Системы непосредственного впрыска GDI (Gasoline Direct Injection)

Система непосредственного впрыска топлива (GDI) является одним из видов систем впрыска, который распыляет бензин непосредственно в камеру сгорания. Как и у двигателей, оснащенных системой распределенного впрыска (MFI), в системе непосредственного впрыска есть отдельная топливная форсунка для каждого из цилиндров двигателя. Но вместо монтажа форсунки на впускном коллекторе, форсунки GDI установлены прямо на головке цилиндров и распыляют топливо непосредственно в камеру сгорания.

Топливо, минуя впускные клапана, поступает в цилиндр в виде тумана под высоким давлением. Топливо может быть подано в любой момент во время такта впуска, если нагрузка на двигатель низкая, подачу можно отключить или снизить до минимума.

    Первый серийный двигатель с непосредственным впрыском был изготовлен Daimler – Benz. Mitsubishi первым применила электронно-управляемый непосредственный впрыск.

 

Высокое давление впрыска топлива  

Прямой впрыск требует высоких рабочих давлений (25-150 бар), по сравнению с обычными системами впрыска топлива, где требуется только от 3 до 5 бар. Прямой впрыск требует большее давление подачи, чтобы преодолеть давление сжатия в цилиндре и подать больший объем топлива в более короткий период времени.

система непосредственного впрыска топливаНекоторые двигатели с непосредственным впрыском не имеют дроссельной заслонки, потому что дроссельная заслонка не используется для управления скоростью вращения двигателя и мощностью. Блок управления двигателя делает это путем изменения времени впрыска и количества топлива, которое вводится в каждый цилиндр. Отсутствие дросселя означает, что нет никаких препятствий на пути всасываемого воздуха Когда поршень идет вверх во время такта сжатия, топливо можно впрыскивать в цилиндр в любой точке до зажигания. Время впрыска будет зависеть от скорости вращения, нагрузки и условий эксплуатации. Дополнительные импульсы также могут быть поданы после того, как исходная смесь воспламеняется, чтобы увеличить процесс горение смеси во время рабочего хода.

Преимущества непосредственного впрыска топлива

Подача топлива непосредственно в камеру сгорания, как до сжатия, так и во время и после первоначального горения, позволяет двигателю выдавать больше мощности с использованием меньшего количества топлива. Двигатели с непосредственным впрыском могут работать на супер обедненной смеси (до 40: 1) при не высоких нагрузках. Конечным результатом является, как правило, от 15 до 20 процентов экономии топлива по сравнению с системами с распределенным впрыском топлива.

Проблемы систем с непосредственным впрыском топлива

Топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, а не во впускной коллектор, и соответственно топливо не смывает углеродные отложения и сажу с впускных клапанов. Со временем, слой нагара накапливается на впускных клапанах. По мере накопления нагара, это мешает закрытию клапана, падает компрессия, двигатель начинает работать с перебоями, теряет мощность. Большой нагар на впускных клапанах могут также ограничивать поток воздуха, падает мощность на высоких оборотах двигателя и привести к снижению экономии топлива и производительности. Нагар на впускных клапанах может также отслаиваться и попасть через камеру сгорания и в выхлопные газы. Если двигатель оснащен турбокомпрессором, кусочки нагара могут повредить крыльчатку турбины. Такая проблема чаще возникает у машин, которые используются в основном для коротких поездок. Впускные клапана никогда не успевают нагреться, чтобы сжечь углеродные отложения. И если маслосъемные колпачки изношены, образование нагара идет еще быстрее. Очистку от нагара впускных клапанов производят распылением специальных жидкостей в корпус дроссельной заслонки, во впускной коллектор или непосредственно к впускным клапанам. В некоторых случаях приходится снимать и разбирать головку блока цилиндров, для очистки клапанов.

Производители двигателей обозначают систему непосредственного впрыска по разному.

DFI (Direct Fuel Injection) Непосредственный впрыск топлива. (SAE J1930)

• Toyota – D4;

• Mercedes-benz - CGI;

• Mitsubishi - GDI;

• Nissan - NEO DI;

• Renault – IDE;

• Alfa Romeo — JTS;

• PSA Peugeot Citroën — HPi;

• Mazda — DISI;

• Ford — EcoBoost;

• Volkswagen, Skoda;

•Audi — FSI, TSI;

• Opel — CDTI (дизель), direct, SIDI (Spark Ignition Direct Injection);

• Honda — I-CDTI

К 2016 году почти половина всех новых автомобилей, проданных в США, будут оснащены бензиновыми двигателями с прямым впрыском.

Прочитано 561 раз

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Интересное