро выйдет из строя. Не позволительно использование топлива с искусственно увеличенным октановым числом за счёт присадок, добавок и очистителей. Автомобиль оповестит своего владельца про использование ненадлежащего бензина вибрациями кузова, которые мимо внимания точно не пройдут. Минусы не заканчиваются на проблемах с выбором топлива.


У бензина, который можно использовать для GDI двигателя, октановое число должно превышать отметку 101
  1. Форсунки.

Форсунки доставляют немало проблем автовладельцу. Они устанавливаются непосредственно на цилиндры, внутри которых создаётся давление. Обычные модели форсунок не выдержат таких условий работы. Казалось бы, можно купить новую деталь, установить её и продолжать эксплуатацию авто. Такое решение невозможно, поскольку форсунки не поддаются разборке, их нельзя прочистить и реанимировать, а купить можно только в цельном виде. Такие минусы в работе агрегата приносят неудобства водителям и приумножают расходы на эксплуатацию GDI. Не стоит надеяться на низкую стоимость форсунок. Здесь водителя также ждёт неприятная новость.

Рабочий потенциал форсунок, которые созданы для работы в условиях повышенного давления, не радует своей длительностью. Минусы нарастают, как снежный ком, а мы ещё не подобрались к последнему пункту.

  1. Воздухопропускной фильтр и гидрокомпенсаторы.

Приобретая двигатель GDI, морально подготовьте себя к частому обслуживанию воздушного фильтра. Гидрокомпенсаторы будут напоминать о себе стучанием. Даже после прокачки или полноценной замены этих элементов проблема возникнет вновь после короткого времени. Такое поведение агрегата GDI сложно объяснить, адекватная причина до сих не найдена.

Обзор получился разгромным, с негативным оттенком. Минусы имеются в каждом двигателе, но не такие существенные, как в случае с «джедаем». Конструкторы продолжают работать над усовершенствованием этого автомобильного механизма, пытаясь недостатки превратить в плюсы. Мы не теряем надежды, что в ближайшем будущем их работа принесёт положительные результаты и каждый российский водитель сможет без опасений купить автомобиль с двигателем GDI, в котором будут одни плюсы.

принцип работы, плюсы и минусы мотора

Почти дизель

Что означает аббревиатура GDI, которую можно увидеть на моторе и кузове автомобиля японского производства? Расшифровывается это как: Gasoline Direct Injection, в переводе — бензиновый прямой впрыск. Англоязычная фонетика этого сокращения — ДжиДиАй, в России произносят как ГДИ, иногда ЖДИ.

Автомобилисты прозвали эти движки «джедаями». Впервые буквы GDI появились на автомобилях Mitsubishi Galant/Legnum в 1996 году. У других японских автопроизводителей свои обозначения прямого впрыска: у Toyota — D4, у Nissan — DI и Neo DI. Такая же картина и в Европе:

  • группа Volkswagen обозначает такие двигатели — FSI;
  • Daimler Chrysler — CGI;
  • Renault — IDE;
  • Ford — SCi.

Итак, GDI — это новый тип бензинового инжекторного двигателя с прямым или непосредственным впрыском (НВ), что одно и то же. Форсунки у них выходят непосредственно в камеру сгорания, а не во впускной коллектор, как при распределенном впрыске. Этим бензиновый агрегат напоминает дизель.

Основная идея заключается в том, чтобы заставить двигатель хотя бы часть времени работать на сверхобедненной топливовоздушной смеси с целью экономии топлива и сокращения количества вредных выбросов.

Теоретический аспект вопроса

В случае использования традиционного инжекторного двигателя, в цилиндры попадает уже готовая смесь из бензина и воздуха. При этом сам процесс смешивания происходит в элементе, что называется впускным коллектором.

Основное отличие GDI двигателя тесно связано с тем, что форсунки в движке направляются прямо в камеры сгорания. Как результат, топливо и воздух смешиваются в самих цилиндрах.

Для однородной смеси используется достаточно сложная электроника, которая способна работать в нескольких различных режимах.

Подобные моторы позволяют уменьшить соотношение между топливом и воздушной массой до 1:20 (традиционные инжекторные моторы предполагают соотношение 1:14).

Но подобный мотор не может все время функционировать исключительно в этом режиме, в силу чего его оснащают 2-ступенчатой системой подачи горючего.

Со всем этим и связаны особенности двигателей GDI. Сейчас же мы попробуем подробно расписать все достоинства таких устройств, а также опишем, с какими проблемами могут столкнуться владельцы транспортных средств с подобным движком.

Отличия в конструкции

Для того чтобы создать условия для подобного протекания рабочего процесса, бензин необходимо подавать внутрь цилиндра, находящегося под давлением такта сжатия. Поскольку традиционный насос, находящийся в бензобаке, неспособен преодолеть такое сопротивление, требуется применять дополнительный аппарат — топливный насос высокого давления (ТНВД).

Моторы с НВ имеют необычную форму головки поршня, обусловленную необходимостью придать подаваемой порции горючего строго рассчитанное вихреобразное движение.

В связи с тем, что двигатель с НВ, так же как и любой другой ДВС, не может постоянно работать при недостаточной концентрации смеси, эти моторы отличаются более сложной программой работы, обеспечивающей сочетание экономных и мощностных режимов смесеобразования. Наконец, двигатели GDI имеют 2 катализатора — иридиевый и платиновый.

Первый предназначен для накопления и выжигания окислов азота, образующихся при работе на супербедной топливовоздушной смеси, второй — для обычного смесеобразования.

Преимущества системы GDI

Как уже говорилось, двигатель GDI позволяет изменить соотношение топлива и воздушной смеси до 1:20. Таким образом, расход бензина сильно уменьшается во время езды как по городу, так и в смешанном цикле.

Согласно сведениям экспертов, установка подобных моторов позволяет сократить расход топлива во время езды по пробкам до 25 процентов. В то же время, на трассе для таких моторов требуется столько же горючего, как и для машин с обычным движком.

Еще одним преимуществом является то, что воздух и топливо смешиваются непосредственно в цилиндре. Смесь распределяется неравномерно, основное ее количество приближается к свече. При этом улучшенная электроника учитывает все нюансы процесса сгорания.

