Двигатель gdi: Двигатели GDI — особенности, преимущества и недостатки

GDI двигатель: что это такое?

Двигатель GDI (Gasoline Direct Injection) – бензиновый силовой агрегат с прямым (непосредственным) впрыском топлива. Моторы с аббревиатурой GDI производятся японскими компаниями Mitsubishi, Toyota, Nissan, корейскими автопроизводителями, а также фирмой Bosh.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель TSI. Из этой статьи вы узнаете об особенностях, плюсах и минусах моторов данного типа.

Идея постройки двигателя с непосредственным впрыском топлива в цилиндры родилась достаточно давно, при этом массовый GDI впервые был представлен только в 1995 году. Моторы с технологией GDI в большинстве встречаются на автомобилях марки Mitsubishi. Перовой моделью с таким силовым агрегатом стала модель Mitsubishi Galant, которая получила силовую установку 1.8 GDI.

Содержание статьи

Особенности и отличия моторов GDI

Принцип работы двигателя GDI представляет собой своеобразный «симбиоз» привычных бензиновых и дизельных ДВС.

Начнем с того, что для нормальной работы любого двигателя внутреннего сгорания в цилиндры необходимо подать так называемую топливно-воздушную смесь. Другими словами, определенная часть горючего смешивается в необходимой пропорции с частью воздуха применительно к разным режимам работы мотора. От состава смеси напрямую зависит мощность двигателя, КПД, экономичность, экологичность и ряд других характеристик.

Большинство бензиновых и дизельных двигателей сегодня:

• моторы с внешним смесеобразованием. К таковым относятся устаревшие карбюраторные агрегаты на бензине и современные атмосферные, компрессорные или турбированные инжекторные бензиновые моторы. В таких двигателях процесс приготовления топливно-воздушной смеси происходит отдельно (во впускном коллекторе), после чего готовый заряд поступает в цилиндры и воспламеняется от свечи системы зажигания;
• двигатели с внутренним смесеобразованием. Данный тип агрегатов представлен дизельными моторами, в которых порция дизтоплива подается напрямую в цилиндры и смешивается с уже имеющимся там воздухом.
  Воспламенение заряда происходит от контакта подаваемой солярки с разогретым от сжатия объемом воздуха, то есть без участия внешнего источника воспламенения;

Двигатель GDI представляет собой бензиновый мотор, в котором процесс смесеобразования аналогичен дизельному, то есть топливо впрыскивается прямо в цилиндры, где происходит смешивание с поданным ранее воздухом. При этом полученная топливно-воздушная смесь воспламеняется в цилиндре посредством искры от свечи зажигания. 

Если сказать иначе, воздух поступает в двигатель отдельно, форсунка GDI осуществляет непосредственный впрыск топлива в цилиндр, затем происходит перемешивание компонентов, после чего поджиг смеси осуществляет электрическая искра свечи зажигания. Следует добавить, что во время такого смесеобразования конструкторами учитывается ряд аэродинамических особенностей для получения оптимально упорядоченного состава смеси. По этой причине конструкция поршня и камеры сгорания существенно отличается от аналогов в двигателях с внешним смесеобразованием, а также форкамерных ДВС.

Днище поршня имеет особую форму для направления факела распыла на свечу зажигания, ГБЦ получила вертикальные прямые впускные каналы, что позволяет «закручивать» воздух в цилиндрах двигателя. Благодаря такому устройству топливно-воздушная рабочая смесь в GDI движется по строго заданной траектории.

Более того, состав смеси отличается в разных участках общего объема цилиндра.  В результате подобных решений двигатели линейки GDI способны работать на сильно обедненной смеси, которая была бы непригодна для работы обычного бензинового мотора. Необходимое для воспламенения от искры соотношение топлива и воздуха концентрируется в цилиндре GDI в области расположения свечи зажигания, в то время как по условным «краям» цилиндра смесь остается максимально обедненной.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель TDI. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции, преимуществах и недостатках агрегатов данного типа.

Еще одной особенностью двигателя GDI является наличие двух топливных насосов:

Данное решение также является аналогом принципа подачи топлива в дизельном двигателе. В моторах GDI давление впрыска составляет около 50 бар, в то время как в обычных бензиновых ДВС около 3 бар.

Впрыск топлива и разновидности GDI

Моторы GDI имеют целый ряд конструктивных различий, благодаря чему их можно разделить на две группы:

• для внутреннего японского рынка;
• для европейских рынков;

Отличаются такие агрегаты по конструкции самого мотора, по особенностям исполнения ТНВД и по устройству системы топливного впрыска. Версии для Японии имеют два основных режима впрыска топлива GDI:

1. ultra lean combustion mode;
2. superior output mode;

Первый режим предполагает работу мотора на сверхобедненной смеси, которая имеет соотношение 37:1-43:1. Такой режим работы поддерживается ЭБУ на умеренных скоростях до 110-120 км/ч. с учетом плавного разгона, то есть без резких нажатий на педаль газа. В указанном режиме двигатель GDI обеспечивает максимальный показатель крутящего момента. Форсунки впрыскивают горючее в тот момент, когда поршень находится на такте сжатия и не дошел до ВМТ. Подача топлива инжектором в этом случае происходит в виде однородной струи, после происходит завихрение потока по часовой стрелке для наилучшего смешивания с воздухом в цилиндре.

Во втором режиме предполагается стехиометрический состав смеси топлива и воздуха. Указанный режим работы активируется в том случае, если мотор находится под нагрузкой (движение на высокой скорости, буксирование прицепа, езда в гору и т.п.)

В версиях для Европы мотор GDI получил дополнительный режим two-stage mixing. Указанный режим рассчитан на активный разгон с места или необходимость резкого ускорения при обгоне. В таком режиме топливо выпрыскивается в цилиндры ступенчато (в два этапа за 4 такта).

На такте впуска в этом режиме совершается первый впрыск, результатом которого становится максимально обедненная смесь в цилиндре с соотношением около 60:1. Данная смесь не рассчитана на воспламенение. Главной задачей является эффективное охлаждение камеры сгорания, так как в охлажденную камеру можно будет подать больший объем воздуха и топлива на такте сжатия. Другими словами, данное решение позволяет улучшить наполнение цилиндров. Затем на такте сжатия происходит второй впрыск, после которого состав смеси уже составляет 12:1, то есть рабочая смесь становится максимально обогащенной.

В результате цилиндры эффективно наполняются и двигатель отдает максимально доступную мощность. По сравнению с моторами, которые имеют распределенный впрыск, GDI оказывается на 10% мощнее. В итоге европейские версии GDI более эластичны и способны отдавать больше крутящего момента на «низах» при необходимости резко ускориться во время движения на скорости 30-60 км/ч.

Также следует отметить особый режим двигателя GDI под названием stich F/B. Указанный режим работы предполагает наиболее приближенный к стехиометрическому состав топливно-воздушной смеси, а также делится на два подрежима: closed loop и open loop.

В первом случае состав смеси регулируется на основе показаний кислородного датчика, во втором показания датчика не влияют на состав смеси топлива и воздуха. Данная особенность является отличием GDI от других моторов во время работы на холостом ходу. ЭБУ двигателем динамично меняет режимы compression on lean и stich F/B во время работы мотора на холостых оборотах, условно продувая цилиндры. Особенностью  является повышение холостых оборотов двигателя до 900-950 об/мин. в момент перехода между указанными режимами. Указанная смена режимов работы GDI в норме должна происходить 1 раз в 4 мин. Все режимы переключаются под управлением ЭБУ. Если говорить о комфорте водителя, смена режимов и изменения в работе мотора практически не ощущаются.

Что касается токсичности GDI, японские инженеры разработали специальные катализаторы для моторов, которые работают на сильно обедненной смеси.

В результате уровень окислов азота в выхлопе такого двигателя уложился в рамки Евро-3. Стоит отметить, что высокое содержание серы, которое отмечено в отечественном бензине, быстро выводит каталитические нейтрализаторы из строя.

Неисправности и проблемы моторов GDI

Главной проблемой моторов данного типа является повышенная чувствительность к качеству топлива, а также к любым факторам и поломкам, способным повлиять на качество смесеобразования.

На моторах GDI быстро чернеют и выходят из строя свечи зажигания. Топливная аппаратура таких двигателей намного более чувствительна к наличию воды и механических примесей в бензине. Образование нагара во впускном коллекторе и скопление сажи на клапанах способны изменить процесс смесеобразования, так как траектория движения потоков в цилиндре нарушается. В результате GDI теряет мощность и работает с заметными перебоями.

В целях профилактики на моторах GDI рекомендуется менять свечи зажигания каждые 10-20 тыс. пройденных километров, а также один раз в 25-30 тыс. км. производить очистку впускного коллектора от нагара и частиц сажи на его стенках. Также периодически нужно контролировать состояние инжекторов, проверять качество распыла топлива и чистить форсунки.

Читайте также

Что такое система GDI двигателя автомобиля и как работает

Чтобы объяснить принцип работы двигателя автомобиля GDI с непосредственным впрыском необходимо для начала рассмотреть теорию работы двигателей.

Вспомним теорию

Чтобы топливо сгорело, нужен воздух для полного сгорания. Такое количество воздуха называется стехиометрическим. Например, для бензина оптимальный состав топливной смеси 14,7:1 — на 1 грамм бензина нужно 14,7 грамма воздуха. Смесь, в которой воздуха больше, чем нужно — называется бедной, а в которой воздуха меньше, чем нужно (больше топлива) — называется богатой. Слишком бедную смесь не всегда удается поджечь, при работе на богатой — несгоревшее топливо бесполезно «вылетает в трубу».

