Hlavní výhody a nevýhody motorů s přímým vstřikováním paliva

Přímé vstřikování paliva – dobré nebo špatné?

Motory s přímým vstřikováním (nazývané také přímé vstřikování plynu nebo GDI) se na autech začaly objevovat teprve nedávno. Tato technologie však získává na popularitě a stále častěji se vyskytuje na motorech nových automobilů. Dnes se pokusíme obecně odpovědět, co je technologie přímého vstřikování a zda se jí vyplatí bát?

Pro začátek stojí za zmínku, že hlavním charakteristickým rysem technologie je umístění vstřikovačů, které jsou umístěny přímo v hlavě válců, a proto vstřikování pod obrovským tlakem probíhá přímo do válců, na rozdíl od systému vstřikování paliva do sacího potrubí, který se již dlouho osvědčil jako nejlepší.

Přímé vstřikování poprvé v sériové výrobě vyzkoušela japonská automobilka Mitsubishi. Provoz ukázal, že mezi výhody patří především účinnost – od 10 % do 20 %, výkon – plus 5 % a šetrnost k životnímu prostředí. Hlavní nevýhodou je, že vstřikovače jsou extrémně náročné na kvalitu paliva.

Za zmínku také stojí, že podobný systém je již mnoho desetiletí úspěšně instalován na dieselové motory. Použití této technologie u benzínových motorů však bylo spojeno s řadou dosud ne zcela vyřešených potíží.

Video z kanálu YouTube „Savagegeese“ vysvětluje, co je přímé vstřikování a co se může při provozu vozu s tímto systémem pokazit. Kromě hlavních kladů a záporů video vysvětluje i záludnosti preventivní údržby systému. Video se také dotýká systémů vstřikování do portu, které jsou běžné u starších motorů, a také motorů, které využívají oba způsoby vstřikování paliva. Pomocí jasných Bosch diagramů přednášející vysvětluje, jak to celé funguje.

Chcete-li zjistit všechny nuance, doporučujeme sledovat video níže (zapnutí překladu titulků vám pomůže to zjistit, pokud neumíte příliš dobře anglicky). Pro ty, které sledování příliš nezajímá, hlavní výhody a nevýhody přímého vstřikování benzínu si můžete přečíst níže, po videu:

Ekologická šetrnost a hospodárnost jsou tedy dobré cíle, ale zde jsou rizika používání moderních technologií ve vašem autě:

Zápory

1. Velmi složitý design.

2. To vede k druhému důležitému problému. Vzhledem k tomu, že nová benzinová technologie přináší zásadní změny v konstrukci hlav válců motoru, konstrukci samotných vstřikovačů a s tím související změny dalších částí motoru, jako je vysokotlaké palivové čerpadlo (HPFP), jsou náklady na vozy s přímým vstřikováním paliva vyšší.

3. Mimořádně precizní musí být i výroba samotných dílů napájecího systému. Vstřikovače vyvinou tlak od 50 do 200 atmosfér.

Přidejte k tomu provoz vstřikovače v těsné blízkosti hořícího paliva a tlaku uvnitř válce a dostanete potřebu vyrábět komponenty s velmi vysokou pevností.

4. Vzhledem k tomu, že trysky vstřikovačů koukají do spalovací komory, usazují se na nich i všechny zplodiny hoření benzinu, které postupně ucpávají nebo vyřazují z činnosti vstřikovač. To je možná nejvážnější nevýhoda použití designu GDI v ruských reáliích.

5. Kromě toho je nutné velmi pečlivě sledovat stav motoru. Pokud začne olej ve válcích hořet, produkty jeho tepelného rozkladu rychle vyřadí z provozu vstřikovač, ucpou sací ventily a vytvoří na nich nesmazatelnou usazeninu. Stojí za to připomenout, že klasické vstřikování s tryskami umístěnými v sacím potrubí dobře čistí sací ventily a omývá je palivem pod tlakem.

6. Nákladné opravy a nutnost preventivní údržby, která také není levná.

Kromě toho video také vysvětluje, že nesprávné použití u vozidel s přímým vstřikováním může mít za následek zanášení ventilů a snížení výkonu, zejména u motorů s turbodmychadlem.

Pros

1. Šetrnost k životnímu prostředí.