Также уменьшается объем нагара, что приводит к росту предельного срока эксплуатации силового агрегата, а масло, которое находится в движке, дольше сохраняет свои эксплуатационные свойства. Как результат, сильно снижается вероятность масляных закупорок.

Наконец, еще один плюс по достоинству оценят любители скорости и динамики. Тяга и мощность подобных движков увеличиваются на 10-15 процентов, если сравнивать с обычными моторами.

Возможность работать на обедненной смеси, при условии отсутствия больших нагрузок, а также пониженный расход топлива при эксплуатации в разных циклах (городской, смешанный). При длительной работе устройства на холостом ходу трата топлива снижается на 20-25%.

Преимуществом двигателя можно назвать также процесс образования смеси, происходящего в камере сгорания, благодаря чему и осуществляется экономичный расход горючего, малая токсичность выхлопных газов. Изменение образования смеси дает повышенную мощность тяги на 15-20%. Снижена возможность поломки двигателя в результате забивания масляных клапанов продуктами сгорания.

На скудном пайке

Прежде чем рассматривать режимы работы двигателя GDI, нужно немного вспомнить теорию. Смесь бензина с воздухом в цилиндре может воспламениться, только в том случае, когда имеет определенную концентрацию. Оптимальной величиной является 1 часть горючего на 14,7 частей воздуха (стехиометрический состав).

Максимальное количество воздуха на 1 объемную часть бензина в инжекторном двигателе не должно превышать 20 — 24 частей. Описываемые двигатели могут работать на сверхобедненной смеси (до 1:40). Как это можно объяснить?

Топливо в цилиндре после впрыска распределяется по объему неравномерно за счет отражения его от выемки в днище поршня, который в момент впрыска находится в крайнем верхнем положении (конец такта сжатия). Топливный факел имеет компактную форму и, отражаясь, образует обратный вихрь. При общей бедной смеси, в районе свечи зажигания она близка к стехиометрическому составу и успешно воспламеняется.

Затем пламя поджигает прилегающий слой, интенсивность горения увеличивается, и процесс охватывает весь объем цилиндра. Описанный режим — ULTPA LEAN COMBUSTION MODE называется еще послойным смесеобразованием или сгоранием и поддерживается программой ЭБУ при спокойном характере движения со скоростью до 100 — 120 км/час.

Недостатки системы GDI

В то же время, такая система является достаточно сложной, так что избежать определенных недостатков практически невозможно.

Использование такого узла приводит к тому, что мотор приобретает высокую чувствительность к качеству горючего. И это имеет отношение не только к твердым частицам, но также и к различным минералам, типа серы и железа минералам.

В результате, все это сказывается на частых неисправностях в случае регулярной заправки горючим плохого качества.

Также некоторые проблемы имеют отношение и к специфической конструкции подобных движков. Каждый бренд использует свои решения в ходе производства моторов такого типа.

При этом не все сотрудники сервисных центров хорошо разбираются в тонкостях устройства данных узлов. В результате, провести ремонт подобного мотора не так уж и легко.

У каждой торговой марки есть свои характерные неисправности GDI движков:

  • Мицубиси. Такие моторы комплектуются 2 разными насосами (с низким и высоким давлением). Последний часто забивают твердые частицы, которые содержит низкокачественное горючее. В итоге, мотор отлично функционирует на холостых оборотах, но может глохнуть при нажатии на газ;
  • Тойота и Лексус. Тут часто неисправности возникают с 2-ступенчатым насосом. Горючее может попадать в картер, что приводит к выходу из строя данного элемента;
  • Кадиллак. Производитель использует особые пьезофорсунки. Если в горючем содержится сера, данный элемент будет разрушаться. Стоимость его ремонта составляет в районе 1,5-2 тысяч долларов США.

Наконец, еще одним общим минусом выступает достаточно затрудненный доступ к запчастям для подобных моторов. Достаточно часто нужную деталь приходится ждать до одного месяца, так что машина будет подолгу простаивать.

Сложная система впуска принципиально схожа с дизельной силовой установкой в состав которой входит также ТНВД. Использование подобных устройств приводит к тому, что система GDI делается очень восприимчивой к качеству горючего. Минусы заключаются в возможных частых сбоях работы мотора, особенно при заправке топливом низкого качества.

GDI-двигатели плохо поддаются ремонту, по сравнению с устройствами со стандартным распределением впрыскивания топлива. Недостаток также заключается в малой распространенности запасных частей к подобным двигателям, их ожидание может занимать до 2-3 недель.

Двухразовое питание

К сожалению, для дальнейшего ускорения мощности оказывается недостаточно, и приходится обогащать смесь до обычного уровня (1:12 — 1:15). Смесь при этом является однородной (гомогенной) и образуется в результате впрыска топлива на такте впуска, когда поршень идет вниз, и топливный факел в форме широкого конуса заполняет весь раскрывающийся объем.

Отражения факела от поршня не происходит, и после обратного хода сжатия смесь поджигается. Этот режим — SUPERIOR OUTPUT MODE — активируется также при движении под нагрузкой, то есть, в тех случаях, когда требуется увеличение выдаваемой мощности.

В двигателях для европейского рынка присутствует и третий режим — TWO-STAGE MIXING (двухэтапное смесеобразование). Впрыск при этом производится дважды: на такте впуска и в конце хода сжатия.

Смысл заключается в том, что небольшая порция бензина, впрыснутая не первом этапе, охлаждает стенки цилиндра и способствует увеличению массового количества всасываемого воздуха, что позволяет пропорционально увеличить и подачу топлива на второй стадии впрыска (в конце такта сжатия).

Актуальны ли машины с таким двигателем

Конечно, моторы такого типа обладают повышенной тягой и мощностью, при этом они потребляют на порядок меньше горючего. С другой стороны, подобные машины также обладают и рядом минусов.

В то же время, многие производители учли эту проблему, так что адаптировали свои автомобили под отечественные условия эксплуатации.

Подобные машины обладают не столь внушительными преимуществами, как транспортные средства с традиционными двигателями GDI.