Вспомним, как работает мотор машины. У бензинового двигателя на такте впуска смесь воздуха и топлива поступает в цилиндр, затем сжимается и поджигается искрой. У дизеля на такте впуска в цилиндр поступает только воздух, который сжимается поршнем под большим давлением и нагревается. К концу сжатия впрыскивается топливо, которое при высоких давлении и температуре самовоспламеняется. Для дизеля нормальная степень сжатия — 18, а у бензиновых — максимум 12.

Чем выше давление в цилиндре — лучше эффективность. А если поднять степень сжатия в бензиновом двигателе? Больше 12 не получается. Потому что есть детонация и калильное зажигание.

Детонация — очень быстрое сгорание топлива в точках, удаленных от свечи, сопровождается резким местным перегревом и перегрузкой деталей мотора. Внешний признак детонации — стук. Калильное зажигание — преждевременное (до появления искры) воспламенение смеси от перегретых деталей камеры сгорания.

Длительная работа с данными факторами недопустима: мотор быстро выйдет из строя. Поэтому заливают высокооктановый бензин (АИ-98), но выше степени сжатия 12 его «не хватает».

Если хотим сделать бензиновый мотор экономичным, «эластичным» и более мощным, то должны избавиться от детонации и научить «питаться» бедной смесью.

Как работает двигатель GDI

Напоминает по конструкции обычный бензиновый и дизель. В каждом цилиндре присутствует свеча зажигания, форсунка, а топливо подается насосом высокого давления под давлением 5 МПа. Форсунка обеспечивает два различных режима впрыскивания топлива.

В работе GDI различаются три возможных режима в зависимости от режима движения автомобиля.

Работа на сверхбедных смесях

Реализуется при малых нагрузках авто: при спокойной езде и движении по трассе на скоростях до 120 км/ч. Топливо подается в цилиндр практически как в дизеле — в конце такта сжатия.

В результате, наиболее обогащенное топливом облако оказывается около свечи зажигания и благополучно воспламеняется, поджигая затем бедную смесь. В результате двигатель устойчиво работает даже при общем соотношении воздуха и топлива в цилиндре 40:1.

Работа на стехиометрической смеси

Используется при интенсивной городской езде, движении по высокой скорости и обгонах автомобилей. При стехиометрическом составе смеси с воспламенением никаких проблем не возникает. Впрыск топлива осуществляется в процессе такта впуска. Топливо впрыскивается коническим факелом, распыляется по всему цилиндру и, испаряясь, охлаждает при этом воздух в цилиндре. Благодаря охлаждению снижается вероятность детонации и калильного зажигания.

Третий режим двигателя GDI

Позволяет повысить момент двигателя авто, когда двигаясь на малых оборотах, резко нажимается педаль акселератора. Если двигатель работает на малых оборотах, а в него вдруг подается обогащенная смесь, вероятность детонации возрастает. Поэтому впрыск осуществляется в два этапа.

Небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр на такте впуска и охлаждает воздух в цилиндре. При этом цилиндр заполняется сверхбедной смесью (примерно 60:1), в которой детонационные процессы не происходят. Затем, в конце такта сжатия, подается струя топлива, которая доводит соотношение до «богатого» 12:1. А на детонацию времени не остается.

В итоге степень сжатия удалось поднять до 12—12,5. Двигатель автомобиля устойчиво работает на бедной смеси. По сравнению с бензиновым двигателем, GDI расходует на 10% меньше горючего, выдает на 10% больше мощности и экологичнее на 20%.

Двигатель GDI: история, особенности, нюансы работы

Схема двигателя: особенности, отличия

В чем заключается принципиальное отличие нового двигателя от стандартных решений?

В классических инжекторных двигателях с коллекторной системой образования смеси в цилиндры подается уже готовая топливно-воздушная смесь, качество которой определяет мощность мотора, уровень токсинов в выхлопных газах. Смешивание горючего и воздуха осуществляется во впускном коллекторе с форсунками, которые управляются электроникой. Отличительная особенность двигателей GDI — форсунка, направленная прямо в камеру сгорания. Впускные клапаны в этой системе служат только для подачи воздуха, а уже в самих цилиндрах смешивается топливо и воздух. Электрическая искра отвечает за зажигание. Так как обеспечить однородный состав смеси в этих условиях проблематично, производители оснастили двигатель GDI сложным электронным блоком с программным обеспечением, рассчитанным на различные рабочие циклы.

Еще нюанс — упорядоченная структура топливно-воздушной смеси в цилиндре, причем смесь эта перемещается по определенной траектории, имея разный уровень концентрации в зависимости от места нахождения: у стенок цилиндра смесь «холодная», возле свечи «горячая», то есть уровень концентрации, необходимый для работы, создается непосредственно возле свечи, что позволяет двигателю работать даже на обедненной смеси.

Работа на обедненной топливно-воздушной смеси при небольших нагрузках — основное достоинство двигателей GDI, так как такой принцип работы позволяет заметно снижать расходы топлива при движении в городском или смешанном цикле. Исследования показали: при длительной работе двигателя на холостых оборотах в городском заторе затраты горючего удается снизить на 20-25%.

Двигатели GDI: разновидности впрыска горючего

Для рынков Японии и европейских стран предназначены разные типы двигателей 4G93. Мы поговорим о японских моделях, которые оснащены двумя системами впрыска топлива:

1. Работа на сверх бедных смесях. В этом режиме двигатель способен работать на очень обедненной топливно-воздушной смеси, параметры которой могут колебаться в диапазоне 37:1 — 43:1. За идеальный вариант принимается пропорция 40:1. В таком режиме двигатель способен работать на скорости до 120 км/ч, если машина разгоняется плавно;
2. Работа на стехиометрической смеси. Режим запускается на скорости более 120 км/ч или, если двигатель подвергается повышенным нагрузкам — при наличии у автомобиля прицепа, при подъеме в горку и так далее.

Европейские двигатели имеют третий режим работы, который включается при высоких нагрузках на малых оборотах (такое случается при стремительном разгоне с 40 км/ч на высоких передачах). Принцип этой системы достаточно прост: двойной впрыск топлива в цилиндры обеспечивает мотор обогащенной топливно-воздушной смесью, что приводит к повышению уровня эластичности мотора, крутящего момента при низких оборотах.

GDI и черные свечи

Существует несколько причин, по которым свечи на GDI могут быть черные: помимо традиционных — неверное зажигание, наличие в камере сгорания масла, неправильно подобранный вид свечи, к причинам «засаживания» следует отнести неправильный состав топливно-воздушной смеси — сажа со стенок впускного коллектора попадает в камеру сгорания, препятствуя созданию запрограммированного «воздушного винта» и приводя к некачественному перемешиванию топлива и воздуха.

Остановить процесс «засаживания» нельзя, но можно его существенно замедлить, уделяя пристальное внимание регулярной чистке впускного коллектора. При этом не стоит забывать, что не только коллектор приводит к загрязнению свечей: к возникновению проблемы причастны клапаны, на которых также накапливается сажа, и которые препятствуют правильному распылу топлива.

Радует тот факт, что особенная схема смесеобразования делает GDI двигатель не слишком чувствительным к чистоте свечей, поэтому первое время на цвет этих элементов можно большого внимания не обращать. Но не обольщайтесь слишком сильно: через каждые 15-20000 километров комплект свечей требуется менять.

GDI: свечи

Среди наиболее распространенных свечей заживания, используемых в двигателях GDI, можно выделить:

• иридиевые;
• платиновые;
• двухконтактные.

Последний вариант представляет собой наиболее оптимальное соотношение цены и качества.

Несколько слов об особенностях непосредственного впрыска

Чтобы суметь воплотить в реальность все теоретические преимущества системы непосредственного впрыска, японцы разработали конструкцию — днище поршня адаптированной формы, который направляет топливный «факел» непосредственно к свече зажигания. Кроме того, специалисты обеспечили максимально высокое давление горючего в системе (50 бар против традиционных трех), в головке блока для повышения эффективности завихрения воздушных потоков в цилиндре создали впускные вертикальные каналы.

Пришлось также устранять проблему токсичности. Сгорание обедненной топливной смеси приводит к активному выделению ядовитых окислов азота NOx. Для очистки выхлопа до европейских норм были созданы каталитические нейтрализаторы.

Практические рекомендации для владельцев авто с двигателями GDI

Самый важный момент: качество топлива, заливаемого в бак, должно быть максимально высоким. Единственно приемлемый вариант — чистое, высокооктановое топливо. Никакого этилированного бензина, никаких очистителей и присадок и прочее.

Откуда взялся этот запрет? Его диктуют особенности строения двигателя. Не важно, оснащен ли двигатель клапаном мембранного типа или плунжерами, речь идет о деталях повышенной точности. При наличии в топливе грязи или посторонних примесей, ТНВД через время просто «сядет» и уже не сможет обеспечить требуемое нагнетание топлива в вихревые форсунки с необходимым давлением.

Разумеется, конструкторы разработали систему очистки топлива, включающую в себя четыре ступени — это очистка:

• «сеткой» топливоприемника насоса;
• стандартным топливным фильтром;
• при поступлении бензина в ТНВД с помощью «сеточки-стакана»;
• через «сеточку-стакан», когда топливо выходит в бак.

Представленная система очистки наверняка хороша — для высококачественного бензина, но не для нашего топлива, поэтому очень важно пристально следить за работой двигателя, отмечая малейшие отклонения от нормы.

Так, нужно срочно начинать предпринимать действия (лететь на всех порах на СТО), если вы видите, что показатели мощности и приемистости двигателя начинают снижаться. Если вы проигнорируете этот момент, через некоторое время двигатель просто откажется заводиться и придется обращаться в мастерскую, чтобы произвести ремонт ТНВД «Мицубиси», BOSCH, Toyota.

