Двигатель GDI – особенности работы
Статья о двигателях GDI — принцип работы, особенности, отличия от других типов моторов. В конце статьи — занимательное видео о силовых агрегатах с прямым впрыском горючего.
Содержание статьи:
Gasoline Direct Injection (GDI) — совокупность прямой подачи топливной смеси в ДВС. В GDI-моторах впрыск осуществляется не во впускной коллектор, как в простых инжекторных двигателях, а конкретно в цилиндр. По методу действия двигатели этого типа сочетают в себе правила бензиновой и дизельной совокупностей.
Неспециализированные сведения
Считается, что в первый раз эту разновидность двигателя применяла компания Mitsubishi, но это не совсем правильно. Первый двигатель для того чтобы типа был установлен на гоночный автомобиль Mercedes-Benz W196. Позднее Mitsubishi применяли совокупность электронно-управляемого впрыска, что разрешало двигателю трудиться (при малых нагрузках) на топливовоздушной смеси с минимальным числом горючего, другими словами обедненной.
Первые машины Mitsubishi с моторами GDI начали производиться во второй половине 90-ых годов XX века. С того времени двигатель претерпел многие улучшения и изменения, поскольку начальный вариант был далек от совершенства.
Что касается сокращения GDI, то она относится к автомобилям марки Mitsubishi, не смотря на то, что многие автомобильные концерны применяют ту же совокупность, но под другим заглавием. У Toyota это D4, у Mercedes — CGI, у Renault — IDE и т.д.
Особенность двигателя в том, что при малых нагрузках (равномерная езда со скоростью до 120 км/ч) он трудится на обедненной топливовоздушной смеси. При увеличении нагрузки происходит непроизвольный переход на хорошую совокупность впрыска. Это делает автомобиль экономичным (до 20% экономии) и экологичным.
Принцип действия
Неспециализированный принцип работы ДВС содержится в смешивании и подаче горючего с воздушной массой, поскольку без последней возгорание нереально. В бензиновых двигателях для оптимальной работы требуется 14,7 г воздушной смеси на 1 г бензина. В случае, если воздуха оказывается больше нормы, такая топливовоздушная смесь носит название обедненной (бедной), в случае, если меньше — богатой.
Обедненная воздушная смесь снижает расход горючего, но с ее возгоранием довольно часто появляются неприятности. Чрезмерно насыщенная бензином смесь возгорается легко, но излишки горючего не сгорают и выводятся вместе с переработанными газами, что ведет к ненужной растрате. Не говоря уже о том, что на клапанах и свечах интенсивно образуется слой нагара.
Совокупность GDI отличается от простой тем, что впрыск горючего производится не во впускной коллектор, а напрямую в камеру сгорания, как у моторов, трудящихся на дизтопливе.
Принцип действия двигателя GDI:
Бензин подается в камеру сгорания под потоком и высоким давлением закрученной формы, благодаря особому строению форсунок.
Поток на высокой скорости сталкивается с поршнем, по окончании чего часть его как бы закрепляется на теле поршня, а вторая часть продолжает перемещение, создавая трение и получая соответствующую форму.
Затем поток загибается и уходит от поршня, увеличивая скорость.
В следствии этого в камере сгорания образуется два участка с бензовоздушной смесью. В центре находится участок стехиометрической (обычной) легковоспламеняемой топливной смеси. Около него образовывается участок обедненной смеси.
Безусловно, не забывайте про покрышки, которые есть возможность облюбовать для зимнего сезона, и это по возможности отличные зимние колеса. Для весны рекомендуется купить летние колеса. Возможно когда вы захотите эксплуатировать колеса на джипах, то купить без проблем резину сегмента Sport Utility Vehicle в магазине резины с дешевыми ценами "Экспресс Шина".Затем происходит воспламенение (посредством искры свеч зажигания) участка с высоким содержанием бензина. После этого процесс горения перекидывается на обедненные участки.
Главные отличия GDI от простой совокупности впрыска
Впрыск производится под давлением от 50 воздухов (в простом инжекторном двигателе всего лишь 3 атм). Это позволяет осуществить мелкодисперсное направленное распыление.
Дроссельная заслонка расположена пара дальше, чем у простых моторов.
Горючее подается напрямую в цилиндр и в том месте происходит образование топливовоздушной смеси. В простых двигателях горючее подается во впускной коллектор, в том месте же смешивается с воздушной массой.
На поршнях имеется сферическое углубление. При помощи этого углубления осуществляется управление образованием вихря и появившимся пламенем. Кроме этого углубление позволяет руководить образованием горючей смеси, регулируя количество воздушной бензина и массы в ходе соединения.
Существует возможность образования максимально обедненной горючей смеси в цилиндрах. Оптимальное соотношение бензина и воздуха — 40:1 (в отличие от простого впрыска с соотношением 14,7:1), но количество воздуха может колебаться от 37 до 43 к 1.
Форсунки, расположенные в ГБЦ, имеют конфигурацию, которая разрешает придать топливному потоку нужную, как бы закрученную, форму. Именно поэтому поток движется по четко заданной траектории.
GDI-моторы трудятся в двух режимах: STICH (обычный, как у других инжекторных совокупностях) и Compression on Lean (работа на максимально обедненной смеси). Переключение между режимами происходит машинально; при увеличении нагрузки автомобиль переходит на работу при обогащенной топливной смеси.