2. Ekonomika (i když zde musíme provést rezervaci: skutečné úspory benzínu jsou dostupné za podmínek blízkých ideálním) – úspora 5-10 %.

3. Mírně vyšší výkon.

4. GDI ochlazuje hlavu pístu, když palivo vstupuje přímo do válce.

5. Dochází k lepšímu promíchání směsi paliva a vzduchu ve válcích.

6. Menší detonace.

7. Je potřeba mnohem méně paliva, směs může být za určitých provozních podmínek motoru nakloněna na 30:1

8. Proces chodu motoru je přesněji řízen počítačem.

Pokud tedy dodržujete určitá pravidla předepsaná výrobcem vozu, a to tankovat na osvědčených čerpacích stanicích kvalitní palivo a pravidelně provádět údržbu palivové soustavy vozu, pak se lze vyhnout zhoršení kvality motoru a zejména poruchám zařízení. Odborníci také doporučují čištění vstřikovačů po každých 50-60 tisíc km.

Dobré odpoledne, dnes to zjistíme Jak se říká automobilový průmysl systém vstřikování paliva s technologií GDI (přímé vstřikování paliva), k čemu to je и jak to funguje . Kromě toho vám řekneme o těch hlavních Vlastnosti technologie, jak funguje palivové čerpadlo v systému, než vstřikování paliva takového typu jiné od ostatních a jaké je použití nebo poškodit automobilový průmysl motor z GDI. Na závěr si povíme o jaké úkoly plní vstřikovací systém GDI в elektrárna vozidlo, z jakých uzlů ona sestává и co jsou ji designové prvky .

Abychom to pochopili jak to funguje automobil systém s technologií bezprostřední vstřikování paliva (GDI), je nutné to znát designové prvkyz jaké prvky ona sestáváa jaké funkce и úkoly provádí v elektrárně vozidla. O těchto problémech budeme diskutovat v našem příběhu, abychom o nich získali ucelenou představu princip fungování automobilový průmysl palivový systém s přímým vstřikováním. Kromě toho se podívejme na často kladenou otázku mnoha majitelé aut„Jaký je rozdíl mezi systémem přímého vstupu? Vstřikování paliva GDI z klasické palivové technologie? „.

1. Koncept, Vlastnosti a princip fungování с Systémy vstřikování paliva GDI

Motor vybavený palivový systém s technologií vstřikování GDI (Přímé vstřikování benzínu) – tohle je benzínová elektrárna с přímý nebo přímé vstřikování paliva. Elektrárny se zkratkou GDI jsou obvykle vyráběny pouze japonskými a korejskými automobilkami jako např mitsubishi, Toyota, Nissan, Kia и Hyundai, stejně jako společnost Bosch (pouze palivové soubory). Příklad moderny motor s technologií přímého vstřikování paliva může sloužit motor s označením T-GDI ze společnosti Kia, který je nainstalován na Kia Sportage 4. generace с objem motoru 1.6 litru с turbodmychadlo.

Pokud se ponoříte do historie stavby motorů, myšlenka na stavbu elektrárna s přímým vstřikováním paliva do pracovní oblasti válce se objevil na konci 80. let 20. stol., ale masová verze GDI byl poprvé představen veřejnosti až v polovině 90. let téhož století. Motory s technologií přímého vstřikování, se zpravidla nejčastěji vyskytují na vozech značky Mitsubishi, která se do jisté míry stala v tomto směru průkopníkem. Úplně první model na planetě s takovým motor se stal modelem Mitsubishi Galant 1996 modelový rok, který v té době obdržel benzinová elektrárna s přirozeným sáním с Objem 1.8 litru.

Systém přímého vstřikování paliva nebo GDI Používá se hlavně pouze na benzinové elektrárny, a poslední generace s cílem vylepšení jejich ekonomikaa zvýšení výkonu. Takový systém, jak jsme již uvedli, naznačuje přímé vstřikování benzínu přímo do spalovacích prostorů válců motoru. Později v spalovací komory nastane míchání paliva se vzduchem a vzdělání směs paliva a vzduchu.