Вместо вывода

Сегодня, к сожалению, авто с двигателями GDI не способны долго ездить на российском топливе. Если же вы все-таки стали владельцем машины с двигателем GDI и отказываться от своего приобретения не желаете, уделяйте своему транспортному средству максимум внимания — через каждые несколько тысяч км проводите полноценную очистку ТНВД в специализированной мастерской.

ДВИГАТЕЛЬ GDI: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, РЕСУРС, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ | Обзор и обслуживание автомобилей

AutoBlogCar. Ru – Полезные статьи для автолюбителей | https://autoblogcar.ru/engine/94-hyundgasordiesel.html

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется автомобильной системой впрыска топлива с технологией GDI (непосредственный впрыск топлива), для чего она нужна и как осуществляется ее функционирование. Кроме того, расскажем про основные особенности технологии, каким образом работает топливный насос в системе, чем впрыск топлива такого типа отличается от других и какая польза или вред автомобильному двигателю от GDI. В заключении мы поговорим, о том какие задачи выполняет система впрыска GDI в силовой установке транспортного средства, из каких узлов она состоит и каковы ее конструкторские особенности.

Для того, чтобы понять, как функционирует автомобильная система с технологией непосредственного впрыска топлива (GDI), необходимо знать ее конструкторские особенности, из каких элементов она состоит, а также какие функции и задачи выполняет в силовой установке транспортного средства.  Данные вопросы мы и обсудим в нашем рассказе, чтобы получить исчерпывающее представление о принципе работы автомобильной топливной системы с непосредственным впрыском. Кроме того, рассмотрим часто задаваемый вопрос многими автовладельцами: “Чем отличается система с непосредственным впрыском топлива GDI от классических топливных технологий?”.

1. Особенности и принцип работы системы впрыска топлива GDI 

Двигатель оснащенный топливной системой с технологией впрыска GDI (Gasoline Direct Injection) – это бензиновая силовая установка с прямым или непосредственным впрыском топлива. Силовые установки с аббревиатурой GDI производятся, как правило, только японскими и корейскими автопроизводителями, такими как Mitsubishi, Toyota, Nissan, Kia и Huyndai, а также компанией Bosch (только топливные узлы). Примером современного двигателя с технологией прямого впрыска топлива может служить мотор с маркировкой T-GDI от компании Киа, который устанавливается на Киа Спортейдж 4-го поколения с объемом двигателя 1. 6 литра с турбонагнетателем.

Если погрузится в история двигателестроения, то идея постройки силовой установки с прямым впрыском топлива в рабочую область цилиндров появилась еще в конце 80-х годов 20 века, однако массовый вариант GDI впервые был представлен публике только в середине 90-х годов, все того же века. Двигатели с технологией прямого впрыска, как правило, чаще всего встречаются на автомобилях марки Митсубиши, которая в какой то степени стала первопроходцем в этом направлении. Самой первой моделью на планете с таким мотором стала модель Митсубиши Галант 1996 модельного года, которая получила на то время атмосферную бензиновую силовую установку с объемом в 1.8 литра.

Система прямого впрыска топлива или GDI применяется в основном только на бензиновых силовых установках, причем последних поколений с целью повышения их экономичности, а также увеличения мощности. Такая система, как мы отметили ранее предполагает непосредственный впрыск бензина напрямую в камеры сгорания цилиндров двигателя. В дальнейшем в камерах сгорания происходит смешение топлива с воздухом и образование топливно-воздушной смеси.

Отличительной особенностью силовых установок с технологией прямого впрыска топлива GDI является наличие 2-ух насосов в топливной системы:

– стандартный электрический бензонасос, который располагается в топливном баке автомобиля;

– топливный насос высокого давления или ТНВД с механическим приводом от двигателя.

Решение производителя применить в системе два бензонасоса является аналогом принципа подачи топлива в двигателе с дизельным типом действия. В силовых установках с прямым впрыском GDI, давление подачи топлива составляет в диапазоне от 45 до 50 бар, в то время, как в классических бензиновых моторах оно составляет в районе 3-5 бар. 

Двигатели с прямым впрыском имеют множество конструкторских различий, благодаря чему они делятся на 2 основных направления: 

– силовые установки для потребления на внутреннем рынке;

– силовые установки для экспорта в зарубежные страны.

Главными отличиями в конструкции таких моторов являются особенности исполнения топливного насоса высокого давления и устройство системы бензинового впрыска в камеры сгорания цилиндров. Например версии двигателей для Японии или Кореи имеют следующие 2 основных режима впрыска топлива прямого действия: 

– Режим сверх бедной топливно-воздушной смеси: предполагает функционирование двигателя на смеси, которая имеет соотношение в диапазоне от 37 к 1 до 43 к 1, следовательно показатели означают количество воздуха к объему топлива. Такой режим работы поддерживается электронным блоком управления двигателем на умеренных скоростях до 125 километров в час, с учетом плавного разгона силовой установки, то есть без резких нажатий на педаль газа водителем. В этом режиме, система прямого впрыска топлива обеспечивает максимальный крутящий момент мотора. В процессе работы форсунки впрыскивают топливо в тот момент, когда поршень находится на такте сжатия и при этом еще не дошел до верхней мертвой точки двигателя. Подача горючего инжектором в данном случае осуществляется, как однородная струя и после которой образуется завихрение потока по часовой стрелке для оптимального смешивания с воздухом в камере цилиндра.

– Режим стехиометрической топливно-воздушной смеси: предполагает стехиометрический состав смеси топлива, а также воздуха, который поступает в камеры цилиндра. Данный режим работы активизируется тогда, когда силовая установка находится под нагрузкой, например при движении на высокой скорости или буксирование прицепа, а также при езде в гору.

Кроме вышеописанных нюансов двигателей с системой впрыска GDI, их отличительной чертой еще является иная работа во время холостого хода и прогревания автомобиля. Электронный блок управления двигателем динамично производит изменение режимов сверх бедной топливно-воздушной смеси и стехиометрического режима во время работы силовой установки на холостых оборотах, при этом условно продувая цилиндры.  

Особенностью повышения холостых оборотов мотора в момент до 900-1000 оборотов в минуту является плавный переход между вышеописанными режимами. Такая смена режимов функционирования системы впрыска GDI в оптимальном варианте должна происходить в среднем 1 раз в 4 минуты. Справочно заметим, что все режимы переключаются под управлением электронного блока. Что касается комфорта водителя при смене режимов и изменений в работе силовой установки, то они почти не ощущаются.  

Относительно токсичности и выхлопов отработанных газов, двигатели с системой впрыска с технологий GDI оснащены специально разработанными катализаторами, которые функционируют на сильно обедненной топливно-воздушной смеси. В итоге уровень окислов азота в отработанных газах такой силовой установки укладывается в рамки экологических норм Евро-3. Отметим, что высокое содержание серы, которое часто содержится в бензине, довольно быстро выводит из строя и приводит к поломкам каталитический нейтрализатор.

2. Режимы функционирования двигателя с системой впрыска GDI

По своей конструкции двигатель с системой впрыска GDI почти ничем не отличается от бензинового и дизельного мотора. Справочно отметим, что в такой силовой установке, в каждом цилиндре имеется свеча зажигания и форсунка, а топливо направляется в камеры сгорания цилиндров насосом высокого давления (ТНВД) под давлением в 5 МегаПаскаль. Форсунки при этом обеспечивают 2 разных режима впрыскивания топлива.

Система прямого или непосредственного впрыска GDI, как мы описывали ранее функционирует в 2-ух основных режимах, в зависимости от динамики движения транспортного средства. Во-первых, функционирование на сверх бедных смесях, этот режим используется при небольших нагрузках и спокойной городской или загородной езде на скоростях до 120 километров в час. Топливо подается в камеры цилиндра примерно таким же образом, как в дизельных двигателях, в конце такта сжатия смеси. Однако система впрыска GDI в таком режиме разительно отличается от послойной системы FSI.

При первом режиме работы наиболее обогащенное топливом облако оказывается в области свечи зажигания и довольно быстро воспламеняется, поджигая при этом бедную или слабо обогащенную топливно-воздушную смесь, которая находится в камере сгорания цилиндра. В результате чего силовая установка оптимально функционирует даже при общем содержании топлива к воздуху в цилиндре в соотношении 1 к 40 соответственно.

Во-вторых, работа силовой установки на 2-ом режиме, под названием стехиометрическая смесь осуществляется при интенсивной езде и высокоскоростном загородном движении. При стехиометрический составе топливно-воздушной смеси воспламенение происходит без задержек и проблем. Впрыск в таком режиме происходит в процессе такта впуска. Топливо направляется в камеры цилиндров коническим факелом и далее просто распыляется, а затем испаряется, при этом охлаждает воздух в рабочей области узла двигателя. Благодаря охлаждению происходит уменьшение вероятности детонации и калильного зажигания.

В-третьих, у системы прямого впрыска GDI имеется еще один, 3-ий режим функционирования, который реализует непосредственно сама система управления. Этот режим позволяет повышать момент силовой установки в то случае, если мы двигаемся на небольших оборотах, при этом резко нажимая на педаль акселератора. Если мотор работает на малых оборотах, а в него резко подается обогащенная топливно-воздушная смесь, вероятность детонации резко повышается. Вот поэтому впрыск топлива в таком режиме происходит в 2 этапа.

В таком режиме небольшое количество топлива направляется в цилиндр на такте впуска и при этом производит охлаждение воздуха в рабочей области узла. В этот момент также происходит заполнение цилиндра сверх бедной топливно-воздушной смесью, в соотношении 50 к 1 (воздух к топливу), в которой процессы детонационного характера не происходят. После этого, в заключении такта сжатия, направляется струя топлива, которая обеспечивает доведение соотношения воздуха и топлива в камере сгорания цилиндра до обогащенного или в равного 10-12 к 1 (воздух к топливу). А на саму детонацию времени у системы в этом режиме просто не остается, потому она и не происходит совсем.