В то же время, они уже экономичнее и мощнее моделей без прямого впрыскивания, при этом ломаются адаптированные версии достаточно редко, так что угрозы для больших финансовых затрат тут не будет.

Кто портит воздух?

На холостом ходу (ХХ) мотор GDI работает также на двух режимах. Основным является Compression on Lean (обедненная смесь) — 625 — 650 об/мин. Однако постоянная работа на нем приводит к накапливанию в катализаторе высокотоксичного оксида азота (NO), что заметно по неприятному запаху из выхлопной трубы.

Чтобы выжечь это соединение, периодически включается режим STICH F/B (продувка). Обороты возрастают примерно до 750, на некоторых моделях — до 900.

По такому поведению мотора, работающего на ХХ, и можно распознать двигатель GDI. На исправном двигателе продувка кратковременно включается примерно через 4 минуты. Режим STICH F/B функционирует в свою очередь по двум вариантам: регулирование смесеобразования с учетом коррекции датчика кислорода (CLOSED LOOP) и нерегулируемый процесс (OPEN LOOP).

Стоит ли овчинка выделки?

Какие выгоды сулит новый двигатель с НВ, в том числе и системы GDI:

  • Ежедневная эксплуатация автомобиля в городских условиях, когда силовой агрегат постоянно работает на стабильных оборотах ХХ, сопровождается заметной экономией топлива — примерно на 20 — 25%. За городом расход горючего остается таким же, как и у агрегата с распределенным впрыском.
  • Особенности принципа смесеобразования обеспечивают «джедаю» взрывной характер, тяга и мощность агрегата превосходят аналогичные показатели обычного (распределенного) инжектора.
  • Он более чист с экологической точки зрения, правда, российский владелец от этого ничего не имеет, в отличие от японца. Ведь островные жители приобретают тот же Mitsubishi с двигателем GDI в основном для получения льготной скидки по транспортному налогу, а ремонт силового агрегата они перекладывают на будущего покупателя, как правило, зарубежного.
  • Некоторые утверждают, что GDI двигатель лучше запускается в зимнее время.

Приключения японцев в России

И все-таки, перефразируя известную пословицу: что японцу хорошо, то русскому — смерть. В России все преимущества НВ перечеркиваются низким качеством отечественного бензина. В чем это выражается?

Недостаточно чистое топливо, да и просто высокий процент содержания серы в бензине приводит к ускоренному износу ТНВД и засорению форсунок. Ремонт последних, кстати, невозможен. Если промывка не получается, приходится заменять их новыми, что довольно накладно. Наиболее часто на форумах жалуются на «плавающие» обороты ХХ.

Одной из причин, если не главной, такого явления является вышеупомянутый насос. Как было сказано выше, холостые обороты изменяются регламентировано, в соответствии с прошивкой ЭБУ.

Когда износ качающего плунжера (плунжеров) достигает определенной величины, после перехода на режим Compression on Lean давление впрыска падает ниже допустимого, и компьютер возвращает систему в режим обогащения. После нормализации давления процессор снова пытается переключить работу впрыска на «обедненный» режим.

То есть, частота переключений увеличивается, а если на процесс накладываются и другие факторы, то периодичность становится хаотичной, что и приводит к неприятным дерганиям на ХХ. Скорее всего, потребуется диагностика и ремонт ТНВД, чистка форсунок, а также удаление сажи из впускной системы.

То, что часть отработанных газов из экологических соображений направляется во впускной коллектор, приводит к засаживанию каналов, регулирующих заслонок, клапанов. В системах распределенного впрыска впускные клапаны омываются топливом, которое подается форсунками в коллектор, и проблема отложения сажи не стоит так остро.

Еще одна проблема заключается в отсутствии достаточного количества квалифицированного персонала по обслуживанию подобных систем. Определить причину неисправности и сделать необходимый ремонт проблематично даже в крупных городах, а что уж говорить о российской глубинке.

Несмотря на серьезные недостатки, система прямого впрыска пока еще не похоронена. Многие владельцы японских авто утверждают, что довольны этим движком. Да и круг автопроизводителей расширяется. К примеру, GDI-моторами комплектуются корейские Hyundai Avante и Hyundai Gamma.

Плюсы, минусы и проблемы Mitsubishi Galant VIII (EA)

- Моторы с гидрокомпенсаторами, которые позволяют не думать о регулировке клапанов, но их легко можно "убить" плохим маслом. Слушайте характерный цокот при запуске на холодную.
- Привод ГРМ всех моторов - ременной, с интервалом замены раз в 90 тысяч. Хорошим решением будет превентивная замена после покупки, если нет достоверных свидетельств о том, что ремень менялся недавно.
- Некоторым сюрпризом для мастеров, привыкших к Жигулям, оказалось наличие балансирных валов на 2.0 (4G63). На плохом масле нарушается их смазка, отчего они могут заклинить, оборвав свой приводной ремень, а заодно и ремень ГРМ. Если за мотором ухаживать и вовремя менять приводные ремни, то проблем от них никаких. Но популярным решением было удаление балансиров от греха подальше.
- V6 2.5 (6A13), распространенный в Европе, не имеет ни врождённых склонностей к масложору, ни других детских болезней. Больше всего сложностей у владельцев Галантов - с трудоёмкостью обслуживания, причём даже с заменой свечей на моторе, которому тесновато под капотом. Но это, опять же, по меркам простых машин с рядными четвёрками.
- Более крупные 3-литровые V6 (6G72) полагались только американским Галантам, а в России они известны скорее по Pajero II. Мотор со всех сторон хорош: потенциальный ресурс больше 300 тысяч точно. В солидном возрасте уже возможен лёгкий уход масла через сальники клапанов - это необходимо решить и не допускать езды с уровнем сильно ниже максимума, ибо вкладыши коленвала не терпят масляного голодания.
- GDI-моторы 1.8 4G93 и 2.0 4G94 имеют своих поклонников, но минусов у них всё равно больше, чем плюсов. Тут и дороговизна системы питания (ТНВД, форсунок), и ускоренное коксование колец (нужно регулярно лить раскоксовку), и затрудненный запуск в мороз. Проблема плохого топлива, в целом, уже не очень актуальна, но GDI может портить нервы и на вполне качественном. Особенно на большом пробеге. Теоретически, имея под рукой хорошего мастера и желание заниматься машиной, можно поддерживать в рабочем состоянии. Вопрос - зачем? Если есть достойная альтернатива.

