Непосредственный впрыск — Энциклопедия журнала «За рулем»

Схема двигателя Volkswagen FSI с непосредственным впрыском бензина

Первые системы впрыска бензина непосредственно в цилиндры двигателя появились еще в первой половине ХХ в. и использовались на авиационных двигателях. Попытки применения непосредственного впрыска в бензиновых двигателях автомобилей были прекращены в 40-е годы ХХ в., потому что такие двигатели получались дорогостоящими, неэкономичными и сильно дымили на режимах большой мощности. Впрыскивание бензина непосредственно в цилиндры связано с определенными трудностями. Форсунки для непосредственного впрыска бензина работают в более сложных условиях, чем те, что установлены во впускном трубопроводе. Головка блока, в которую должны устанавливаться такие форсунки, получается более сложной и дорогой. Время, отводимое на процесс смесеобразования при непосредственном впрыске, существенно уменьшается, а значит, для хорошего смесеобразования необходимо подавать бензин под большим давлением.

Со всеми этими трудностями удалось справиться специалистам компании Mitsubishi, которая впервые применила систему непосредственного впрыска бензина на автомобильных двигателях. Первый серийный автомобиль Mitsubishi Galant с двигателем 1,8 GDI (Gasoline Direct Injection — непосредственный впрыск бензина) появился в 1996 г.
Преимущества системы непосредственного впрыска заключаются в основном в улучшении топливной экономичности, а также и некоторого повышения мощности. Первое объясняется способностью двигателя с системой непосредственного впрыска работать на очень бедных смесях. Повышение мощности обусловлено в основном тем, что организация процесса подачи топлива в цилиндры двигателя позволяет повысить степень сжатия до 12,5 (в обычных двигателях, работающих на бензине, редко удается установить степень сжатия свыше 10 из-за наступления детонации).

Форсунка двигателя GDI может работать в двух режимах, обеспечивая мощный (а) или компактный (б) факел распыленного бензина

В двигателе GDI топливный насос обеспечивает давление 5 МПа. Электромагнитная форсунка, установленная в головке блока цилиндров, впрыскивает бензин непосредственно в цилиндр двигателя и может работать в двух режимах. В зависимости от подаваемого электрического сигнала она может впрыскивать топливо или мощным коническим факелом, или компактной струей.

Поршень двигателя с непосредственным впрыском бензина имеет специальную форму (процесс сгорания над поршнем)

Днище поршня имеет специальную форму в виде сферической выемки. Такая форма позволяет закрутить поступающий воздух, направить впрыскиваемое топливо к свече зажигания, установленной по центру камеры сгорания. Впускной трубопровод расположен не сбоку, а вертикально сверху. Он не имеет резких изгибов, и поэтому воздух поступает с высокой скоростью.

В работе двигателя с системой непосредственного впрыска можно выделить три различных режима:
1) режим работы на сверхбедных смесях;
2) режим работы на стехиометрической смеси;
3) режим резких ускорений с малых оборотов;
Первый режим используется в том случае, когда автомобиль движется без резких ускорений со скоростью порядка 100–120 км/ч. На этом режиме используется очень бедная горючая смесь с коэффициентом избытка воздуха более 2,7. В обычных условиях такая смесь не может воспламениться от искры, поэтому форсунка впрыскивает топливо компактным факелом в конце такта сжатия (как в дизеле). Сферическая выемка в поршне направляет струю топлива к электродам свечи зажигания, где высокая концентрация паров бензина обеспечивает возможность воспламенения смеси.
Второй режим используется при движении автомобиля с высокой скоростью и при резких ускорениях, когда необходимо получить высокую мощность. Такой режим движения требует стехиометрического состава смеси. Смесь такого состава легко воспламеняется, но у двигателя GDI повышена степень сжатия, и для того чтобы не наступала детонация, форсунка впрыскивает топливо мощным факелом. Мелко распыленное топливо заполняет цилиндр и, испаряясь, охлаждает поверхности цилиндра, снижая вероятность появления детонации.

Третий режим необходим для получения большого крутящего момента при резком нажатии педали «газа», когда двигатель работает на малых оборотах. Этот режим работы двигателя отличается тем, что в течение одного цикла форсунка срабатывает два раза. Во время такта впуска в цилиндр для его охлаждения мощным факелом впрыскивается сверхбедная смесь (α=4,1). В конце такта сжатия форсунка еще раз впрыскивает топливо, но компактным факелом. При этом смесь в цилиндре обогащается и детонация не наступает.
По сравнению с обычным двигателем с системой питания с распределенным впрыском бензина, двигатель с системой GDI примерно на 10 % экономичнее и выбрасывает в атмосферу на 20 % меньше углекислого газа. Повышение мощности двигателя доходит до 10 %. Однако, как показала эксплуатация автомобилей с двигателями такого типа, они очень чувствительны к содержанию серы в бензине. Оригинальный процесс непосредственного впрыска бензина разработала компания Orbital. В этом процессе в цилиндры двигателя впрыскивается бензин, заранее смешанный с воздухом с помощью специальной форсунки. Форсунка компании Orbital состоит из двух жиклеров, топливного и воздушного.

Работа форсунки Orbital

Воздух к воздушным жиклерам поступает в сжатом виде от специального компрессора при давлении 0,65 МПа. Давление топлива составляет 0,8 МПа. Сначала срабатывает топливный жиклер, а затем в нужный момент и воздушный, поэтому в цилиндр, мощным факелом впрыскивается топливно-воздушная смесь в виде аэрозоля.

Форсунка, установленная в головке цилиндра рядом со свечой зажигания, впрыскивает топливно-воздушную струю непосредственно на электроды свечи зажигания, что обеспечивает ее хорошее воспламенение.

Конструктивные особенности двигателя с непосредственным впрыском бензина Audi 2.0 FSI

Система питания с распределенным впрыском имеет следующие составные части:
— система подачи и очистки топлива;
— система подачи и очистки воздуха;
— система улавливания и сжигания паров бензина;
— электронная часть с набором датчиков;
— система выпуска и дожигания отработавших газов.

Современные двигатели и их боли. Часть 3. Непосредственный впрыск в России

Разбираемся, почему прямой впрыск в России создает владельцам авто проблемы, о которых японцы и европейцы даже не подозревают.

За многие годы активного сотрудничества с потребителями и мастерами автосервисов, проведения всевозможных тестов продукции и самостоятельных ремонтов мы наработали огромную базу знаний. Сегодня мы продолжаем серию публикаций о распространенных проблемах современных моторов. Ни в коем случае не хотим высказывать претензии автопроизводителям. Вся информация собрана в процессе личного общения и собственного опыта экспертов LAVR.

Тема сегодняшнего разговора – проблемы моторов с непосредственным впрыском топлива.

Непосредственный, или прямой впрыск считается наиболее современным. Хотя саму технологию пытались применять на автомобильных моторах еще в довоенное время, она претерпевала разнообразные изменения. На современном этапе (года после 2007) машины, оснащенные двигателем с непосредственным впрыском, начиная с 40 000 км пробега сталкиваются с целым рядом типичных проблем, за которыми следует сложны и дорогостоящий ремонт. При этом, моторы с турбонаддувом по сравнению с обычными атмосферными сталкиваются с неисправностями чаще и раньше, ведь там температурные нагрузки во впуске выше.

Чувствительность к бензину

Самая большая и распространенная проблема современных моторов с прямым впрыском – чувствительность всей системы к качеству топлива и масла.

Вот почему в название текста мы вынесли географическую привязку. Проблему «ломкости» непосредственного впрыска правильнее назвать проблемой непосредственного впрыска в России. Дело в том, что содержание серы и примесей в бензине у нас очень высокое, и это критично для прецизионной топливной аппаратуры прямого впрыска. Даже в благополучной Европе по сравнению с идеальной в этом плане Японией качество бензина влияет на ресурс моторов, а в РФ все совсем печально.

Здесь часто задают вопрос: сама механика прямого впрыска, использование ТНВД пришли в бензиновые моторы из дизельных. Почему у дизелей нет подобных проблем. Секрет в смазывающих свойствах: у дизтоплива они гораздо выше, чем у бензина. Первым зачастую страдает топливный насос высокого давления.

Таким образом, владельцам авто с мотором прямого впрыска важно следить за качеством бензина и в случае заправки на сомнительной АЗС применять Октан-корректор, Усилитель моторного топлива или Моющую присадку. Не лишним будет также регулярно использовать Нейтрализатор воды. Это постоянная профилактика. Раз в год следует промывать форсунки. Демонтаж и промывка в УЗ-ванне в случае с непосредственным впрыском становятся довольно сложной и дорогостоящей процедурой, а вот безразборная промывка с жидкостью ML101 с раскоксовывающим эффектом или более мягким средством ML101 Euro.

Что касается требований к качеству масла и проблемы с его угаром, опытные автовладельцы и специалисты советуют использовать малозольное масло и менять его через каждые 5 000-7 000 км. Низкое содержание золы (до 1,15%, а в некоторых случаях и до 0,8%) необходимо, чтобы масляная пыль, которая летит из системы вентиляции картера и ЕГР, как можно меньше загрязняла клапана и камеру сгорания. Но малозольные масла не слишком стойкие и долговечные, поэтому требуют более частой замены и тщательного подбора. Автопроизводители уже сами путаются в допусках, пытаясь найти варианты, которые не повлекут ни повышенный износ всего двигателя, ни закоксовку клапанов.

Еще один усугубляющий момент: при износе ЦПГ топливо может попадать в поддон картера, смешиваться с маслом и значительно уменьшать его смазывающие свойства.

Какие профилактические меры здесь можно предпринять? Следить за интервалами замены, покупать масло только в проверенных магазинах и делать промывку системы при замене. Для авто с непосредственным впрыском отлично подходят классическая 7-минутная промывка двигателя, созданная специально для турбовых моторов, и 10-минутка High Traffic.

Нагар на клапанах

Опытные мастера уверяют, что раньше других начинаются проблемы с клапанами: отложения накапливаются и застывают на впускных клапанах, пока не демонстрируя симптомов, уже с 20 000 км пробега. 

Склонность к закоксовке клапанов объясняется очень просто. При распределенном впрыске форсунки подают бензин на клапан, таким образом охлаждая и омывая его. При прямом впрыске это невозможно, соответственно, клапана греются сильнее, на них летит масляная пыль из системы вентиляции картерных газов, и постепенно нарастает «шуба» из масляных отложений и нагара. Она затрудняет газообмен и нарушает герметичность камеры сгорания. Если вспомнить, что большая часть современных моторов предполагает по регламенту приличный угар масла, то понятно, что загрязнения образуются очень быстро. В особой группе риска оказываются моторы, которые часто работают с малой нагрузкой, то есть стоят в пробках.

В целом очистка впускных клапанов и окон ГБЦ на моторах с прямым впрыском рекомендована каждые 500 000 км. Чаще всего ее выполняют механически, с демонтажем. Но то же самое можно сделать с помощью пенной раскоксовки LAVR COMPLEX, запенив ее со стороны впускного коллектора. Есть и специализированные средства для впуска.

Перебои в зажигании

Моторы с непосредственным впрыском известны своими капризами при запуске.

Причиной могут быть закоксованные клапана и отсутствие компрессии. Но есть и технологическая особенность: из-за ухода тепловых зазоров при температурах ниже -25°С ТНВД не может развить номинальное давление и запуск не происходит. По мере увеличения пробега проблема нарастает: при холодном пуске мотор начинает трястись и не заводится.

И сюда же добавляем низкое тепловыделение на холостых, ведь мотор работает в режиме сверхобедненной смеси. То есть, запустившись с трудом, двигатель очень долго выходит на рабочую температуру, сильно изнашивая ТНВД и форсунки. Бывают случаи, когда небольшой по объему мотор настолько остывает, что из печки идет холодный воздух.

Рекомендации здесь те же – максимально поддерживать работоспособность узлов системы питания двигателя за счет коррекции топлива и поддержания тотальной чистоты в баке, фильтрах, топливопроводах, форсунках, камере сгорания, впускном коллекторе.

Загрязнение форсунок

Форсунки прямого впрыска, разумеется, технически более сложные, дорогие, капризные. Если инжекторы распределенного впрыска работают под давлением 3-4 атмосферы, то эти нагнетают топливо с силой до 200 атм. Требования к точности их работы тоже намного выше: даже небольшое изменение факела распыла ведет к серьезным нарушениям работы мотора. А из-за чего меняется факел?

Есть несколько факторов, назовем два ключевых. Первый — некачественный бензин, вода в топливной системе. Второй – контакт с высокой температурой в камере сгорания, особенно в момент воспламенения рабочей смеси. То есть осмоление и загрязнение форсунки идет с двух сторон и происходит это достаточно интенсивно. Загрязнение впрыска приводит к неправильному образованию топливной смеси, ухудшению воспламенения, динамики, потере мощности, пропускам зажигания и оказывает комплексное негативное влияние на основные системы автомобиля. О способах промывки вспрыскам мы писали ранее.

Какой вывод можно сделать из всего вышесказанного? Если соблюдать регламенты обслуживания, тщательно выбирать масла и использовать только проверенные крупные заправки, в крупных городах России машины с прямым впрыском могут ходить до 200 000 км без глобального ремонта. В глубинке же современный высокотехнологичный автомобиль может доставить много проблем.

Прямой впрыск TSI

 

 

Двигатель с системой непосредственного впрыска, прямого впрыска, топлива имеет важнейшее отличие от «классического» аналога — место расположения бензиновых форсунок. Форсунки в таком силовом агрегате расположены непосредственно внутри камеры сгорания, а не во впускном коллекторе, как в большинстве двигателей, из-за чего непрерывно в процессе работы подвергаются воздействию высоких температур. В норме вреда двигателю это не приносит: поступающий в камеру сгорания бензин забирает часть тепловой энергии и способствует охлаждению форсунок.

Совсем иначе обстоят дела при дооснащении двигателя с непосредственным впрыском ГБО. Без учета выше озвученных конструктивных особенностей быстрая гибель форсункам обеспечена.

Как решить проблему?

У владельцев автомобилей установка ГБО на двигатель TSI, TFSI, Skyactiv, Ecoboost, GDI, D-4 или NeoDi немного вариантов. Самый оптимальный — купить комплект ГБО поколения 4+.