Конструкция оснащена насосом большого давления.
Особенности ТНВД
Топливный насос большого давления (ТНВД) есть главным элементом совокупности яркого впрыска. Конкретно от него зависит работоспособность и качество мотора в целом.
Существует четыре типа ТНВД:
1 поколение. Семиплунжерные топливные насосы
Первые и самые недолговечные. Устанавливались в машины марки Mitsubishi с 1996 до 1998 года. Не имеют совокупности отслеживания давления и очень чувствительны к качеству бензина. Ремонту не подлежат и при износе (а это происходит весьма скоро) нужна полная замена.
2 поколение. Трехсекционные топливные насосы
Являются модификацией семиплунжерных. Устанавливались с 1998 по 2000 год. Тут производитель учел прошлые недоработки и уделить время их устранению. Имеют датчик и регулятор давления, при его падения переводят работу автомобиля в катастрофический режим. Это разрешает автомобилю продолжать перемещение достаточно времени, дабы добраться до СТО.
Модель стала пара «лояльнее» к качеству бензина и более долговечной.
3 поколение. Двухсекционный ТНВД
Имеется датчик давления, а регулятор не встроен в совокупность. Привод трудится от распределительного вала.
4 поколение. «Пилюля»
Последняя и самая идеальная модель. Довольно долговечна, менее чувствительна к качеству горючего, отличается надёжностью и компактностью.
Конструкция топливных насосов большого давления зависит от конкретной модели.
Как принципиально важно уровень качества горючего
Главная неприятность двигателей GDI — чувствительность к мельчайшим отклонениям в качестве горючего. Первые ТНВД страдали этим недугом очень остро, что приводило к весьма необходимости и быстрому износу создавать замену. Последующие усовершенствования частично или полностью решили модели поколения и эту 2-4 проблему стали более надежными.
Не считая изюминок самой впрысковой совокупности, на долговечность двигателя воздействует и тщательная совокупность фильтрации. Она имеет 4 стадии:
Очистка происходит посредством фильтра-сеточки в насосе бензобака.
Производится очистка обычным фильтром. В зависимости от марки автомобиля, его расположения может изменяться. Фильтр может устанавливаться в баке или под дном.
Фильтрация происходит посредством фильтра-стакана, расположенного в топливопроводе ТНВД.
Последний этап очистки происходит в тот момент, в то время, когда горючее подается из «топливной рейки» в бак.
Таковой основательный процесс фильтрации способен привести в порядок кроме того не через чур чистый бензин. Но одно дело — некачественное горючее по японским либо европейским меркам, и совсем второе — для отечественного бензина. Кроме того четыре этапа очистки не смогут совладать с прочими атрибутами и присадками кустарного производства от которого так и не удалось избавиться абсолютно. Некий процент от общего количества горючего в России негоден к применению и сейчас. Проверки заправочных станций систематично выявляют неотёсанные нарушения.
К примеру, плунжеры и мембранный клапан изготовлены с высокой степенью точности, за счет чего и происходит нагнетание топливной смеси под требуемым давлением. В случае, если же бензин окажется с частицами песка либо вторыми примесями, в особенности владеющими абразивными особенностями, совокупность подачи подвергнется их действию и ее работа потеряет точность. Что и приведет сперва к понижению эффективности работы двигателя, а после этого и к поломке ТНВД.
Первым делом, при происхождении неприятности понижается мощность двигателя. Через некое время он начинает и вовсе отказывать. В случае, если обратиться в ремонтную мастерскую при первых показателях неисправности, топливный насос еще возможно будет спасти. В другом случае его придется абсолютно заменить, поскольку очень сильно поврежденные подробности восстанавливать бессмысленно.
Еще одна распространенная неприятность GDI — плавающие обороты. Обстоятельством может послужить как действие низкосортного горючего, так и естественный износ элементов ТНВД.
При падении давления совокупность машинально переводит работу в «хороший» режим. Затем давление выравнивается и двигатель обратно переводится в режим работы на обедненной смеси, по окончании чего давление опять падает, совокупность снова переводит работу в «хороший». И без того до бесконечности.
В ходе этих переходов машина и начинает «плавать». При обнаружении аналогичного отклонения автомобиль направляться послать на диагностику, дабы отыскать правильную обстоятельство неполадки.
Заключение
Двигатели GDI отличаются экономичностью и мощностью, но преимущества практически в любое время являются и обстоятельством недочётов. В этом случае это чрезмерная чувствительность к мельчайшим отклонениям в совокупности впрыска и качеству горючего. Дабы продолжить срок работы автомобиля, направляться систематично создавать замену свечей зажигания (на них скоро образуется нагар), чистить форсунки и впускной коллектор.
Не лишним будет регулярно осматривать инжектор и контролировать уровень качества распыления, ликвидируя мельчайшие неполадки на стадии их происхождения. И, конечно же, нужно всегда контролировать состояние фильтров и поменять по мере необходимости.
Видео о современных двигателях с впрыском:
Другие статьи автора:
Рекомендации автолюбителям
Статья о двигателях GDI — принцип работы, особенности, отличия от других типов моторов. В конце статьи — увлекательное видео о силовых агрегатах с прямым впрыском горючего.
Занимательные статьи:
