Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Несовершенство непосредственности: надежность и проблемы моторов с прямым впрыском

«В новый век – с новой системой питания!». Похоже, с таким девизом европейские производители стали внедрять технологию. А что им оставалось? Требования по снижению расхода топлива заставляли делать моторы сложнее, к тому же непосредственный впрыск (особенно в сочетании с наддувом) позволял увеличить мощность. И при этом оставлял мотор вполне экономичным на малой нагрузке. Начал входить в моду и даунсайз – постепенно для машины С-класса стало вполне нормальным иметь мотор объемом в литр, а мощные авто начинаются с объема в 1,4. Даже седаны D+ и Е классов не брезгуют моторами 1,4 и 1,6 с турбонаддувом.

Снова те же грабли, но в XXI веке

Собственно о минусах подобной системы питания было известно с самого начала. Сложность и высокая стоимость сюрпризом не были – опыт внедрения непосредственного впрыска накопился изрядный. Надежность сложных систем честно постарались увеличить. Правда, цену особенно опустить не пытались.

Как известно, для подачи топлива непосредственно в цилиндры нужен насос высокого давления. Вообще-то и в системах «обычного» распределенного впрыска в системе питания давление немаленькое, но у прямого впрыска оно примерно в 10 раз больше.

На дизельных моторах непосредственный впрыск и ТНВД появился существенно раньше, и ресурс узлов был не таким уж низким. У бензиновых все получилось иначе: насосы оказались весьма недолговечными. Почему? Потому что дизтопливо имеет более высокие смазочные свойства, чем бензин, и без специальных смазывающих присадок ресурс всех узлов трения очень мал.

Современные мембранные ТНВД не так зависят от смазки, как поршневые, но, тем не менее, нуждаются в ней. Да и в целом насос высокого давления – штука довольно хрупкая, любые загрязнения выведут его из строя. Улучшить ситуацию смогли введением стандарта на смазывающие присадки в топливе. Конечно, 15% масла, как в двухтактные моторы, добавлять не стали, но топливо Евро-4 и выше обязательно содержит небольшое количество специальных смазок. Не в последнюю очередь – именно для ТНВД на бензиновых машинах. Учитывая, что официальный запрет на продажу топлива Евро-3 вступил в России в силу лишь 1 января 2015 года, неудивительно, что «непосредственные» машины у нас жили так недолго и несчастливо.

С форсунками ситуация аналогичная, они дороже и менее надежны, чем на системах распределенного впрыска. Требования к их работе тоже намного выше. Небольшое изменение факела распыла, даже без изменения общего расхода подачи, ведет к серьезным нарушением работы мотора. В результате для сохранения работоспособности резко растут требования по чистоте топлива и рабочей температуре.

Пьезофорсунки еще и имеют ограниченное количество циклов срабатывания, чувствительны к перегреву, а также обладают склонностью при выходе из строя «лить» бензин, что может вызвать гидроудар при запуске. Особенно это характерно для очень распространенных «высокоточных» пьезофорсунок Bosch, которые имеют ограниченный ресурс, а компания на протяжении последних десяти лет не может создать действительно хорошо работающий вариант.

Склонность к закоксовке впускных клапанов и худшие условия их работы проявились на моторах Мицубиси довольно быстро. Обычно форсунки подают бензин на впускной клапан и охлаждают его. И заодно смывают с него отложения. У непосредственного мотора такой возможности нет, клапан греется сильнее, больше нагревает воздух, а масло из системы вентиляции картера и из сальника клапана постепенно образует «шубу», которая затрудняет газообмен и приводит к зависанию клапанов и его перегреву. Особенно тяжело приходится моторам с повышенным расходом масла, а в самой критической группе риска – моторы, которые часто работают с малой нагрузкой, то есть в пробках.

Плохие пусковые качества из-за неудовлетворительного испарения топлива при пуске тоже проявились давно. Оказалось, что оптимизация формы факела впрыска на холодном и горячем моторе должна производиться более тщательно. Любое попадание топлива на стенки цилиндра приводит к резкому увеличению количества несгоревшего топлива и попаданию его в масло. А при запуске при отрицательных температурах большое значение приобретает качество распыла бензина: оно должно оказаться намного выше, чем при обычной работе, и давление топлива на пуске должно быть очень высоким. Поначалу этого не учли.

Повышенное количество твердых частиц в выхлопе проявилось позже, когда непосредственный впрыск на европейских машинах уже стал мэйнстримом. Более точные исследования показали, что эта особенность смесеобразования роднит такой бензиновый мотор с дизелем. Действительно, в процессе работы образуются частички сажи, которые необходимо тоже как-то задерживать. Например, вводя сажевый фильтр, как на дизельных моторах. Компания Mercedes уже анонсировала подобную опцию для своих машин.

Попадание топлива в масло из-за неисправностей топливного насоса высокого давления – в общем-то чисто конструктивный недостаток насосов Bosch, но в силу их широкого распространения и общности конструкций насосов свойственен почти всем моторам с непосредственным впрыском. Бензин в масле не так уж и страшен, но в больших количествах ведет к снижению вязкости масла до критической, что приводит к повреждениям моторов. И, к тому же, дает повод многим «экспертам» говорить о том, что топливо является причиной «масляной чумы».

Что же делать?

Почти у всех проблем есть пути решения. Например, двойной впрыск, когда топливо подается и в цилиндры, и во впускной трубопровод – это справляется сразу со сложностью с закоксовкой клапанов, экологичностью и плохим запуском в холода. Такая схема применялась на некоторых двигателях Volkswagen EA888, но продавались они исключительно в США и были заточены под жесткие экологические нормы Калифорнии. Но в конце 2014-го комбинированный впрыск появился и у нас – на моторе 6AR-FE (2 литра, 150 л. с.) Toyota Camry последнего поколения. Пока сложно судить о надежности, ибо пробеги машин пока небольшие в основной массе, однако предпосылки хорошие.

Под капотом 2015–н.в. Toyota Camry XLE

С поршневыми кольцами и топливными насосами приходится разбираться чисто конструктивными методами, экспериментируя с формой – часто «дизайн» поршневой группы производители дорабатывают уже после того, как машина вышла на рынок и поразила всех угаром масла. Так, скажем, делала Toyota в 2005 году, доводя до ума моторы серии ZZ (еще без непосредственно впрыска), а позже – Volkswagen с уже упомянутыми выше EA888. Насосы высокого давления тоже стараются сделать надежнее – эта задача технически выполнима.

Но все непросто: система очень сложная и дорогая – накладным для производителей выходит не только себестоимость конечной продукции, но и исследования с экспериментами. А маркетологи не дают возможности по 10 лет заниматься испытаниями, требуют все более новых моторов с еще более привлекательными характеристиками.

Рискнуть в сегодняшнем автобизнесе репутацией производителя ненадежных машин считается делом благородным. Если что, всегда выручит отзывная кампания. Куда хуже – показаться производителем консервативным или, не дай бог, незацикленным на идее спасения планеты от выхлопных газов. Вот это, как мы видимо по примеру Volkswagen и Mitsubishi – действительно страшно. Тут можно и самостоятельность компании потерять, и топ-менеджмента лишиться.

www.kolesa.ru

Совершенство непосредственности: 80 лет эволюции моторов с прямым впрыском

Битва в воздухе

Так уж получилось, что первые двигатели внутреннего сгорания были рассчитаны на работу на газовоздушной смеси, а вовсе не на жидкости. И именно возможность создания простейшего устройства испарения топлива позволила бензиновым моторам завоевать себе главенствующее место в мире, потеснив и паровые машины, и дизели. Бензиновые моторы и сейчас порой ошибочно называют «карбюраторными», отдавая дань той схеме питания, с которой они родились и развивались почти столетие.

В противоположность карбюраторным моторам дизели не называли «моторами с непосредственным впрыском» – ограничивались классификацией по типу топлива. И очень правильно сделали, ведь перед Второй мировой непосредственный впрыск массово появился на бензиновых авиационных моторах. Внедряли такие системы питания для повышения надежности работы компрессорных двигателей при больших ускорениях и при сильном изменении как атмосферного давления, так и давления наддува. Об экономичности, заметим, тогда задумывались мало.

