1995 г. — Разработан первый массовый двигатель GDI
(Gasoline Direct Injection) c непосредственным впрыском бензина.
Технология "GDI" признана технологией года в Японии, Германии, Англии.
Двигатель GDI запущен в серийное производство. Появилась первая серийная
модель автомобиля Galant 1.8GDI. Особенности принципиальной схемы. Чем
же отличается новый двигатель GDI от «обычных»? Чтобы ответить на этот
вопрос, придется начать издалека. Известно: для работы двигателя
внутреннего сгорания топливо нужно смешать с воздухом в определенной
пропорции, причем качество смеси существенно влияет на параметры мотора —
его мощность, токсичность выхлопа и т.п. Известно также, что двигатели
подразделяют на две категории: с внутренним смесеобразованием (дизели, у
которых топливо смешивается с воздухом непосредственно в цилиндре) и с
внешним (бензиновые — карбюраторные или с впрыском топлива, где в
цилиндр поступает уже готовая топливо-воздушная смесь). Двигатель,
получивший обозначение GDI (Gasoline Direct Injection, то есть
бензиновый с непосредственным впрыском) как бы перешел в "лагерь"
дизелей. У него форсунка также подает топливо в цилиндр, где оно
смешивается с воздухом, но зажигание производится с помощью
электрической искры. Но это еще не все особенности данного
двигателя. Не погружаясь в дебри аэродинамических процессов
смесеобразования, можно сказать, что топливно-воздушная смесь в цилиндре
имеет упорядоченную структуру, движется по запрограммированной
траектории и имеет разную концентрацию по объему цилиндра: «холодную» у
стенок цилиндра и «горячую» в центре в области свечи. Это приоткрывает
завесу над тайной работы двигателя на сверх-обедненной смеси:
просто-напросто рабочая концентрация создается непосредственно у свечи. Также,
из интересных особенностей можно отметить, что двигатель имеет два
топливных насоса. Первый «обычный», который находится в баке и второй
насос высокого давления (ТНВД), который приводится механически от
двигателя. Виды впрыска топлива двигателей с GDI Двигатели 4G93 выпускаются двух типов: для Японии и для Европы. И у них есть различия и, можно сказать, довольно основательные.
И
не только по конструкции двигателей, топливного насоса высокого
давления, но и в самой системе впрыска топлива. Для Японских существуют
всего два вида впрыска топлива на двигателях GDI : ULTPA LEAN
COMBUSTION MODE — режим работы на супер-обедненной топливо-воздушной
смеси, приблизительно в соотношениях от 37:1 до 43:1. За "идеальное"
соотношение принимается 40:1. В данном режиме двигатель работает на
скоростях до 115-125 км/час при условии, что ускорение совершается
спокойно и плавно, без резкого нажатия на педаль акселератора. и
"выдает" наиболее максимальный крутящий момент на двигатель. Впрыск
топлива происходит на такте сжатия, когда поршень еще не дошел до
верхней мертвой точки . Топливо впрыскивается компактной струей и,
закручиваясь по часовой стрелке, максимально пОлно размешивается
воздухом.
SUPERIOR OUTPUT MODE режим работы в стехиометрическом
составе топливо-воздушной смеси. Этот режим работы включается на
скорости свыше 125 км/час или в том случае, если на двигатель "падает"
большая нагрузка (прицеп, затяжной подъем в гору и так далее). Для
автомобилей, которые "европейцы", был добавлен еще один режим –
ДВУХ-ступенчатый впрыск топлива под названием: TWO-STAGE MIXING — резкий
старт с места или резкое ускорение при обгоне. Это режим
двухступенчатого впрыска топлива, когда топливо впрыскивается в цилиндр
два раза за четыре такта движения поршня.