Charakteristický rys elektráren с Technologie přímého vstřikování paliva GDI to je přítomnost 2 čerpadel в palivo ssystémy:

– standardní elektrické palivové čerpadlo, která se nachází v palivová nádrž auto;

– vysokotlaké palivové čerpadlo nebo TNVD с mechanický pohon z motoru.

Rozhodnutí výrobce použít v systému dvě palivová čerpadla je analogický s principem zásobování palivem в motor с dieselový typ akce. V elektrárny s přímým vstřikováním GDI, tlak přívodu paliva je v rozsahu od 45 do 50 barů, zatímco v klasické benzínové motory je v regionu 3-5 bar.

Motory s přímým vstřikováním mít mnoho konstrukční rozdíly, díky kterému oni jsou rozděleny do 2 hlavních směrů:

– elektrárny pro spotřebu na vnitřní trh;

– elektrárny pro vývoz do cizích zemí.

hlavní Je to kůň? в design takový motory jsou Vlastnosti vysokotlakého palivového čerpadla и zařízení systému vstřikování benzínu в spalovací komory válců. Například Verze motoru pro Japonsko nebo Korea mít a následující 2 hlavní režimy přímého vstřikování paliva:

– Režim super chudé směsi paliva a vzduchu: navrhuje provoz motoru na směs, který má poměr v dosahu od 37 do 1 do 43 do 1, tedy ukazatele znamenají množství vzduchu к objem paliva. Takový provozní režim podporováno elektronická řídicí jednotka motoru při mírných rychlostech až 125 kilometrů za hodinus přihlédnutím k plynulé zrychlení elektrárnyTo znamená, že aniž byste prudce sešlápli plynový pedál řidič. V tomhle způsob, systém přímého vstřikování paliva poskytuje maximální točivý moment motoru. Probíhá vstřikovače vstřikují palivo v okamžiku, kdy píst se nachází na kompresní zdvih a ještě k tomu nedospěli horní úvrať motoru. Přívod paliva vstřikovačem v tomto případě se provádí jako jednotný proud a po kterém se tvoří průtokový vír ve směru hodinových ručiček pro optimální promíchání se vzduchem в komora válce.

– Stechiometrický režim směsi paliva a vzduchu: navrhuje stechiometrické složení palivové směsia vzduchu, který přichází dovnitř komory válců. Danny je aktivován provozní režim pak kdy napájecí bod je pod zátěžíNapř při jízdě vysokou rychlostí nebo tažení přívěsua při jízdě do kopce.

Kromě výše uvedených nuancí motory se vstřikovacím systémem GDI, jejich rozlišovací čára je stále další práce během nečinný pohyb и zahřívání auto. Elektronická řídicí jednotka motoru dynamicky vyrábí změna režimů super chudá směs vzduchu a paliva и stechiometrický režim během práce elektrárna při volnoběžných otáčkách, přičemž podmíněně vyfukování válců.

Zvláštnost zvýšení volnoběžných otáček motoru momentálně až 900-1000 ot./min to je hladký přechod mezi výše uvedeným režimy. Takový změna provozních režimů vstřikovacího systému GDI в optimální varianta by se mělo vyskytovat v průměru 1krát za 4 minuty. Pro informaci podotýkáme, že všechny režimy se přepínají pod kontrolou elektronické jednotky. Co se týče pohodlí Řidič při změně režimů и změny v práci elektrárna, pak jsou téměř necítil.

Relativně toxicita и výfukové plyny, motory se vstřikovacím systémem s technologií GDI vybavené speciálně navrženými katalyzátoryŽe fungují na velmi chudá směs paliva a vzduchu. Nakonec úrovně oxidů dusíku в výfukové plyny takový elektrárna zapadá do rámce ekologické normy Euro-3. Všimněte si, že vysoký obsah síry, který se často vyskytuje v benzín, docela rychle zakáže a vede k poruchy katalyzátor.