Помогает ли прямой впрыск или вредит вашей машине?

С каждым модельным годом производители автомобилей пытаются добавить навороты, чтобы побудить потребителей покупать их автомобили. В последние годы одна из инноваций, которая стала популярной и преподносится как роскошная особенность, - это технология, называемая прямым впрыском. Если вы похожи на многих покупателей автомобилей, вы, вероятно, считаете, что любое новшество в автомобильной технологии - это хорошо. Однако иногда новые технологии имеют непреднамеренные негативные последствия. Появляется все больше свидетельств того, что прямой впрыск может быть примером такой технологии.Итак, прямой впрыск помогает или вредит вашей машине? Это зависит от того, насколько усердно вы ухаживаете за своей машиной.

Как работает прямой впрыск?

Всем известно, что автомобилям для работы нужен бензин. Система впрыска топлива вашего автомобиля отвечает за подачу топлива к вашему двигателю. Существует два типа систем впрыска: одиночный / многоточечный впрыск и прямой впрыск.

Системы одинарного / многоточечного впрыска подают газ во впускной коллектор вашего автомобиля, который затем подает топливо в двигатель.Там двигатель всасывает газ в свои цилиндры. С другой стороны, прямой впрыск распыляет поток топлива под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра двигателя.

Плюсы и минусы прямого впрыска

Новая технология прямого впрыска была создана для более эффективного использования топлива. Поскольку прямой впрыск обеспечивает подачу концентрированного количества газа, меньше топлива расходуется, что экономит деньги на насосе и благоприятно сказывается на окружающей среде. Однако есть и обратная сторона.Побочным эффектом этого потока топлива под высоким давлением является чрезмерное разбрызгивание на впускной клапан и порты. Как только этот избыточный спрей нагреется, он станет густым и липким. Это накопление становится более выраженным с каждой милей, которую вы проезжаете. Подобно тому, как налет может накапливаться в ваших артериях, уменьшать приток крови к сердцу и приводить к сердечному приступу, накопление углерода на впускных клапанах вашего автомобиля снижает подачу топлива в двигатель и может привести к отказу. Самый большой недостаток прямого впрыска топлива - это то, что DI может привести к засорению топливных систем и увеличению количества углерода в двигателе.

К сожалению, присадки к топливу не помогают

В то время как в вашем местном магазине автозапчастей продаются присадки к топливу, которые обещают очистить детали двигателя, эти присадки неэффективны для удаления отложений углерода из-за прямого впрыска. Причина проста: мусор, оставшийся от прямого впрыска, находится на ваших впускных клапанах. Топливные присадки не попадают во впускной клапан.

Регулярное обслуживание крайне важно, чтобы избежать дорогостоящего ремонта топливной системы

Что вы можете сделать, чтобы защитить свой двигатель, если у вас есть система DI? Единственное решение - поручить профессионалу удалить нагар, прежде чем он станет причиной дорогостоящих повреждений.Это не то, что вы можете сделать дома, потому что это требует разборки двигателя вашего автомобиля и тщательной очистки остатков абразивным чистящим материалом. Если вы не знаете, какой тип системы впрыска установлен в вашем автомобиле, или если вы должны пройти чистку, свяжитесь с нами в отделе продаж и обслуживания автомобилей Deboer. Не упускайте из виду эту потенциальную проблему. Со временем приведет к засорению топливной системы, остановке двигателя, потере мощности и необходимости дорогостоящего ремонта. Именно поэтому обслуживание топливной системы так важно.

Плюсы и минусы покупки машины с прямым впрыском

На главную »Плюсы и минусы покупки машины с прямым впрыском

18 августа 2019

Обычный электронный впрыск топлива используется в серийных автомобилях с конца 1950-х годов. До недавнего времени почти все бензиновые автомобили имели многоточечный (многоточечный) впрыск топлива, или MPI, и он был очень надежным.

Форсунка высокого давления

Когда дело доходит до технического обслуживания или ремонта, это последнее, о чем вам придется беспокоиться.

В условиях ужесточения правил экономии топлива и более строгих законов о выбросах производители автомобилей внедряют новые технологии. Прямой впрыск бензина (DI или GDI) является одним из них.

Технология прямого впрыска улучшает экономию топлива на 10-20 процентов, но насколько она надежна? Автомобиль с прямым впрыском стоит дороже в обслуживании? Каковы плюсы и минусы? Во-первых, давайте посмотрим, как это работает по сравнению с обычным многоточечным впрыском топлива:

Принцип работы многопортового и прямого впрыска

Обычный впрыск топлива (MPI)

В бензиновом двигателе с обычным многоточечным (многоточечным) впрыском топлива электрический топливный насос, встроенный в бензобак, подает топливо в топливную рампу двигателя.Давление топлива относительно низкое: 35-60 фунтов на квадратный дюйм. Топливная рампа распределяет топливо по форсункам. В каждом цилиндре есть одна топливная форсунка (зеленая на изображении). По команде компьютера двигателя топливная форсунка распыляет топливо во впускной канал, где оно смешивается с воздухом. Оттуда воздушно-топливная смесь поступает в цилиндр через открытый впускной клапан во время такта впуска.

Прямой впрыск топлива (GDI)

При прямом впрыске топливный насос низкого давления сначала подает топливо к добавленному топливному насосу высокого давления.Топливный насос высокого давления - это механический насос, приводимый в действие одним из распределительных валов двигателя. Он подает топливо под очень высоким давлением (более 2000 фунтов на квадратный дюйм) в топливную рампу. Топливная рампа распределяет топливо к топливным форсункам высокого давления; по одному на каждый цилиндр. Топливная форсунка высокого давления испаряет топливо непосредственно в камеру сгорания во время такта сжатия, когда поршень находится близко к верху, см. Изображение.