Во время первого впрыска
топлива на такте впуска состав топливо-воздушной смеси составляет всего
такое соотношение, как 60:1. Это "два раза супер-обедненная смесь" и в
таком соотношении она никогда не воспламенится и служит, в основном, для
того, что бы охладить камеру сгорания, потому что чем ниже будет ее
температура, тем больше войдет туда на такте впуска воздуха и, значит,
тем больше топлива — соответственно, можно подать туда на втором такте —
такте сжатия. То есть, все это придумано только для того, что бы
увеличить коэфициент наполнения камеры сгорания А если конкретно,
то на такте сжатия в камере сгорания получается состав топливо-воздушной
смеси равный 12:1 (сверх-обогащенная топливо-воздушная смесь). Все
это позволяет получить максимальную мощность. Для сравнения при одних и
тех же оборотах, например, RPM 3000, двигатель GDI "выдает" на 10%
больше мощности, чем тот же MPI (распределенный впрыск топлива).
Переключение
режимов из одного в другой происходит автоматически и практически
незаметно для водителя, всем управляет бортовой компьютер. Есть и
еще один режим работы двигателя: STICH F/B это режим работы на составе
топливо-воздушной смеси, которая приближается к стехиометрическому,
имеет "обратную связь" и может регулироваться "через" датчик кислорода.
;) Подробно мы его рассматривать не будем. Скажем только, что при
длительной работе двигателя GDI на ХХ бортовой компьютер переводит
двигатель в режим, который можно условно назвать "продувкой". Обороты
двигателя повышаются до 900 (плюс-минус 50) и происходит смена режима
работы двигателя, с COMPRESSION ON LEAN на STICH F/B. Нормальным
считается, если такой переход происходит примерно один раз в 4 минуты. Черные свечи на GDI. Наверняка многие не раз видели и уже привыкли к тому, что свечи на GDI практически всегда "черные". Внимательно
рассмотрев нагар на свече зажигания "от" GDI и отбросив «классические»
причины, (несоответствие типа свечи, неправильное зажигания, масло в
камере сгорания) можно назвать наиболее предположительную причину
"черных" свечей зажигания это неправильный состав топливо-воздушной
смеси.
Почему так, ведь за всем следит компьютер? Можно предположить,
что "засаживание" свечей зажигания происходит из-за того, что
образовавшийся с течением времени черный нагар (сажа) внутри впускного
коллектора, ее самые легкие частички, увлекаются потоком воздуха и
вместе с ним попадают в камеру сгорания. Вместе с тем, сажа на стенках
впускного коллектора изменяет, как форму воздушного потока, так и его
единовременный объем, вследствие чего в камере сгорания не создается
запрограммированный "воздушный винт" и топливо-воздушная смесь
перемешивается "некачественно", из-за чего она сгорает "не по стандарту
GDI" и так по кругу в нарастающем порядке.
Свечи — это очень хороший индикатор состояния впускного тракта. Чистка
впускного коллектора поможет замедлить засаживание свечей (простой
пример: автомобиль с двигателем GDI, который "с конвейера", может
пробежать до 30.000км, и свечи зажигания у него будут "правильные",
цвета "кофе с молоком"), но вместе с тем нужно понимать, что засаженный
коллектор это не единственная причина. Есть еще клапана, на которых
могут нарастать довольно ощутимые отложения, могут забиваться форсунки и
не давать правильного распыла топлива.
Из-за особенностей
смесеобразования в GDI двигатель не так чувствителен к состоянию свечей.
Поэтому до некоторого предела на черный нагар на свечах можно не
обращать внимания, но до известных пределов. Больше 15-20тыс на одном
комплекте, наверное, ездить не стоит. Свечи в GDI Известные и наиболее распространенные свечи зажигания для двигателей GDI: Иридиевые IZFR6B (ориентировочная стоимость 30-35 долл за свечу) Платиновые PZFR6B (ориентировочная стоимость 25 долл за свечу). Оригинальный партнумбер MD336367. Фекельные B6 (ориентировочная стоимость 20 долл за свечу)
| 