В заключении отметим, что в целях профилактики на силовых установках с системой впрыска GDI рекомендуется производить регламентную замену свечей зажигания каждые 15-30 тысяч километров пробега, а также примерно 1 раз в 30 тысяч километров пробега делать очистку впускного коллектора от нагара и сажи на его стенках. Кроме того, периодически необходимо диагностировать состояние инжекторов, проверять качество распыления топлива и делать прочистку форсунок. Благодаря созданию двигателей с системой прямого впрыска GDI инженерам удалось поднять степень сжатия мотора до 12 пунктов в соотношение воздуха к топливу в смеси и при этом силовая установка без проблем способна работать на не обогащенной или бедной смеси. По сравнению с классическим бензиновым двигателем, моторы с GDI расходуют примерно на 9 процентов меньше топлива, выдают на 11 процентов больше мощности и в среднем на 25 процентов меньше вырабатывают отработанных газов.

AutoBlogCar.Ru – Полезные статьи для автолюбителей | https://autoblogcar.ru/engine/94-hyundgasordiesel.html

что это такое, возможные проблемы

Система непосредственного впрыска топлива применяется на бензиновых двигателях последних поколений с целью повышения их экономичности и увеличения мощности. Она предполагает впрыск бензина напрямую в камеры сгорания цилиндров, где и происходит его смешение с воздухом и образование топливовоздушной смеси. Первыми двигателями, которые были оснащены такой системой впрыска, стали моторы GDI (Mitsubishi). Аббревиатура GDI — расшифровывается как «Gasoline Direct Injection», что дословно переводится как «непосредственный впрыск бензина».

Особенности и недостатки двигателей GDI

Технология прямого впрыска является весьма актуальной, но она не избавлена от недостатков. Итак, чем же плох двигатель GDI?

• Крайне прихотливый к топливу, из-за использования топливного насоса высокого давления (аналогичный в дизельных авто). За счёт использования ТНВД двигатель реагирует не только на твёрдые частицы (песок и т.п.), но и на содержание серы, фосфора, железа и их соединений. Стоит отметить, что отечественное топливо имеет повышенное содержание серы.
• Специфика форсунок. Так, в двигателях GDI форсунки размещаются прямо на цилиндры. Они должны обеспечивать высокое давление, но рабочий потенциал их невысок. Также невозможен их ремонт, а потому форсунки меняются целиком, что приносит владельцам немало дополнительных расходов.
• Необходимость непрерывного контроля за качеством воздуха. Поэтому приходится постоянно контролировать чистоту воздушного фильтра.
• На автомобилях с GDI первого поколения топливный насос высокого давления (ТНВД) имел малый ресурс.
• Владельцам “немолодых” автомобилей необходимо использовать очиститель впуска двигателя раз в 2-3 года. В основном для этого используются спреи-аэрозоли (например: SHUMMA).

Несмотря на перечисленные минусы, многие автовладельцы утверждают, что при заправке автомобиля на проверенных АЗС 95-98 бензином (а не из Петькиного “трахтера”), своевременной замене свечей (оригинальных, что крайне важно) и масла, двигатели GDI не вызывают проблем даже при пробеге до 200 000 км и более.

Главные недостатки

Минусы двигателей с прямым впрыском связаны с использованием более сложной системы впуска, в состав которой входит и топливный насос высокого давления, похожий на аналогичную конструкцию в дизельном силовом агрегате. Применение таких агрегатов приводит к тому, что двигатель GDI становится чувствительным к качеству топлива. Это касается не только содержания твёрдых частиц, но также наличия в горючем соединений серы, железа, фосфора и многих других минералов. Минусы проявляются в частых поломках мотора при заправке некачественным топливом.

Схема системы питания двигателя GDI

Кроме того, проблемы двигателей с непосредственным впрыском связаны и с тем, что в них применяются очень специфические технологические решения, которые пока знакомы лишь немногим специалистам сервисных центров. За счёт этого отремонтировать двигатель GDI не так просто, как обычный агрегат с распределённым впрыском. Минусы этих двигателей могут быть связаны и с упомянутой в теоретической части двухступенчатой системой подачи топлива. Практически у каждого производителя есть свои специфические поломки:

• Моторы Toyota и Lexus с непосредственным впрыском страдают от поломки клапанов двухступенчатого насоса, приводимого распредвалом. В результате бензин поступает в картер двигателя, что приводит к его непоправимым поломкам в течение 1–2 дней;
• Двигатели Mitsubishi оснащаются двумя различными насосами — низкого и высокого давления. Второй узел достаточно часто забивается твёрдыми частицами, содержащимися в некачественном топливе. В результате мотор может отлично работать на холостых и низких оборотах, но глохнуть при нажатии на педаль газа;
• В двигателях Cadillac применяются пьезофорсунки с особым напылением. При длительной работе на топливе с высоким содержанием серы они разрушаются, что приводит к необходимости ремонта стоимостью в 1500–2000 долларов.

Пьезофорсунка двигателя GDI

Рекомендуем: Силиконовая смазка для автомобиля применение

Минусы могут заключаться и в малой распространённости запчастей к таким двигателям — очень часто их приходится ожидать в течение 2–3 недель, что приводит к длительным простоям автомобиля. Поэтому, приобретая машину с прямым впрыском топлива, стоит серьёзно задуматься о вопросах её ремонта, а также о необходимости заправки качественным топливом на фирменных АЗС.

Рациональность покупки

Потенциальных покупателей автомобили с непосредственным впрыском топлива, который используется в системе GDI, привлекает своей экономичностью, хорошей тягой и отличными показателями мощности. Но в противовес можно поставить сразу несколько недостатков, обусловленные падением надёжности под влиянием низкокачественного топлива.

Объективно эксплуатация таких двигателей в наших условиях может привести к тому, что владельцу потребуется регулярно посещать СТО, тратить много денег на ремонт и долго ожидать поставки необходимых запчастей.

Но это было актуально раньше. В настоящее время ситуация меняется в значительно лучшую сторону. Двигатели, выпускаемые зарубежными производителями, проходят процедуру адаптации. Это позволяет снизить чувствительность к качеству бензина, перерабатывать даже не самое хорошее топливо и уменьшать количество проблем.

Адаптированные GDI смело можно заправлять на всех достаточно неплохих АЗС, не опасаясь того, что какие-то примеси приведут к очень быстрому выходу из строя двигателя с последующими внушительными материальными затратами на восстановление работоспособности силовой установки с системой непосредственного впрыска топлива.

Покупать автотранспортные средства с такими моторами или нет, дело лично каждого. Двигатели, прошедшие адаптацию, привлекают намного больше, чем европейские или японские версии. Получить ряд преимуществ от GDI можно. Владельцу потребуется только помнить о рисках посещениях сомнительных автозаправочных станций, а также соблюдать все предписанные рекомендации и советы по эксплуатации, обслуживанию и замене расходных материалов. При таких условиях GDI проявит все свои лучше качества, а о характерных недостатках вы вряд ли будете вспоминать.

Принцип работы.

В повседневных размеренных городских поездках бедная топливная смесь поступает на последнем этапе сжатия и в последующем воспламеняется свечой зажигания. Такой режим работы на бедной смеси только при небольших нагрузках обусловлен тем, что обедненная топливовоздушная смесь при увеличенной степени сжатия может приводить к перегреву внутренних деталей цилиндра и таким нехорошим моментам, как калильное зажигание и детонация. Именно по этой причине в обычных бензиновых двигателях степень сжатия не превышает 12 единиц, в отличии от дизельных, где порядка 18.

При интенсивных городских и загородных скоростных поездках, не требующих резкого увеличения мощности, топливо в классической (стехиометрической) для бензинового двигателя смеси поступает на этапе впуска.

При необходимости резкого старта, GTI работает сразу в двух перечисленных режимах. Сначала, на этапе впуска, подается сверх обедненная смесь, которая не способна воспламениться от горячих элементов цилиндра (калильное зажигание), а на последнем этапе сжатия к ней подается дополнительная порция топлива, что в целом увеличивает отдачу мотора, но при этом исключает детонацию.

Стоит ли овчинка выделки?

Какие выгоды сулит новый двигатель с НВ, в том числе и системы GDI:

• Ежедневная эксплуатация автомобиля в городских условиях, когда силовой агрегат постоянно работает на стабильных оборотах ХХ, сопровождается заметной экономией топлива — примерно на 20 — 25%. За городом расход горючего остается таким же, как и у агрегата с распределенным впрыском.
• Особенности принципа смесеобразования обеспечивают «джедаю» взрывной характер, тяга и мощность агрегата превосходят аналогичные показатели обычного (распределенного) инжектора.
• Он более чист с экологической точки зрения, правда, российский владелец от этого ничего не имеет, в отличие от японца. Ведь островные жители приобретают тот же Mitsubishi с двигателем GDI в основном для получения льготной скидки по транспортному налогу, а ремонт силового агрегата они перекладывают на будущего покупателя, как правило, зарубежного.
• Некоторые утверждают, что GDI двигатель лучше запускается в зимнее время.

Следует заметить, что из двигателей прямого впрыска японского и корейского производства самые надежные и доработанные моторы стоят на автомобилях Мицубиси (Митсубиси).

Проблемы GDI двигателя

Основная проблема состоит в высокой чувствительности GDI-двигателей к качеству топлива. Это в равной мере относится и к любым неисправностям, способным хоть как-то отразиться на качестве подаваемой смеси.