Почему ГБО 4+

Газобаллонное оборудование поколения 4 Плюс — это подвид ГБО четвертого поколения, разработанный специально для двигателей с непосредственным впрыском топлива. Как альтернативу ГБО 4+ нужно рассматривать 5 и 6 ступени развития. Однако последние все же проигрывают четвертому поколению. Они сложнее в монтаже и настройке, но главное — значительно дороже. Неудивительно, что до сих пор газобаллонное оборудование 5 и 6 поколений является редкостью для российского рынка. В отличие от ГБО четвертого поколения.

Как устроено ГБО 4+

Установка ГБО на прямой впрыск TSI, TFSI и т.д., поколения 4+ продолжает идеи предшественника. Данное оборудование настолько же практично и экономично, является оптимальным соотношением надежности, эффективности и цены. Отличие между двумя подвидами заключается в том, что комплекты поколения 4+ дополнены системой, препятствующей прогоранию форсунок. Благодаря ей газ подается в камеру сгорания вместе с бензином, и соотношение 75% на 25% делает работу двигателя с ГБО абсолютно безопасной.

Дополнительные преимущества ГБО.

Вместе с уверенностью в безопасности газовой установки для двигателя, автовладелец выбравший ГБО 4+, получает и другие преимущества:

• точное дозирование топлива во всем диапазоне работы силового агрегата;

• сохранение ключевых эксплуатационных параметров двигателя, оптимизированных для использования бензина;

• повышение стабильности работы двигателя в режиме использования газа;

• автоматическое, плавное переключение между режимами газ/бензин;

• предотвращение закоксованности бензиновых форсунок;

• свыше 40% экономии на топливе.

Доступные варианты для непосредственного прямого впрыска топлива.

В производстве комплектов газобаллонного оборудования поколения 4+ преуспела компания STAG. Польский производитель предлагает различные варианты комплектов ГБО для четырех-, шести- и восьми цилиндровых двигателей с непосредственным впрыском топлива. Для каждого типа двигателя также создана специальная программная прошивка, позволяющая настроить параметры работы силового агрегата на ГБО поколения 4+ корректно и точно.

Установка гбо на авто в спб цена 4 Плюс — это готовое решение существующих проблем по приемлемой цене. Воспользуйтесь им, чтобы добиться от своего автомобиля максимальной надежности и эффективности. 

Распределенный впрыск топлива или непосредственный что лучше?

Дорогие друзья, сегодня узнаем много интересного о впрыске системы питания. И так: распределенный впрыск топлива или непосредственный? Что лучше и чем они отличаются?

Допустим у вас пришло время осуществить вашу мечту и вы серьезно взялись за выбор автомобиля. Дело серьёзное, и если выбор цвета и формы машины даётся довольно легко, то с подбором типа мотора могут возникнуть трудности, особенно у неподготовленных в техническом плане людей.

Если так, тогда вам однозначно следует внимательно прочитать эту статью.

Распределенный впрыск топлива: экономно и экологично

Не секрет, что распределённый впрыск топлива (инжекция)  – это современная технология, тесно связанная со сложной электроникой. Главной её «фишкой» является наличие индивидуальной форсунки у каждого цилиндра бензинового мотора.

Но, на самом деле, похожие системы, правда, имеющие механическое управление, появились ещё в конце ХIХ – начале ХХ веков. Использовались они в авиации, в гоночных машинах и иногда их интерпретации даже выходили на массовый автомобильный рынок.

Настоящий же бум распределенный впрыск пережил с появлением доступных микропроцессоров в конце 80-х годов и пользуется уважением у производителей транспортных средств и по сей день.

Перейдём к принципу работы и разновидностям системы распределенного впрыска (кстати, её ещё называют многоточечной системой).

Как мы уже упомянули, ключевой особенностью данной технологии являются топливные форсунки, которые устанавливаются по одной перед впускными клапанами каждого цилиндра двигателя.

Таким образом, в отличие от моновпрыска, удаётся добиться равномерного распределения топливно-воздушной смеси по цилиндрам, а также точной её дозировки.

В целом данная схема расположения форсунок позволила инженерам значительно повысить экологичность моторов, а также сделать их менее прожорливыми. Контролирует весь этот ансамбль электронный блок управления (ЭБУ).

Он при помощи многочисленных датчиков, передающих данные о температуре, положении педали газа, количестве поступающего воздуха и прочих параметрах, вычисляет оптимальный объём бензина для впрыска и в нужный для этого момент подаёт управляющий сигнал на открытие форсунок.

Момент впрыск топлива

Кстати, о времени открытия форсунок. Тут не всё так просто, и системы распределённого впрыска различаются в зависимости от того, в каком порядке происходит активация этих элементов. Существуют такие варианты впрыска:

• одновременный;
• попарно-параллельный;
• фазированный.

Одновременный

При одновременной инжекции бензина все форсунки открываются единомоментно, и происходит это за один полный рабочий цикл двигателя (два оборота коленчатого вала). Не считаю это разумным ходом и не понимаю зачем лишний расход топлива.

Видимо это практиковалось на заре изобретения такого метода, когда не очень беспокоились об экологии и бензин был дешевый.

Попарно-параллельный

При попарно-параллельном открытии процесс разбивается таким образом, чтобы в один момент времени впрыск производили только две форсунки и только тех цилиндров, которые переходят в такты впуска и выпуска.

Здесь тоже наблюдается лишний впрыск, зачем он нужен в такте выпуска. Говорят это помогает при запуске двигателя в аварийном режиме. Ну хоть единовременно, и то хорошо.

Фазированный

Но самым современным из перечисленной тройки является фазированный алгоритм работы системы  распределенного впрыска топлива и используется в современных автомобилях. Он предусматривает включение каждой форсунки непосредственно перед тактом впуска соответствующего ей цилиндра. Это конечно разумно и правильно.

Главное в таком впрыске то, что форсунка впрыскивает топливную смесь во впускной коллектор на входе в цилиндр, непосредственно на впускной клапан. Впрыск производится на такте ВПУСК.

В погоне за показателями

Выше мы уже говорили о том, что система многоточечной инжекции позволила двигателям стать гораздо более «чистыми» по сравнению с предшественниками, оснащёнными моновпрыском или карбюратором.

Тем не менее, защитникам окружающей среды этого было мало и с каждым годом автопроизводителям приходилось учитывать всё более жёсткие экологические нормы.

Чем же отличается распределенный впрыск топлива от непосредственного?

А вот в чем. Как уже было сказано выше, при распределенном впрыске, смесь поступает в коллектор в область впускного клапана. А при непосредственном впрыске, прямо в камеру сгорания, минуя впускной коллектор.

Непосредственный впрыск

Непосредственный впрыск более точен и подаваемое давление топливной смеси выше, чем у распределенного впрыска. Такой принцип экономичнее (до 20% экономии топлива). экологичнее (топливо лучше сгорает). Но все же такой тип системы не лишен недоствтков и конструкторы пошли дальше.

А вот что из этого вышло, и какие технологии появились в результате, в Комбинированная система впрыска топлива TFSI.

 

 

//www.youtube.com/watch?v=lW7UOR68poQ

 

До встречи на страницах блога!

Как работает непосредственный впрыск и так ли он хорош: service_193 — LiveJournal

Дифирамбов прямому впрыску достаточно написано в рекламных материалах. А мы попробуем говорить относительно беспристрастно.

Что такое непосредственный впрыск

Это такое устройство топливной системы, при котором бензин впрыскивается форсункой прямо в цилиндр. Этим он отличается от впрыска «обыкновенного» — когда форсунка впрыскивает топливо во впускной коллектор.

Называть эту систему инновационной, пожалуй, уже поздновато — она была реализована на многих самолетах времен Великой Отечественной войны. Так, например, она была применена на истребителе Ла-5ФН.

А вот на автомобилях относительно массовой она стала уже в конце двадцатого-начале двадцать первого века, примерно с появлением электронного управления двигателем. Это в первую очередь была фирма Mitsubishi с системой, которую они назвали GDI. Потом за ними потянулись и другие японские марки — так, например, можно назвать Toyota с двигателем D-4. Потом все это как-то притихло, и вот начавшее падать знамя непосредственного впрыска подхватил концерн VAG, да так, что по этой узкой тропинке между экономией на топливе и экономией на стоимости компонентов двигателя ломанусь и многие другие автопроизводители.

Для чего все это затевалось

Как бы ни кипел и бушевал внутренний инженер внутри любого сотрудника автомобильной компании, разработка большинства тех систем, что мы видим в современных автомобилях, вызвана была отнюдь не желанием сделать самый высокотехнологичный продукт. Нет, как правило, толчком всех инноваций в системах, управляющих формированием смеси, служат экологические нормы. Широким росчерком пера регулирующие органы вводят новые нормы. После этого (а как правило, несколько раньше) автопроизводители внедряют новые системы, позволяющие этим нормам удовлетворять.

Нам сложно сейчас судить о том, какая мотивация была у фирмы Mitsubishi, но исходя из общих тенденций — как минимум, очень схожая.

Главной особенностью («киллер-фичей», если задействовать сленг из другой профессиональной области) технологии GDI позиционировалась возможность работы на сверхбедных смесях. Здесь сразу надо сделать отступление и рассмотреть обычный режим работы двигателя.

На такте впуска поршень в цилиндре идет вниз, открывается впускной клапан, а форсунка «брызгает» топливом. Порцию топлива вместе с воздухом засасывает в цилиндр создаваемым разрежением. Попутно из-за турбулентности и тому подобных эффектов топливо перемешивается с воздухом, и продолжает это делать на такте сжатия, когда впускной клапан закрыт, а цилиндр идет вверх. Таким образом, к моменту достижения верхней мертвой точки в цилиндре оказывается сжатая равномерная смесь. Причем количество топлива, впрыснутое форсункой, рассчитывается так, чтобы его соотношение к воздуху составляло 1:14,7 (или немного беднее/богаче в зависимости от требуемого режима работы двигателя) — такая смесь называется стехиометрической, и горит лучше всего.

А идея работы на сверхбедной смеси заключается в том, что топливо впрыскивается в цилиндр на такте сжатия, когда поршень уже почти достиг верхней мертвой точки. Благодаря специальной форме днища поршня, впрыснутая порция топлива завихряется таким образом, что по центру камеры сгорания (в районе свечи зажигания) образуется область со стехиометическим соотношением, а вокруг нее — сплошной чистый воздух. Суммарно соотношение топлива к воздуху в цилиндре составляет вплоть до 1:40, за что и получено название сверхбедной смеси. При этом режим этот применяется на малых нагрузках, когда горения этого малого заряда смеси достаточно для того, чтобы крутить двигатель.

Еще этот режим называется «послойным» (слой воздуха-слой нормальной смеси) или гетерогенным (т.к. состав смеси в цилиндре неоднородный). Вот так это выглядит на картинке:

При этом, разумеется, никто не запрещает и не мешает работать в штатном режиме — впрыскивая топливо на такте впуска (пусть и в цилиндр, а не во впуск). За время такта впуска и сжания воздух перемешается с топливом ничуть не хуже. Более того, этот режим даже необходим — в режимах средних и больших нагрузок.

Увы, засада ждала со стороны той же экологии. В режиме сверхбедной смеси в камере сгорания оказались идеальные условия для образования оксидов азота (NOx) — высокая температура и избыток воздуха. Для решения этой проблемы стали городить специальное дополнение к катализатору. В нем оксиды азота задерживались, а потом, при переходе в режим гомогенной смеси, получаемыми соединениями CH восстанавливались до безобидных соединений. Поэтому мотор с послойным смесеобразованием на холостом ходу будет периодически переходить на режим обычного смесеобразования, а потом возвращаться обратно.

Все эти механизмы решения проблемы в итоге тратили слишком много ресурсов при сомнительном результате — существенной экономии топлива послойное смесеобразование так и не дало. Настолько, что и VAG в конечном итоге отказался от режима послойного смесеобразования — хотя в его линейке и остались двигатели со словами FSI — но самого режима » Fuel Stratified Injection» (так это расшифровывается) в нем не осталось. Преемником стали системы TSI, которые хоть этого режима и не имеют, но по-прежнему впрыскивают топливо непосредственно в цилиндр.

А зачем тогда непосредственный впрыск?

Хотя затея со сверхбедной смесью и провалилась, непосредственный впрыск остался. Это не случайно. Возможность впрыскивать топливо в произвольном количестве и в произвольный момент позволяет гораздо более гибко управлять составом смеси, добиваясь более высоких показателей как в части экологичности, так и в части мощности. Конечно, никакой революции эта технология не принесла, но управлять точнее стало можно.

Надо заметить, впрочем, что дальнейшая практика показала, что в некоторых режимах непосредственный впрыск приводит к повышенному количеству токсичных выбросов. Поэтому у того же концерна VAG есть системы, содержащие в себе два набора форсунок — низкого давления для впрыска в коллектор, и высокого давления — для впрыска в цилиндр.

Конструктивные отличия системы с непосредственным впрыском

Существенных отличий, если говорить о топливной системе, а не о программе в блоке управления, не так уж и много. В сущности, это просто наличие ТНВД в топливном контуре:

Помимо насоса, в системе еще присутствует датчик давления и клапан-регулятор давления топлива, управляемый электронно. Это необходимо, так как блок управления может менять давление топлива в магистрали высокого давления в зависимости от режима.

Так это ж почти дизель? Зачем тогда вот это все?

Да, по схеме топливной системы это почти дизель. Но разница в принципе воспламенения, величинах давления и других параметрах довольно велика. Поэтому все же, несмотря на все «навороты», это классический бензиновый двигатель со всеми присущими ему особенностями. А об устройстве дизеля мы поговорим в следующем выпуске.

Прямой впрыск топлива — Журнал «4х4 Club»

Для дизельных двигателей уже давно любой впрыск – непосредственный, в то время как для бензиновых моторов на сегодняшний день это последнее слово техники…

Еще на заре двигателестроения, сто лет назад, пути бензиновых и дизельных моторов разошлись. И тому были весомые причины в виде различия теории двух типов, а также совершенно разной организации горения смесей в цилиндре. Точнее, способа поджигания того, что должно было сгореть и выдать тепло для работы. Пройдя долгие пути совершенствования, моторы с зажиганием от свечи и двигатели, в которых смесь вспыхивает от сжатия, перепробовали в качестве топлив буквально все, что только может гореть, от керосина и тяжелых фракций нефти до природного газа, спирта и растительного масла. Системы питания этих моторов тоже были весьма разнообразны – от распылителей наподобие садовой лейки до впрыскивания топлива и в коллектор, и прямо в камеру сгорания. В итоге последние и победили всех остальных.