Первым «непосредственным» мотором считается немецкий Daimler-Benz DB601, который испытали еще в 1935 году, а в серию он пошел после 1937-го. Кстати, производили его в Италии – как Alfa Romeo, а в Японии – как Kawasaki. Его наследник DB605 оснащался непосредственным впрыском, а заодно и турбонаддувом, прямо как современные моторы TSI. И имел очень высокую для тех лет степень сжатия – 7,3/7,5.

Эти V-образные 12-цилиндровые двигатели применялись на самых массовых немецких истребителях второй мировой – Me109 в различных вариантах, и обеспечивали им очень высокую мощность и высотность. Не в последнюю очередь благодаря удачному сочетанию системы питания и наддува. Лицензию на DB601 дали и другим производителям авиамоторов «стран Оси», и к немецкому опыту приобщились моторостроители Италии и Японии.

По другим данным, первенцем все же является Jumo 210G, но сейчас это не столь принципиально. В итоге СССР, США и Англия от немцев немного отстали, но свои моторы с такой системой впрыска сделали и войну выиграли. А «непосредственный» мотор конструкции Швецова, АШ-82ФН, послужил основой для двигателей пассажирских Ил-12/Ил-14. Кстати, на этой модификации впрыск был комбинированным – для улучшения пусковых качеств.

На фото двигатель АШ-82ФН

Что роднит все авиационные моторы с непосредственным впрыском этого поколения? Высокая сложность обслуживания и эксплуатации. Но для военных нет такого слова, как «дорого», да и слово «сложно» тоже их не волнует, если итоговая надежность работы и характеристики их устраивают. Победа нужна любой ценой – даже в технике.

Бензин с примесью масла для смазки ТНВД (топливного насоса высокого давления), тонкая настройка топливной аппаратуры и ресурс всего мотора в пределах 200-400 часов – это не страшно. Главное – устойчивая работа при высочайших перегрузках, когда пилот уже теряет зрение, а конструкция трещит по швам, работа в перевернутом положении, работа при температуре воздуха -50 °C и при жаре +40 °C… Да к тому же карбюраторы очень плохо сочетались с системной наддува, которая обязательно применялась на высотных истребителях и бомбардировщиках, так что непосредственный впрыск был очень удачной заменой.

Попытка номер раз, ТНВД и насос-форсунки

После войны непосредственный впрыск «на гражданке» не прижился – очень известный Mercedes 300SL считать «обычной машиной» как минимум странно. Borgward недолго выпускал свой 700 Sport с двухтактным (!) мотором непосредственного впрыска. Зато гоночные автомобили оценили новые возможности: и Ferrari, и Mercedes успешно опробовали новшества.

Знаменитый гонщик Хуан Мануэль Фанхио на Mercedes Typ W196 с непосредственным впрыском выиграл чемпионат мира Формулы-1 1954 и 1955 годов. Правда, подавляющее преимущество над соперниками дал вовсе не впрыск, а возможности команды и десмодромный ГРМ рядного восьмицилиндрового мотора с рабочими оборотами 8 500 в минуту. А после разрешения в регламенте Формулы наддува непосредственный впрыск применили и в Ferrari. И на протяжении нескольких лет успели опробовать какое-то количество конструктивных схем системы питания. Надо сказать, весьма успешно.

Суть конструкции мало изменилась с сороковых годов: все тот же практически «дизельный» ТНВД и простые форсунки. Варьировалось только конструктивное исполнение: форсунки могли быть боковыми с верхним, нижним или центральным расположением, а топливный насос различался по способу регулирования и количеству настроенных режимов.

Попробовали почти все варианты исполнения системы, доступные на тот момент. Вскоре выяснилось, что надежность топливной аппаратуры оставляет желать лучшего, настройка крайне сложна, а при отказе системы растет риск выхода из строя мотора целиком. Это уже не говоря об очень высокой цене такой системы питания. Плюс, для атмосферных моторов прирост мощности оказался откровенно невелик, а экономичность все еще не имела особого значения при проектировании автомобилей. По сути, основной причиной экспериментов с впрыском было широкое внедрение наддува на гоночных машинах того периода.

Главная претензия была к возможностям настройки ТНВД – их не хватало даже для гоночных машин. Регулирование по давлению во впускном коллекторе и степени открытия дроссельной заслонки показало себя не очень точным. Попытки приспособить электронику для управления еще больше снижали надежность, хотя идея была не нова – впервые электроуправляемый впрыск появился еще на мотоциклах Guzzi в 1939 году.

Форсунки тоже оказались очень уязвимы – не зря на тот момент многие производители предпочли вариант с их боковым расположением на стенке блока ниже ВМТ (верхней мертвой точки), где поршень закрывал форсунку в момент воспламенения. Это немного уменьшало закоксовывание и шансы на перегрев форсунки, но всех проблем не решало, к тому же создавало новые – с поршневыми кольцами, например.

В общем, карбюратор и набирающий популярность обычный распределенный впрыск на тот момент оказались лучше за счет более простой и надежной конструкции. Причем как на гражданских машинах, так и на гоночных. В конце 60-х о прямом впрыске забыли, и надолго, а заодно запретили наддув в большинстве гоночных классов. Прогресс в этом направлении остановился.

Попытка номер два, уже с электроникой

Снова вспомнили о технологии уже в девяностые годы, когда обычный распределенный впрыск с электронным управлением прочно завоевал свое место под солнцем. Компания Mitsubishi вложила немало сил в развитие и рекламу моторов GDI, а Toyota – двигателей D4. У обоих был непосредственный впрыск.

В первую очередь акцент делался уже на экономичность такого решения – на малой нагрузке такой мотор в теории мог работать на сверхобедненной смеси, с соотношением бензин-воздух порядка 40 к 1 вместо «идеального» 14,7 к 1.

Что обещало до 20% экономии топлива.

А вот на практике получилось не так уж здорово.

Сниженного расхода топлива добиться было нереально. Моторы Mitsubishi на целом ряде модификаций, особенно европейских, вообще не работали на переобедненной смеси, прошивка этого не позволяла. И даже если мотор имел подобные режимы, то в реальной эксплуатации работал на них очень редко. Система управления старалась их не допускать для предотвращения излишних выбросов окислов NO – с ними не могли справиться даже очень дорогие специальные катализаторы.

А вот топливная аппаратура оказалась отменно капризной – в частности, пусковые качества в холодную погоду пострадали. Хорошо хоть с настройкой режимов работы мотора проблем не возникло благодаря широкому внедрению электроники.

Зато уже на примере первых моторов GDI накопился богатый опыт, который говорил о плохих условиях работы впускных клапанов и повышенной склонности к залеганию поршневых колец. Компания даже специально разработала жидкость для раскоксовки – Mitsubishi Shumma, которая до сих пор остается единственным специализированным «заводским» средством для подобного применения. Других сопутствующих проблем тоже хватало – например, форсунки пропускали топливо в масло, причем в больших количествах. Особых проблем это не доставляло, пока объем бензина не превосходил объем масла.

«Тойотовцы», в отличие от своих соотечественников, благоразумно решили не выводить свои «непосредственные» моторы за пределы домашнего рынка, а вот Mitsubishi, что называется, получили «по полной». Удар по репутации получился значительный, и последствия аукаются до сих пор.

Возможности на новом уровне

После устранения первых «детских болезней» плюсы стали более очевидными. Такие моторы позволяли почти избежать риска детонации до момента зажигания, а значит – безбоязненно повышать степень сжатия бензиновых моторов до практического максимума в 12:1 – 13:1 и не снижать ее для двигателей с компрессорами и турбонаддувом. Некоторое уменьшение надежности работы почти окупалось снижением расхода топлива и повышенной мощностью.

Особенно удачно все сложилось для «даунсайзинговых» моторов, ведь малый объем, высокий КПД и хорошие возможности для форсирования – это как раз то сочетание, которое было просто необходимо европейским автопроизводителям, зажатым в тиски правил ЕС по ежегодному снижению расхода топлива.

