Система усовершенствованного прямого впрыска бензина gdi (mitsubishi)
Содержание:
- Минусы
- Особенности мотора и модификации
- Принцип действия
- Ремонтопригодность двигателя
- Стоит ли овчинка выделки?
- Устройство и принцип действия системы GDI
- Насколько важно качество топлива
- Поддерживаемые операции
- Характеристики 4G63
- Модификации двигателей 4G6
- Тюнинг
- Видео
- Технические характеристики
- Характерные недостатки
- Почти дизель
- Сгорание ультрабедной смеси
- Особенности и недостатки двигателей GDI
- Принцип работы.
- Особенности устройства
- Теоретическая часть
- Кто портит воздух?
- Описание двигателя
Минусы
Первый недостаток касается устройства системы. Двигатели с непосредственным впрыском имеют более сложную систему впуска. Сюда входит ТНВД (топливный насос высокого давления), по конструкции схожий с тем, что применяется на современных дизельных ДВС. Ввиду этого автомобили с впрыском GDI более требовательны к качеству топлива, как и их дизельные собратья. Особенно вредны для этого мотора следующие компоненты:
- Сера.
- Фосфор.
- Железо и прочие минералы.
Все они могут находиться в дешевом, некачественном бензине. Как отмечают отзывы, GDI двигатель сильно боится твердых частиц, поскольку топливо проходит через крайне тонкие отверстия. Они легко забиваются в случае, если будет использован некачественный бензин.
Важно также соблюдать октановое число. В руководстве по эксплуатации написано, что данный мотор работает на бензине с октановым числом 100, который в России очень редко встретишь
Как минимум, такие автомобили следует заправлять топливом с ОЧ не ниже 98. А попытка залить 95-й будет сопровождаться характерными вибрациями по кузову. Также для данных моторов противопоказаны различные очистители, присадки и добавки. Запрещено использовать и этилированный бензин.
Следующий недостаток касается обслуживания. В России мало сервисов, которые специализируются именно на таких двигателях. И если с ремонтом «Коммон Рейла» не возникнет вопросов, то с поиском СТО, что способно отремонтировать GDI-мотор, могут возникнуть проблемы.
Отремонтировать такой двигатель не так просто, как обычный ДВС с распределенным впрыском. Сложности заключаются не только в топливном насосе высокого давления, но и в двухступенчатой системе подачи горючего. И у каждого производителя есть свои специфические поломки. О них мы расскажем ниже.
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.
Принцип действия
- Бензин подается в камеру сгорания под высоким давлением и потоком закрученной формы, благодаря специальному строению форсунок.
- Поток на высокой скорости сталкивается с поршнем, после чего часть его как бы закрепляется на теле поршня, а другая часть продолжает движение, создавая трение и приобретая соответствующую форму.
- После этого поток загибается и уходит от поршня, увеличивая скорость. Некоторые частицы движутся медленно и расходятся в разные стороны, создавая разделение потока.
- В результате этого в камере сгорания образуется два участка с бензовоздушной смесью. В центре находится участок стехиометрической (обыкновенной) легковоспламеняемой топливной смеси. Вокруг него образовывается участок обедненной смеси.
- После этого происходит воспламенение (с помощью искры свеч зажигания) участка с высоким содержанием бензина. Затем процесс горения перекидывается на обедненные участки.
Ремонтопригодность двигателя
Турбированная версия, коей и является 4G63T, приобретается в основном с целью улучшения ее мощностных свойств посредством тюнинга, так как хорошо ему поддается. Двигатель отличается спортивным характером, что объясняет желание автовладельца выжать из мотора максимум. Разумеется, такой стиль негативно отразится на общем его ресурсе.
Самым элементарным и востребованным методом является увеличение мощности за счет Stage 2 на сток турбонаддува. Впуск остается без изменений, либо устанавливается в нуль. Приобретаются форсунки с показателем 750-850 сс, насос (например, Walbro 255), распределительные валы (можно Kelford 272, однако есть также другие варианты), полный прямоток на 76 миллиметровой трубе. После этого нужно произвести настройку. После вышеописанных действий мощность будет достигать 400 лошадиных сил, а динамические свойства будут существенно превышать стандартные для этого мотора.
Чтобы повысить мощность сверх того, нужна замена шатунно-поршневой системы, производить доработку головки, приобрести другую турбину (например, Garret GT30 или GT35), заменить топливную систему. Эти действия вместе по частям способны повысить мощность и до 1000 лошадиных сил. Разумеется, ресурс двигателя резко снижается, кроме того ежедневно ездить крайне не рекомендуется.