2. Provozní režimy elektrárny se systémem vstřikování paliva GDI

Svým způsobem designový motor se systémem vstřikování GDI skoro nic není jiné z benzín и dieselový motor. Pro informaci poznamenáváme, že v takových elektrárna, v každém válec je k dispozici zapalovací svíčka и tryskaa palivo je směrován do spalovacích prostor válců vysokotlakým čerpadlem (TNVD) pod tlak в 5 MegaPascalů. Trysky zároveň poskytnout 2 různé režimy vstřikování palivo.

systém přímý nebo přímé vstřikování GDI, jak jsme popsali dříve, funguje ve 2 hlavních režimech, záleží na dynamika pohybu vozidlo. Za prvé, provoz na velmi chudé směsi, tento způsob použitý pod lehkým zatížením и uklidnit jízda ve městě nebo na venkově rychlostí až 120 kilometrů za hodinu. Palivo se přivádí do komor válců v podstatě stejným způsobem jako v dieselové motory, na konci kompresní zdvih směsi. nicméně сvstřikovací systém GDI v takové způsob nápadně jiné z FSI vrstvený systém.

na v prvním provozním režimu nejvíce palivo obohacený oblak se ukáže být v oblasti zapalovací svíčka a docela rychle zapálí, zakládání ohně v tomto případě badnuyu nebo mírně obohacené směs paliva a vzduchu, který je v spalovací prostor válce. Výsledkem je elektrárna funguje optimálně i s obecným obsahem palivo do vzduchu ve válci ve vztahu k 1 na 40 resp.

Za druhé, Práce elektrárna na 2. režim, oprávněný stechiometrická směs se provádí v intenzivní jízda и vysoká rychlost příměstský provoz. Na stechiometrické složení směsi paliva a vzduchu zapalování probíhá bez zpoždění a problémů. Injekce v takové způsob se stane v během sacího zdvihu. Palivo se posílá do válcové komory s kónickým hořákem a pak už jen nastříkanýa pak vypařuje se, kde ochlazuje vzduch в pracovní plocha motorové jednotky. dík chlazení nastane snížení pravděpodobnosti detonace и doutnavka.

Za třetíMít Systémy přímého vstřikování GDI je tu další, 3. provozní režim, která se implementuje přímo sama kontrolní systém, toto způsob umožňuje zvýšit točivý moment elektrárny v případě, že se budeme stěhovat při nízkých rychlostech, přitom ostře sešlápnutím plynového pedálu. Pokud motor práce při nízkých rychlostecha je do něj přiváděna ostrá síla obohacená směs paliva a vzduchu, pravděpodobnost detonace náhle vychází. Proto vstřikování paliva v takové způsob se stane v Fáze 2.

V takové režimu je do válce nasměrováno malé množství paliva na sací zdvih a zároveň vyrábí chlazení vzduchu v pracovní oblasti jednotky. V tuto chvíli se také děje plnění válce extrémně chudou směsí paliva a vzduchu, ve vztahu k 50 na 1 (vzduch na palivo), ve kterých procesy detonace charakter se neděje. Po tom, na závěr kompresní zdvih, míří palivový proud, která poskytuje úprava poměru vzduchu и paliva в spalovací prostor válce na obohacený nebo rovné 10-12 až 1 (vzduch na palivo). A na samotném detonace čas v systémy v tomto způsob prostě to nezůstane, proto ona se neděje vůbec.

Videorecenze: „Co je vstřikovací systém GDI. Vlastnosti a princip fungování»

Na závěr podotýkáme, že pro účely prevence elektrárny se vstřikovacím systémem GDI je doporučeno vyrábět regulační výměna zapalovacích svíček každých 15-30 tisíc kilometrůa také přibližně Jednou za 1 tisíc kilometrů vyčistěte sací potrubí od karbonových usazenin и saze na jeho stěny. Kromě toho je nutné pravidelně diagnostikovat stav vstřikovačů, zkontrolujte kvalitu rozprášení paliva и vyčistit vstřikovače. Díky stvoření motory se systémem přímého vstřikování GDI inženýři uspěli zvýšit kompresní poměr motoru na 12 bodů v poměru vzduch na palivo в směs a kde napájecí bod může fungovat bez problémů na neobohacený nebo chudá směs. Do srovnání s klasikou benzínový motor, motory s GDI strávit o o 9 procent méně paliva, rozdávají o 11 procent vyšší výkon и v průměru O 25 procent méně výfukových emisí .

DĚKUJI VÁM ZA POZORNOST. ZANECHTE SVÉ KOMENTÁŘE A SDÍLEJTE SE SVÝMI PŘÁTELI.
VÍTÁME VÁS VAŠE ZPĚTNÁ VAZBA A NÁVRHY.