На установках Gasoline Direct Injection иногда наблюдается сильное почернение свечей зажигания или они вовсе выходят из строя. Обычно это результат высокой чувствительности топливной аппаратуры к воде и мельчайшим примесям. Накопление сажи во впускном коллекторе объясняет её попаданием в камеру сгорания. Её частички могут оседать на клапанах и забивать форсунки, что мешает нормальному распылению бензина.

Вследствие накопления нагара на внутренней поверхности впускного коллектора меняется конфигурация спирали воздуха; она уже не соответствует норме для GDI, в итоге чего сгорание нарушается. По количеству нагара на свечах достаточно объективно определяется степень засоренности впускного тракта. До определенного момента нормальной их работе это не мешает, но через 20 тыс. км пробега можно подумать об замене, а впускной коллектор в профилактических целях рекомендуется очищать через 25-30 тыс. км.

Также проблемой является повышенная токсичность выхлопов. Сгорание сверхобедненной топливной смеси приводит к образованию токсичных окислов азота NOx. Чтобы подогнать показатели выхлопа под требования Euro 3 японские инженеры сначала модернизировали нейтрализаторы, а позже добились их невысокой чувствительности к серным примесям.

Устройство и принцип действия системы GDI

В наши дни системы, аналогичные Gasoline Direct Injection, используют и другие производители автомобилей, обозначая данную технологию TFSI (Audi), FSI или TSI (Volkswagen), JIS (Toyota), CGI (Mercedes), HPI (BMW). Принципиальными отличиями этих систем являются рабочее давление, конструкция и расположение топливных форсунок.

Конструктивные особенности двигателей GDI

Система питания воздухом двигателя GDI

Классическая система непосредственного впрыска топлива конструктивно состоит из следующих элементов:

• Топливный насос высокого давления (ТНВД). Для корректной работы системы (создания тонкого распыливания) бензин в камеру сгорания должен подаваться под высоким давлением (аналогично дизельным моторам) в пределах 5…12 МПа.
• Электрический топливный насос низкого давления. Подает топливо из бензобака к ТНВД под давлением 0,3…0,5 МПа.
• Датчик низкого давления. Фиксирует уровень давления, созданного электрическим насосом.
• Форсунки высокого давления. Осуществляют впрыск топлива в цилиндр. Оснащены вихревыми распылителями, позволяющими создавать требуемую форму топливного факела.
• Поршень. Имеет особую форму с выемкой, которая предназначена для перенаправления горючей смеси к свече зажигания двигателя.
• Впускные каналы. Имеют вертикальную конструкцию, благодаря чему возникает обратный вихрь (закручен в противоположную сторону по сравнению с другими типами двигателей), выполняющий функцию направления смеси к свече зажигания и обеспечивающий лучшее наполнение камеры сгорания воздухом.
• Датчик высокого давления. Располагается в топливной рампе и предназначен для передачи информации в электронный блок управления, который изменяет уровень давления в зависимости от актуальных режимов работы двигателя.

Режимы работы системы прямого впрыска

Схема работы непосредственного впрыска топлива

Как правило, двигатели с непосредственным впрыском имеют три основных режима работы:

• Впрыск в цилиндр на такте сжатия (послойное смесеобразование). Принцип работы в этом режиме заключается в образовании сверхбедной смеси, что позволяет максимально экономить топливо. В начале в камеру цилиндра подается воздух, который закручивается и сжимается. Далее под высоким давлением осуществляется впрыскивание топлива и перенаправление полученной смеси к свече зажигания. Факел получается компактным, поскольку формируется на этапе максимального сжатия. При этом топливо как бы окутано прослойкой воздуха, что уменьшает тепловые потери и предотвращает предварительный износ цилиндров. Режим используется при работе мотора на малых оборотах.
• Впрыск на такте впуска (гомогенное смесеобразование). Состав топлива в этом режиме близок к стехиометрическому. Подача воздуха и бензина в цилиндр происходит одновременно. Факел смеси при таком впрыске имеет коническую форму. Применяется при мощных нагрузках (скоростной езде).
• Двухстадийный впрыск на такте сжатия и впуска. Применяется при резком ускорении машины, движущейся на малой скорости. Двойной впрыск в цилиндр позволяет снизить вероятность детонации, которая может возникнуть в моторе при резкой подаче обогащенной смеси. Вначале (на такте впуска воздуха) подается небольшое количество бензина, что приводит к образованию обедненной смеси и снижению температуры в камере сгорания цилиндра. На такте максимального сжатия подается оставшаяся часть топлива, что делает смесь богатой.

Особенности устройства

Уже было примерно рассказано, что же такое двигатели GDI и в чём их ключевая особенность. Но это не позволяет в полной мере понять суть мотора и особенности его устройства.

Исходя из расшифровки, вы поняли, что значит двигатель GDI и что в моторе используется комбинированная система, характерная для бензиновых и дизельных ДВС. Это своего рода смесь двух разных моторов, что означает получение определённого преимущества перед конкурентами.

Не совсем очевидно для некоторых автомобилистов, что такое двигатель GDI и в чём его особенность на практике. Ключевым нюансом можно назвать факт работы на обеднённой смеси, образующейся в движке при небольших нагрузках. К ним относят равномерную езду со скоростью не более 120 километров в час. Но когда нагрузка повышается, система автоматически переходит на работу классической системы впрыска. Тем самым удаётся добиться лучших показателей экологичности и экономичности, что для многих становится решающим фактором при выборе.

Ещё стоит заметить, что в настоящее время выпускаются турбо версии GDI, которые дополнительно получили в своей конструкции турбонагнетатель. С его помощью удалось повысить мощность и производительность, но параллельно сохранить способность расходовать небольшое количество топлива в сравнении с конкурентами. А что такое турбо в движке, наверняка знает каждый. Двигатель GDI в пару с турбокомпрессором позволяет получить превосходный результат.

Среди автолюбителей существует устойчивое мнение, что первыми производителями моторов типа GDI является японская компания Mitsubishi. Но в действительности это не так. Первый двигатель с подобной системой комбинированного впрыска устанавливали на гоночную версию немецкого автомобиля W196 производства компании Mercedes.

Через некоторое время в японской компании задействовали систему впрыска, основанную на электронном управлении. Тем самым им удалось добиться образования обеднённой топливовоздушной смеси при работе мотора на малых нагрузках.

Впервые автомобили производства Mitsubishi с моторами GDI появились в продаже только в 1996 году. С того времени двигатели прошли через целый ряд изменений и модернизаций, поскольку первые образцы обладали широким перечнем недочётов.

Справедливости ради нужно добавить, что сама аббревиатура GDI используется именно японским автопроизводителем Mitsubishi. В арсенале других компаний также есть моторы с аналогичной системой, только выпускают они их с иными маркировками. Французский автоконцерн Renault использует понятие IDE, у Mercedes это CGI, а машины от компании Toyota могут оснащаться двигателями D4.

Режимы работы двигателя GDI

Технология прямого впрыска GDI

GDI двигатель способен работать в различных режимах (их три), каждый из которых зависит от преодолеваемой нагрузки. Рассмотрим эти режимы:

• Режим работы на сверхбедной смеси. Включается данный режим, когда двигатель слабо нагружен. При нём впрыск топлива осуществляется в конце такта сжатия. Соотношение воздух/топливо в этом случае 40/1.
• Режим работы на стехиометрической смеси. Этот режим включается, когда двигатель испытывает среднеинтенсивную нагрузку (например: разгон). Топливо подаётся на впуске, оно впрыскивается коническим факелом, заполняя цилиндр и охлаждая воздух в нём, что предупреждает детонацию.
• Режим работы системы управления. При нажатии “тапки в пол” с малых оборотов, впрыск топлива осуществляется поэтапно, в две стадии. Малая часть топлива впрыскивается на впуске, охлаждая воздух в цилиндре. В цилиндре образуется сверх обеднённая смесь (60/1), которой не свойственны детонационные процессы. А под конец такта сжатия в цилиндр впрыскивается необходимое количество топлива, что “обогащает” топливно-воздушную смесь (12/1). При этом для детонации уже не остаётся времени.

Рекомендуем: Что лучше — капремонт или контрактный двигатель

В итоге, увеличилась степень сжатия до 12-13, а двигатель нормально функционирует на бедной смеси. Совместно с этим повысилась мощность двигателя, уменьшился расход топлива и уровень вредных выбросов в атмосферу.

А самые новые двигатели GDI от КИА оснащены турбонаддувом, а именуются они T-GDI. Так последние двигатели семейства Kappa отражают мировую тенденцию к “даунсайзингу”, что выражается в уменьшении объёмов двигателей вместе с увеличением их эффективности. Например, двигатель 1.0 T-GDI от КИА имеет мощность 120 л.с. и крутящий момент 171 Нм.

Двухразовое питание

К сожалению, для дальнейшего ускорения мощности оказывается недостаточно, и приходится обогащать смесь до обычного уровня (1:12 — 1:15). Смесь при этом является однородной (гомогенной) и образуется в результате впрыска топлива на такте впуска, когда поршень идет вниз, и топливный факел в форме широкого конуса заполняет весь раскрывающийся объем.

Отражения факела от поршня не происходит, и после обратного хода сжатия смесь поджигается. Этот режим — SUPERIOR OUTPUT MODE — активируется также при движении под нагрузкой, то есть, в тех случаях, когда требуется увеличение выдаваемой мощности.

В двигателях для европейского рынка присутствует и третий режим — TWO-STAGE MIXING (двухэтапное смесеобразование). Впрыск при этом производится дважды: на такте впуска и в конце хода сжатия.

Смысл заключается в том, что небольшая порция бензина, впрыснутая не первом этапе, охлаждает стенки цилиндра и способствует увеличению массового количества всасываемого воздуха, что позволяет пропорционально увеличить и подачу топлива на второй стадии впрыска (в конце такта сжатия).