При малой нагрузке и большом коэффициенте остаточных газов в цилиндре, в результате работы системы EGR или фазовращателей, можно было побаловаться и работой на сверхобедненной смеси, и послойным смесеобразованием. Выбросы NO при этом удается удержать в пределах нормы, меньше, чем у дизельных моторов. Особенно хорошо себя проявили при этом быстродействующие форсунки высокого давления, например, с пьезокерамикой. Впрочем, по сравнению с даунсайзингом все это большого эффекта уже не дает.

Новые моторы с непосредственным впрыском не пришлось долго ждать. FSI моторы от VW, а вслед за ними и TFSI – уже с турбонаддувом и компрессорами. CGI версии двигателей от Mercedes были в основном компрессорными, реже – атмосферными, и лишь в последние годы – с турбонаддувом. Следом – непосредственный впрыск на моторах BMW, Opel, Ford и всех остальных…

Сейчас найти в Европе двигатель с обычным распределенным впрыском и без турбонаддува – целая проблема. Для машин до D-класса включительно такие можно пересчитать по пальцам. Автопроизводители Японии и США направление развития поддержали, но широкий выпуск таких моторов начали гораздо позже, когда европейские производители уже набили шишек на вопросах надежности и экологичности.

Кстати, оба первопроходца в лице Mitsubishi и Toyota все эти годы держали в производственной гамме совсем мало моделей с непосредственным впрыском: эксперименты показали, что атмосферным моторам он не очень нужен, а турбированного даунсайза у них в производственной гамме попросту не было.

***

В следующей части материала о непосредственном впрыске мы поговорим о тонкостях его конструкции, проблемах в эксплуатации, плюсах и минусах… А еще попытаемся понять, может ли он хотя бы теоретически стать столь же надежным, как заслуженный распределенный впрыск, к которому мы все так привыкли.

Непосредственный впрыск — скорее зло или скорее добро?

www.kolesa.ru

Непосредственный впрыск

При плавном разгоне и равномерном движении двигатели с прямым впрыском работают на обычной смеси с соотношением 14,7:1. А вот переход со сверхбедной смеси на богатую, то есть резкий разгон, тоже потребовал творческого инженерного подхода. Дабы исключить детонацию или неконтролируемое воспламенение, в начале такта впуска впрыскивается небольшое количество бензина, охлаждающее камеру сгорания. Вторая подача осуществляется в конце такта сжатия. Таким образом мотор, «не стуча пальцами», перебирается на богатую горючую смесь.
Эксперименты
Казалось бы, вот он, идеальный двигатель для любых режимов движения. Экономичный в пробках и при размеренной езде, и способный «выстрелить», когда это необходимо. Но какой ценой! В начале 2000-х все прелести новых технологий первыми оценили жители Дальнего востока и Сибири. Моторы Mitsubishi с GDI (gasoline direct injection), которые сразу прозвали «джедаями», «привыкшие» к японскому бензину, буквально бунтовали от нашего «газолина». Не будем трогать системы очистки отработавших газов. Хотя тот же EGR, особенно полезный в случае с direct injection — для уменьшения выбросов оксидов азота — сам по себе является источником проблем. Катализатор, рассчитанный на очистку опять же от NOx, могла «приговорить» единственная заправка топливным суррогатом. Однако не сразу, не с одного бака грязь в бензине выводила из строя и погружной насос, подававший топливо к основному ТНВД. Он «перенапрягался», пытаясь преодолеть пробки в магистралях излишне маленького сечения. Бывало, что и датчик давления дурил, опять же заставляя погружной насос работать на полную.
Тойотовская система D4, в частности, та, которой оснащался «вечный» 3S, подкидывала другой сюрприз. Ее насос высокого давления плунжерного типа имел две особенности. При значительном износе избытки бензина не полностью стекали через канал «обратки», попадая прямиком в картер двигателя и разбавляя моторное масло. Владельцу, продолжавшему эксплуатировать автомобиль при потере мощности, фактически приходилось не только менять ТНВД, но и восстанавливать силовую группу двигателя. А вот предотвратить «капиталку» в другом случае можно было, только проверяя уровень масла. Одна из уплотнительных резинок в насосе имела небольшой срок службы, и через некоторое время… да, опять бензин в масле и два-три уровня на щупе.

Toyota быстро устранила все проблемы с насосом, которые встречались у 3S-FSE. Моторы серии AZ пугали топливным насосом гораздо меньше, и автомобили с ним, как, например, минивэн Gaia, пользовались популярностью. Правда, обычно имелась и какая-нибудь «распределенно-впрысковая» альтернатива

naucaitechnika.ru

Прямой непосредственный впрыск топлива: системы, что это такое

2020 Просмотров

Работа бензиновых двигателей основывается на вбрасывании в цилиндр, сжатый поршнем, смеси бензина и воздуха, которая затем поджигается свечой зажигания. После взрыва в камере наблюдается колоссальное увеличение давления, поршень опускается вниз, создается вращательная энергия.

В обычной (непрямой) системе работа осуществляется так: бензин с воздухом смешивается недалеко от цилиндра в камере – коллекторе впуска, через него воздух поступает в камеру сгорания, а бензин попадает в цилиндр с помощью впрыска, то есть происходит непосредственный впрыск топлива. По-другому данная система называется как Gasoline Direct Injection – GDI. Рассмотрим, что это такое, более детально.

Преимущества

Система обладает существенными достоинствами по сравнению с другими технологиями и механизмами:

  • Непосредственный впрыск позволяет обеспечивать наиболее точное управление топливным количеством (дозировкой) и воздухом.
  • Внизу располагается инжектор, что способствует распылению, превращающему бензин в маленькие капельки.
  • В такой системе происходит полноценное сгорание бензина, и это важный показатель, поскольку в условиях высоких оборотов на это выделяется мало времени.

Таким образом, непосредственный впрыск позволяет уменьшить количество загрязнений и увеличивает мощность работы, которую производит двигатель.

Большое число компаний стремится перейти на изготовление машин именно с такими агрегатами, мотивируя это высокой мощностью, возможностью снижения расхода топлива и другими преимуществами.

Недостатки

Несмотря на положительные стороны и достойные отзывы пользователей, такой механизм сопровождается сложностями в области его создания и обслуживания:

  • Непосредственный впрыск имеет весьма сложное устройство системы, следовательно, повышенную стоимость по сравнению с традиционной программой.
  • К элементам и составным частям такой системы предъявляется большое количество требований по качеству, прочности и точности деталей, что делает себестоимость GDI более высокой.
  • Форсунки при GDI (прямой впрыск) должны выдерживать высокие температурные показатели и прочие жесткие условия, а также давление разрушительного характера.

Кроме того, двигатели, работающие в системе GDI, очень привередливы к качеству топлива и его октановому числу.

Таким образом, система имеет «подводные камни», способные изменить отношение к ней крупных мировых производителей. Тем не менее нет удивительного в том, что через несколько лет львиная доля представителей автомобильного рынка перейдет именно на такие двигатели.

Насколько актуален впрыск

Пользователи задаются вопросом актуальности и истинных преимуществ впрыска. Стоит ли заострять на нем внимание, или «игра не стоит свеч». Рассмотрим ситуацию на конкретном примере.

Известная компания General Motors занимается изготовлением двух типов двигателей с разными видами впрыска бензина – это модель объемом в 3.6 литра V6. Первый вариант впрыска – непрямой, двигатель сгорания с ним доходит до 263 л. с., а если рассматривать GDI, то данный показатель достигает значения в 304 л. с. Невзирая на высокую мощность работы, которую имеет двигатель сгорания, расход бензина второго устройства более низкий.

Технология GDI не нова и появилась в 20-м веке, но многие изготовители авто стали широко ее использовать при производстве моделей массового потребления. В связи с дорогим производством и отсутствием компьютерных техник, применялся только механический карбюратор, что продолжалось до 80-х годов. Но резкое повышение цен на топливо и другие факторы привели к ужесточению законодательных норм, направленных на снижение расхода, и к возникновению GDI – систем прямого впрыска бензина в камеру двигателей внутреннего сгорания.

Вывод

Рассматриваемый механизм обладает видимыми преимуществами и позволяет добиться экономии топлива в ходе эксплуатации авто.

portalmashin.ru

Прямой впрыск в России. Имеет ли смысл?