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.
Устройство и принцип действия системы GDI
Хотя принцип работы системы разных производителей остается неизменным, они отличаются друг от друга. Основные различия в напоре, которое создает топливный насос, расположении ключевых элементов и их форме.
Конструктивные особенности двигателей GDI
Двигатель с прямой подачей горючего будет оснащаться системой, в устройство которой будут входить такие элементы:
- Насос, подающий топливо под высоким напором (ТНВД). Бензин должен не просто поступать в камеру, а в ней он должен распыляться. По этой причине его напор должен быть высокий;
- Дополнительный насос подкачки, благодаря которому горючее подается в резервуар ТНВД;
- Датчик, который фиксирует силу напора, создаваемого электронасосом;
- Форсунка, способная под высоким давлением распылять бензин. В ее конструкцию входит специальный распылитель, формирующий требуемую форму факела, который образуется в результате сгорания горючего. Также эта деталь обеспечивает качественное смесеобразование непосредственно в самой камере;
- Поршни в таком моторе будут иметь особенную форму, которая зависит от типа факела. Каждый производитель разрабатывает свою конструкцию;
- Каналы впускного коллектора также имеют особенную конструкцию. Она обеспечивает образование завихрения, которое направляет смесь в область электродов свечи зажигания;
- Датчик, фиксирующий высокое давление. Его устанавливают в рампу топливной системы. Этот элемент помогает блоку управления контролировать разные режимы работы силовой установки;
- Регулятор давления в системе. Подробней о его устройстве и принципе работы рассказывается здесь.
Режимы работы системы прямого впрыска
Работа моторов gdi может проходить в трех разных режимах:
- Экономный режим – впуск топлива, когда поршень выполняет такт сжатия. В этом случае горючий материал получается обедненным. На такте впуска камера заполняется воздухом, клапан закрывается, объем сжимается, и в завершение процесса под напором осуществляется распыление бензина. За счет образовавшегося вихря и формы днища поршня ВТС хорошо перемешивается. Сам факел оказывается максимально компактной формы. Плюс такой схемы в том, что топливо не попадает на стенки цилиндров, что снижает термическую нагрузку. Такой процесс активируется, когда коленвал вращается на небольших оборотах.
- Скоростной режим – впрыск бензина в этом процессе будет происходить, когда в цилиндр подается воздух. Сгорание такой смеси будет в виде конического факела.
- Резкое ускорение. Впрыскивание бензина происходит в двух стадиях – частично на впуске, частично – на сжатии. Первый процесс будет приводить к образованию обедненной смеси. Когда ВТС заканчивает сжиматься, осуществляется впрыск остальной части порции. Результат такого режима – устранение возможной детонации, которая может появиться, когда агрегат сильно разогрет.
Насколько важно качество топлива
- Очистка происходит с помощью фильтра-сеточки в насосе бензобака.
- Производится очистка обыкновенным фильтром. В зависимости от марки автомобиля, его месторасположения может меняться. Фильтр может устанавливаться в баке либо под днищем.
- Фильтрация происходит с помощью фильтра-стакана, расположенного в топливопроводе ТНВД.
- Последний этап очистки происходит в тот момент, когда горючее подается из «топливной рейки» в бак.
Еще одна распространенная проблема GDI — плавающие обороты. Причиной может послужить как воздействие низкосортного горючего, так и естественный износ элементов ТНВД.
Поддерживаемые операции
GDI поддерживает следующие операции рисования:
- установку определенного цвета в конкретном пикселе;
- рисование линии с учетом характеристик толщины, шаблона, цвета и стиля кисти;
- рисование дуги;
- рисование эллипса (окружности);
- рисование прямоугольника, прямоугольника со скругленными углами или многоугольника;
- рисование замкнутых фигур, заполненных сплошным цветом или шаблоном;
- рисование текста с указанным шрифтом, цветом и размером;
- перемещение прямоугольника по экрану, возможно, с изменением размеров;
- ограничение операций рисования или операций перемещения в определенной области, чтобы не затрагивать изображение за пределами этой области.
Характеристики 4G63
Изготовитель | Shenyang Aerospace Mitsubishi Motors Engine Manufacturing Co Ltd Kyoto engine plant |
Марка и обозначение двигателя | Sirius |
Годы выпуска | 1981 по настоящее время |
Материал блока цилиндров (БЦ) | чугун |
Система подачи топлива | инжектор |
Расположение цилиндров | рядный |
Число цилиндров | 4 |
Число на цилиндр | 4 |
Длина хода поршня, мм | 88 |
Диаметр цилиндра, мм | 85 |
Степень сжатия |
|
Объем двигателя, см3 | 1997 ~ 2,0 литров |
Мощность моторов, л.с./об.мин |
(см. модификации) |
Макс. крутящий момент, Нм/об.мин |
159/4500 |
Топливо | бензин, АИ-95 |
Экологические нормы | до Евро 4 |
Вес агрегата, кг | 160 |
Расход топлива, л/100 км (для Eclipse II) — город — трасса — смешанный |
13.9 7.3 9.7 |
Расход масла, гр./1000 км | до 1000 |
Характеристики допустимого моторного масла |
|
Объем масла в двигателе, л | 4.0 |
При замене лить, литров | ~3.5 |
Через сколько менять моторное масло, км | 7 000 — 10 000 |
Рабочая температура двигателя, град. | — |
Ресурс ДВС, тыс. км — по данным завода — на практике |
— более 400 |
Тюнинг, л.с. — потенциал — без потери ресурса |
200 л.с. — |
|
Модификации двигателей 4G6
6 моделей 4G6:
- 4G631. Двигатель имеет один распределительный вал, 16 клапанов, систему моновпрыска SOCH 16V, степень сжатия 10, мощность — 133 л.с. при скорости вращения коленвала 6000 об/мин, крутящий момент 176 при 4750 об/мин. Этим двигателем оснащался Mitsubishi Galant Е33 (Митсубиси Галант), Mitsubishi Chariot (Шариот), Mitsubishi Space Wagon (Спейс Вагон).
- 4G632. Подача топлива — SOCH 16V, степень сжатия 10:1, мощность 137 л.с. при скорости вращения коленчатого вала 6000 об/мин, макс крутящий момент 176 Н*м при 4750 об/мин. Ставился на Митсубиши Галант Е55.
- 4G633. Подача топлива SOCH 8-ми клапанная 8V, степень сжатия 9:1, мощность 109 л.с. при 5500 об/мин, максимальный крутящий момент 159 Н*м при 4500 об/мин. Монтировался на Galant Е33, Mitsubishi Chariot, Mitsubishi Space Wagon.
- 4G635. Этот двигатель уже имеет 2 распредвала, систему впрыска DOCH 16V, степень сжатия 9.8 к 1, мощность 144 л.с. при 6500 об/мин, крутящий момент 170 Н*м при 5000 об/мин. Автомобили с двигателями 4G635: Galant E33, Eclipse.
- 4G636. Система SOCH 16V, степень сжатия 10:1, мощность 133 л.с. при 6000 об/мин, крутящий момент 176 Н*м при 4750 об/мин. Автомобили: Galant E33, EA2A; Chariot; Space Wagon, RVR/Space Runner.
- 4G637. Система DOCH 16V. Степень сжатия 10,5:1. Мощность 135 л.с. при 5750 об/мин, крутящий момент 176 Н*м при 4500 об/мин. Устанавливается на Lancer 9 (Лансер), Outlander (Аутлендер).
Тюнинг
Тюнинговать 4G63 можно заменив распределительные валы на распредвалы с фазами 264/264. Установить холодный впуск. Выпуск сделать 4-2-1 и прошить компьютер. После таких работ мощность увеличится до 20 л.с. Стоит ли заморачиваться, тратить время, деньги и силы ради 20 лошадок?
Если мотор 4G63 турбо, то улучшить его характеристики можно, купив и заменив детали шатунно-поршневой группы, поддон, вкладыши, прокладку головки, саму головку, турбину с интеркулером, коллектор впуска, рампу, форсунки, выпускной коллектор.
А можно, если позволяют финансы, купить двигатель RVR turbo c TD04, а затем изучить материалы, как заменить двигатель и сделать свап.
Видео
В этом видео полный обзор двигателя 4G63.
Двигатель Митсубиси 4G63 Турбо.
Нужно ли убирать балансиры.