Реклама - Продолжить чтение ниже

Требует ли двигатель с прямым впрыском большего обслуживания?

Если вы проверите график технического обслуживания автомобиля с прямым впрыском, вы вряд ли найдете какие-либо дополнительные услуги для автомобиля с прямым впрыском.Однако есть несколько отличий. Во-первых, двигатель с прямым впрыском более чувствителен к качеству бензина, учитывая конструкцию.

Топливный насос высокого давления приводится в действие распределительным валом, и эта точка трения смазывается моторным маслом.

Топливный насос высокого давления Ford EcoBoost

Это означает, что низкий уровень масла или его отсутствие могут вызвать проблемы, но это верно для любого двигателя.

Одна проблема, характерная для прямого впрыска, - это скопление углерода на задней стороне впускных клапанов и на форсунках. Почему это происходит? В любом двигателе пары масла из системы вентиляции картера проходят через впускные клапаны. Однако при обычном впрыске топлива MPI форсунки распыляют непосредственно на впускные клапаны, «смывая» их. В двигателе с прямым впрыском топливо распыляется «под» клапанами, см. Изображения выше. Это означает, что со временем пары масла из системы вентиляции, проходящие через впускные клапаны, образуют нагар на задней стороне клапанов и на форсунках.

Эта проблема более заметна в двигателях с большим пробегом, особенно если автомобиль используется для частых коротких поездок. Турбокомпрессор также может усугубить ситуацию, потому что при большем пробеге утечка масла из уплотнений турбокомпрессора также попадает во впускное отверстие.

Это означает, что в некоторых автомобилях с прямым впрыском впускные клапаны могут нуждаться в очистке при большем пробеге.

Топливный насос высокого давления Audi. Audi называет непосредственный впрыск топлива с расслоенным впрыском топлива или FSI / TFSI

Если вы берете свой автомобиль с прямым впрыском топлива для настройки, дилер или независимая ремонтная мастерская могут предложить вам услугу впуска топлива или очистку впускного клапана.Многие владельцы BMW, например, знают о «очистке грецкого ореха», которая представляет собой способ очистки впускных клапанов средством из скорлупы черного ореха (450-700 долларов). Иногда может потребоваться ручная очистка впускных клапанов, и это может стоить немного дороже.

Мы поговорили с владельцем автомастерской, специализирующейся на немецких автомобилях. Он рекомендует чистить впускные клапаны каждые 75 000 миль. По его словам, отложения на впускных клапанах - одна из частых проблем его магазина.

Тем не менее, у многих автомобилей с прямым впрыском нет никаких проблем.Мы также нашли несколько сервисных бюллетеней, в которых различные автопроизводители рекомендуют использовать бензин с детергентом TOP TIER, чтобы избежать проблем с прямым впрыском: Перейдите на сайт www.toptiergas.com, чтобы ознакомиться со списком поставщиков топлива, которые предлагают бензин с моющими средствами TOP TIER.

Есть некоторый прогресс и в технологии DI. Toyota, например, использует систему впрыска топлива D-4S в ряде последних автомобилей Toyota и Lexus. В двигателе D-4S каждый цилиндр имеет как инжектор прямого, так и портовый. Ford также внедрил систему двойной подачи топлива с двумя топливными форсунками на цилиндр в некоторых из последних моделей.Это называется PFDI-Port Fuel (PFI) и Direct-Injection (DI). Эта технология с двумя форсунками должна устранить проблемы, связанные с накоплением углерода на впускных клапанах.

Надежны ли двигатели с прямым впрыском?

Двигатель Mazda Skyactiv с непосредственным впрыском

В целом, чем сложнее автомобиль, тем больше может выйти из строя, хотя у некоторых автомобилей было больше проблем, связанных с прямым впрыском, чем у других.Например, у BMW были проблемы с насосами высокого давления и форсунками, и даже на некоторых моделях был отозван топливный насос высокого давления. У Volkswagen / Audi были проблемы с их бензиновым двигателем 2.0L-turbo FSI (термин Volkswagen для прямого впрыска) из-за износа толкателя топливного насоса высокого давления / кулачка. Однако, например, бензиновые двигатели Mazda Skyactiv с прямым впрыском топлива обычно хорошо выдерживают регулярную замену масла. Значит, проверяйте надежность каждой машины индивидуально.

Где можно посмотреть рейтинги надежности? Во-первых, это Consumer Reports. Мы считаем их оценки точными. Чтобы получить доступ к их рейтингам в Интернете, вам потребуется платная подписка, но вы можете найти копию их печатного журнала в местной библиотеке. J.D. Power также предлагает рейтинги надежности. Посетите CarComplaints.com, чтобы узнать, у каких автомобилей больше проблем.

Плюсы и минусы

Подводя итог: к недостаткам прямого впрыска можно отнести более сложную конструкцию с дорогими компонентами, более жесткие требования к качеству бензина и потенциально более высокие затраты на ремонт при большем пробеге из-за проблем, упомянутых выше.Часто некоторые из этих проблем трудно диагностировать, увеличивая счет за ремонт.
Основными преимуществами являются лучшая экономия топлива, меньшие выбросы и возможность увеличения мощности.

На что обращать внимание при покупке подержанного автомобиля с двигателем с прямым впрыском топлива?

При проверке автомобиля с непосредственным впрыском следите за тем, чтобы индикатор проверки двигателя оставался включенным после запуска двигателя.

Не садитесь в машину, если под капотом чувствуется запах бензина.Низкий уровень моторного масла может указывать на чрезмерный расход масла. Слишком высокий уровень масла и запах бензина могут указывать на присутствие бензина в моторном масле, что также не является хорошим признаком. При тестовой езде следите за ненормальным шумом двигателя, а также отсутствием мощности, пропусками зажигания, резким холостым ходом или колебаниями. Заглох - еще один признак неисправности двигателя. Синий или белый дым из выхлопной трубы должен сказать вам, что нужно проехать мимо машины. Подробнее: Как осмотреть подержанный автомобиль.
Перед подписанием контракта мы рекомендуем проверить автомобиль у доверенного механика.Если это немецкая машина, отнесите ее механику, специализирующемуся на немецких машинах. Избегайте автомобиля, если на нем есть признаки отсутствия технического обслуживания.