КОМПОНЕНТЫ.
Три главные части систем непосредственного впрыска – насос высокого давления, общая рампа с форсунками и электронный блок управления впрыском. За кажущейся простотой многочисленные технические ноу-хау, но рядовому сервисмену и common rail, и бензиновые аналоги обслуживать легко

СЖЕЧЬ БЕЗ ОСТАТКА
Но просто доставить заряд топлива в цилиндр оказалось недостаточно. Для того чтобы сделать моторы более экономичными и снизить выбросы вредных веществ в выхлопных газах, инженерам пришлось научиться управлять еще и скоростью горения смеси, а также точно позиционировать зону начала горения, направление продвижения пламени при рабочем ходе и его температуру. Помимо оптимизации формы самой камеры сгорания, единственным способом столь точной «стрельбы» топливом по рабочему объему стало повышение давления впрыска, вследствие чего появились системы типа сommon rail. Это название мы привыкли употреблять для дизельных систем. Бензиновые аналоги именуются «прямой впрыск», и у каждого производителя называются по-своему (GD-I – у Mitsubishi, FSI – у группы Volkswagen-Audi и т. д.).

ОБЩАЯ РАМПА
Отличие аппаратуры common rail от обычных систем впрыска прежде всего в очень большом (от 200 до 2000 бар) рабочем давлении. Топливо под большим давлением аккумулируется в довольно толстой общей емкости вблизи форсунок – топливной рампе. Потому такой впрыск еще называют аккумуляторным. Большой объем рампы снижает пульсацию давления от работы форсунок, что особенно актуально для дизелей. Форсунки открываются электроимпульсом и могут быть как обычными электромагнитными, так и пьезоэлектрическими. Высокое давление нагнетает механический топливный насос.

Для чего оно нужно? Исключительно для того, чтобы за очень короткий промежуток (миллисекунды) можно было впрыснуть заряд смеси, а за весь рабочий ход одного цилиндра успеть сделать несколько таких «инъекций».

ХОЛОДНЫЙ ПУСК.
Чтобы дизель пускался в любой мороз, прямо в камере сгорания торчит раскаленный носик электрической свечи накаливания. После запуска свеча отключается

В дизельных моторах подобный цикл работы, помимо более полного сгорания, позволяет избавиться от характерного «металлического» стука. Именно поэтому современные директ-дизели так тихи и почти не дают вибраций. Кроме того, точное позиционирование огненного факела позволяет даже устроить вспышку в центре камеры, оставив воздушную прослойку у стенок. Это снижает теплонагруженность дизеля и повышает его КПД (больше тепла используется на работу, меньше без дела отдается в атмосферу). И, наконец, управляемое сгорание смеси снижает вредные выбросы.

В бензиновых моторах прямой впрыск тоже позволяет точно регулировать процессы работы и, кроме того, дает возможность получить послойное горение (именно так переводится «фольксвагеновское» Fuel Stratified Injection). Зачем это нужно? Для той же экономии топлива. Дело в том, что, как известно, для бензинового двигателя есть оптимальное соотношение бензина к воздуху, называемое стехиометрическим (примерно 1:17). Но на некоторых режимах мотор может отлично работать и при соотношении 1:40. Только такую бедную смесь уже не поджечь свечой. Послойный впрыск позволяет получить в камере сгорания слои смеси с разным соотношением в разных местах – богатым в небольшом объеме возле свечи и сверхбедным во всем остальном объеме. За счет этого помимо экономии топлива и выдающейся экологичности наблюдается снижение шумности и тепловых потерь.

СОВЕРШЕНСТВО.
Вот она, мечта двигателиста, – огненный вихрь в камере сгорания, равномерно охватывающий весь объем, не касающийся стенок и не оставляющий недогоревшей смеси.  На сегодняшний день это лучший способ превратить химическую энергию топлива в механическую работу внутри теплового мотора

КОШМАРЫ ПРЯМОГО ВПРЫСКА
Как ни странно, компоненты common rail оказались даже дешевле, чем аналогичная дизельная аппаратура. Ничего удивительного в этом нет – вместо громоздкого и технически крайне сложного ТНВД обычного дизеля здесь лишь один насос. А все функции управления мотором, ранее возложенные на ТНВД, теперь отданы электронике, которая заведомо дешевеет с каждой минутой. К тому же, перепрограммировав, эти системы гораздо легче приспособить к изменению характеристик,. Бензиновые аналоги тоже не далеко ушли по хлопотности изготовления от обычного впрыска, хотя и имеют более точные детали.

Но нам с вами, разумеется, всегда хочется узнать и об обратной стороне любого новаторства. Неужели все так безоблачно у систем аккумуляторного впрыска? Чем common rail и его бензиновые аналоги могут расстроить владельца?

Если мы будем говорить о дизельных моторах, то одно обстоятельство, безусловно, есть. И связано оно напрямую с организацией процесса горения, вернее, со снижением теплопотерь. Помните про более высокий КПД? Та энергия, что раньше шла на разогрев мотора (и через систему охлаждения-отопления к нам с вами), теперь совершает полезную работу. В северных странах этот факт означает, что водителю и пассажирам достанется меньше тепла, особенно на холостых, когда любой дизель и так почти не «греет». Правда, тут хороший рецепт – автономный подогреватель, коими и оснащают многие автомобили с common rail прямо на заводе. Для дизелей с большим объемом и автомобилей класса выше среднего этот «довесок» почти незаметен ни в цене, ни по расходу топлива. Обладателям же авто поменьше здесь придется смириться с тем, что технологичность их двигателя явно превышает таковую у остальных систем автомобиля.

Для бензиновых моторов подобной проблемы нет, и все остальные тревоги владельцев прямого впрыска нужно рассматривать через призму аккуратного отношения к таким моментам, как качественное топливо, регулярное ТО и разумная эксплуатация.

В НОГУ СО ВРЕМЕНЕМ
Да, бензин плохого качества современные системы высокого давления переваривают с трудом. Правда, скорее всего больше пострадают не они сами, а топливные фильтры и катализаторы. Хватанув один раз паленого топлива на плохой заправке и увидев желтую лампочку «Джеки Чан», просто игнорируйте эту колонку в дальнейшем и при случае нанесите визит сервисменам. Фатальный исход при таком одноразовом событии очень маловероятен.

Хуже обстоит дело с директ-дизелями, чья топливная аппаратура совершенно не переваривает ни серу в дизтопливе, ни парафины в холодное время. Но от этого же топливного «мусора» аналогично страдают и обычные дизели, вернее, их чувствительные ТНВД. Да и топлива некачественного с каждым днем у нас все меньше. Во всяком случае, на шоссе, по которому передвигаются фуры, риск заправиться плохим дизтопливом минимален. Ведь на большинстве современных тягачей тоже дизели с common rail. Речь скорее о том, на какой из сетей солярка чуть чище и где зимой сильнее разбавляют зимний дизель летним.

Да, гонять современный мотор «в хвост и в гриву», кормя его чем попало, увы, не получится. И это мне представляется вполне адекватной платой за его показатели и за хотя бы умозрительную заботу о чистоте окружающего воздуха.

ТЕСНО. Четыре клапана, форсунка впрыска и свеча зажигания помещаются над поршнем с трудом. Миниатюрные свечи – следствие технической эволюции

Из моего почти десятилетнего опыта дальних путешествий на различных автомобилях, большая часть которых была оборудована системами впрыска высокого давления, ни разу не возникло фатальных проблем с мотором из-за топлива. Да, Check Engine вспыхивал пару-тройку раз. Однажды даже дизельный BMW 530 дал черного «медведя» после заправки под Смоленском, но не более того. Особо беспокоящимся дизелистам просто посоветую приобрести антигелевые и цетаноповышающие присадки и не пользоваться подозрительными бензоколонками, которые объезжают стороной дальнобойщики.

ТАМОЖНЯ ДАЕТ ДОБРО
Иностранные производители, хотя и отчаянно сопротивлялись первое время поставкам в Россию машин с прямым впрыском и сommon rail, тем не менее мало-помалу дали зеленый свет самым современным моторам. Как же иначе, если других двигателей с каждым днем все меньше?

Моторы с прямым впрыском высокого давления сегодня уже не редкость. Для инженеров-мотористов это даже не сегодняшний, а почти вчерашний этап двигателестроения. И хотим мы этого или нет, директ-моторы постепенно вытеснят все остальные типы. Примерно так, как когда-то на смену керосиновым, паровым, газогенераторным автомобилям и конным повозкам пришел бензиново-дизельный транспорт. Но и эти продвинутые моторы не панацея. На смену им уже спешат еще более требовательные к вниманию гибриды, электромобили, даже водородные машины дня завтрашнего. Но это уже тема другой статьи.

Прямой впрыск

Погрузка

Начиная с сезона 2014 года, правила Формулы 1 резко меняются, и наиболее значительным изменением является переход с 2,4-литровых двигателей V8 без наддува на 1,6-литровые двигатели V6 с непосредственным впрыском и турбонаддувом. Стремясь снизить расход топлива до 35%, FIA внесла изменения в технический регламент, чтобы значительно увеличить сбор обычно потерянной энергии и снизить потери используемой энергии.Для этого FIA внесла кардинальные изменения в систему сгорания ДВС, введя непосредственный впрыск (DI).
Правила для двигателей Формулы-1 на 2013 год и ранее указаны только портовые системы впрыска топлива MPFI. В положении 5.10.2 указано:

5.10.2 Разрешается использовать только одну топливную форсунку на цилиндр, которая должна впрыскивать непосредственно сбоку или сверху впускного отверстия.

Итак, положение форсунки было ограничено верхней стороной (перед) впускного отверстия (клапана).Вот как это работает: вместо использования одного инжектора, который распыляет необходимое количество топлива, каждая из отдельных впускных труб имеет собственный инжектор, который добавляет точную струю аэрозольного топлива во всасываемый воздух из инжектора под давлением. Топливно-воздушная смесь втягивается в открытый канал и в камеру сгорания отступающим поршнем. Затем впускной клапан захлопывается, свеча зажигания загорается, и в уже закрытом цилиндре происходит взрывное горение.
Но на 2014 г. это ограничение не действует.Таким образом, хотя ранее прямой впрыск был специально исключен из-за ограничения положения форсунок, начиная с марта 2014 года это должен быть единственный выход. Прямой впрыск стал обязательным. В положении 5.10.2 теперь указано:

5.10.2 Может быть только одна форсунка прямого действия на цилиндр, и никакие форсунки не допускаются до впускных клапанов или после выпускных клапанов. ‘

Итак, положение форсунки зафиксировано внутри цилиндра.

Уже много лет Формула 1 использует систему впрыска с электронным управлением, но все было иначе. Двигатели были оснащены «системами впрыска топлива через порт» или так называемым многоточечным впрыском топлива (MPFI) с так называемыми «форсунками для душа», при этом форсунки располагались перед впускными трубами. Вы действительно можете увидеть брызги инжектора. Такое расположение позволяет всасывать топливо вместе с воздухом внутри цилиндра. Когда вы устанавливаете форсунки дальше от камеры сгорания, вы получаете более эффективный эффект смешивания воздуха и топлива и дополнительный охлаждающий эффект.Чем холоднее воздухозаборник, тем лучше сгорание и меньше преддетонация. И это приведет к увеличению мощности. Компромисс — меньшая эффективность использования топлива, но большая мощность при правильном сгорании. Некоторая часть впрыскиваемого топлива остается прикрепленной к стенкам труб и впускных каналов.
Итак, FIA решила перейти на прямой впрыск. Прямой впрыск топлива — это технология подачи топлива, которая позволяет бензиновым двигателям сжигать топливо более эффективно, что приводит к большей мощности, более чистым выбросам и повышенной экономии топлива.Все это актуально для современной автомобильной техники.

Самая важная характеристика любого двигателя — будь то дизельный, бензиновый, двух- или четырехтактный — это его система сгорания. Два наиболее важных различия между двигателем с прямым впрыском и стандартным бензиновым двигателем — это то, как они подают топливо и как топливо смешивается с поступающим воздухом. Эти базовые предпосылки имеют огромное значение для общей эффективности двигателя.

Бензиновые двигатели работают путем всасывания смеси бензина и воздуха в цилиндр, сжатия ее поршнем и воспламенения искрой.В результате взрыва поршень движется вниз, создавая мощность и крутящий момент. Традиционные (непрямые) системы впрыска топлива (карбюратор, одноточечный и многоточечный впрыск) предварительно смешивают бензин и воздух во впускном коллекторе перед поступлением в цилиндр. Топливо-воздушная смесь широко распределяется внутри камеры, оставляя значительную часть несгоревшей и, следовательно, неэффективной.
Практически все дизельные двигатели используют непосредственный впрыск топлива. Однако, поскольку дизели используют другой процесс сжигания топлива (бензиновые двигатели сжимают смесь бензина и воздуха и воспламеняют ее искрой; дизели сжимают только воздух, а затем распыляют топливо, которое воспламеняется от тепла и давления), их впрыск системы отличаются конструкцией и принципом действия от бензиновых систем непосредственного впрыска топлива.

Common Rail для 4-цилиндрового бензинового двигателя с прямым впрыском. Система впрыска топлива на бензиновом двигателе с прямым впрыском состоит из топливного насоса с высокой пропускной способностью, топливной рампы большого диаметра (Common Rail, трубка, в которой находится топливо под высоким давлением) и специализированных топливных форсунок. Форсунки могут выдерживать чрезмерную температуру и давление сгорания, используя проходящее через них топливо в качестве охлаждающей жидкости.

В системе прямого впрыска воздух и бензин предварительно не смешиваются.Воздух поступает через впускной коллектор, а бензин под высоким давлением впрыскивается непосредственно в каждый цилиндр через специально разработанные форсунки. Скорость подачи топлива регулируется через давление в общей топливной рампе, к которой подключены топливные форсунки, количество раз, когда форсунка открывается, чтобы позволить топливу проходить через нее во время цикла впуска, и продолжительность этих отверстий. Топливные системы с прямым впрыском топлива имеют существенную конструкцию, поскольку они обычно создают и удерживают топливо под давлением 150 бар или более, а не 3-5 бар, характерных для многоточечного впрыска.Эти чрезвычайно высокие давления позволяют инжектору пропускать достаточно топлива для достижения сгорания. С помощью современных компьютеров управления двигателем топливо сжигается там, где это необходимо, и тогда, когда это необходимо. Топливо можно впрыснуть прямо в самую горячую камеру сгорания, близко к искре.