Комментарии: 25Публикации: 324Регистрация: 04-03-2016
Технические характеристики
Технические характеристики силового агрегата:
ПАРАМЕТР | ЗНАЧЕНИЕ |
---|---|
Годы выпуска | 1981 – наши дни |
Вес двигателя, кг | 160 |
Материал блока цилиндров | Чугун |
Система питания | карбюратор/инжектор |
Тип | рядный |
Рабочий объем | 1997 |
Мощность | 109 лошадиных сил при 5500 оборотах |
Количество цилиндров | 4 |
Количество клапанов на цилиндр | 2 |
Ход поршня, мм | 88 |
Диаметр цилиндра, мм | 85 |
Степень сжатия | 9 |
Крутящий момент, Нм/об.мин | 159/4500 |
Экологические нормы | ЕВРО 4 |
Топливо | 95 |
Расход топлива | 13,9 л/100 км в смешанном цикле |
Масло | 0W-40, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 15W-40 и 15W-50 |
Сколько масла в двигателе | 4.0 |
При замене лить | 3,5 литра |
Замена масла проводится, км | 10 тысяч |
Ресурс двигателя, тыс. км | |
— по данным завода | 200 |
— на практике | 400+ |
Моторы 4G63 устанавливаются на Mitsubishi Eclipse, Galant, L200/Triton, Lancer, Outlander, Space Runner/RVR, Hyundai Elantra, Stellar, Eagle Talon/Plymouth Laser, Dodge Ram 50, Proton Perdana.
Характерные недостатки
Но ни одна система не может обойтись без определённых минусов. Потому стоит заранее узнать, чем же так плох двигатель типа GDI, какой его главный недостаток и насколько минусы превосходят плюсы, или наоборот.
Начнём с того, что двигатель GDI использует более сложную систему впуска топлива, в конструкции которого присутствует ТНВД, аналогичный применяемым на дизельных моторах. В результате проявляется недостаток в виде повышенной чувствительности к качеству используемого топлива. Это относится к вхождению в бензин разных твёрдых компонентов, соединений железа, фосфора, серы и прочих веществ. Если регулярно заливать низкокачественное топливо, мотор начнёт ломаться.
У двигателя с системой непосредственного впрыска есть ещё один недостаток. Он заключается в том, что технология достаточно специфическая, и только ограниченное количество автосервисов могут предложить свои услуги по ремонту и обслуживанию подобных ДВС.
Процедуры ремонта отличаются своей сложностью в сравнении с обычными инжекторными двигателями с распределённым типом впрыска.
Владельцы автомобилей с силовыми установками GDI сталкиваются с тем, что на рынке предлагается небольшое количество запчастей. Детали для них не особо пока распространены в нашей стране. Потому порой, когда возникает поломка и необходимость замены элемента, его приходится заказывать и ждать по несколько недель, что автоматически не позволяет эксплуатировать машину.
Учитывая все эти моменты, нужно внимательно подумать о рациональности приобретения такого двигателя, поскольку придётся решать вопрос с ремонтом, обслуживанием и поиском хороших автозаправочных станций.
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.
Сгорание ультрабедной смеси
В обычных двигателях МРI существовали пределы обеднения смеси из-за больших вариаций характеристик сгорания. Однако стратифицированная смесь в двигателе GDI позволила значительно уменьшить воздушно-топливное отношение, не приводя к худшему сгоранию. Например, в период холостого хода, когда сгорание является наименее активным и непостоянным, двигатель GDI поддерживает устойчивое и быстрое сгорание даже чрезвычайно бедной смеси с отношением «воздух-топливо» 40:1 (55:1 с включением режима EGR). На рисунке показана разница в работе между GDI и обычной многоточечной системой впрыска.
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
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.
Особенности устройства
Уже было примерно рассказано, что же такое двигатели GDI и в чём их ключевая особенность. Но это не позволяет в полной мере понять суть мотора и особенности его устройства.
Исходя из расшифровки, вы поняли, что значит двигатель GDI и что в моторе используется комбинированная система, характерная для бензиновых и дизельных ДВС. Это своего рода смесь двух разных моторов, что означает получение определённого преимущества перед конкурентами.
Не совсем очевидно для некоторых автомобилистов, что такое двигатель GDI и в чём его особенность на практике. Ключевым нюансом можно назвать факт работы на обеднённой смеси, образующейся в движке при небольших нагрузках. К ним относят равномерную езду со скоростью не более 120 километров в час. Но когда нагрузка повышается, система автоматически переходит на работу классической системы впрыска. Тем самым удаётся добиться лучших показателей экологичности и экономичности, что для многих становится решающим фактором при выборе.