Слайд 4

Плюсы и минусы Direct Инъекция -


Плюсы

  • Очиститель выбросов CO2
  • Показал уменьшение расхода топлива потребление на 15% (как работает.com)
  • Увеличивает мощность и крутящий момент по полная кривая мощности

auto.howstuffworks.com

Минусы

  • Больше оксидов азот в выбросах, который вредно для дыхания
  • претензии Audi стоимость вырастет примерно на 5% за двигатель с прямым инъекция по сравнению с обычным двигатель с электронным впрыском топлива (Как это работает.ком)
  • Срок погашения с очень жесткими допусками в форсунках они очень чувствительны и может забиться, если мусор вытаскивается из топливного бака
  • Накопление углерода на клапанах может снизить мощность и вызвать детонация двигателя



История Непосредственный впрыск Что такое прямой впрыск Открытие страницы Библиография

Давайте поговорим о впрыске бензина: что такое GDI?

Итак, вы можете немного знать о процессе сгорания, но насколько вы знакомы с мельчайшими деталями, касающимися систем впрыска бензина? Мы далеко ушли от карбюратора, но даже с современными передовыми методами подачи топлива нет ничего идеального.Давайте углубимся в особенности популярной конструкции с прямым впрыском бензина или GDI.

Игра с огнем

Для сгорания в газовом двигателе необходимы три элемента: воздух, топливо и искра. Воздух и топливо должны быть доставлены в камеру сгорания в определенном соотношении (и в определенное время), чтобы, как вы уже догадались, сгореть. Есть серые области, в которых двигатель все равно будет работать, если передаточное число выключено, но он будет работать на «богатой» или «бедной» смеси, вызывая всевозможные проблемы с производительностью, пробегом и износом внутренних компонентов.Суть в том, что все системы впрыска топлива стремятся обеспечить это соотношение как можно точнее и надежнее ... но некоторые справляются с этим лучше, чем другие.

Доставка!

Системы прямого впрыска бензина существуют с 50-х годов, но GDI считается более современным решением благодаря многочисленным технологическим усовершенствованиям и широкому распространению с тех пор. Большая разница между GDI и другими типами впрыска заключается в том, что предыдущие системы подачи топлива объединяют топливо и воздух за пределами камеры сгорания для подачи на сгорание, GDI впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания, смешиваясь там со свежим воздухом в первую очередь. время.Другие системы, такие как впрыск топлива через порт, впрыскивают топливо и воздух во впускной коллектор, и вся смесь всасывается через впускной клапан в нужное время, чтобы произвести сгорание. Карбюраторы объединяют топливо и воздух задолго до этого, а также пропускают его через впускной клапан.

Более прямой подход

Впрыск газа непосредственно в камеру сгорания позволяет решить несколько задач. Благодаря современным очень умным и чувствительным блокам управления топливом можно точно дозировать топливо, а форсунки высокого давления обеспечивают форму распыления, которая более эффективно распыляет топливо, что в конечном итоге приводит к меньшему количеству несгоревшего (потраченного впустую) топлива в камере и более эффективному сгоранию в целом.А меньшее количество потраченного впустую топлива означает как лучший пробег, так и меньшие выбросы, поскольку меньше несгоревшего бензина выходит через выпускной клапан. Такой выигрыш в пробеге, производительности, эффективности и воздействии на окружающую среду является значительным, но требует затрат. Во-первых, это фактическая стоимость. Компоненты системы GDI должны выдерживать высокое давление и тяжелые условия, и поэтому их производство дороже. Другая стоимость - потенциально механическая - конструкция двигателей GDI допускает накопление углерода на клапанах в камере и условия работы в горячем состоянии в целом.Если не принять меры, это может привести к серьезному повреждению внутренних компонентов, и производители все еще ищут способы снизить риск. Многие обнаружили, что сочетание GDI с турбокомпрессорами и рециркуляцией выхлопных газов, среди других технологий, помогает.

В общем, GDI зачастую слишком эффективен, чтобы производители могли его упустить. Чтобы смягчить возможные проблемы, вы должны использовать присадки к топливу и очиститель воздухозаборника, чтобы смыть отложения, или использовать топливо премиум-класса, чтобы избежать их в первую очередь.

Ознакомьтесь со всеми продуктами по топливу и выбросам, доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о впрыске бензина поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фотографии любезно предоставлены Блэром Лампе.

Прямой впрыск по сравнению с впрыском топлива в порт


Несмотря на то, что старые технологии улучшаются, некоторые из них остаются на некоторое время по той или иной причине.Это справедливо в отношении аргумента прямого впрыска и портового впрыска топлива. Последний является более новой технологией, в то время как PFI все еще используется в некоторых из самых популярных автомобилей автомобильной промышленности для продажи. С середины 1920-х годов дизельные двигатели имели своего рода впрыск топлива, в то время как любая система впрыска топлива на бензиновом двигателе - это повышение производительности, начиная примерно с 1980-х годов и заканчивая современными автомобилями.
Портовый впрыск топлива
Портовый впрыск топлива - это когда топливо (бензин или дизельное топливо) впрыскивается до клапана и цилиндра, где происходит сгорание.Еще в начале 1900-х годов Bosch и Clessie Cummins (да, из запчастей Bosch и дизельного двигателя Cummins) решили улучшить оригинальную воздушно-струйную систему Рудольфа Дизеля, впрыскивая топливо прямо во впускной клапан. распыляет топливо в воздух, попадающий в двигатель. Оттуда свечи зажигания воспламеняют взвесь воздуха и топлива под давлением, толкая головку блока цилиндров вниз и вращая коленчатый вал. Теперь это происходит в каждом из цилиндров, поэтому, если у вас двигатель V6 с впрыском в порт, это происходит так быстро, что вы даже не заметите цикл, кроме шума.
Прямой впрыск
Вместо смешивания топлива с воздухом перед клапаном прямой впрыск направляет суспензию топлива непосредственно в камеру сгорания. Это было значительным улучшением карбюраторной системы и обеспечивает большую мощность системы без использования слишком большого количества топлива. В то время как старые системы впрыска топлива могут запускаться механически в автомобилях, произведенных в 1900-х годах, большинство систем впрыска теперь управляются электронным способом через двигатель. ECU (электронный блок управления) и имеют более экологичные возможности.Большинство систем теперь представляют собой системы с замкнутым контуром (улучшенные топливно-воздушные смеси) с кислородным датчиком, передающим информацию в ЭБУ, который контролирует фактическое смешивание воздуха с топливом. Большинство автомобилей, построенных с 1990-х годов, имеют двигатели с прямым впрыском.
Плюсы и минусы обоих
Поскольку дизельные двигатели не имеют свечей зажигания или крышек распределителя, требуется меньше усилий для настройки. Тем не менее, они не будут так полезны для окружающей среды, как прямой впрыск бензина. Хотя непосредственный впрыск бензина становится дешевле в разработке, он по-прежнему немного дороже, поэтому вы можете найти его только на некоторых моделях, а не на всех транспортных средствах. .Однако прямой впрыск можно использовать вместе с другими технологиями, такими как турбокомпрессоры или нагнетатели, что позволяет максимально эффективно использовать двигатель.