Совет: учитывая привередливость системы к качеству воздуха, следует уделять особое внимание профилактике воздушного фильтра, а впускной коллектор рекомендуется очищать каждые 25 — 30 тысяч км.

Теоретическая часть

Обычный инжекторный двигатель, который использует коллекторную систему смесеобразования, предполагает подачу в цилиндры уже готового бензовоздушного состава. Такое смешивание воздуха и горючего происходит во впускном коллекторе, где устанавливаются форсунки, управляемые электроникой. Если же говорить про двигатель GDI, то в нём форсунка направлена непосредственно в камеру сгорания. Соответственно, через впускные клапаны подаётся только воздух, а процесс смесеобразования происходит непосредственно в цилиндрах.

Камера сгорания двигателя GDI

Естественно, добиться однородного состава топливовоздушной смеси в таких условиях очень сложно, поэтому двигатель GDI управляется сложным электронным блоком, в котором используется программное обеспечение, рассчитанное на несколько различных циклов работы. Кроме того, для достижения идеальных параметров смесеобразования необходимо использовать специальные вихревые форсунки, которые подают топливо внутрь в виде мелкодисперсионного тумана.

Стоит сказать, что основные плюсы двигатель GDI получает в результате работы на сверхобеднённой смеси, в которой содержание бензина по сравнению с воздухом уменьшено до 1:20, тогда как при распределённом впрыске соотношение поддерживается на постоянном уровне 1:14. Однако даже мотор с непосредственным впрыском не может работать постоянно в таком режиме, поэтому под нагрузками в его системе впуска восстанавливается нормальное смесеобразование.

За счёт этого двигатель GDI должен оснащаться двухступенчатой системой подачи топлива. Именно со всеми этими отличиями и связаны основные минусы конструкции — посмотрим, смогут ли их превзойти плюсы, полученные от перехода на непосредственный впрыск.

Профилактика неисправностей моторов GDI

Если автомобилист принял решение приобрести автомобиль, под капотом которого стоит система gdi, то продлить рабочий ресурс «сердечной мышцы» авто поможет несложная профилактика неполадок.

Так как эффективность системы подачи бензина напрямую зависит от чистоты распылителей, то первым делом, чему нужно уделять внимание – периодическая прочистка форсунок. Некоторые производители рекомендуют использовать для этого специальную присадку в бензин.

Один из вариантов – Liqui Moly LIR. Вещество улучшает смазывающие качества топлива, предотвращая засорение распылителей. Производитель средства указывает, что присадка работает в условиях высоких температур, удаляет нагар и образование налета из смол.

Двигатель GDI: принципиальные особенности.

От дизельного мотора GTI получил топливный насос высокого давления, который способен подавать на инжекторы камеры сгорания топливо под давлением порядка 5 Мпа и принцип впрыска топлива на завершающем этапе сжатия. Здесь же стоит отметить и увеличенную степень сжатия в цилиндрах, которая не свойственна для обычных бензиновых ДВС.

От бензинового же двигателя GTI получил в первую очередь сам тип применяемого топлива – бензин, а еще свечи зажигания.

Как следствие синтеза этих двух систем, GTI обрел следующие режимы работы.

Hyundai Motor представляет новый двигатель с непосредственным впрыском топлива (GDI) для гибридных моделей и 8-ступенчатую автоматическую трансмиссию для переднего привода

• — Растущий сегмент гибридов получает новый 1,6-литровый двигатель GDI, который пополнит многочисленное семейство Kappa
• — Новая 8-ступенчатая автоматическая трансмиссия для переднего привода обеспечивает сокращения расхода топлива на 7,3%, а также улучшенную динамику и плавность хода по сравнению с 6-ступенчатой автоматической трансмиссией

 

Hyundai Motor демонстрирует две новинки в области силовых агрегатов. На своей Международной конференции по силовым агрегатам Hyundai Motor представила новый 1,6-литровый двигатель с непосредственным впрыском топлива (GDI), который пополнит успешную и разнообразную линейку двигателей Kappa, а также современную 8-ступенчатую автоматическую коробку передач для переднего привода.

 

Новый 1,6-литровый двигатель Kappa GDI

 

 

Новый 1,6-литровый двигатель Kappa GDI отличается повышенной мощностью, динамикой и топливной экономичностью, а также более низким расходом топлива и значением выбросов CO₂ в растущем сегменте среднеразмерных гибридных электромобилей (HEV) и подключаемых гибридных электромобилей (PHEV). В работе и конструкции этого двигателя, который поступит на рынок в начале 2016 г., компания впервые применила цикл Аткинсона, охлаждаемую систему рециркуляции отработавших газов (EGR) и длинный ход поршней, что в совокупности обеспечивает максимальный тепловой КПД.

 

Цикл Аткинсона сокращает насосные потери за счет позднего времени закрытия впускного клапана, а также обеспечивает экономию топлива благодаря соответствующему увеличению коэффициента расширения. Благодаря объединению впускного клапана с масляно-гидравлическим приводом (OCV) с системой непрерывного изменения фаз газораспределения (CVVT) удалось упростить течение масла. Также был увеличен угол сдвига фазы в системе CVVT, что обеспечивает ускоренный отклик системы.

 

Система EGR, примененная в двигателе, рециркулирует отработавшие газы и направляет их обратно в цилиндры для повторного сгорания. Новый двигатель Kappa HEV обеспечивает снижение расхода топлива на 3% благодаря трем компонентам: возвращение до 20% отработанных газов обратно в камеры сгорания, эффективность охлаждения на кулере EGR в 98% и одноступенчатый клапан EGR с временем отклика 56,9 мс. Прямой впускной канал специальной конструкции увеличивает закручивание отработавших газов в вертикальный вихрь и обеспечивает быстрое сгорание смеси, что еще больше снижает расход топлива и повышает выходную мощность.

 

Более того, расход топлива также снижается за счет использования раздельных термостатов для охлаждающих контуров на блоке цилиндров (105℃) и головке цилиндров (88℃), что ведет к снижению трения и детонации без повышения температуры охлаждающей жидкости в блоке цилиндров. Блок цилиндров быстро нагревается, что ведет к снижению трения и повышению эффективности работы, а головка цилиндров функционирует при более низких температурах для снижения вероятности детонации и, следовательно, повышения топливной экономичности.

 

Помимо всего прочего, в новом двигателе используются форсунки непосредственного впрыска с шестью высокоточными отверстиями, изготовленными лазером, и топливная система высокого давления (макс. 200 бар), которые обеспечивают полное сгорание смеси, повышают экономичность и сокращают выброс в полном соответствии со всеми мировыми стандартами токсичности.

 

Внедрение этих технологий позволило увеличить тепловой КПД нового двигателя с 30% (обычный двигатель) до 40% и сохранить конкурентную динамику. Новый агрегат имеет мощность 105 л.с. (77,2 кВт), крутящий момент 147 Н-м и будет использоваться для будущих гибридных моделей.

 

 

Новая 8-ступенчатая автоматическая трансмиссия для переднего привода

 

 

Новая 8-ступенчатая автоматическая трансмиссия для переднего привода снижает расход топлива на внушительные 7,3% по сравнению с существующей 6-ступенчатой автоматической трансмиссией. Эту трансмиссию, отличающуюся улучшенной динамикой и плавностью переключения за счет увеличенного диапазона передаточных отношений, Hyundai Motor предложит в качестве опции для своих двигателей из линеек Lambda, Theta Turbo GDI и R, ориентируясь, в первую очередь на сегменты больших и премиальных автомобилей.

 

Новая трансмиссия имеет уникальную конструкцию с дополнительной муфтой по сравнению с 6-ступенчатым «автоматом» от Hyundai Motor. Увеличение диапазона передаточных отношений за счет добавления передач обеспечивает улучшенное ускорение на низких передачах и уменьшенный расход топлива и улучшенные шумовибрационные характеристики на высоких передачах. Несмотря на все эти улучшения, массу также удалось сократить на 3,5 кг по сравнению с 6-ступенчатой автоматической трансмиссией.

 

Снижение расхода топлива и повышение мощности в этом агрегате обусловлено несколькими факторами, включая управляющий клапан прямого действия, который обеспечивает управление сцеплением с помощью электромагнита напрямую, а не через несколько клапанов. Упрощенная конструкция корпуса клапана позволила сократить утечку масла в новой трансмиссии и повысить стабильность переключения передач.

 

Также был оптимизирован масляный насос. Этот цельный компонент снижает эффективную мощность большинства автоматических трансмиссий, поэтому инженерам Hyundai пришлось повысить эффективность 8-ступенчатой автоматической коробки передач, оптимизировав форму зубцов и сократив размер насосных шестерней.

 

Еще одним решением, которое позволяет снизить расход топлива и повысить динамику, стал гидротрансформатор с несколькими фрикционными дисками и контролем демпфера. Отдельная система, управляющая муфтой 4-дискового демпфера, вместо одного диска, позволяет увеличить диапазон блокировки и ускорить срабатывание демпфера.

 

В новой трансмиссии используется три новых решения для сокращения трения и сопутствующего снижения расхода топлива. Рисунок канавок повышает сцепление на малой тяге, а оптимизированная направляющая перегородка минимизирует потери на перемешивание трансмиссионного масла. Третьим пунктом стало уменьшение площади контакта между роликами в шарикоподшипниках, что способствует повышению экономичности двигателя. 

плюсы и минусы, отзывы специалистов :: SYL.ru

Характеристика

Под данной аббревиатурой подразумевается впрыск непосредственно в камеру сгорания. Вот, на каких автомобилях применяется двигатель GDI:

• «Митсубиси».
• «Киа».
• «Кадиллак».
• «Фольксваген».
• «Тойота».
• «Лексус.
• «Мерседес».
• «БМВ».

Обычный инжекторный мотор имеет коллекторную систему смесеобразования. Так, в цилиндры подается уже готовый безвоздушный состав. Смешивание происходит во впускном коллекторе, на котором монтируются форсунки. Управление последними осуществляет электроника. Но есть также модели, где работа форсунок осуществляется механически (например, старые «Мерседесы» с системой «К-Джетроник»). Что являет собой двигатель GDI?

Отличия

В отличие от вышеописанных агрегатов, данный мотор имеет форсунку, направленную прямо в камеру сгорания. Подобная система практикуется на дизельных моторах с системой «Коммон Рейл». Однако здесь в цилиндры подается бензин. Подача воздуха осуществляется посредством впускных клапанов, которые открываются и закрываются в определенный момент (согласно вращению распредвала). Таким образом, ключевое отличие двигателя GDI от обычного инжекторного в том, что смесь образовывается непосредственно в цилиндре, а не в коллекторе.

Теоретический аспект вопроса

В случае использования традиционного инжекторного двигателя, в цилиндры попадает уже готовая смесь из бензина и воздуха. При этом сам процесс смешивания происходит в элементе, что называется впускным коллектором.

Основное отличие GDI двигателя тесно связано с тем, что форсунки в движке направляются прямо в камеры сгорания. Как результат, топливо и воздух смешиваются в самих цилиндрах.

Для однородной смеси используется достаточно сложная электроника, которая способна работать в нескольких различных режимах.

Чтобы добиться идеальных параметров в ходе смесеобразования, необходимы особые вихревые форсунки, с помощью которых горючее попадает внутрь в форме тумана.

Подобные моторы позволяют уменьшить соотношение между топливом и воздушной массой до 1:20 (традиционные инжекторные моторы предполагают соотношение 1:14).

Но подобный мотор не может все время функционировать исключительно в этом режиме, в силу чего его оснащают 2-ступенчатой системой подачи горючего.

Со всем этим и связаны особенности двигателей GDI. Сейчас же мы попробуем подробно расписать все достоинства таких устройств, а также опишем, с какими проблемами могут столкнуться владельцы транспортных средств с подобным движком.

Далее видеообзор про двигатель GDI с непосредственным впрыском:

Особенности

Конечно, создать идеальное соотношение смеси довольно трудно в таких условиях. Поэтому в работе дополнительно участвует электронный блок с программным обеспечением. Оно рассчитано на несколько разных циклов работы. Также особенности заключаются в самих форсунках. Чтобы получить идеальное смесеобразование, производители применяют вихревые форсунки. Они способны впрыскивать горючее в виде мелкодисперсионного тумана.

Следующая особенность двигателя GDI – это соотношение смеси. Если говорить о классических инжекторных моторах, здесь на одну часть бензина приходится 14 частей воздуха. Двигатель GDI формирует обедненную смесь, где на одну порцию топлива приходится 20 порций воздуха. Но при таком соотношении двигатель не всегда может работать на полную мощность. Поэтому в случае необходимости, состав смеси корректируется. Так, соотношение бензина и воздуха может быть как у моторов с распределенным впрыском – 1:14. Изменению состава смеси способствует двухступенчатая система подачи топлива.

Отличия и особенности работы двигателей GDI прямого впрыска топлива

По факту мы имеем некий симбиоз дизельного и бензинового двигателей в одном. От дизеля GDI унаследовал систему впрыска и ТНВД, от бензина – сам тип топлива и свечи зажигания. Родоначальником моторов GDI стала компания Mitsubishi, когда в 1995 году был представлен Mitsubishi Galant 1.8 GDI. Сегодняшний двигатель с непосредственным впрыском. Это сложная система механизмов и электронных блоков по характеру и звукам в работе, напоминающим дизель.

Двигатель с непосредственным впрыском топлива явился миру гораздо раньше. В 1950-х годах такие моторы использовал Daimler-Benz на своих гоночных машинах, позже в гражданских, а в авиации они присутствовали еще в начале 1940-х годов.

Преимущества

Итак, давайте рассмотрим плюсы данных силовых агрегатов:

• Экономия топлива. Эта характеристика достигается за счет образования более бедной смеси, о чем говорилось выше. Так, при отсутствии нагрузок двигатель работает на бедной смеси. Однако, когда нужно использовать весь потенциал, состав ее меняется на нормальный. За счет двухступенчатой подачи топлива машина экономит порядка 25 процентов на холостых оборотах. Если брать обычную езду, то такой мотор будет расходовать примерно на 10 процентов меньше топлива, нежели тот, что оснащен распределенным впрыском.
• Правильное горение топлива. Специалисты отмечают, что наиболее качественное воспламенение и горение смеси будет в том случае, если топливо находится в непосредственной близости к свече. Так, в цилиндрах бензин сгорает полностью, и отдача от этого максимальная. Также стоит отметить технологию послойного непосредственного впрыска FSI. Она применяется на автомобилях марки «Фольксваген». Впоследствии эту технологию подхватили и другие производители, в том числе и «Киа». Двигатели GDI корейского производства отличаются высокой производительностью и имеют широкую полку крутящего момента, чего нет у простых инжекторных моторов.
• Меньшая токсичность выхлопа. Эта характеристика тесно связана с двумя предыдущими. Отзывы специалистов говорят, что моторы с непосредственным впрыском выбрасывают намного меньше вредных веществ, нежели их аналоги (особенно на холостых оборотах).
• Мощность. Благодаря более правильному горению с одного и того же объема инженерам удалось снять на 10 процентов больше мощности, нежели от ДВС с распределенным впрыском. Также моторы GDI отличается более высокой степенью сжатия. Это положительно сказывается на крутящем моменте.
• Меньшее количество нагара. Как отмечают отзывы, при работе данные моторы не выделяют существенный нагар. Масляные каналы не закупориваются продуктами сгорания. Соответственно, служат эти двигатели дольше простых инжекторных. Также на моторах GDI более чистое масло.

Но не все так гладко, как кажется. У этих двигателей есть свои недостатки, о которых обязательно стоит поговорить.

Минусы

Первый недостаток касается устройства системы. Двигатели с непосредственным впрыском имеют более сложную систему впуска. Сюда входит ТНВД (топливный насос высокого давления), по конструкции схожий с тем, что применяется на современных дизельных ДВС. Ввиду этого автомобили с впрыском GDI более требовательны к качеству топлива, как и их дизельные собратья. Особенно вредны для этого мотора следующие компоненты:

• Сера.
• Фосфор.
• Железо и прочие минералы.

Все они могут находиться в дешевом, некачественном бензине. Как отмечают отзывы, GDI двигатель сильно боится твердых частиц, поскольку топливо проходит через крайне тонкие отверстия. Они легко забиваются в случае, если будет использован некачественный бензин.

Важно также соблюдать октановое число. В руководстве по эксплуатации написано, что данный мотор работает на бензине с октановым числом 100, который в России очень редко встретишь. Как минимум, такие автомобили следует заправлять топливом с ОЧ не ниже 98. А попытка залить 95-й будет сопровождаться характерными вибрациями по кузову. Также для данных моторов противопоказаны различные очистители, присадки и добавки. Запрещено использовать и этилированный бензин.

Следующий недостаток касается обслуживания. В России мало сервисов, которые специализируются именно на таких двигателях. И если с ремонтом «Коммон Рейла» не возникнет вопросов, то с поиском СТО, что способно отремонтировать GDI-мотор, могут возникнуть проблемы.

Отремонтировать такой двигатель не так просто, как обычный ДВС с распределенным впрыском. Сложности заключаются не только в топливном насосе высокого давления, но и в двухступенчатой системе подачи горючего. И у каждого производителя есть свои специфические поломки. О них мы расскажем ниже.

Главные недостатки

Минусы двигателей с прямым впрыском связаны с использованием более сложной системы впуска, в состав которой входит и топливный насос высокого давления, похожий на аналогичную конструкцию в дизельном силовом агрегате. Применение таких агрегатов приводит к тому, что двигатель GDI становится чувствительным к качеству топлива. Это касается не только содержания твёрдых частиц, но также наличия в горючем соединений серы, железа, фосфора и многих других минералов. Минусы проявляются в частых поломках мотора при заправке некачественным топливом.

Схема системы питания двигателя GDI

Кроме того, проблемы двигателей с непосредственным впрыском связаны и с тем, что в них применяются очень специфические технологические решения, которые пока знакомы лишь немногим специалистам сервисных центров. За счёт этого отремонтировать двигатель GDI не так просто, как обычный агрегат с распределённым впрыском. Минусы этих двигателей могут быть связаны и с упомянутой в теоретической части двухступенчатой системой подачи топлива. Практически у каждого производителя есть свои специфические поломки:

• Моторы Toyota и Lexus с непосредственным впрыском страдают от поломки клапанов двухступенчатого насоса, приводимого распредвалом. В результате бензин поступает в картер двигателя, что приводит к его непоправимым поломкам в течение 1–2 дней;
• Двигатели Mitsubishi оснащаются двумя различными насосами — низкого и высокого давления. Второй узел достаточно часто забивается твёрдыми частицами, содержащимися в некачественном топливе. В результате мотор может отлично работать на холостых и низких оборотах, но глохнуть при нажатии на педаль газа;
• В двигателях Cadillac применяются пьезофорсунки с особым напылением. При длительной работе на топливе с высоким содержанием серы они разрушаются, что приводит к необходимости ремонта стоимостью в 1500–2000 долларов.

Пьезофорсунка двигателя GDI

Минусы могут заключаться и в малой распространённости запчастей к таким двигателям — очень часто их приходится ожидать в течение 2–3 недель, что приводит к длительным простоям автомобиля. Поэтому, приобретая машину с прямым впрыском топлива, стоит серьёзно задуматься о вопросах её ремонта, а также о необходимости заправки качественным топливом на фирменных АЗС.