Автомобили с прямым впрыском появились у нас довольно давно. Пионером в этом деле стал концерн Mitsubishi.  Официально модель Carisma с мотором 4G93, снабженным непосредственным впрыском, стала поставляться в Россию уже в 2000 г.

Надо заметить, что фанаты научно-технического прогресса могли значительно раньше оценить машину. В Европе она начала продаваться  в мае 1995 г., соответственно, несколько позже можно было видеть самых нетерпеливых покупателей, раскатывающих в Carisma с надписью GDI на крышке багажника.

Раньше всех на европейский рынок моторы с прямым впрыском топлива вывел именно концерн Mitsubishi. Хотя двигатель для Европы был адаптирован под другие топливные стандарты. Дело в том, что содержание серы в бензине даже в благополучной Европе по сравнению с Японией достаточно высокое. В России с этим совсем плохо, что для прецизионной топливной аппаратуры прямого впрыска весьма губительно. Любопытно, что наш бензин ни под каким видом не переваривает аналогичный продукт фирмы Toyota. Помнится, в свое время довелось заказывать немало плунжерных ТНВД на самый популярный в то время мотор концерна – 3SFSE, который пришел на смену простому 3SFE, оснащенному стандартным распределенным впрыском.

Toyota до сих пор не поставляет свои новые разработки в топливной аппаратуре на внешние рынки, используя их только внутри страны. Объяснение простое – бензин ненадлежащего качества. Но народ все равно завез некоторое количество машин с моторами, оснащенными прямым впрыском D4. Тут-то и проявились на нашем бензине такие болячки, о которых японцы даже не догадывались. В частности, если изношена гидравлическая пара в D4, всё, что не попадает в камеру сгорания, сливается в поддон двигателя, разбавляя масло. Естественно, моторное масло, разбавленное бензином, со своими функциями не справляется, гарантируя скорый и интенсивный износ узлов и деталей мотора. Машин с прямым «тойотовским» впрыском было завезено весьма немало. С Дальним Востоком все понятно, но приличное количество дошло и до Москвы, где у хозяев тут же начались проблемы. Забавно, что комплекты прокладок и сальников у 3SFE и 3SFSE во многом схожи, но не во всем, даже прокладки ГБЦ разные. В общем, унифицированы некоторые детали, но не все. Соответственно, заказ только из Японии, что долго и недешево.

С прямым впрыском от компании Nissan  Neo Di лично ознакомиться не удалось, поскольку в Москве отношение к автомобилям для внутреннего рынка производства Nissan все-таки несколько недоверительное. Унификация с леворульными аналогами весьма слаба, если такие аналоги вообще существуют, поэтому не всем нравится заказывать даже некоторые фильтры из Японии.

Концерн Mitsubishi, похоже, единственный из Страны восходящего солнца, официально предлагал GDI на внешние рынки. В связи с этим из «японцев», оснащенных прямым впрыском, их больше всего. Интересно, что 4G93 с GDI изначально являлись силовыми агрегатами более крупных и тяжелых моделей – Galant и Legnum. Мощность в  сравнениии с европейскими аналогами двигателя была тоже выше – от 140 до 170 л. с. Согласитесь, это побольше, чем 125 л. с., которыми располагает европейская Carisma. Но все равно, очень удачная полка крутящего момента, экономичность, мощность завоевали сердца россиян. Кстати говоря, система GDI оказалась и самой надежной конструкцией прямого впрыска по сравнению с конкурентами из Страны восходящего солнца. Топливный насос высокого давления был адаптирован под европейские стандарты, снижена форсировка силового агрегата в целом, что благоприятно сказалось на ресурсе. Машины с прямым впрыском, поступившие с внутреннего рынка, более нагружены и сложны в обслуживании, бензин предпочитают 98-й. Топливная аппаратура для Европы претерпела существенные изменения, ТНВД другой, много оригинальных деталей.

Безусловно, современный высокотехнологичный автомобиль пока еще страшно заправлять и обслуживать в российской глубинке. Но в крупных городах GDI работает вполне успешно, двигатели накатывают по 200 000 км, не напрягая ремонтами. Стоит, конечно, помнить, что можно использовать только проверенные, крупные заправки. Хозяин, сэкономивший рубль на литр, может потом выложить за ремонт несоизмеримую сумму. Проблема не только в топливной аппаратуре. Иридиевые свечи, используемые на GDI, отличаются огромным сроком службы, но так же, как и любые другие, не любят бензина с искусственно повышенным октановым числом. Пропуски в цилиндрах, снижение экономичности, проблемы с катализатором из-за несгоревшего топлива – одно тянет за собой другое. Понятно, что промыть карбюратор ВАЗ-21083 намного проще и дешевле, чем отремонтировать топливную систему и заменить катализатор у Mitsubishi Pajero в кузове V75W. Но дополнительный прецизионный агрегат в системе топливоподачи, работающий на российском бензине, похоже, перестал радовать даже оптимистов из  концерна Mitsubishi.

Модель Carisma сняли с производства вместе с 4G93 GDI, Pajero обзавелся мотором 6G75 с распределенным впрыском взамен непосредственного на моторе 6G74 с машины предыдущего поколения.

Прекрасные характеристики, высочайшая экономичность среди бензиновых собратьев отличают моторы с непосредственным впрыском топлива в цилиндры. Похоже, нас опять подводят устаревшие ГОСТы и стандарты, действующие еще со времен царя Гороха. Впрочем, по прямому впрыску, в японском понимании этого слова, и Европа от нас недалеко ушла. Хотя, как говорится, система системе рознь, не получилось завезти извне – сделали сами. Слишком заманчиво снизить расход, одновременно повысив эксплуатационные свойства. Использование прямого впрыска с турбонаддувом вообще делает характеристики мотора уникальными как по крутящему моменту и расходу, так зачастую и по мощности. И вот уже фирма Bosch, известная не только автолюбителям всего мира, но даже домохозяйкам, создает новую систему под названием Di-Motronic, которую охотно используют почти все европейские автогиганты.

Есть еще очень серьезное имя на рынке игроков в высокие технологии – концерн VAG. Последнее время его моторы все чаще становятся лауреатами премии «Мотор года», причем по нескольку раз кряду. Дело тут не только в использовании технологии FSI – Fuel Stratified Injection (это так у них называется), но и в двойном наддуве – последней разработке концерна.

Европейские гранды в области автомобилестроения сходятся в одном – экономия бензина при наличии подобной системы впрыска порядка 15%. Показатели несколько более скромные, чем те, которые заявляли японские производители. Впрочем, сама система прямого впрыска у Bosch несколько проще японской, что снижает эксплуатационные характеристики, но повышает работоспособность.Честно говоря, постоянно ловлю себя на мысли, что технологии даже развитых европейских стран безнадежно отстали от японских. Все последние технические разработки сначала появляются там, на машинах для внутреннего рынка, и только через 5-10 лет становятся доступны остальным потребителям.
В общем, пока топливные стандарты не пересмотрены, с оглядкой надо заправлять даже автомобили, оснащенные европейской версией прямого впрыска, будь то GDI от Mitsubishi или Di-Motronic от Bosch.


avtotrec.ru

Система непосредственного впрыска топлива: преимущества и недостатки

Тенденция развития рынка требует создания новейших механизмов впрыска топлива, которой является система непосредственного впрыска. В бензиновых двигателях внутреннего сгорания, для которых она предназначена, данная система осуществляет непосредственный впрыск топлива в цилиндры. Камера их сгорания под высоким давлением получает горючее. Данная система этим отличается от стандартной системы распределенного впрыска (топливо впрыскивается во впускной коллектор).

Система непосредственного впрыска топлива

Составляющие системы непосредственного впрыска топлива.

Прямой впрыск происходит благодаря слаженной работе всех составляющих структуры. Система непосредственного впрыска топлива состоит из:

  1. Топливного насоса высокого давления. Данный насос состоит из плунжеров. Их может быть несколько. Движение начинает осуществляется насосом от распределительного вала. Его основной функцией является непосредственный впрыск к топливной рампе бензина. Затем, по мере возникновения потребностей двигателя, приборы для пульверизации получают его под высоким давлением.
  2. Топливной рампы. Ее назначение – накопление горючего, его перераспределение по приборам для пульверизации. Она предотвращает контурные колебания бензина.
  3. Форсунок впрыска. Они обеспечивают распределение в камере сгорания бензина, благодаря чему происходит образование топливно-воздушной смеси.
  4. Камеры высокого давления, оснащенной регулятором количественного давления топлива. Благодаря ей осуществляется дозированная подача насосом топлива, зависящая от впрыскивания форсунки.
  5. Привода топливного насоса. Его функция – запуск движения вала.
  6. Предохранительного клапана. Обеспечивает защиту элементов системы впрыска от давления превышающего норму. Это происходит путем расширения топлива, если есть нарушения режима температур.
  7. Датчика высокого давления. Повышение нормы давления способствует работе датчика путем реакции на изменения. Затем, на основании результатов передачи от него данных, действует блок управления, который уменьшает давление в топливной рампе.
  8. Топливного фильтра. Очищает топливо путем отсеивания ржавчины, частичек пыли. Таким образом, топливная система защищена от их попадания.
  9. Блока управления двигателем. Обеспечивает единую слаженную работу самой системы.
  10. Блока управления форсунками. Осуществляет согласованную работу форсунок.
  11. Топливного насоса низкого давления. Основой его функционирования является подача из бака горючего к топливному оборудованию.
  12. Перепускного клапана. Он является исполнительным механизмом, который начинает действие с помощью блока управления двигателем.
  13. Входных датчиков. Они обеспечивают блок управления двигателем новой информацией.
  14. Фильтров супертонкой очистки топлива. Его функция – очищать от грязного горючего.

Схема непосредственного впрыска топлива

В двигателях, подающих прямой впрыск, требования к качеству топлива намного выше. Они позволяют больше экономить – до 20%, соответствуют высокому уровню экологических стандартов – сокращают вместе с отработавшими газами выброс вредных элементов.

Высокую эффективность использования топливной смеси определяет разнообразие смесеобразования на всех режимах работы двигателя.

Непосредственный впрыск топлива дает возможность получить такие виды смесеобразования:

  1. Послойное. Оно применяется при работе бензиновых двигателей на небольших нагрузках, а также малых и средних оборотах. При этом входные клапаны остаются закрытыми, а дроссельная заслонка – открыта. С огромной скоростью воздух поступает в камеры. Впрыск подается к свече зажигания. Воздух, оставшийся после воспламенения смеси, является теплоизолятором.
  2. Стехеометрическое гомогенное. Его применяют при больших нагрузках и высоких оборотах. Впускные заслонки, при данном образовании смеси, открыты, а дроссельная, при изменении положения педали газа, открывается. На такте впуска происходит впрыск горючего. Образование смеси по своей структуре является однородным. Горение смеси проиходит в полном объеме камеры сгорания.
  3. Гомогенное. Оно используется в промежуточных режимах работы двигателя. Смесеобразование получается благодаря максимальному открытию дроссельной заслонки. Впускные заслонки остаются закрытыми. Цилиндры, содержащие воздух, способствуют его эффективному движению. На такте впуска происходит впрыск бензина. Гомогенная смесь может содержать отработанные газы.

Непосредственный впрыск имеет ряд преимуществ.

Технология впрыска топлива

Непосредственный впрыск дает возможность точной подачи горючего, благодаря инновационным компьютерам. Не образовывая капель, он распределяет топливо наиболее оптимально с помощью правильного расположения инжекторов. Таким образом, происходит эффективное сгорание бензина. Это приводит к увеличению мощности автомобиля, при этом каждая капля бензина несет меньше грязи и ненужных частиц.

Недостатками непосредственного впрыска являются:
  • система достаточно сложна,
  • система имеет высокую стоимость.

Данная система затратная в производстве. Ее элементы работают с топливом под большим давлением. Иная ситуация у обычного способа образования смеси. Крепость форсунок должна выдерживать давление, температуру в цилиндрах.

Таким образом, эта система является новой технологией, позволяющей двигателям сжигать, эффективно прорабатывать горючее. Она позволяет увеличить мощность, экономичность двигателей автомобилей, а также сократить атмосферные выбросы.

autodont.ru

Непосредственный впрыск бензина • ru.knowledgr.com

В двигателях внутреннего сгорания, Gasoline Direct Injection (GDI), также известном как Бензиновый Непосредственный впрыск, Прямая Бензиновая Инъекция, Spark Ignited Direct Injection (SIDI) и Fuel Stratified Injection (FSI), является вариантом топливной инъекции, используемой в современном двухтактнике и четырехтактных бензиновых двигателях. На бензин высоко герметизируют и вводят через общую топливную линию рельса непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра, в противоположность обычной многоточечной топливной инъекции, которая вводит топливо в трактат потребления или цилиндрический порт. Непосредственно вводящее топливо в камеру сгорания требует инъекции высокого давления, тогда как низкое давление используется, вводя в трактат потребления или цилиндрический порт.

В некоторых заявлениях непосредственный впрыск бензина позволяет стратифицированное топливное обвинение (крайний скудный ожог) сгорание для улучшенной топливной экономичности и уменьшенные уровни выбросов при низкой нагрузке.

Теория операции

Главные преимущества двигателя GDI — увеличенная топливная экономичность и мощная продукция. Уровнями эмиссии можно также более точно управлять с системой GDI. Процитированная прибыль достигнута точным контролем над количеством топлива и инъекции timings, которые различны согласно грузу двигателя. Кроме того, некоторые двигатели воздействуют на полный воздухозаборник. Таким образом, нет никакой воздушной пластины дросселя, устраняющей воздушные потери удушения в некоторых двигателях GDI, когда по сравнению с обычным введенным топливом или соединенным с углеродом двигателем, который значительно повышает эффективность, и уменьшает поршень ‘перекачка потерь’. Скоростью двигателя управляет блок управления двигателем / система управления двигателем (EMS), которая регулирует топливную функцию инъекции и выбор времени воспламенения, вместо того, чтобы иметь пластину дросселя, которая ограничивает поступающую подачу воздуха. Добавление этой функции к EMS требует значительного улучшения своей обработки и памяти, поскольку у непосредственного впрыска плюс управление скоростью двигателя должны быть очень точные алгоритмы для хорошей работы и дорожных качеств автомобиля.

Система управления двигателем все время выбирает среди трех способов сгорания: крайний скудный ожог, стехиометрическая, и полная мощность произведена. Каждый способ характеризуется отношением воздушного топлива. Стехиометрическое отношение воздушного топлива для бензина 14.7:1 в развес (масса), но крайний скудный способ может включить отношения настолько же высоко как 65:1 (или еще выше в некоторых двигателях, в течение очень ограниченных периодов). Эти смеси намного более скудны, чем в обычном двигателе и уменьшают расход топлива значительно.

  • Крайний скудный ожог или стратифицированный способ обвинения используются для легкого груза бегущие условия на постоянных или уменьшающих дорожных скоростях, где никакое ускорение не требуется. Топливо не введено при ходе всасывания, а скорее на последних стадиях рабочего хода. Сгорание имеет место во впадине на поверхности поршня, которая имеет тороидальное или форму ovoidal, и помещена любой в центре (для центрального инжектора) или перемещена одной стороне поршня, который ближе к инжектору. Впадина создает эффект водоворота так, чтобы небольшое количество смеси воздушного топлива было оптимально помещено около свечи зажигания. Это стратифицированное обвинение окружено главным образом воздушным путем и остаточные газы, который держит отдельно топливо и пламя от цилиндрических стен. Уменьшенная температура сгорания допускает самую низкую эмиссию и тепловое воздушное количество потерь и увеличений, уменьшая расширение, которое обеспечивает дополнительную власть. Эта техника позволяет использование ультраскудных смесей, которые были бы невозможны с карбюраторами или обычной топливной инъекцией.
  • Стехиометрический способ используется для умеренных условий груза. Топливо введено во время хода всасывания, создав гомогенную смесь топливного воздуха в цилиндре. От стехиометрического отношения оптимальный ожог приводит к чистому выбросу отработавших газов, далее убранному каталитическим конвертером.
  • Способ полной мощности используется для быстрого ускорения и тяжелых грузов (поднимаясь на холм). Смесь воздушного топлива гомогенная, и отношение немного более богато, чем стехиометрический, который помогает предотвратить (свистящий) взрыв. Топливо введено во время хода всасывания.

Также возможно ввести топливо несколько раз во время единственного цикла. После того, как первый топливный заряд был подожжен, возможно добавить топливо, поскольку поршень спускается. Преимущества — больше власти и экономики, Однако определенное топливо октана вызвало эрозию выпускного клапана.

Сопутствующие технологии

Непосредственный впрыск может также сопровождаться другими технологиями двигателя, такими как переменный выбор времени клапана (VVT) или непрерывная переменная фазировка кулака, настроенный/много путь или переменное множащее потребление длины (VLIM или ЭНЕРГИЯ), и turbocharging. Закачивание воды или (более обычно) рециркуляция выхлопного газа (EGR) может помочь уменьшить высокие окиси азота (NOx) эмиссия, которая может следовать из горения крайних скудных смесей; современные турбинные двигатели используют непрерывную фазировку кулака вместо EGR.

Настройка раннего поколения, электростанция FSI, чтобы произвести более высокую энергию трудная с единственного времени, возможно ввести топливо, во время фазы индукции. Обычные двигатели инъекции могут ввести всюду по последовательности с 4 ударами, поскольку инжектор впрыскивает на заднюю часть закрытого клапана. Двигатель с прямым впрыском топлива, где инжектор вводит непосредственно в цилиндр, ограничен ходом всасывания поршня. Как увеличения RPM, время, доступное, чтобы ввести топливные уменьшения. Более новые системы FSI, у которых есть достаточное топливное давление, чтобы ввести даже поздно в фазе сжатия, не страдают до той же самой степени; однако, они все еще не вводят во время выхлопного цикла (они могли, но он просто потратить впустую топливо). Следовательно, все другие факторы, являющиеся равным, двигателю FSI нужны инжекторы более высокой способности, чтобы достигнуть той же самой власти как обычный двигатель. Некоторые двигатели преодолевают это ограничение и при помощи непосредственного впрыска и при помощи многоходовой топливной инъекции (Toyota 2GR-FSE V6).

История

Ранние системы

Изобретение прямой инъекции бензина было французским изобретателем конфигурации двигателя V8, Леоном Левэвэссеуром в 1902. Левавассер проектировал оригинальную серию фирмы Антуанетт V-формы аэро двигатели, запускающиеся с Антуанетт 8 В, которые будут использоваться самолетом, фирма Антуанетт построила того Левэвэссеура, которым, также разработанного, управляют с 1906 в упадок фирмы в 1910, с первым в мире двигателем V16, используя непосредственный впрыск Левавассера и произведя приблизительно 100 л. с., управляя монопланом Антуанетт VII в 1907.

Первый пример пост-Первой мировой войны прямой инъекции бензина был на двигателе Хесселмена, изобретенном шведским инженером Джонасом Хесселменом в 1925. Двигатели Хесселмена использовали крайний скудный принцип ожога и ввели топливо в конце рабочего хода и затем зажгли его со свечой зажигания, это часто начиналось на бензине и затем переключилось, чтобы бежать на дизеле или керосине. Двигатель Хесселмена был низким дизайном сжатия, построенным, чтобы бежать на тяжелом горючем.

Прямая инъекция бензина была применена во время Второй мировой войны к почти всем выше произведенным производственным силовым установкам самолета, сделанным в Германии (широко используемая радиальная BMW 801, и популярный перевернутый действующий V12 Daimler-Benz DB 601, DB 603 и DB 605, наряду с подобной Junkers Jumo 210G, Jumo 211 и Jumo 213, начавшись уже в 1937 и для Jumo 210G и для DB 601), Советский Союз (радиальный ПЕПЕЛ-82FN Швецова, 1943, Химическое Бюро Дизайна Автоматики — KB Khimavtomatika) и США (Мастер Двойной радиальный Циклон R-3350, 1944).

Первая автомобильная система с прямым впрыском топлива раньше бежала на бензине, был развит Bosch и был введен Голиафом и Гатбродом в 1952. Это было в основном дизельным насосом с прямым впрыском топлива высокого давления с ламповым приемником дросселя потребления. (Дизели только изменяют количество топлива, введенного, чтобы изменить продукцию; нет никакого дросселя.) Эта система использовала нормальный бензонасос бензина, чтобы обеспечить топливо механически ведомому насосу инъекции, у которого были отдельные ныряльщики за инжектор, чтобы поставить очень высокое давление инъекции непосредственно в камеру сгорания. Mercedes-Benz 300SL 1955 года, первый производственный спортивный автомобиль, который будет использовать топливную инъекцию, использовал непосредственный впрыск. Топливные инжекторы Bosch были помещены в наведение скуку на цилиндрической стене, используемой свечами зажигания в другом Mersedes-Benz двигатели с шестью цилиндрами (свечи зажигания были перемещены к головке цилиндра). Позже, больше господствующих применений топливной инъекции одобрило менее — дорогие косвенные методы инъекции.

Исследование проводилось в начале 1970-х с поддержкой American Motors Corporation (AMC), чтобы разработать систему Straticharge Continuous Fuel-Injection (SCFI). Обычная искра зажгла внутреннее сгорание AMC прямо, 6 двигателей были изменены с перепроектированной головкой цилиндра. Система включила механическое устройство, которое автоматически ответило на поток воздуха двигателя и условия погрузки с двумя отдельными давлениями топливного контроля, поставляемыми двум наборам инжекторов непрерывного потока. Гибкость была разработана в систему SCFI для сокращения его к особому двигателю. Прототип «straticharge» тестирование дороги двигателя был выполнен, используя Шершня AMC 1973 года, но у механических средств управления топливом были начинающиеся проблемы.

Ford Motor Company разработала двигатель стратифицированного обвинения в конце 1970-х под названием «PROCO» (запрограммированное сгорание) использование уникального насоса высокого давления и прямых инжекторов. По крайней мере сто пятнадцать (115) автомобилей Краун Виктории были построены в Атлантской Ассамблее Форда в Хэйпвилле, Джорджия, используя двигатель PROCO V8. Проект был отменен по нескольким причинам: электронное управление, основной элемент, было в их младенчестве; насос и затраты инжектора были чрезвычайно высоки; и скудное сгорание произвело окиси азота сверх ближайшего будущего пределы Управления по охране окружающей среды (EPA) Соединенных Штатов. Кроме того, система PROCO начиналась в конце 1970-х, времени второго «газового кризиса» в США, которые вели топливные затраты выше. PROCO был первоначально развит для 460 Кубических дюймов Форда линия двигателя V8, позже относился к этим 351, и в конечном счете 302. Поскольку чрезвычайный топливный шип стоимости, Форд был не уверен в будущем рынке для двигателей V8 и принял решение не передать такую дорогую технологию в нестабильные времена.

Более поздние системы

В 1996 непосредственный впрыск бензина вновь появился на автомобильном рынке. Мицубиси была первой с двигателем GDI на японском рынке с его Galant/Legnum’s 4G93 1.8 действующих четыре L. Это было впоследствии принесено в Европу в 1997 в Carisma, хотя двигатель был неудачей из-за высокой эмиссии и бедной топливной экономичности. Это также развило первую силовую установку GDI с шестью цилиндрами, 6G74 3,5 L V6, в 1997. Мицубиси применила эту технологию широко, произведя более чем один миллион двигателей GDI в четырех семьях к 2001. Хотя в использовании много лет, 11 сентября 2001 MMC требовал торговой марки акроним ‘GDI’ (с заглавным финалом «я»).

В 1997 Ниссан выпустил Леопарда, показывающего VQ30DD, оборудованный непосредственным впрыском.

В 1998 система Тойоты с прямым впрыском топлива D4 сначала появилась на различных японских транспортных средствах рынка, оборудованных SZ и двигателями NZ. Тойота позже ввела свою систему D4 европейским рынкам с 1AZ-FSE двигателем, найденным в Avensis. 2001 года и американских рынках в 2005 с 3GR-FSE двигателем, найденным в Lexus GS 300. 2GR-FSE V6 Тойоты, сначала найденный в Lexus IS 350, использует более продвинутую систему с прямым впрыском топлива, которая объединяет и прямую и косвенную инъекцию, используя два топливных инжектора за цилиндр, традиционный топливный инжектор порта (низкое давление) и прямой топливный инжектор (с высоким давлением) в системе, известной как D4-S.

В 1999 Renault ввел 2,0 ЯЗЕЙ (Инъекция Сущность Directe), сначала на Megane. Вместо того, чтобы следовать за скудным подходом ожога, дизайн Renault использует высокие отношения рециркуляции выхлопного газа, чтобы улучшить экономику при низкой нагрузке двигателя с непосредственным впрыском, позволяющим топливо быть сконцентрированным вокруг искры. Более поздние двигатели бензина с прямым впрыском топлива были настроены и проданы для их высокой эффективности, а также увеличенной топливной экономичности. PSA Peugeot Citroën, Hyundai и Вольво вступили в развитие соглашения и лицензировали технологию Мицубиси GDI в 1999. Двигатели Мицубиси также производились на фабрике NedCar и использовались в 1.8 L Carisma и GDI-приведенных-в-действие моделях Volvo S40/V40.

В 2000 Volkswagen Group ввела свой двигатель бензина с прямым впрыском топлива в Volkswagen Lupo, 1.4 действующих четырех единицах L, под названием продукта «Топливо Стратифицированная Инъекция» (FSI) и «Турбо Топливо Стратифицированная Инъекция» (TFSI). Технология была адаптирована от гоночного автомобиля прототипа Ле-Мана Ауди R8. Каперы Volkswagen Group используют непосредственный впрыск в его 2,0 L с турбинным двигателем TFSI и естественно произнесли с придыханием 2.0 L FSI двигатели с четырьмя цилиндрами. Позже, 1.6 действующих четыре единицы L были введены в МОЕМ Volkswagen Golf Mk4/Jetta/Bora 2002 года, 1.4L в МОЕМ Volkswagen Polo Mk4 2002 года и 2.0L в Audi A4 модельного года 2003 года. PSA Peugeot Citroën ввел свой первый GDi (HPi) двигатель в 2000 в Citroën C5 и Peugeot 406. Это была 2,0-литровая единица EW10 D с 16 клапанами с, система лицензировалась от Мицубиси.

В 2002, Alfa Romeo 156 с двигателем с прямым впрыском топлива, JTS (Реактивный Стехиометрический Толчок) поступил в продажу, и сегодня технология используется на почти каждом двигателе Альфа Ромео.

В 2003 Форд дебютировал, 1.8 L Duratec НАУКА естественно произнесли с придыханием двигатель для Mondeo.

Форд ввел свой первый европейский двигатель Форда, чтобы использовать технологию с прямым впрыском топлива в 2001, НАУКА под маркой (Умная инъекция Обвинения) для Direct Injection Spark Ignition (DISI). Диапазон будет включать некоторые производные с турбинным двигателем, включая 1.0 L, единица с турбинным двигателем с тремя цилиндрами, продемонстрированная в 2002 Женевское Шоу.

В 2003 BMW ввела непосредственный впрыск N73 V12 бензина низкого давления. Эта начальная установка BMW не могла войти в способ скудного ожога, но компания представила свое второе поколение система High Precision Injection (HPI) на новом N54 с турбинным двигателем прямо 6 в 2006, который использовал инжекторы с высоким давлением. Эта система превосходит многих других с более широким конвертом времени скудного ожога, увеличивая полную эффективность. PSA сотрудничает с BMW на новой линии двигателей, которые сделали ее первое появление в Mini Cooper 2007 года S. Хонда выпустила их собственную систему с прямым впрыском топлива на Потоке, проданном в Японии. Топливный инжектор Хонды помещен непосредственно на цилиндре в углу в 90 градусов, а не наклонном углу.

В 2003 General Motors выпустил версию 2.2 L Ecotec для Opel/Vauxhall Vectra и Signum. Несколько прямых введенных версий двигателя Ecotec были введены, используя SIDI (Непосредственный впрыск Воспламенения Искры) прозвище: в 2006, 2.0 Ecotec с турбинным двигателем L LNF использование Генерала II блоков для Pontiac Solstice GXP и Saturn Sky Red Line; в 2010, Генерал II блоков 2.4 L Ecotec LAF; и в 2012, 2.5 L Ecotec LCV и 2.0 Ecotec с турбинным двигателем L LTG в Генерале III блоков.

В 2004 Isuzu произвел первый двигатель GDi, проданный в господствующем американском транспортном средстве, стандарте на Аксиоме 2004 года и дополнительный на Родео 2004 года. Isuzu утверждал, что выгода GDi — то, что испаряющееся топливо имеет охлаждающийся эффект, позволяя более высокую степень сжатия (10.3:1 против 9.1:1), который повышает произведенный, и что 0 к 60 mph времена понижаются с 8,9 всего до 7,5 секунд, с четвертью мили, сокращаемой с 16,5 до 15,8 секунд.

В 2005 Мазда начала использовать их собственную версию непосредственного впрыска в Mazdaspeed6 и позже спортивно-утилитарном CX-7, и новый Mazdaspeed3 на американском и европейском рынке. Это упоминается как Direct Injection Spark Ignition (DISI).

В 2006 BMW выпустила новый N54 заряженный звукопроводом непосредственный впрыск действующие шесть двигателей для 335i Автомобиль-купе и позже для 335i Седан, 535i ряд и 135i модели. Mersedes-Benz выпустил свою систему с прямым впрыском топлива (Заряженная Инъекция Бензина или «CGI») на CLS 350 CGI, показывающем общий рельс, пьезоэлектрические прямые топливные инжекторы. CLS 350 CGI предлагает 292 л.с. против 272 л.с. для CLS 350 с уменьшенными выделениями углекислого газа и улучшенной экономией топлива. Ауди также выпустила свой двигатель V8 с технологией FSI в Audi R8, которая может произвести 424 л.с. с низкоуглеродистой эмиссией и большим количеством экономии топлива.

В 2007 GM освободила 3.6 СИДИ L V6 LLT для перепроектированного Cadillac CTS и STS и Коммодора Холдена SV6. 3.6 L использовались в Чеви Кэмаро 2010 года, первом для этой модели. В 2010 3.0 СИДИ L LF1 был представлен.

В 2007 Форд ввел свою технологию двигателя EcoBoost, разработанную для модельного ряда глобальных транспортных средств (от маленьких автомобилей до больших грузовиков). Двигатель сначала появился в Lincoln MKR Concept 2007 года под именем TwinForce. Новая глобальная семья EcoBoost двигателей с 6 цилиндрами и с 4 цилиндрами показывает turbocharging и технологию с прямым впрыском топлива (GTDI — Бензин Непосредственный впрыск С турбинным двигателем). 2.0 версии L были представлены в Исследователе 2008 года Американское Понятие.

В 2008 BMW выпустила X6 xDrive50i, оборудованный прямым введенным двигателем N63 V8 звукопровода.

В 2009 Феррари начал продавать переднему расположению двигателя Калифорнию с системой с прямым впрыском топлива и объявил, что ее новые 458 автомобилей Italia также покажут систему с прямым впрыском топлива, первое для Феррари середина установок с задним расположением двигателя. Порше также начал продавать 997 и Каймана, снабженного непосредственным впрыском. Форд произвел Тельца нового поколения SHO, и Согните с 3.5 звукопроводами EcoBoost v-6 L с непосредственным впрыском. Двигатель Jaguar Land Rover AJ-V8 Gen III 5.0 L (введенный в августе 2009 в течение модельного года 2010 года) показывает управляемый брызгами непосредственный впрыск.

В 2010 Инфинити произвел M56, который включает DI. Мотоциклы Motus развиваются, с Двигателями Katech, введенным прямым образом двигателем V4, названным KMV4 как трансмиссия для их мотоциклов ПО СТАНДАРТНОМУ ГОРНОМУ ВРЕМЕНИ.

В 2011 модель Hyundai Sonata 2011 будет идти с двигателями GDI, включая заряженные 2,0 литра турбо, который производит 274 л. с. Тета Hyundai I-4 семья двигателя является составляющим собственность дизайном, спроектированным в Namyang, Корея и в настоящее время в производстве для заявлений во всем мире.

В 2013 Acura RLX шел с непосредственным впрыском, становясь первой Honda GDI V6.

2014 General Motors LT1 (совершенно отдельный с эры 90-х LT1 / двигатели LT4), 6.2L V8, будет использовать непосредственный впрыск, а также VVT и переменное смещение (цилиндрическая дезактивация)

В двухтактных двигателях

Выгода непосредственного впрыска еще более явная в двухтактных двигателях, потому что он устраняет большую часть загрязнения, которое они вызывают. Во всех двухтактниках кроме тех с единственными разделением двигателями или столь же сложными мерами, выхлоп и порты потребления оба открыты в то же время, у основания хода поршня, для «очистки». В обычных двухтактниках часть смеси топлива/воздуха, входящей в цилиндр от картера до портов потребления, идет непосредственно, несожженная, через выхлопной порт. С непосредственным впрыском только воздух (и обычно немного нефти) прибывает из картера, и топливо не введено, пока поршневые повышения и все порты не закрыты.

Bosch уже был на работе над механическим непосредственным впрыском двигателем DKW-Meisterklasse в конце 1930-х с хорошими результатами испытаний. Вторая мировая война остановила дальнейшее развитие.

Некоторым автомобилям Goliath и Gutbrod с двухтактным двигателем, построенным в начале 1950-х, развили механический непосредственный впрыск под лидерством Ганса Шеренберга, но их двигатели были скоро заменены четырехтактными двигателями. Транспортные средства с двухтактным двигателем показали очень хорошую работу и до 30% меньше расхода топлива по версии карбюратора, прежде всего под низкой нагрузкой двигателя. Автомобили пользовались дополнительным преимуществом, поскольку система впрыска также измерила смазку в двигатель от специальной нефтяной цистерны, устранив потребность во владельцах смешать их собственную двухтактную топливную смесь. Часть нефти была объединена с топливом в насосе инъекции, чтобы смазать цилиндры и поршневые кольца, остальное было перенесено к воздухозаборнику, чтобы смазать картер. Но автомобили были дорогими и трудными начаться, когда двигатель был теплым из-за замков пара. Кроме того, очень немного людей знали о непосредственном впрыске, и насосам инъекции было нужно частое регулирование. Фирменные ремонтные мастерские и услуги Bosch стали перегруженными, и много автомобилей были переделаны в карбюратор.

Два типа GDi используются в двухтактниках: низкое давление, помогшее с воздухом и с высоким давлением. Прежний, развитый Orbital Engine Corporation Австралии (теперь Orbital Corporation) вводит смесь топлива и сжатого воздуха в камеру сгорания. Когда воздух расширяется, он дробит топливо. Орбитальная система используется в моторных скутерах, произведенных Априлией, Piaggio, Пежо и Kymco, в бортовых моторах, произведенных Меркурием и Tohatsu, и в личном судне, произведенном Бомбардиром Развлекательные продукты.

Прямой инжектор с высоким давлением для двухтактных двигателей был развит в начале 1990-х Ficht GmbH Германии Kirchseeon. Outboard Marine Corporation (OMC) лицензировала технологию в 1995 и ввела ее на производстве навесной двигатель в 1996. OMC купил контрольный пакет акций в Ficht в 1998. Окруженный обширными гарантийными требованиями к ее Ficht outboards и предшествующим и параллельным управленческим финансовым проблемам, OMC объявил банкротство в декабре 2000 и двигатель, производственная часть и бренды (Бортовые моторы Evinrude и Джонсон Аутбоардс), включая технологию Ficht, были куплены Бомбардиром Развлекательные продукты в 2001.

Evinrude ввел систему Электронного детектива, улучшение топливной инъекции Ficht, в 2003, основанный на американских доступных 6,398,511. В 2004 Evinrude получил EPA Чистая Воздушная Премия Превосходства за их outboards использование системы Электронного детектива. Система Электронного детектива недавно также была адаптирована к использованию в снегоходах с двухтактным двигателем спортивного типа.

У

yamaha также есть система непосредственного впрыска с высоким давлением (HPDI) для двухтактника outboards. Это отличается от Ficht/E-Tec и Орбитальных систем с прямым впрыском топлива, потому что это использует отдельный, механический бензонасос высокого давления, с ременным приводом, чтобы произвести давление, необходимое для инъекции в закрытой палате. Это подобно актуальнейшим автомобильным проектам с 4 ударами.

EnviroFit, некоммерческая корпорация, спонсируемая Университетом штата Колорадо, развил комплекты модификации с прямым впрыском топлива для мотоциклов с двухтактным двигателем в проекте уменьшить загрязнение воздуха в Юго-Восточной Азии, используя технологию, разработанную Orbital Corporation Австралии.

Всемирная организация здравоохранения говорит, что загрязнение воздуха в Юго-Восточной Азии и Тихом океане вызывает 537 000 преждевременных смертельных случаев каждый год. 100 миллионов такси с двухтактным двигателем и мотоциклов в той части мира — главная причина.

Недостатки

Хотя Непосредственный впрыск обеспечивает больше власти и эффективности, углеродное накопление происходит в клапанах потребления, который в течение долгого времени уменьшает поток воздуха до цилиндров, и поэтому уменьшает власть. Топливо содержит различные моющие средства и может содержать потребления в чистоте. Когда топливо больше не распыляется в клапанах потребления, небольших количествах грязи от воздушных пирогов потребления на стенах потребления, даже с воздушными фильтрами, которые препятствуют тому, чтобы большая часть грязи вошла в цилиндр. Это наращивание может стать достаточно серьезным, который часть может прервать и, как было известно, сожгла отверстия в каталитических конвертерах. Это может также вызвать спорадические неудачи воспламенения. Эти проблемы были известны в течение некоторого времени, и технологии были улучшены, чтобы уменьшить углеродное накопление.

Будущее

Двигатели двойного топлива

Закодируйте названную Рысь рыжую, новый двигатель двойного топлива от Форда основан на 5.0L блок двигателя V8, но использует цилиндрическую инъекцию E85 и инъекцию порта бензина. Двигатель был co-developed с Ethanol Boosting Systems, LLC Кембриджа, Массачусетс, который называет его процесс с торговой маркой DI Octane Boost. Непосредственный впрыск этанола увеличивает октан высокооктанового бензина с октана 88-91 до максимальных 130 октанов. Проект Рыси рыжей был представлен к Министерству энергетики Соединенных Штатов и SAE International в апреле 2009.

Формула Один

Среди других изменений блока питания, части изменений правил в течение сезона 2014 года, Непосредственный впрыск был сделан обязательным С постановлением 5.10.2, заявляющим, что ‘Может только быть один прямой инжектор за цилиндр, и никакие инжекторы не разрешены вверх по течению клапанов потребления или вниз по течению выпускных клапанов’.

Эмиссия

В 2013 исследование TÜV NORD нашло, что, хотя двигатели бензина с прямым впрыском топлива существенно сокращают выбросы CO2, они выпускают приблизительно в 1,000 раз больше частиц, классифицированных Всемирной организацией здравоохранения как вредное, чем традиционные бензиновые двигатели и в 10 раз больше, чем новые дизельные двигатели. Выпуск происходит, потому что непосредственный впрыск приводит к неравному горению топлива из-за неравного смешивания топлива и воздуха (стратификация) и потому что двигатели с прямым впрыском топлива работают с более высоким давлением в их цилиндрах, чем более старые двигатели.

Это загрязнение может быть предотвращено с относительно недорогим фильтром, который может значительно сократить выбросы частиц. Однако установка фильтру еще не обязательна.

См. также

  • Двигатель Alfa Romeo JTS
  • Двигатель Hyundai Theta
  • Двигатель Ford EcoBoost
  • Honda Earth Dreams Technology
  • Двигатель Nissan VQ
  • Двигатель Nissan VK

ru.knowledgr.com

Разное

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о