По сравнению с обычным порт MPFI система впрыска топлива, топливо форсунки должны работать с огромным давлением топлива, чрезвычайно высокими температурами, а также впрыском большое количество топлива за очень короткое время. Причина значительного сокращения времени в котором инъекция может быть завершена, в связи с тем, что все инъекции должны иногда возникают в пределах такта впуска. Потребность в топливе на холостом ходу может снизиться время открытия всего 0,4 миллисекунды.

Продолжительность и интенсивность распыления можно настроить с помощью компьютера двигателя, что обеспечивает более быстрое и полное сгорание. Результат — меньший расход топлива, меньшее загрязнение (General Motors утверждает, что это снижает выбросы при холодном запуске на 25 процентов) и большая мощность.Например, до того, как 3,5-литровый V6 в Mercedes E350 получил прямой впрыск, он выдавал 268 лошадиных сил и имел довольно низкий рейтинг EPA: 7,2 км / л по городу / 10,2 км / л по шоссе. Теперь, с практически тем же двигателем, во многом благодаря прямому впрыску, E350 может выдавать 302 лошадиных силы и достигает респектабельных 8,5 км / л по городу / 12,7 км / л по шоссе. Cadillac продает CTS как с непрямым, так и с прямым впрыском своего 3,6-литрового двигателя V6. Непрямой двигатель выдает 263 лошадиных силы и 343 Нм крутящего момента, тогда как прямой вариант развивает 304 л.с. и 371 Нм.

Изобретатель прямого впрыска бензина — французский изобретатель конфигурации двигателя V8 Леон Левавассер в 1902 году. Первый пример прямого впрыска бензина после Первой мировой войны был на двигателе Хессельмана, изобретенном шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году. Двигатели Хессельмана. использовал принцип сверхбедного горения и впрыснул топливо в конце такта сжатия, а затем зажег его свечой зажигания. Но это началось не здесь. первое попытки насчитывать более 100 лет.Немецкий производитель двигателей Deutz произвел какое-то начало 1898 года! Зачем? Потому что в то время карбюратор с эффектом Вентури еще не был открыт, поэтому DI выглядел как хороший способ подачи топлива в цилиндры
. Во время Второй мировой войны прямой впрыск бензина использовался почти во всех серийных авиационных двигателях более высокой мощности, произведенных в Германии, Советском Союзе и США.
Первая автомобильная система прямого впрыска, работающая на бензине, была разработана Bosch и представлена ​​Голиафом и Гутбродом в 1952 году.В этой системе использовался обычный бензиновый топливный насос для подачи топлива к впрыскивающему насосу с механическим приводом, у которого были отдельные плунжеры на инжектор для подачи очень высокого давления впрыска непосредственно в камеру сгорания.
Mercedes-Benz 300SL 1955 года выпуска (фото справа), первый серийный спортивный автомобиль с системой впрыска топлива, использовал непосредственный впрыск. Топливные форсунки Bosch были помещены в отверстия на стенке цилиндра, используемые для свечей зажигания в других шестицилиндровых двигателях Mercedes-Benz (свечи зажигания были перемещены на головку блока цилиндров).
Позже более распространенные применения впрыска топлива отдавали предпочтение менее дорогостоящим методам непрямого впрыска. Но все эти ранние проекты в автомобильной промышленности отменены, потому что электронного управления, ключевого элемента, не существовало или находилось в зачаточном состоянии, а затраты на насос и инжектор были чрезвычайно высокими. Сегодня бензиновые двигатели DI появляются в моделях начального уровня, и если вы видите GDI, FSI, DFI, SIDI, Skyactiv или EcoBoost на задней части автомобиля, это относится к прямому впрыску. Hyundai предлагает прямой впрыск топлива на семи своих моделях, включая Sonata и Accent начального уровня.Kia делает то же самое на пяти своих моделях, включая самый дешевый Rio. Chevrolet ставит его на V6 Camaro и на нынешнюю Impala, что очень странно для автомобиля, который рекламирует проигрыватель компакт-дисков как свой лучший удар. Audi предлагает его для каждой модели, включая V10 R8 и 12-цилиндровый A8. Дизельные двигатели
используют прямой впрыск в течение многих лет, но только люди, купившие VW TDI, действительно знают об этом.

Gasoline DI — относительно новый продукт в автомобильной технике. Усовершенствованная система впрыска, которая со сложной стратегией впрыска в сочетании с турбонагнетателем позволяет уменьшить размер двигателя, улучшить характеристики и значительно снизить потребление топлива и выбросы.В сочетании с сверхточным компьютерным управлением прямой впрыск позволяет более точно контролировать дозирование топлива (количество впрыскиваемого топлива) и время впрыска (точно, когда и как долго топливо подается в цилиндр). Часть ЭБУ, отвечающая за управление топливом, должна думать намного быстрее. Это связано с тем, что система управления подачей топлива должна подавать подачу топлива в цилиндры с гораздо более короткими интервалами, и в целом точное нормирование топлива и управление соотношением воздух-топливо более важно для двигателя с прямым впрыском, чтобы оптимизировать производительность, выбросы и топливо. эффективность.Расположение форсунки также обеспечивает более оптимальную схему распыления, которая разбивает бензин на более мелкие капли. Результат — более полное сгорание. Кроме того, система GDI обладает большей гибкостью в отношении того, когда в цикле сгорания добавляется топливо. Системы MPFI могут добавлять топливо только во время такта впуска поршня, когда впускной клапан открыт. GDI может добавлять топливо всякий раз, когда это необходимо, а также несколько небольших впрыскиваний вместо одной. Некоторые автопроизводители даже экспериментировали с использованием GDI для подачи дополнительного потока топлива в цилиндр, чтобы вызвать вторичный взрыв во время цикла сгорания, что потенциально привело к еще большей мощности и эффективности.Эта возможность регулировки при добавлении топлива в цилиндр — это святой Грааль производства энергии.

DI по своей сути более эффективен и помогает генерировать больше энергии, чем инжекторный порт. А достижения в области инженерии и электронного управления двигателем, вызванные жесткой отраслевой конкуренцией и потребительским спросом, делают технологию DI более экономичной для производителей, чем когда-либо. Прямой впрыск GDI представляет собой эффективное технологическое решение для трансмиссии, позволяющее идти в ногу с тенденцией выбросов.Прямой впрыск становится обычным явлением в новых автомобилях благодаря его положительному влиянию на топливную экономичность. Требования к более высокой топливной эффективности, предъявляемые EPA, гарантируют, что прямой впрыск станет все более распространенной технологией на автомобилях в будущем, и автопроизводителям придется выяснить, как сделать его долговечным и рентабельным.

Но у технологии есть и обратная сторона. Это процесс, чтобы технология не только работала, но и была долговечной и рентабельной.Есть много проблем с долговечностью двигателей с прямым впрыском. Например, впрыск под высоким давлением, используемый в этих двигателях, вызывает большую нагрузку на топливные насосы. Обычные топливные насосы в системах с прямым впрыском работают при гораздо более низком давлении, чем топливные насосы высокого давления на электростанциях с прямым впрыском.
Самая большая проблема с технологией прямого впрыска — это накопление углерода вокруг впускных клапанов. Со временем это может привести к снижению мощности и эффективности, уменьшая тем самым бонус, который должен обеспечивать DI.В отличие от двигателей с впрыском топлива в порт, где постоянная струя топлива в порт и над клапанами позволяет смыть любые отложения, в двигателях с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, поэтому нет никаких шансов. для смывания отложений. Обычно отложения образуются, когда сажа, которая является конечным продуктом сгорания, прилипает к штоку клапана. Проблема большинства поврежденных двигателей связана с дыхательной системой. В частности, конструкцию компонентов вентиляции картера и системы рециркуляции выхлопных газов.Все современные бензиновые двигатели возвращают часть картера и выхлопных газов обратно через впускной коллектор, чтобы помочь контролировать выбросы, но некоторые конструкции рециркуляции выхлопных газов «грязнее», чем другие. Некоторые менее эффективны в предотвращении прохождения крошечных кусочков масла. , углерод и другие твердые частицы, которые в конечном итоге прилипают к впускным каналам и клапанам. «Грязная» конструкция впуска или рециркуляции отработавших газов может легко остаться незамеченной в обычном двигателе с впрыском через порт из-за очищающего эффекта бензина, проходящего через впускные клапаны.Однако, когда те же конструкции двигателей приспособлены для непосредственного впрыска топлива, этот эффект очистки внезапно теряется — и могут образовываться углеродные слои. Новые реализации прямого впрыска предназначены для решения этих проблем. Система Toyota D-4S, которая используется в некоторых из ее автомобилей, таких как Scion FR-S и Lexus GS350, имеет второй набор портовых форсунок (не прямых форсунок), которые работают только тогда, когда это необходимо, чтобы помочь удалить накопление углерода. и оптимизировать производительность.

Mercedes-Benz W196 был гонщиком Mercedes-Benz Формулы-1 в сезонах Формулы-1 1954 и 1955 годов, выиграв 9 из 12 гонок, которые были переданы Хуану Мануэлю Фанхио (на фото под номером 10) и Стирлингу Моссу.Он использовал прямой восьмицилиндровый двигатель M196, изображенный выше (щелкните, чтобы увеличить). Он был первым, в котором использовались десмодромные клапаны и система впрыска топлива, разработанные инженерами Mercedes на основе опыта, полученного с двигателями серии DB 600, которые использовались на истребителе Messerschmitt Bf 109 и других двигателях во время Второй мировой войны.

Прямой впрыск не является чем-то новым в автоспорте. Гонщик Mercedes Grand Prix использовал механическую систему для впрыска топлива через боковую часть цилиндра в своем прямом восьмицилиндровом двигателе M196 (на котором установлен знаменитый гонщик Mercedes-Benz W196 Formula 1), и благодаря этому выиграл чемпионаты мира в 1954 и 1955 годах.
В 2001 году Audi представила свой трехцилиндровый двигатель V8 объемом 3,6 литра, выиграв в этом году Ле-Ман. К этому времени, конечно, многие другие производители начали видеть преимущества увеличенной мощности (до 5%) и лучшего расхода топлива (до 15%). Но, как и многие другие вещи в жизни, такие улучшения даются нелегко, и хотя потенциальные преимущества улучшенного наполнения цилиндров и лучшего приготовления смеси весьма привлекательны, для их достижения требуется много кропотливой работы по разработке.

Положение иглы форсунки при двух крайних режимах работы двигателя: холостом ходу и полной нагрузке.Вы можете увидеть разницу в промежутке -A-. На рисунке слева вы можете видеть внутреннее устройство завихрителя наконечника форсунки и распылителя вихревого инжектора высокого давления AlliedSignal, а также характеристики распыления вихревого инжектора высокого давления. Прирост достигается за счет точного управления количеством и синхронизацией впрыска топлива, которые меняются в зависимости от нагрузки двигателя. Добавление этой функции к ЭБУ требует значительного улучшения обработки и памяти ЭБУ, поскольку прямой впрыск и управление частотой вращения двигателя должны иметь очень точные алгоритмы для обеспечения хорошей производительности и управляемости. Система управления двигателем постоянно

выбирает среди карт двигателя внутреннего сгорания: сжигание обедненной смеси, стехиометрический, полная мощность и несколько промежуточных. Каждый режим характеризуется соотношением воздух-топливо. Стехиометрическое соотношение воздух-топливо для бензина составляет 14,7: 1 по массе (массе), но в обедненном режиме могут использоваться отношения до 50: 1. Режим обедненного сжигания или послойного заряда используется для условий работы с малой нагрузкой. В этом режиме топливо впрыскивается не на такте впуска, а на последних этапах такта сжатия.Отлично подходит для экономии топлива. Стехиометрический режим используется для условий умеренной нагрузки, а режим полной мощности используется для быстрого ускорения и больших нагрузок.

Форсунки на двигателе с распределенным впрыском топлива (MPFI) могут пропускать (впрыскивать) топливо почти на все 720 градусов поворота кривошипа (при более низких оборотах они закрываются время от времени, но на более высоких оборотах они могут быть открыты до тех пор, пока 720 градусов). Это допустимо, поскольку топливно-воздушная смесь, заполняющая впускные каналы, попадает в камеры сгорания только при открытом впускном клапане.В двигателе с прямым впрыском впрыск не может начаться даже до тех пор, пока не откроется впускной клапан, и то только тогда, когда нет возможности утечки топлива через выпускной клапан во время перекрытия клапанов. Следовательно, начало впрыска будет приходиться на время закрытия выпускного клапана или близко к нему.

В двигателе с прямым впрыском топливо можно впрыскивать в течение большей части четырехтактного цикла, причем впрыск заканчивается при закрытии впускного клапана. Например, при 10 000 об / мин этот период впрыска может составлять примерно 12 мс.В двигателе с прямым впрыском впрыск не может начаться даже до тех пор, пока не откроется впускной клапан, и то только тогда, когда нет возможности утечки топлива через выпускной клапан во время перекрытия клапанов. Следовательно, начало впрыска будет приходиться на время закрытия выпускного клапана или близко к нему. После впрыска топливу необходимо дать достаточно времени, чтобы испариться, чтобы образовалась горючая смесь, прежде чем оно сможет воспламениться от искры. При тех же 10 000 об / мин время для этого падает примерно до 1,6 мс. Увеличение числа оборотов двигателя до максимума, разрешенного в Формуле 1 (15 000 об / мин), еще больше сокращает это время на испарение и перемешивание.
В Формуле 1 это не такая уж большая проблема, поскольку согласно новым правилам 2014 года максимальное давление в топливной рампе составляет 500 бар, что значительно выше, чем в других приложениях DI. Однако при 15000 об / мин получение правильной топливовоздушной смеси в нужное время в цикле двигателя, в соответствии с положением поршня, и обеспечение того, чтобы эта смесь сгорала быстро и полностью в цилиндре диаметром 80 мм, требует большого понимания поток воздуха в цилиндре. Это, а также продвижение фронта пламени через камеру сгорания шириной 80 мм, требует гораздо большего знания потоков в цилиндрах в любой конкретный момент, чем для нашего двигателя с впрыском в порт.Бесчисленные часы работы CFD будут потрачены на моделирование смешивания воздуха и топлива.

Гонка по достижению максимальной производительности из разрешенных 100 кг топлива началась.

Вернуться к началу страницы

Накопление углерода при прямом впрыске: симптомы и меры профилактики

.bs-pinning-wrapper> .bs-pinning-block, body.page-layout-1-col .boxed.site-header.header-style-6.content-wrap> .bs-pinning-wrapper> .bs-pinning-block, body.page-layout-1-col .boxed.site-header.header-style-8 .content-wrap> .bs-pinning-wrapper > .bs-pinning-block, body.page-layout-1-col.boxed .main-wrap, .page-layout-2-col-right .container, .page-layout-2-col-right .content- wrap, body.page-layout-2-col-right.boxed .main-wrap, .page-layout-2-col-left .container, .page-layout-2-col-left .content-wrap, body. page-layout-2-col-left.boxed .main-wrap, .page-layout-1-col .bs-vc-content> .vc_row, .page-layout-1-col.bs-vc-content> .vc_vc_row, .page-layout-1-col .bs-vc-content .vc_row [data-vc-full-width = true]>. bs-vc-wrapper, .footer-instagram.boxed , .site-footer.boxed, .page-layout-1-col .bs-vc-content> .vc_row.vc_row-has-fill .upb-background-text.vc_row {max-width: 1180px} @media (min -width: 768px) {. layout-2-col .content-column {width: 67%}} @ media (min-width: 768px) {. layout-2-col .sidebar-column {width: 33%}} @media (min-width: 768px) {. layout-2-col.layout-2-col-2 .content-column {left: 33%}} @ media (min-width: 768px) {. rtl .layout- 2-цв.layout-2-col-2 .content-column {left: inherit; right: 33%}} @ media (min-width: 768px) {. layout-2-col.layout-2-col-2 .sidebar-column {right: 67%}} @ media (min-width: 768px) {. rtl .layout-2-col.layout-2-col-2 .sidebar-column {right: inherit; left: 67%}} @ media (максимальная ширина: 1270 пикселей) {. page-layout-1-col .bs-sks .bs-sksitem, .page-layout-2-col-right .bs-sks .bs-sksitem, .page-layout-2 -col-left .bs-sks .bs-sksitem {display: none! important}}. page-layout-3-col-0 .container, .page-layout-3-col-0 .content-wrap, body. макет страницы-3-col-0.в коробке .main-wrap, .page-layout-3-col-1 .container, .page-layout-3-col-1 .content-wrap, body.page-layout-3-col-1.boxed .main- wrap, .page-layout-3-col-2 .container, .page-layout-3-col-2 .content-wrap, body.page-layout-3-col-2.boxed .main-wrap, .page -layout-3-col-3 .container, .page-layout-3-col-3 .content-wrap, body.page-layout-3-col-3.boxed .main-wrap, .page-layout-3 -col-4 .container, .page-layout-3-col-4 .content-wrap, body.page-layout-3-col-4.boxed .main-wrap, .page-layout-3-col-5 .container, .page-layout-3-col-5.content-wrap, body.page-layout-3-col-5.boxed .main-wrap, .page-layout-3-col-6 .container, .page-layout-3-col-6 .content-wrap, body.page-layout-3-col-6.boxed .main-wrap, body.boxed.page-layout-3-col .site-header.header-style-5 .content-wrap> .bs-pinning-wrapper > .bs-pinning-block, body.boxed.page-layout-3-col .site-header.header-style-6 .content-wrap> .bs-pinning-wrapper> .bs-pinning-block, body. boxed.page-layout-3-col .site-header.header-style-8 .content-wrap> .bs-pinning-wrapper> .bs-pinning-block, .layout-3-col-0.bs-vc-content> .vc_row, .layout-3-col-0 .bs-vc-content> .vc_vc_row, .layout-3-col-0 .bs-vc-content .vc_row [data-vc-full- width = true]>. bs-vc-wrapper, .layout-3-col-0 .bs-vc-content> .vc_row.vc_row-has-fill .upb-background-text.vc_row {max-width: 1300px} @media (min-width: 1000px) {. layout-3-col .content-column {width: 58%}} @ media (min-width: 1000px) {. layout-3-col .sidebar-column-primary { width: 25%}} @ media (min-width: 1000px) {. layout-3-col .sidebar-column-secondary {width: 17%}} @ media (max-width: 1000px) и (min-width: 768px) {.layout-3-col .content-column {width: 67%}} @ media (max-width: 1000px) и (min-width: 768px) {. layout-3-col .sidebar-column-primary {width: 33 %}} @ media (max-width: 768px) и (min-width: 500px) {. layout-3-col .sidebar-column-primary {width: 54%}} @ media (max-width: 1390px) { .page-layout-3-col-0 .bs-sks .bs-sksitem, .page-layout-3-col-1 .bs-sks .bs-sksitem, .page-layout-3-col-2 .bs -sks .bs-sksitem, .page-layout-3-col-3 .bs-sks .bs-sksitem, .page-layout-3-col-4 .bs-sks .bs-sksitem, .page-layout- 3-col-5 .bs-sks .bs-sksitem, .page-layout-3-col-6.bs-sks .bs-sksitem {display: none! important}} @ media (min-width: 1000px) {. layout-3-col-2 .sidebar-column-primary {left: 17%}} @ media (min -width: 1000px) {. rtl .layout-3-col-2 .sidebar-column-primary {left: inherit; right: 17%}} @ media (min-width: 1000px) {. layout-3-col- 2 .sidebar-column-secondary {right: 25%}} @ media (min-width: 1000px) {. Rtl .layout-3-col-2 .sidebar-column-secondary {right: inherit; left: 25%} } @media (min-width: 1000px) {. layout-3-col-3 .content-column {left: 25%}} @ media (min-width: 1000px) {. rtl .layout-3-col-3 .content-column {left: inherit; right: 25%}} @ media (min-width: 1000px) {. layout-3-col-3 .sidebar-column-primary {right: 58%}} @ media (min- width: 1000px) {. rtl .layout-3-col-3 .sidebar-column-primary {right: inherit; left: 58%}} @ media (min-width: 1000px) {. layout-3-col-4 .content-column {left: 17%}} @ media (min-width: 1000px) {. rtl .layout-3-col-4 .content-column {left: inherit; right: 17%}} @ media (min -width: 1000px) {. layout-3-col-4 .sidebar-column-primary {left: 17%}} @ media (min-width: 1000px) {. rtl .layout-3-col-4 .sidebar- первичный столбец {слева: наследовать; справа: 17%}} @ media (min-width: 1000px) {.layout-3-col-4 .sidebar-column-secondary {right: 83%}} @ media (min-width: 1000px) {. rtl .layout-3-col-4 .sidebar-column-secondary {right: наследовать ; left: 83%}} @ media (min-width: 1000px) {. layout-3-col-5 .content-column {left: 42%}} @ media (min-width: 1000px) {. rtl .layout -3-col-5 .content-column {left: inherit; right: 42%}} @ media (min-width: 1000px) {. Layout-3-col-5 .sidebar-column-primary {right: 58% }} @ media (min-width: 1000px) {. rtl .layout-3-col-5 .sidebar-column-primary {right: inherit; left: 58%}} @ media (min-width: 1000px) {. макет-3-col-5.sidebar-column-secondary {right: 58%}} @ media (min-width: 1000px) {. rtl .layout-3-col-5 .sidebar-column-secondary {right: inherit; left: 58%}} @ media (min-width: 1000px) {. layout-3-col-6 .content-column {left: 42%}} @ media (min-width: 1000px) {. rtl .layout-3-col-6 .content -column {left: inherit; right: 42%}} @ media (min-width: 1000px) {. layout-3-col-6 .sidebar-column-primary {right: 41%}} @ media (min-width : 1000px) {. Rtl .layout-3-col-6 .sidebar-column-primary {right: inherit; left: 41%}} @ media (min-width: 1000px) {. Layout-3-col-6. sidebar-column-secondary {right: 83%}} @ media (min-width: 1000 пикселей) {.rtl .layout-3-col-6 .sidebar-column-secondary {right: inherit; left: 83%}} @ media (max-width: 1000px) и (min-width: 768px) {. layout-3-col -3 .content-column, .layout-3-col-5 .content-column, .layout-3-col-6 .content-column {left: 33%}} @ media (max-width: 1000px) и ( min-width: 768px) {. rtl .layout-3-col-3 .content-column, .rtl .layout-3-col-5 .content-column, .rtl .layout-3-col-6 .content- столбец {left: inherit; right: 33%}} @ media (max-width: 1000px) и (min-width: 768px) {. layout-3-col-3 .sidebar-column-primary, .layout-3- col-5.sidebar-column-primary, .layout-3-col-6 .sidebar-column-primary {right: 67%}} @ media (max-width: 1000px) и (min-width: 768px) {. rtl .layout- 3-col-3 .sidebar-column-primary, .rtl .layout-3-col-5 .sidebar-column-primary, .rtl .layout-3-col-6 .sidebar-column-primary {right: наследовать; left: 67%}}. col-xs-1, .col-sm-1, .col-md-1, .col-lg-1, .col-xs-2, .col-sm-2, .col -md-2, .col-lg-2, .col-xs-3, .col-sm-3, .col-md-3, .col-lg-3, .col-xs-4, .col- см-4, .col-md-4, .col-lg-4, .col-xs-5, .col-sm-5, .col-md-5, .col-lg-5, .col-xs -6, .col-sm-6, .col-md-6 ,.col-lg-6, .col-xs-7, .col-sm-7, .col-md-7, .col-lg-7, .col-xs-8, .col-sm-8, .col -md-8, .col-lg-8, .col-xs-9, .col-sm-9, .col-md-9, .col-lg-9, .col-xs-10, .col- см-10, .col-md-10, .col-lg-10, .col-xs-11, .col-sm-11, .col-md-11, .col-lg-11, .col-xs -12, .col-sm-12, .col-md-12, .col-lg-12, .vc_row .vc_column_container> .vc_column-inner, .container, .vc_column_container.vc_column_container {padding-left: 24px; padding- right: 24px} .vc_row.wpb_row, .row, .bs-vc-content .vc_row.vc_row-no-padding [data-vc-stretch-content = «true»] {margin-left: -24px; margin-right : -24px}.vc_row.vc_inner {margin-left: -24px! important; margin-right: -24px! important} .widget, .entry-content .better-studio-shortcode, .better-studio-shortcode, .bs-shortcode, .bs -listing, .bsac, .content-column> div: last-child, .slider-style-18-container, .slider-style-16-container, .slider-style-8-container, .slider-style-2 -container, .slider-style-4-container, .bsp-wrapper, .single-container, .content-column> div: last-child, .vc_row .vc_column-inner .wpb_content_element, .wc-account-content-wrap , .order-customer-detail, .order-detail-wrap {margin-bottom: 48px}.заголовок-архива {margin-bottom: 32px} .layout-1-col, .layout-2-col, .layout-3-col {margin-top: 35px} .layout-1-col.layout-bc-before, .layout-2-col.layout-bc-before, .layout-3-col.layout-bc-before {margin-top: 24px} .bs-vc-content> .vc_row.vc_row-fluid.vc_row-has- fill: first-child, .bs -isting.bs -isting-products .bs-slider-controls, .bs -isting.bs -isting-products .bs-pagination {margin-top: -35px! important} .vc_col- has-fill> .bs-vc-wrapper, .vc_row-has-fill + .vc_row-full-width + .vc_row> .bs-vc-wrapper> .wrapper-sticky> .bs-vc-column>.bs-vc-wrapper, .vc_row-has-fill + .vc_row-full-width + .vc_row> .bs-vc-wrapper> .bs-vc-column> .bs-vc-wrapper, .vc_row-has-fill + .vc_row > .bs-vc-wrapper> .bs-vc-column> .bs-vc-wrapper, .vc_row-has-fill + .vc_row> .bs-vc-wrapper> .wrapper-sticky> .bs-vc-column> .bs-vc-wrapper, .vc_row-has-fill + .vc_row> .wpb_column> .bs-vc-wrapper, .vc_row-has-fill> .bs-vc-wrapper> .vc_column_container> .bs-vc-wrapper, .vc_row-has-fill> .wpb_column> .bs-vc-wrapper {padding-top: 40px! important} .vc_row-has-fill .wpb_wrapper> .bsp-wrapper: last-child ,.vc_col-has-fill .wpb_wrapper> .bsp-wrapper: last-child, .vc_row-has-fill .wpb_wrapper> .bs -isting: last-child, .vc_col-has-fill .wpb_wrapper> .bs -isting: last -child, .main-section, # bbpress-forum # bbp-search-form, .vc_row-has-fill .wpb_wrapper> .bsac: last-child, .vc_col-has-fill .wpb_wrapper> .bsac: last-child , .vc_row-has-fill .wpb_wrapper> .bs-shortcode: last-child, .vc_col-has-fill .wpb_wrapper> .bs-shortcode: last-child, .vc_row-has-fill .wpb_wrapper> .better-studio -shortcode: last-child, .vc_col-has-fill .wpb_wrapper>.better-studio-shortcode: last-child {margin-bottom: 40px} .bs-листинг-modern-grid -isting-3.bs -isting {margin-bottom: 24px! important} .vc_row-has-fill .wpb_wrapper> .bs -isting-modern-grid -isting-3.bs -isting: last-child {margin-bottom: 20px! important} .single-container> .post-author, .post-related, .post-related + .comments -template, .post-related + .single-container, .post-related + .ajax-post-content, .comments-template, .comment-response.comments-template, .bsac.adloc-post-before-author, .woocommerce -страница div.product.woocommerce-tabs, .woocommerce-page div.product .related.products, .woocommerce .cart-collaterals .cart_totals, .woocommerce .cart-collaterals .cross-sells, .woocommerce-checkout-review-order-wrap, .woocommerce +. woocommerce, .woocommerce + .bs-shortcode, .up-sells.products, .single-container> .bs-newsletter-pack, body.single .content-column> .bs-newsletter-pack {margin-top: 48px}. better-gcs-wrapper {margin-top: -48px} .slider-style-21-container, .slider-style-20-container, .slider-style-19-container, .slider-style-17-container ,.slider-style-15-container, .slider-style-13-container, .slider-style-11-container, .slider-style-9-container, .slider-style-7-container, .slider-style-4 -container.slider-container-1col, .slider-style-3-container, .slider-style-5-container, .slider-style-2-container.slider-container-1col, .slider-style-1-container , .slider-container + .bs-sks {padding-top: 40px; padding-bottom: 48px; margin-bottom: -40px} .slider-style-21-container.slider-bc-before, .slider-style-20 -container.slider-bc-before, .slider-style-19-container.slider-bc-before, .slider-style-17-container.slider-bc-before, .slider-style-15-container.slider-bc-before, .slider-style-13-container.slider-bc-before , .slider-style-11-container.slider-bc-before, .slider-style-9-container.slider-bc-before, .slider-style-7-container.slider-bc-before, .slider-style -3-container.slider-bc-before, .slider-style-5-container.slider-bc-before, .slider-style-1-container.slider-bc-before, .slider-container.slider-bc- перед + .bs-sks {padding-top: 24px; padding-bottom: 24px; margin-bottom: 24px}.section-heading {margin-bottom: 28px} @media only screen и (max-width: 678px) {. footer-widgets> .content-wrap> .container> .row> * {margin-bottom: 40px}}. main -bg-color, .btn, html input [type = «button»], input [type = «reset»], input [type = «submit»], input [type = «button»] ,. btn: focus, .btn: hover, button: focus, button: hover, html input [type = «button»]: focus, html input [type = «button»]: hover, input [type = «reset»]: фокус, input [ type = «reset»]: hover, input [type = «submit»]: focus, input [type = «submit»]: hover, input [type = «button»]: focus, input [type = «button»] : hover ,.main-menu.menu .sub-menu li.current-menu-item: hover> a: hover, .main-menu.menu .better-custom-badge, .off-canvas-menu .menu .better-custom-badge , ul.sub-menu.bs-pretty-tabs-elements .mega-menu.mega-type-link .mega-links> li: hover> a, .widget.widget_nav_menu .menu .better-custom-badge, .widget .widget_nav_menu ul.menu li> a: hover, .widget.widget_nav_menu ul.menu li.current-menu-item> a, .rh-header .menu-container .resp-menu .better-custom-badge, .bs- популярные категории .bs-Popular-term-item: hover .term-count, .widget.widget_tag_cloud .tagcloud a: hover, span.dropcap.dropcap-square, span.dropcap.dropcap-circle, .better-control-nav li a.better-active, .better-control-nav li: hover a, .main- menu.menu> li: hover> a: before, .main-menu.menu> li.current-menu-parent> a: before, .main-menu.menu> li.current-menu-item> a: before, .main-slider .better-control-nav li a.better-active, .main-slider .better-control-nav li: hover a, .site-footer.color-scheme-dark .footer-widgets .widget.widget_tag_cloud .tagcloud a: hover, .site-footer.color-scheme-dark.footer-widgets .widget.widget_nav_menu ul.menu li a: hover, .entry-terms. через a: hover, .entry-terms.source a: hover, .entry-terms.post-tags a: hover, .comment- response # cancel-comment-reply-link, .better-newsticker .heading, .better-newsticker .control-nav span: hover, .listing-item-text-1: hover .term-badges.floated .term-badge a , .term-badges.floated a, .archive-title .term-badges span.term-badge a: hover, .post-tp-1-header .term-badges a: hover, .archive-title .term-badges a: hover, .listing-item-tb-2: hover .term-badges.плавающий .term-badge a, .btn-bs-pagination: hover, .btn-bs-pagination.hover, .btn-bs-pagination.bs-pagination-in-loading, .bs-slider-dots .bs-slider -active> .bts-bs-dots-btn, .listing-item-classic: hover a.read-more, .bs-loading> div, .pagination.bs-links-pagination a: hover, .footer-widgets. bs-Popular-Categories .bs-popular-term-item: hover .term-count, .footer-widgets .widget .better-control-nav li a: hover, .footer-widgets .widget .better-control-nav li a.better-active, .bs-slider-2-item .content-container a.read-more: hover ,.bs-slider-3-item .content-container a.read-more: hover, .main-menu.menu .sub-menu li.current-menu-item: hover> a, .main-menu.menu .sub- menu> li: hover> a, .bs-slider-2-item .term-badges.floated .term-badge a, .bs-slider-3-item .term-badges.floated .term-badge a, .listing -item-blog: наведите указатель мыши на. read-more, .back-top, .site-header .shop-cart-container .cart-handler .cart-count, .site-header .shop-cart-container .cart-box : после,. single-attachment-content .return-to: hover .fa, .topbar .topbar-date, .ajax-search-results: after ,.лучше-галерея .gallery-title .prev: hover, .better-gallery .gallery-title .next: hover, .comments-template-multiple .nav-tabs .active a: after, .comments-template-multiple .active. количество комментариев, .off-canvas-inner: after, .more-stories: before {background-color: # 0080ce! important} button {background-color: # 0080ce} .main-color, .screen-reader-text: hover, .screen-reader-text: active, .screen-reader-text: focus, .widget.widget_nav_menu .menu .better-custom-badge, .widget.widget_recent_comments a: hover, .bs-Popular-Categories.bs-popular-term-item, .main-menu.menu .sub-menu li.current-menu-item> a, .bs-about .about-link a, .comment-list .comment-footer .comment-reply -link: hover, .comment-list li.bypostauthor> article> .comment-meta .comment-author a, .comment-list li.bypostauthor> article> .comment-meta .comment-author, .comment-list .comment -footer .comment-edit-link: hover, .comment-response # cancel-comment-reply-link, span.dropcap.dropcap-square-outline, span.dropcap.dropcap-circle-outline, ul.bs-shortcode- list li: before, a: hover, .post-meta, a: hover ,.заголовок сайта .top-menu.menu> li: hover> a, .site-header .top-menu.menu .sub-menu> li: hover> a, .mega-menu.mega-type-link-list. мега-ссылки> li> a: hover, .mega-menu.mega-type-link-list .mega-links> li: hover> a, .listing-item .post-footer .post-share: hover .share- обработчик, .listing-item-classic .title a: hover, .single-post-content> .post-author .pre-head a: hover, .single-post-content a, .single-page-simple-content a , .site-header .search-container.open .search-handler, .site-header .search-container: hover .search-handler ,.site-header .shop-cart-container.open .cart-handler, .site-header .shop-cart-container: hover .cart-handler, .site-footer .copy-2 a: hover, .site-footer. copy-1 a: hover, ul.menu.footer-menu li> a: hover, .rh-header .menu-container .resp-menu li: hover> a, .listing-item-thumbnail: hover .title a, .listing-item-grid: hover .title a, .listing-item-blog: hover .title a, .listing-item-classic: hover .title a, .post-meta a: hover, .pagination.bs-numbered -pagination> span, .pagination.bs-numbered-pagination .wp-pagenavi a: hover ,.pagination.bs-numbered-pagination .page-numbers: hover, .pagination.bs-numbered-pagination .wp-pagenavi .current, .pagination.bs-numbered-pagination .current, .listing-item-text-1: hover .title a, .listing-item-text-2: hover .title a, .listing-item-text-3: hover .title a, .listing-item-text-4: hover .title a, .bs-popular -categories .bs-popular-term-item: hover, .main-menu.menu> li: hover> a, .listing-mg-5-item: hover .title, .listing-item-tall: hover> .title , .bs-text a, .bf-breadcrumb .bf-breadcrumb-item a: диапазон наведения ,.off-canvas-menu li.current-menu-item> a, .entry-content.off_canvas_footer-info a, .comment-list .comment-content em.needs-Approve, .better-newsticker ul.news-list li a : hover {color: # 0080ce} .footer-widgets .widget a: hover, .bs -isting-modern-grid -isting-5 .listing-mg-5-item: hover .title a: hover, .bs -isting -modern-grid -isting-5 .listing-mg-5-item: hover .title a, .tabbed-grid-posts .tabs-section .active a {color: # 0080ce! important} textarea: focus, input [type = «url»]: фокус, ввод [type = «search»]: фокус, ввод [type = «пароль»]: фокус, ввод [type = «email»]: фокус, ввод [type = «number»]: focus, input [type = «week»]: focus, input [type = «month»]: focus, input [type = «time»]: focus, input [type = «datetime-local»]: focus, input [ type = «date»]: фокус, ввод [type = «color»]: фокус, ввод [type = «text»]: фокус ,.widget.widget_nav_menu .menu .better-custom-badge: after, .better-gallery .fotorama__thumb-border, span.dropcap.dropcap-square-outline, span.dropcap.dropcap-circle-outline, .comment-response textarea: focus , .archive-title .term-badges a: hover, .listing-item-text-2: hover .item-inner, .btn-bs-pagination: hover, .btn-bs-pagination.hover, .btn-bs -pagination.bs-pagination-in-loading, .bs-slider-2-item .content-container a.read-more, .bs-slider-3-item .content-container a.read-more, .pagination. bs-links-pagination a: hover, body.active-top-line {border-color: # 0080ce} .main-menu.menu .better-custom-badge: after, .off-canvas-menu .menu .better-custom-badge: after {border-top-color : # 0080ce} .better-newsticker .heading: after {border-left-color: # 0080ce} :: selection {background: # 0080ce} :: — moz-selection {background: # 0080ce} .term-badges.text- значки .term-badge a {color: # 0080ce! important; background-color: transparent! important} .active-top-line .header-style-1.full-width .bs-pinning-block.pinned.main-menu -wrapper, .active-top-line .header-style-1.в коробке .bs-pinning-block.pinned .main-menu-container, .active-top-line .header-style-2.full-width .bs-pinning-block.pinned.main-menu-wrapper, .active- top-line .header-style-2.boxed .bs-pinning-block.pinned .main-menu-container, .active-top-line .header-style-3.full-width .bs-pinning-block.pinned .main-menu-wrapper, .active-top-line .header-style-3.boxed .bs-pinning-block.pinned .main-menu-container, .active-top-line .header-style-4.full. -width .bs-pinning-block.pinned.main-menu-wrapper, .active-top-line.header-style-4.boxed .bs-pinning-block.pinned .main-menu-container, .active-top-line .header-style-5.full-width .bspw-header-style-5 .bs-pinning -block.pinned, .active-top-line .header-style-5.boxed .bspw-header-style-5 .bs-pinning-block.pinned .header-inner, .active-top-line .header-style -6.full-width .bspw-header-style-6 .bs-pinning-block.pinned, .active-top-line .header-style-6.boxed .bspw-header-style-6 .bs-pinning- block.pinned .header-inner, .active-top-line .header-style-7.full-width .bs-pinning-block.pinned.main-menu-wrapper, .active-top-line .header-style-7.boxed .bs-pinning-block.pinned .main-menu-container, .active-top-line .header-style-8. полная ширина .bspw-header-style-8 .bs-pinning-block.pinned, .active-top-line .header-style-8.boxed .bspw-header-style-8 .bs-pinning-block.pinned .header-inner {border-top: 3px solid # 0080ce} .better-gcs-wrapper .gsc-result .gs-title * ,. better-gcs-wrapper .gsc-result .gs-title: hover * ,. better -gcs-wrapper .gsc-results .gsc-cursor-box .gsc-cursor-current-page, .better-gcs-wrapper.gsc-results .gsc-cursor-box .gsc-cursor-page: hover {color: # 0080ce! important} .better-gcs-wrapper input.gsc-search-button-v2 {background-color: # 0080ce! important} .betterstudio-review .verdict .overall, .rating-bar span {background-color: # 0080ce} .rating-stars span: before, .betterstudio-review .verdict .page-heading {color: # 0080ce} body, body. в коробке {background-color: # f7f7f7} @media (max-width: 767px) {. main-wrap {background-color: # f7f7f7}}. site-header .top-menu.menu> li> a, .topbar. topbar-sign-in {color: # 707070}. заголовок-сайта..topbar полной ширины, .site-header.boxed .topbar .topbar-inner {background-color: #ffffff} .site-header.full-width .topbar, .site-header.boxed .topbar .topbar-inner { border-color: # e6e6e6} .topbar .better-social-counter.style-button .social-item .item-icon {color: # 444444} .topbar .better-social-counter.style-button .social-item: hover .item-icon {color: # 0080ce} .site-header.boxed .main-menu-wrapper .main-menu-container, .site-header.full-width .main-menu-wrapper {border-top-color : #dedede} .site-header.header-style-1.упакованный .main-menu-wrapper .main-menu-container, .site-header.header-style-1.full-width .main-menu-wrapper, .site-header.header-style-1 .better-pinning- block.pinned.main-menu-wrapper .main-menu-container {border-bottom-color: #dedede! important} .site-header.header-style-2.boxed .main-menu-wrapper .main-menu- контейнер, .site-header.header-style-2.full-width .main-menu-wrapper, .site-header.header-style-2 .better-pinning-block.pinned.main-menu-wrapper .main- контейнер-меню {border-bottom-color: #dedede! important}.site-header.header-style-3.boxed .main-menu-container, .site-header.full-width.header-style-3 .main-menu-wrapper {border-bottom-color: #dedede! important} .site-header.header-style-4.boxed .main-menu-container, .site-header.full-width.header-style-4 .main-menu-wrapper {border-bottom-color: #dedede! important } .site-header.header-style-5.boxed .header-inner, .site-header.header-style-5.full-width, .site-header.header-style-5.full-width> .bs -pinning-wrapper> .content-wrap.pinned {border-bottom-color: #dedede}. заголовок сайта.header-style-6.boxed .header-inner, .site-header.header-style-6.full-width, .site-header.header-style-6.full-width> .bs-pinning-wrapper>. content-wrap.pinned {border-bottom-color: #dedede} .site-header.header-style-7.boxed .main-menu-container, .site-header.full-width.header-style-7 .main -menu-wrapper {border-bottom-color: #dedede! important} .site-header.header-style-8.boxed .header-inner, .site-header.header-style-8.full-width, .site -header.header-style-8.full-width> .bs-pinning-wrapper> .content-wrap.pinned {border-bottom-color: #dedede}.заголовок сайта .shop-cart-container .cart-handler, .site-header .search-container .search-handler, .site-header .main-menu> li> a, .site-header .search-container .search -box .search-form .search-field {color: # 444444} .site-header .off-canvas-menu-icon .off-canvas-menu-icon-el, .site-header .off-canvas-menu- значок .off-canvas-menu-icon-el: after, .site-header .off-canvas-menu-icon .off-canvas-menu-icon-el: before {background-color: # 444444} .site-header .search-container .search-box .search-form .search-field :: — webkit-input-placeholder {color: # 444444}.заголовок сайта .search-container .search-box .search-form .search-field :: — moz-placeholder {color: # 444444} .site-header .search-container .search-box .search-form .search- field: -ms-input-placeholder {color: # 444444} .site-header .search-container .search-box .search-form .search-field: -moz-placeholder {color: # 444444} .site-header. заголовок-стиль-1, .site-header.header-style-2, .site-header.header-style-3, .site-header.header-style-4, .site-header.header-style-5. полная ширина, .site-header.header-style-5.boxed> .content-wrap>.контейнер, .site-header.header-style-5 .bs-pinning-wrapper.bspw-header-style-5> .bs-pinning-block, .site-header.header-style-6.full-width ,. site-header.header-style-6.boxed> .content-wrap> .container, .site-header.header-style-6 .bs-pinning-wrapper.bspw-header-style-6> .bs-pinning- блок, .site-header.header-style-7, .site-header.header-style-8.full-width, .site-header.header-style-8.boxed> .content-wrap> .container ,. site-header.header-style-8 .bs-pinning-wrapper.bspw-header-style-8> .bs-pinning-block {background-color: #ffffff} ul.menu.footer-menu li> a, .site-footer .copy-2 a, .site-footer .copy-2, .site-footer .copy-1 a, .site-footer .copy-1 {color: # 282e28} .site-footer .copy-footer {background-color: #ffffff} .site-footer .footer-social-icons {background-color: #ffffff} .site-footer {background-color: #ffffff} .section -heading.sh-t2: после {background-color: # 444444} .section-heading.sh-t2 a.active, .section-heading.sh-t2 .main-link: first-child: last-child .h -text, .section-heading.sh-t2> .h-text {color: # 444444} .section-heading.sh-t2 a: hover .h-text ,.section-heading.sh-t2 a.active .h-text {color: # 444444! important} .entry-content a.read-more, a.read-more, .listing-item-classic: hover a.read- подробнее, .listing-item-blog: hover a.read-more {background-color: # 434343! important} .bs-slider-2-item .content-container a.read-more, .bs-slider-3- item .content-container a.read-more {border-color: # 434343} body, .btn-bs-pagination {font-family: ‘Open Sans’; font-weight: 400; font-size: 13px; text- выравнивание: наследование; преобразование текста: наследование; цвет: # 7b7b7b} .post-meta, .post-meta a {font-family: ‘Open Sans’; font-weight: 400; font-size: 12px; text-transform : none; цвет: # adb5bd}.list-mg-item.listing-mg-5-item .post-meta.post-meta .views.views.views {font-family: ‘Open Sans’; font-weight: 400! important; font-size: 12 пикселей ; text-transform: none; color: # adb5bd! important} .post-meta .post-author {font-family: ‘Open Sans’; font-weight: 600; font-size: 12px; text-transform: uppercase} .term-badges .format-badge, .term-badges .term-badge, .main-menu .term-badges a {font-family: ‘Roboto’; font-weight: 400; font-size: 12px; text- transform: uppercase} .heading-typo, h2, h3, h4, h5, h5, h6, .h2, .h3, .h4, .h5, .h5, .h6, .heading-1 ,.заголовок-2, .heading-3, .heading-4, .heading-5, .heading-6, .header .site-branding .logo, .search-form input [type = «submit»],. widget.widget_categories ul li, .widget.widget_archive ul li, .widget.widget_nav_menu ul.menu, .widget.widget_pages ul li, .widget.widget_recent_entries li a, .widget .tagcloud a, .widget.widget_calendar заголовок таблицы, .widget.widget_rss li a .rsswidget, .listing-widget .listing-item .title, button, html input [type = «button»], input [type = «reset»], input [type = «submit»], input [type = «button «],. нумерация страниц ,.нижний колонтитул сайта .footer-social-icons .better-social-counter.style-name .social-item, .section-header .h-text, .entry-terms a,. single-container .post-share a ,. список-комментариев .comment-meta .comment-author, .comments-wrap .comments-nav, .main-slider .content-container .read-more, a.read-more,. single-page-content> .post- share li, .single-container> .post-share li, .better-newsticker .heading, .better-newsticker ul.news-list li a {font-family: ‘Roboto’; font-weight: 500; text-transform : inherit} h2, .h2, .heading-1 {font-size: 20px} h3 ,.h3, .heading-2 {font-size: 20px} h4, .h4, .heading-3 {font-size: 20px} h5, .h5, .heading-4 {font-size: 14px} h5, .h5, .heading-5 {font-size: 14px} h6, .h6, .heading-6 {font-size: 15px} .single-post-title {font-family: ‘Roboto’; font-weight: 500; text- transform: capitalize} .post-template-1 .single-post-title {font-size: 24px} .post-tp-2-header .single-post-title {font-size: 28px} .post-tp-3 -header. single-post-title {font-size: 26px} .post-tp-4-header .single-post-title {font-size: 26px} .post-tp-5-header .single-post-title {font-size: 26px}.post-template-6. single-post-title {font-size: 24px} .post-tp-7-header .single-post-title {font-size: 24px} .post-template-8 .single-post- title {font-size: 24px} .post-template-9 .single-post-title {font-size: 24px} .post-template-10 .single-post-title, .ajax-post-content .single-post -title.single-post-title {font-size: 24 px} .post-tp-11-header .single-post-title {font-size: 25px} .post-tp-12-header .single-post- title {font-size: 22px} .post-template-13 .single-post-title {font-size: 22px} .post-subtitle {font-family: ‘Roboto’; font-weight: 400; font-size: 18px; преобразование текста: наследование}.entry-content {font-family: ‘Open Sans’; font-weight: 400; line-height: 24px; font-size: 15px; text-align: inherit; text-transform: initial; color: # 222222} .post -s]]>

инъекций — определение прямой инъекции по The Free Dictionary

В основе 4C лежит алюминиевый двигатель объемом 1750 куб. См с непосредственным впрыском и мощностью 237 л.с. Он будет доступен с новым 3,3-литровым двигателем V6 с непосредственным впрыском и 5,0-литровым двигателем V8 с прямым впрыском от F-150 в 2018 модельном году. и новый 3,0-литровый турбодизельный двигатель V6.20 — Японский автогигант Honda Motor Co представил три новых бензиновых двигателя с непосредственным впрыском и турбонаддувом, которые будут использоваться в будущих глобальных моделях Honda.Новый высокопроизводительный 1,6-литровый турбодвигатель с прямым впрыском от Vauxhall дебютирует в кабриолете Cascada на сентябрьском автосалоне во Франкфурте. Еще 23 доклада посвящены архитектуре систем, системам непосредственного впрыска бензина, среднему и тяжелому дизелю, малому грузовому автомобилю. дизельное топливо, бензин с непосредственным впрыском топлива, дизельное распыление, разработка и методология. U55, оснащенный дизельным двигателем Kubota с непосредственным впрыском мощностью 47,6 л.с., обеспечивает достаточную мощность для любой компактной экскаваторной работы.Новая 1,6-литровая версия, производимая на заводе Ford в Бридженде в Уэльсе, также доступна в новой линейке минивэнов C-Max, оснащенной прямым впрыском, регулируемыми фазами газораспределения и турбонаддувом. на ежегодном конкурсе инженерных фотографий Кембриджского университета «Рамбл» (вверху слева), подготовленный Исилом Айранчи Килинком, показывает пламя горелки газовой турбины авиационного двигателя в экспериментальной горелке с прямым впрыском бедной смеси. Теоретически аналогично системам с «прямым впрыском», которые Кроме того, впрыск топлива осуществляется непосредственно в цилиндры, такие системы прямого впрыска трудно использовать на двигателях малого рабочего объема, поскольку для них требуется насос высокого давления, что усложняет конструкцию системы и снижает рентабельность компоновки компонентов.Напротив, система двойного впрыска Nissan легче и структурно проще, потому что она подает топливо при нормальном давлении, снижая стоимость примерно на 60 процентов по сравнению с двигателями с прямым впрыском аналогичного объема. Этим зеленым кандидатам предстоит сражаться с мощными двигателями Porsche. новые двигатели с непосредственным впрыском, а также усовершенствованный 5-литровый двигатель V8 с наддувом от Jaguar.

Прямой впрыск бензина — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

В недизельных двигателях внутреннего сгорания Прямой впрыск бензина (GDI) , также известный как Прямой впрыск бензина , Прямой впрыск бензина , Прямой впрыск искрового зажигания (SIDI) и Послойный впрыск топлива (FSI) — это вариант впрыска топлива, используемый в современных двухтактных и четырехтактных бензиновых двигателях.Бензин находится под высоким давлением и впрыскивается через топливопровод Common Rail непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра, в отличие от обычного многоточечного впрыска топлива, при котором топливо впрыскивается во впускной тракт или порт цилиндра. Непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания требует впрыска под высоким давлением, тогда как впрыск под низким давлением используется во впускной тракт или порт цилиндра.

В некоторых применениях прямой впрыск бензина обеспечивает сгорание послойного топлива (сверхбедное сжигание) для повышения эффективности использования топлива и снижения уровня выбросов при низкой нагрузке.

Теория действия

Основными преимуществами двигателя GDI являются повышенная топливная эффективность и высокая выходная мощность. Уровни выбросов также можно более точно контролировать с помощью системы GDI. Указанные преимущества достигаются за счет точного контроля количества топлива и времени впрыска, которые меняются в зависимости от нагрузки двигателя. Кроме того, некоторые двигатели работают на полном впуске воздуха. То есть в некоторых двигателях GDI отсутствует воздушная дроссельная заслонка, исключающая потери на дросселирование, по сравнению с обычным двигателем с впрыском топлива или карбюратором, что значительно повышает эффективность и снижает «насосные потери» поршня.Скорость двигателя контролируется блоком управления двигателем / системой управления двигателем (EMS), который регулирует функцию впрыска топлива и угол зажигания, вместо того, чтобы иметь дроссельную заслонку, ограничивающую поступающий воздух. Добавление этой функции в EMS требует значительного улучшения ее обработки и памяти, поскольку прямой впрыск и управление частотой вращения двигателя должны иметь очень точные алгоритмы для обеспечения хорошей производительности и управляемости.

Система управления двигателем постоянно выбирает один из трех режимов сгорания: , сверхнормативное сжигание, , , стехиометрическое, и полная выходная мощность.Каждый режим характеризуется соотношением воздух-топливо. Стехиометрическое соотношение воздух-топливо для бензина составляет 14,7: 1 по массе (массе), но режим сверхбедельной смеси может включать такие высокие отношения, как 65: 1 (или даже выше в некоторых двигателях, в течение очень ограниченного периода времени). Эти смеси намного беднее, чем в обычном двигателе, и значительно снижают расход топлива.

• Ультра-обедненное сжигание или с расслоенной загрузкой Режим используется для условий работы с небольшой нагрузкой, при постоянной или пониженной скорости движения, когда не требуется ускорение.Топливо впрыскивается не на такте впуска, а на последних стадиях такта сжатия. Сгорание происходит в полости на поверхности поршня, имеющей тороидальную или овоидальную форму, и размещается либо в центре (для центрального инжектора), либо смещается к одной стороне поршня, которая находится ближе к инжектору. Полость создает эффект завихрения, так что небольшое количество топливовоздушной смеси оптимально размещается возле свечи зажигания. Этот стратифицированный заряд окружен в основном воздухом и остаточными газами, что удерживает топливо и пламя от стенок цилиндра.Пониженная температура сгорания позволяет снизить выбросы и потери тепла, а также увеличивает количество воздуха за счет уменьшения расширения, что обеспечивает дополнительную мощность. Этот метод позволяет использовать ультра-обедненные смеси, что было бы невозможно с карбюраторами или обычным впрыском топлива. ^{[1] [2] [3]}
• Стехиометрический режим используется для условий умеренной нагрузки. Топливо впрыскивается во время такта впуска, создавая в цилиндре однородную топливно-воздушную смесь.Исходя из стехиометрического соотношения, оптимальное сгорание приводит к чистым выхлопным газам, которые дополнительно очищаются каталитическим нейтрализатором.
• Полная мощность Режим используется для быстрого разгона и больших нагрузок (например, при подъеме в гору). Топливно-воздушная смесь однородна, а соотношение немного выше стехиометрического, что помогает предотвратить детонацию (звон). Топливо впрыскивается во время такта впуска.

Также можно впрыснуть топливо более одного раза в течение одного цикла.После воспламенения первого заряда топлива можно добавлять топливо по мере опускания поршня. Преимущества заключаются в большей мощности и экономии. Однако некоторые виды топлива с октановым числом вызывают эрозию выпускных клапанов. ^{[ необходима ссылка ]}

Сопутствующие технологии

Прямой впрыск может также сопровождаться другими технологиями двигателя, такими как турбонаддув или наддув, регулируемые фазы газораспределения (VVT) или непрерывное изменение фаз газораспределения, а также регулируемый / многолучевой впускной коллектор или впускной коллектор переменной длины (VLIM или VIM).Впрыск воды или (чаще) рециркуляция выхлопных газов (EGR) может помочь снизить выбросы с высоким содержанием оксидов азота (NOx), которые могут возникнуть в результате сжигания сверхбедных смесей; современные двигатели с турбонаддувом используют непрерывную фазировку кулачка вместо системы рециркуляции отработавших газов.

Настройка электростанции FSI раннего поколения для выработки более высокой мощности является сложной задачей, поскольку впрыск топлива возможен только в фазе индукции. Обычные двигатели с впрыском могут осуществлять впрыск на протяжении всей 4-тактной последовательности, поскольку инжектор впрыскивает заднюю часть закрытого клапана.Двигатель с прямым впрыском, в котором форсунка впрыскивается непосредственно в цилиндр, ограничивается тактом впуска поршня. По мере увеличения числа оборотов время впрыска топлива уменьшается. Более новые системы FSI, у которых есть давление топлива, достаточное для впрыска даже на поздней стадии сжатия, не страдают в такой же степени; однако они по-прежнему не производят впрыск топлива во время выхлопного цикла (могли бы, но это просто приведет к потере топлива). Следовательно, при прочих равных условиях двигателю FSI необходимы форсунки большей мощности для достижения той же мощности, что и у обычного двигателя.В некоторых двигателях это ограничение преодолевается за счет использования как прямого, так и многоточечного впрыска топлива (Toyota 2GR-FSE V6).

История

Ранние системы

Авиационный двигатель V8 с впрыском топлива Antoinette 1909 года, установленный на сохранившемся самолете-моноплане Antoinette VII.

Прямой впрыск бензина был изобретен французским изобретателем конфигурации двигателя V8 Леоном Левавассером в 1902 году. ^[4] Левавассер разработал оригинальную серию V-образных авиационных двигателей фирмы Antoinette, начиная с Antoinette 8V. на самолете, построенном фирмой Antoinette, который также спроектировал Левавассер, который летал с 1906 года до кончины фирмы в 1910 году, с первым в мире двигателем V16, использующим прямой впрыск Левавассера и производившим около 100 л.с., на моноплане Antoinette VII в 1907 году.

Первый пример прямого впрыска бензина после Первой мировой войны был на двигателе Хессельмана, изобретенном шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году. ^{[5] [6]} В двигателях Хессельмана использовался принцип сверхбедного горения и впрыск топлива в в конце такта сжатия, а затем зажигали его свечой зажигания, часто запускали на бензине, а затем переключали на дизельное топливо или керосин. Двигатель Хессельмана имел конструкцию с низким уровнем сжатия, предназначенную для работы на тяжелом топливе.

Прямой впрыск бензина применялся во время Второй мировой войны почти для всех мощных силовых установок серийных самолетов, произведенных в Германии (широко распространенный радиальный BMW 801 и популярный инвертированный рядный V12 Daimler-Benz DB 601, DB 603 и DB 605, а также с аналогичными Junkers Jumo 210G, Jumo 211 и Jumo 213, начиная с 1937 г. для Jumo 210G и DB 601), Советского Союза (радиальный Швецов АШ-82ФН, 1943 г., Конструкторское бюро химической автоматики — КБ Химавтоматика) и США (Wright R-3350 Duplex Cyclone radial, 1944).

Компания Bosch уже работала над механическим двигателем DKW-Meisterklasse с непосредственным впрыском топлива в конце 1930-х годов с хорошими результатами испытаний. ^[7] Вторая мировая война остановила дальнейшее развитие.

Первая автомобильная система прямого впрыска, использовавшаяся для работы на бензине, была разработана под руководством Ганса Шеренберга и была представлена ​​Голиафом и Гутбродом в 1952 году для установки на некоторые из их двухтактных автомобилей. Эта система, созданная Bosch, по сути представляла собой дизельный насос прямого впрыска высокого давления с установленным впускным дроссельным клапаном.(Дизели изменяют количество впрыскиваемого топлива только для изменения выходной мощности; дроссельной заслонки нет.) Он использовал обычный бензиновый топливный насос, чтобы подавать топливо к насосу впрыска с механическим приводом, который имел отдельные плунжеры для каждой форсунки для обеспечения очень высокого давления впрыска. прямо в камеру сгорания. Двухтактные автомобили показали очень хорошие характеристики и на 30% меньше расхода топлива по сравнению с карбюраторной версией, в первую очередь при низких нагрузках на двигатель. ^[7] Автомобили получили дополнительное преимущество, так как система впрыска также дозировала смазочный материал в двигатель из специального масляного бака, избавляя владельцев от необходимости смешивать свою собственную двухтактную топливную смесь.Часть масла смешивалась с топливом в топливном насосе для смазки цилиндров и поршневых колец, остальная часть подавалась к воздухозаборнику для смазки картера. ^[8] Но машины были дорогими, и их трудно было заводить при прогретом двигателе из-за паровых пробок. Кроме того, очень немногие люди знали о прямом впрыске, и ТНВД требовали частой регулировки. Фирменные ремонтные мастерские и сервисные службы Bosch были перегружены, и многие автомобили были переоборудованы на карбюраторные. Эти двухтактные двигатели вскоре были заменены четырехтактными.

Mercedes-Benz 300SL 1955 года выпуска, первый серийный спортивный автомобиль с впрыском топлива, использовал непосредственный впрыск. Топливные форсунки Bosch были помещены в отверстия на стенке цилиндра, используемые для свечей зажигания в других шестицилиндровых двигателях Mercedes-Benz (свечи зажигания были перемещены на головку блока цилиндров). Позже более массовые применения впрыска топлива отдавали предпочтение менее дорогостоящим методам непрямого впрыска.

Исследования были проведены в начале 1970-х годов при поддержке American Motors Corporation (AMC) для разработки системы непрерывного впрыска топлива Straticharge (SCFI). ^[9] Обычный двигатель внутреннего сгорания AMC с шестицилиндровым двигателем с искровым зажиганием был модифицирован с измененной головкой блока цилиндров. Система включала в себя механическое устройство, которое автоматически реагировало на воздушный поток двигателя и условия нагрузки с двумя отдельными давлениями регулирования подачи топлива, подаваемыми на два набора непрерывных форсунок. ^[10] Гибкость была разработана в системе SCFI для адаптации ее к конкретному двигателю. ^[11] Дорожные испытания прототипа двигателя со «стратификационным наддувом» были выполнены с использованием AMC Hornet 1973 года, но механические регуляторы подачи топлива имели проблемы с прорезанием. ^[12]

Компания Ford Motor Company в конце 1970-х годов разработала двигатель со стратифицированным наддувом под названием «PROCO» (программируемое сгорание) ^{[13] [14]} с использованием уникального насоса высокого давления и непосредственных форсунок. По крайней мере, сто пятнадцать (115) автомобилей Crown Victoria были построены на заводе Ford в Атланте в Хейпвилле, штат Джорджия, с использованием двигателя PROCO V8. Проект был отменен по нескольким причинам: электронное управление, ключевой элемент, находилось в зачаточном состоянии; стоимость насосов и форсунок была чрезвычайно высокой; а обедненное сжигание приводит к образованию оксидов азота, превышающих установленные в ближайшем будущем ограничения Агентства по охране окружающей среды США (EPA). ^[15] Кроме того, система PROCO была запущена в конце 1970-х, во время второго «газового кризиса» в США, который привел к росту затрат на топливо. PROCO был первоначально разработан для линейки двигателей Ford V8 объемом 460 кубических дюймов, затем был применен к модели 351 и, в конечном итоге, к модели 302. Из-за резкого скачка стоимости топлива Ford не был уверен в будущем рынке двигателей V8 и решил не брать на себя такие обязательства. дорогая технология в нестабильные времена.

Более поздние системы

В 1996 г. на автомобильном рынке вновь появилось бензина с непосредственным впрыском.Mitsubishi была первой с двигателем GDI на японском рынке с рядным четырехцилиндровым двигателем Galant / Legnum 4G93 1,8 л. ^{[16] [17]} Впоследствии он был доставлен в Европу в 1997 году на автомобиле Carisma, ^[18] , хотя двигатель вышел из строя из-за высоких выбросов и низкой топливной экономичности. ^[19] В 1997 году компания также разработала первую шестицилиндровую силовую установку GDI, 6G74 3,5 л V6. ^[20] Компания Mitsubishi широко применила эту технологию, выпустив к 2001 году более миллиона двигателей GDI в четырех семействах. ^[21] Несмотря на то, что она использовалась в течение многих лет, 11 сентября 2001 г. MMC заявила права на торговую марку аббревиатуры «GDI» (с заглавной буквой «I» в конце). ^[22]

В 1997 Nissan выпустил Leopard с двигателем VQ30DD с прямым впрыском. ^[23]

В 1998 , система прямого впрыска Toyota D4 впервые появилась на различных автомобилях японского рынка, оснащенных двигателями SZ и NZ . ^{[24] [25] [26]} Позднее Toyota представила свою систему D4 на европейские рынки с двигателем 1AZ-FSE , установленным на Avensis 2001 года. ^[27] и рынки США в 2005 году с двигателем 3GR-FSE , установленным в Lexus GS 300. Toyota 2GR-FSE V6, впервые установленный на Lexus IS 350, использует более совершенную систему прямого впрыска, которая сочетает в себе оба прямой и непрямой впрыск с использованием двух топливных форсунок на цилиндр, традиционного топливного инжектора (низкого давления) и прямого топливного инжектора (высокого давления) в системе, известной как D4-S. ^[28]

В 1999 компания Renault представила 2.0 IDE (Injection Directe Essence), ^[29] впервые на Megane. Вместо того, чтобы следовать принципу сжигания обедненной смеси, в конструкции Renault используются высокие коэффициенты рециркуляции выхлопных газов для повышения экономичности при низких нагрузках на двигатель, с прямым впрыском, позволяющим концентрировать топливо вокруг искры. ^[30] Более поздние бензиновые двигатели с непосредственным впрыском были усовершенствованы и проданы из-за их высоких характеристик, а также повышенной топливной экономичности. PSA Peugeot Citroën, Hyundai и Volvo заключили соглашения о разработке и лицензировали технологию Mitsubishi GDI в 1999 году. ^[31]

Для прямого впрыска может потребоваться особое лечение — Общий чат

Я искал и не нашел ни одной темы, которая оспаривала или предлагала это, и поэтому я решил, что это может быть потенциальная оплошность дизайна.

Политика автоматизации заключалась в том, что варианты конструкции, которые потребовали бы радикальных изменений геометрии головки блока цилиндров, выбирались на уровне семейства, а не на уровне вариантов. Эти особенности включают конфигурацию распределительного вала, количество клапанов и то, поддерживает ли двигатель регулируемый подъем клапана i.е. с двумя разными профилями кулачка. Сегодня мне пришло в голову, что прямая инъекция не лечится таким же образом, хотя, возможно, должна.

Мое междометие такое:

---

Прямой впрыск должен быть явной особенностью, выбранной для семейства двигателей для поддержки точно так же, как VVL, и НЕ должен выбираться как особенность варианта.

---

Почему?

Потому что, как и конфигурация распределительного вала, количество клапанов и VVL, прямой впрыск требует тщательного рассмотрения конструкции самой головки, в отличие от других вариантов топливной системы, которые влияют только на конструкцию впускной камеры.Черт возьми, при переключении между карбюратором и одноточечным EFI, впускная камера может даже не измениться, поэтому так много автомобилей конца 70-х и начала 80-х годов имеют ее. Однако прямой впрыск значительно сложнее.

Прямой впрыск, прежде всего, требует учета размещения топливной форсунки и соответствующей геометрии порта. Это особенно проблематично для многоклапанных двигателей SOHC, которые уже затрудняют установку свечей зажигания. Также следует учитывать направление топливопровода высокого давления, поскольку системы прямого впрыска работают при чрезвычайно высоком давлении топлива, порядка 100 атмосфер.

Кроме того, поскольку впускная камера больше не способствует гомогенизации топливовоздушной смеси, необходимо уделить особое внимание конструкции поршня и камеры сгорания, чтобы обеспечить надлежащее смешивание и равномерное горение.

Из-за этих факторов добавление системы прямого впрыска к двигателю, который уже находится в производстве, который никогда не был предназначен для этого, потребует некоторых серьезных модификаций, если не конструкции головки с чистого листа. Таким образом, кажется, что он получает особое лечение по сравнению с особенно VVL.

---

Итак вопрос:

Учтено ли это несоответствие? Если да, то из любопытства, по какой причине прямой впрыск имеет такую ​​свободу действий? Если нет, то что думают разработчики?

Если это действительно незамеченное несоответствие, мои предложения по его устранению будут одним из следующих:

1. Прямой впрыск, как и VVL, следует выбирать как особенность семейства, и только после этого его можно использовать.

2. Прямой впрыск может остаться вариантом варианта, но если прямой впрыск добавлен при фейслифтинге / изначально не включен в начальные производственные варианты, добавление прямого впрыска должно повлечь за собой штраф времени разработки, пропорциональный количеству вариантов в производстве. (Этот вариант будет таким, как если бы инженеры решили использовать одну и ту же головку блока цилиндров для всех вариантов. И, как известно любому инженеру, модификации в одном элементе часто имеют неожиданные последствия для вещей, которые, по вашему мнению, будут несущественными.)

3. Прямой впрыск может остаться вариантом, но требует значительно большего времени на разработку, если не один из исходных производственных вариантов, и более высокую стоимость производственных единиц, если они производятся вместе с вариантами без DI, поскольку для этого потребуется другая головка блока цилиндров. (Этот вариант будет таким, как если бы инженеры решили использовать другую головку блока цилиндров только для варианта DI)

Бензин с непосредственным впрыском

Группа компаний Bosch Bosch Motorsport

Английский

• Немецкий
• Английский

Мобильные решения Bosch Дом

• Дом
• Основные особенности
  • Персонализированная мобильность
    • Мобильность как услуга
    • Комфортная зарядка
    • Идеально без ключа
  • Автоматизированная мобильность
    • ESP — путь к безопасности дорожного движения
    • Системы помощи водителю для коммерческих автомобилей
    • Sense Закон
    • На пути к безаварийной езде на мотоцикле
    • Проекты и инициативы
  • Подключенная мобильность
    • Устройство Интернета вещей на колесах
    • Архитектура E / E
    • Автомобильный компьютер
    • Подключенный автомобиль
    • Подключенные услуги Обновления
    более
    • воздух
    • Интеллектуальное сельское хозяйство
  • Силовой агрегат и электрифицированная мобильность
    • Сочетание силового агрегата для улучшения качества воздуха
    • Прорыв в области электромобильности
    • Городская мобильность и качество воздуха
    • Производительность и удовольствие от вождения
• Продукция и услуги
  • Легковые автомобили и легкие коммерческие автомобили
    • Силовые агрегаты
      • Электропривод
      • Высоковольтные гибридные системы
      • Гибридные решения Системы 48 В
      • Топливный элемент- электромобиль
      • решения для трансмиссии eCityTruck
      • Прямой впрыск бензина
      • Впрыск топлива через порт бензина
      • Сжатый природный газ
      • Система Common Rail (соленоид)
      • Система Common Rail (пьезо)
      • Система очистки выхлопных газов Denoxtronic
      • Обработка выхлопных газов с помощью технологии двойного впрыска
      • Системы привода Flex Fuel
      • Управление температурой для гибридных систем и электроприводов
      • Управление температурой для двигателей внутреннего сгорания
      • Технология передачи
      • Трансмиссия DH-CVT
      • Датчики трансмиссии
      • Системы накаливания
    • Автоматизированное вождение
      • Ассистент движения в пробках
      • Ассистент движения на шоссе
      • Локализация для автоматизированного вождения
      • Дорожная сигнатура
      • DASy Техническое обслуживание автомобиля
    • Автоматическая парковка
      • Автоматическая парковка автомобиля служащим
      • Функции парковки в домашней зоне
      • Функции парковки в гараже
      • Дистанционный ассистент парковки
    • Системы помощи водителю
      • Ассистент смены полосы движения
      • Предупреждение о выезде с полосы
      • Ассистент движения по полосе Автоматическое экстренное торможение
      • Автоматическое экстренное торможение уязвимых участников дорожного движения
      • Поперечное движение сзади

.