Ещё стоит заметить, что в настоящее время выпускаются турбо версии GDI, которые дополнительно получили в своей конструкции турбонагнетатель. С его помощью удалось повысить мощность и производительность, но параллельно сохранить способность расходовать небольшое количество топлива в сравнении с конкурентами. А что такое турбо в движке, наверняка знает каждый. Двигатель GDI в пару с турбокомпрессором позволяет получить превосходный результат.
Среди автолюбителей существует устойчивое мнение, что первыми производителями моторов типа GDI является японская компания Mitsubishi. Но в действительности это не так. Первый двигатель с подобной системой комбинированного впрыска устанавливали на гоночную версию немецкого автомобиля W196 производства компании Mercedes.
Через некоторое время в японской компании задействовали систему впрыска, основанную на электронном управлении. Тем самым им удалось добиться образования обеднённой топливовоздушной смеси при работе мотора на малых нагрузках.
Впервые автомобили производства Mitsubishi с моторами GDI появились в продаже только в 1996 году. С того времени двигатели прошли через целый ряд изменений и модернизаций, поскольку первые образцы обладали широким перечнем недочётов.
Справедливости ради нужно добавить, что сама аббревиатура GDI используется именно японским автопроизводителем Mitsubishi. В арсенале других компаний также есть моторы с аналогичной системой, только выпускают они их с иными маркировками. Французский автоконцерн Renault использует понятие IDE, у Mercedes это CGI, а машины от компании Toyota могут оснащаться двигателями D4.
Теоретическая часть
Обычный инжекторный двигатель, который использует коллекторную систему смесеобразования, предполагает подачу в цилиндры уже готового бензовоздушного состава. Такое смешивание воздуха и горючего происходит во впускном коллекторе, где устанавливаются форсунки, управляемые электроникой. Если же говорить про двигатель GDI, то в нём форсунка направлена непосредственно в камеру сгорания. Соответственно, через впускные клапаны подаётся только воздух, а процесс смесеобразования происходит непосредственно в цилиндрах.
Камера сгорания двигателя GDI
Естественно, добиться однородного состава топливовоздушной смеси в таких условиях очень сложно, поэтому двигатель GDI управляется сложным электронным блоком, в котором используется программное обеспечение, рассчитанное на несколько различных циклов работы. Кроме того, для достижения идеальных параметров смесеобразования необходимо использовать специальные вихревые форсунки, которые подают топливо внутрь в виде мелкодисперсионного тумана.
Стоит сказать, что основные плюсы двигатель GDI получает в результате работы на сверхобеднённой смеси, в которой содержание бензина по сравнению с воздухом уменьшено до 1:20, тогда как при распределённом впрыске соотношение поддерживается на постоянном уровне 1:14. Однако даже мотор с непосредственным впрыском не может работать постоянно в таком режиме, поэтому под нагрузками в его системе впуска восстанавливается нормальное смесеобразование.
За счёт этого двигатель GDI должен оснащаться двухступенчатой системой подачи топлива. Именно со всеми этими отличиями и связаны основные минусы конструкции — посмотрим, смогут ли их превзойти плюсы, полученные от перехода на непосредственный впрыск.
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).
Описание двигателя
Как устроен обычный двигатель? В него подается уже готовая смесь бензина и воздуха. Сам процесс смешивания происходит при помощи впускного коллектора. В нем же устанавливаются форсунки, которые управляются при помощи электронной части. Gdi двигатель — что это такое? В японском двигателе распылитель направлен непосредственно в саму камеру, в которой происходит сгорание топлива. Поэтому бензин смешивается с воздухом уже в цилиндрах двигателя. Многие считают такую схему более неустойчивой, потому что в складывающихся условиях бензину сложно равномерно смешаться с воздухом. Для того чтобы компенсировать этот недостаток, была сооружена сложная система программного обеспечения, которая рассчитана на различные циклы работы.
Двигатель GDI
Система действительно очень продумана и способна принимать серьезные решения относительно состояния топлива и двигателя. К примеру, компьютер в холодное время года дает больше времени на разогрев бензина, чем в летнее и не дает водителю тронуться раньше, во избежание поломок. Компьютер способен контролировать количество воздуха в топливе, при его недостатке он зажигает предупреждающую кнопку, сигнализируя о забитости клапанов. Кроме того, для данного типа двигателей используются вихревые распылители, которые способны впрыскивать топливо в виде мелкого тумана.
В итоге работы такой системы двигатель получат топливо, которое смешано с воздухом в отношении один к двадцати, что на одну треть ниже чем на обычных двигателях.