* * * * *

Чтобы проверить автомобиль с непосредственным впрыском, позвоните или посетите вашего местного розничного продавца AutoNation уже сегодня!

Общие проблемы обслуживания GDi | Автозапчасти Delphi

Насосы GDi производятся компанией Delphi Technologies.

Основы GDi

Несмотря на то, что он дебютировал в середине 1950-х годов, система прямого впрыска бензина (GDi) стала популярной только недавно, поскольку производители автомобилей ищут более эффективные способы соответствовать все более строгим стандартам выбросов.

Впрыскивая топливо под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания, инновационная система улучшает распыление и проникновение топлива, обеспечивая снижение выбросов CO2, улучшенную экономию топлива и улучшенные характеристики двигателя.

Так почему же технология с таким количеством хороших вещей не была принята раньше? Простая правда заключается в том, что, как и у многих вещей, есть плюсы и минусы. А для GDi это также означает ряд общих проблем, связанных с обслуживанием, таких как накопление углерода, испарение масла и предварительное зажигание на низкой скорости.

Общие сведения о проблемах обслуживания GDi

Здесь мы исследуем, что это такое, и, что немаловажно, как мы можем помочь вам их преодолеть.

  • Разбавление топлива: Поскольку форсунки расположены в камере сгорания, брызги топлива могут омывать кольца, вниз по дальней стенке цилиндра и в масляный поддон, загрязняя масло и влияя на его вязкость. Это может вызвать такие проблемы, как повышенный износ поршней, колец и цилиндров, снижение защиты от отложений, более высокий расход масла и более быстрое окисление.
  • Испарение масла: Более высокие температуры и давление в двигателях GDi могут ускорить испарение масла. Пары масла, проходящие через более холодные участки двигателя, такие как впускные клапаны, головку поршня и каталитическую систему, могут привести к скоплению и образованию капель масла. Поскольку, в отличие от двигателя с впрыском топлива, эти капли не смываются топливом, они могут покрывать клапан и прилипать к нему, вызывая проблемы с производительностью.
  • Испарение масла: Более высокие температуры в картере также могут вызвать испарение части масла, а это означает, что топливо может стать более концентрированным.Подобно разбавлению топлива, это влияет на вязкость масла, ускоряя износ основных компонентов и сокращая срок службы масла.
  • Накопление углерода: Опять же, поскольку топливо больше не достигает и не очищает клапаны, это может привести к накоплению углерода как на форсунках, так и на клапанах, ограничивая подачу топлива и поток воздуха в цилиндры соответственно. Со временем эти отложения могут вызвать проблемы с производительностью, такие как снижение мощности двигателя и экономия топлива.
  • Предварительное зажигание на низкой скорости: Сокращенное название LSPI, обычно происходит в условиях низкой скорости и высокой нагрузки.LSPI вызывается каплями топлива, которые попадают в камеру сгорания и воспламеняются до того, как загорится свеча зажигания. Это ненормальное сгорание может привести к повышению давления в двигателе, что приведет к детонации в двигателе и потенциально серьезному внутреннему повреждению.

Поскольку эти проблемы с обслуживанием могут возникнуть всего за 3000 миль, их диагностика и устранение на раннем этапе очень важны. Несоблюдение этого требования не только повлияет на характеристики автомобиля и экономию топлива, но и, если его не лечить в течение длительного времени, также может привести к серьезному повреждению двигателя, требующему своевременного и дорогостоящего демонтажа для ремонта.

Хорошая новость заключается в том, что, как ведущий производитель технологий OE GDi, мы понимаем проблемы обслуживания и ремонта этих высокотехнологичных систем высокого давления. Кроме оригинальных запчастей, предоставьте инструменты и ноу-хау, которые понадобятся вам для решения этих проблем задолго до того, как они станут более серьезной проблемой.

Бензин с прямым впрыском (GDI) | Как работает GDI?

Опубликовано revjust21

Прямой впрыск бензина : -

Прямой впрыск бензина (GDI) означает, что топливо (бензин / бензин) напрямую Впрыскивается в камеру сгорания, а не во впускное отверстие, как в двигателях с впрыском топлива. Помимо , впрыск топлива непосредственно в камеру сгорания дает много преимуществ.

Бензиновый двигатель с непосредственным впрыском (GDI): -

Он также известен как бензиновый двигатель с прямым впрыском, который используется в новейших четырехтактных бензиновых двигателях.

В этой технологии бензин находится под высоким давлением и затем впрыскивается через топливопровод common rail непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра .

Эта технология прямого впрыска топлива требует впрыска под высоким давлением в камеру сгорания , тогда как впрыск под низким давлением используется во впускной канал цилиндра .

Th e GDI Технология очень быстро внедряется в автомобильной промышленности, с темпами роста от 2,5% до 45% в период с 2008 по 2014 модельный год.

Прямой впрыск бензина (GDI) Работает

Перед тем, как перейти к Технология GDI позволяет обсудить, что такое система впрыска , что такое форсунки и тип впрыска.

Что нужно знать об основных принципах работы двигателя IC Щелкните здесь: -

Система впрыска: -

Система впрыска - одна из самых точных систем,
, которая используется во всех автомобилестроительных отраслях для питания двигателя. Однако раньше топливо впрыскивалось непосредственно во впускной коллектор, где все цилиндры питались от одноцилиндрового или одной форсунки для двухцилиндрового. В настоящее время все цилиндры питаются от своих собственных индивидуальных форсунок.

Типы впрыска: -
  • Впрыск дроссельной заслонки
  • Многоточечный впрыск
  • Последовательный впрыск
  • Прямой впрыск
Теория технологии GDI: -

Основное преимущество этого двигателя GDI в том, что это увеличило топливную экономичность и высокую выходную мощность.

Таким образом, включая уровни выбросов, также можно более точно контролировать с помощью технологии GDI. , система GDI в основном работает в двух разных режимах.

Во-первых, , состав с полностью обедненным эквивалентным соотношением при низкой нагрузке и низкой скорости.

Во-вторых, однородный стехиометрический режим на более высоких с большей скоростью. при средней загрузке площадь заряда будет обедненной или стехиометрической.

Система управления двигателем в основном решает из этих трех режимов сгорания, описанных ниже: -
  1. Сжигание обедненной смеси
  2. Стехиометрический
  3. Режим полной мощности

Каждый режим классифицируется по воздуху -топливный паек.Стехиометрическое соотношение воздух-топливо для бензина составляет 14,7: 1 по массе (массе).

Но в этом ультра-обедненном режиме соотношение может достигать 65: 1 (только в течение ограниченного времени), эта смесь намного беднее, чем в обычном двигателе, что снижает расход топлива

Ультра-обедненный режим: -

Это Режим используется для работы с небольшой нагрузкой, хотя условия, при которых не требуется высокое ускорение.

Если камера сгорания имеет тороидальную или овальную форму, форма также известна как полость, которая создает завихрение в камере сгорания для полного смешивания воздуха и топлива (конструкция может варьироваться от одного производителя к другому)

In В системе этого типа топливо не впрыскивается во время такта всасывания, а впрыскивается на последних стадиях такта сжатия.

Стехиометрическая модель: -

Это состояние средней нагрузки, испытываемое двигателем в течение этого периода, топливо впрыскивается во время такта всасывания в образовании гомогенной топливовоздушной смеси .

Из-за этой стехиометрической воздушно-топливной смеси полное сгорание топлива приводит к образованию чистого выхлопа, который дополнительно очищается каталитическим нейтрализатором

Режим полной мощности: -

Режим полной мощности - это все о быстром ускорении автомобиля
, подъеме на холмы или во время движения
по бездорожью.во время этого режима воздушно-топливная смесь
немного богаче, чем стехиометрическая подача
, аналогично, воздушно-топливная смесь подается во время такта всасывания
как стехиометрический режим .

ТАКЖЕ УЗНАЙТЕ: - Что такое автомобиль

Теперь, если говорить об изменениях, сделанных в двигателях GDI по сравнению с двигателями PFI, есть множество изменений. Но основные изменения коснулись инжектора, топливного насоса, Common Rail, электронной системы и т. Д.

Топливные форсунки GDI: - Как обсуждалось ранее, топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания в GDI.Кроме того, давление впрыска высокое по сравнению с двигателем PFI (20 МПа в GDI).

Итак, для выдерживания такого высокого давления конструкция инжектора в двигателях GDI отличается от конструкции, используемой в двигателях PFI. Также в двигателе GDI форсунки размещаются непосредственно в камерах сгорания, что означает, что форсунки должны сталкиваться с высокой температурой сгорания, от которой инжектор PFI является безопасным.

Топливный насос GDI: - Топливный насос, используемый в системе PFI, имеет низкое давление. В то время как тот, который используется в GDI Engine, относится к типу высокого давления.Которая перекачивает топливо под высоким давлением и позволяет впрыскивать его прямо в камеру сгорания.

Common Rail: Из-за высокопрочных материалов Common Rail. Он используется в системе GDI, которая способна выдерживать высокое давление, создаваемое топливным насосом GDI.

Система управления двигателем (EMS): EMS в GDI является более сложной и продвинутой. Поскольку компьютеру требуется больше вычислений для воздуха, количества топлива и т. Д.

Каталитический нейтрализатор: - Каталитический нейтрализатор, используемый в системе GDI, отличается от того, который используется в системе PFI, из-за выбросов нитрокса в стратифицированном режиме.Другими словами, можно сказать, что это снижает количество Норм выбросов.

Рециркуляция выхлопных газов (EGR): - Метод, используемый для уменьшения выбросов нитрокса, известен как EGR, и он включает рециркуляцию выхлопных газов обратно в камеру сгорания. Это около 25% от общего количества выхлопных газов.

BHARAT, СТУПЕНЬ 6 Нормы выбросов:

ВЫБРОСЫ ОТ ДВИГАТЕЛЯ GDI: -

Бензиновый двигатель с прямым впрыском выделяет частицы двуокиси углерода, которые в 10 раз больше, чем у обычного дизельного двигателя.Высокие выбросы были вызваны неравномерным перемешиванием топливовоздушной смеси.

В настоящее время различные технологии, используемые в автомобилестроении для контроля уровня загрязнения, наиболее важными являются следующие: -

  • Смешивание мочевины с выхлопными газами.
  • Добавление кислорода в выхлоп.
  • Каталитический нейтрализатор.
Преимущества технологии GDI: -
  • Повышенная топливная экономичность и производительность.
  • Высокая выходная мощность.
  • Быстрое ускорение и замедление (из-за недостаточного пути движения).
  • Не нужно дросселировать в зимний период.
  • Двигатель запускается однократным запуском.
Недостатки технологии GDI: -
  • Более высокая стоимость изготовления двигателя.
  • Неравномерное распределение смеси воздух-топливо л в многоцилиндровом двигателе, таким образом, уменьшились потери тепловой энергии.