Двигатель 4G93 GDI

О нем стоит рассказать отдельно. Что это за мотор? 4G93 — это двухлитровый четырехцилиндровый агрегат, серийно производящийся на протяжении 20 лет. Максимальная мощность в зависимости от модификаций – от 160 до 215 лошадиных сил. Изначально он был карбюраторным, а затем инжекторным. В начале 2000-х этот двигатель оснастили непосредственным впрыском. Агрегат имеет двухвальную головку блока с ременным приводом ГРМ. Также мотор оснащен гидрокомпенсаторами.

Как отмечают отзывы, двигатель GDI «Митсубиси» может иметь проблемы с насосами. Их всего два. Это топливный насос низкого и высокого давления. Зачастую проблемы возникают именно с последним. Так, ТНВД забивается твердыми частицами, что находятся в топливе. В итоге машина глохнет при нажатии на педаль газа и при любых попытках разогнаться. При этом на холостых оборотах двигатели «Мицубиси» GDI могут вести себя нормально. В такой ситуации требуется детальная диагностика и чистка элементов насоса.

Среди прочих проблем данного мотора стоит отметить:

• Проблемы с клапаном рециркуляции газов. Впускной коллектор на этом двигателе требует регулярной чистки.
• Залив свечей зажигания. Это происходит в сильные морозы при попытке запуска двигателя «на холодную».
• Стук двигателя. Такое происходит по причине неисправных гидрокомпенсаторов. Из-за этого зазор клапанов не соответствует норме.

Отзыв Mitsubishi Pajero 3.5 V6 GDI (2004 г.)

Ну вот, дошла очередь и до Паджерика. Если кто читал мои предыдущие отзывы, то имеет представление о том, на чем я ездил, езжу и планирую ездить. Остальные могут заглянуть в профиль. Так что вопреки сложившемуся стереотипу, я не буду перечислять свой автопарк и опыт предыдущих эксплуатаций, а сразу перейду к отзыву.

Паджеро третьего поколения, двигатель 3,5 литра, АКПП, трансмиссия Супер-Селект, 5 дверей, дилерский (все в км., цельсиях), комплектация полная, люк, кожа, 3-й ряд сидения и т.д.. По большому счету само имя Паджеро уже имеет в своем звучании нечто рычащее и агрессивное, к тому же авто уже можно смело отнести к разряду легендарных, как в рекламе «Легендарный Паджеро», это Вам не «Управление МЕЧТОЙ» у Тойоты. Хотя при выборе автомобиля, свое предпочтения я все же отдавал «мечте» в виде Прадо 120 с дизельным двигателем, но как оказалось «мечта» стоит на 30-40% дороже, чем «легенда». Поэтому проведя мониторинг цен, мой выбор был сужен до Паджериков. Предъявляемые требования к «легенде» были такие: только рестайлинг, желательно европеец (несмотря на капризный JDI), только АКПП и Super-Selekt (бывает и с другие трансмиссиями), желательно черный и… в максимальной комплектации. Как оказалось, самым сложным было найти достойный вариант с предъявленными требованиями именно в ЧЕРНОМ цвете. На тот момент у меня был такой «бзик» по черным автомобилям, Паджерик стал пятым черным авто, которым я владел. Нужный вариант нашелся случайно, состояние хорошее, салон не затерт, двигатель работает ровно и не рычит, автомат переключает без рывков, трансмиссия включает все режимы без задержек, комплектация полная, музыка поменяна на выдвижную с 7 дюймовым экраном, акустика HERTZ, Блэг-баг и даже фаркоп… Из недостатков: был немного коцнут задний бампер и трещина на лобовом стекле не мешающая (кстати, проблема всех Паджериков, это трещины на стекле от попадания камушков, скорее всего связано с углом наклона) и в завершение — сильно прокуренный салон (я сам не курю). На все недостатки была вытребована скидка, и я стал владельцем «легенды».

Коротко скажу о первых ощущениях за рулем, даже с учетом того, что в Паджеро я пересел тоже с немаленького автомобиля (Кайрона), Паджерик реально большой автомобиль, в салоне места как в дачном вагончике, дутые арки и капот вообще создают ощущения грузовичка. В общем, не зря третье поколение в народе прозвали «бегемотом». Но что самое интересное, рулится легко и непринужденно, в маневренности даже собранее, чем Кайрон, скорее всего это связано с интегрированной рамой и независимой подвеской всех колес. В общем, еду и наслаждаюсь, сидишь высоко, глядишь далеко, зеркала огромные, все электрическое. Вплоть до складывания зеркал, вот только дождь на улице и в заднее стекло ничего не видно, попытался полить на него омывайкой и почистить дворником… тишина. Причем на стекло брызгает, на фары тоже брызгает (для фар, кстати, отдельная кнопка омывайки, а не вместе с лобовухой, жидкость экономит изрядно), а на заднее стекло не льет. Решил остановиться, долить жидкость, т.к. лампочка омываки уже загорелась (тоже полезный индикатор). Купил канистру жидкости, вылил ее всю, пять литров вошло легко, но на заднее стекло так и не полилось… Быстрое изучение инструкции выявило, что для заднего стекла жидкость заливается в отдельный бачок, расположенный в задней двери, минут 15 искали, где горловина, на рисунке вообще непонятно, а оказалась в нише, где убраны подголовники третьего ряда сидений. Без инструкции или подсказки в жизни бы не нашел.

В движении все же выявился один недостаток, который не был обнаружен при тестовой поездки, а именно небольшой гул заднего редуктора, не сильный, но заметный, еще один аргумент, что при покупке надо выезжать на трассу и тестить на скорости, слушать, не гудит ли чего, не ведет ли т.д. В городском цикле вообще не слышно. В плане держания дороги все отлично, едет прямо без уходов с траектории, ускоряется хорошо, мощности 3,5 литров GDI хватает с лихвой. Что особенно понравилось, можно спокойно ехать на полном приводе по любому покрытию, при этом очень хорошая управляемость, нет валкости и избыточных кренов. В данном случае, я думаю, стоит отдать должное европейской настройке шасси, в американских Монтериках пружины намного мягче, соответственно езда более вальяжная и мягкая, но и управление соответственно более размытое.

С постановкой на учет проблем не было, все номера отлично читаются и без изъянов. Например, когда я продавал Кайрон, у меня в сервисе 40 минут пытались подлезть и очистить номер двигателя, который находится в таком месте, где «Макар телят не пас», благо сейчас вроде отменили процедуру сверки номеров двигателя, только VIN на кузове.

В общем, первым делом, с чего я решил начать — это загнать его на мойку и провести полный цикл очистки и отмывки от прежнего хозяина. Заказал практически все пункты, которые были в прейскуранте автомойки (химчистку салона, потолка, кондиционер кожи, пылесос всего, пластик, фары, диски и т.д., ну и мойку, конечно). Делали долго, несколько часов. Пришел забирать, первым делом спросили, что я курил в салоне, они втроем оттирали потолок, несколько раз наносили химию. Я сказал, что у меня афроамериканские корни, и кумар в салоне неотъемлемая часть жизни. Но в любом случае после всех чисток в салоне стало посвежее, правда, на кузове на солнышке проявились мелкие царапинки от веточек. Понимаю, что большинство читателей отзыва все же ожидают увидеть в нем не хвалебную оду из разряда «Народ, я на Паджеро. Машина СУПЕР!!! На дороге все уступают, никакая сволочь не подрезает… Езжу там, где трактора вязнут. Девчонки ведутся, пачками садятся, влазит 15 штук и т.д.», а все же хотят прочитать о нюансах эксплуатации, слабых и сильных местах модели. На этом и остановлюсь.

Первым делом загнал авто в сервиз, ремонт и покраску заднего бампера и замены лобового стекла. Лобовое взял не оригинал, оно в 3 раза дешевле, отличие только в отсутствии подогрева зоны дворников (который на Кайроне не проявил себя как полезная опция), и самое неприятное — отсутствие кронштейна для зеркала заднего вида. Который пришлось срезать со старого стекла и клеить специальным клеем на новое, хорошо, что вовремя уточнили по этому вопросу и не выбросили старое стекло вместе с кронштейном. Вдобавок ко всему сделал механическую полировку кузова и фар. Когда пришел за авто, не узнал. На солнце вся блестит «горит, неугасимым огнем», фары прозрачные как новые, за исключением противотуманок, тоже одна из болезней Паджериков (да и не только) — это трещина на туманках. Скорее всего, на нагретые фары попадает вода и они трескаются, все работает, горит, но периодически в них скапливается влага. Не страшно, но неприятно. В общем, визуально авто стало как только что из салона, и я решил, что пришло время загнать заняться ее техническим состоянием. Поменять все масла, фильтра и проверить все узлы и агрегаты. Почти на каждом сервисе, каждый «уважающий» себя механик считал своим долгом высказать опасение по поводу двигателя GDI, типа очень капризный и ненадежный. Но истина на самом деле такова: да, система этого двигателя по сути разработка концерна Митсубиси и имеет непосредственный впрыск топлива, по типу дизельных двигателей, в связи с чем и болезни схожи форсунки, ТНВД (Топливный Насос Высокого Давления) и все отсюда вытекающее. Т.е. особое внимание нужно уделять качеству топлива, по сути своей двигатель надежен, если его заправлять хорошим топливом. В моем случае, двигатель работал ровно, с характерным для GDI звуком, без ошибок и копоти, надеюсь, что его старались кормить хорошим топливом и я был нацелен продолжать эту традицию. Заглянув вперед, отмечу, что для данного двигателя (как в общем-то для многих двигателей большого объема) считается нормой эксплуатационный расход масла, я доливал примерно литр на 7-8 тыс. км. В инструкции пишут, что допустимый расход до 3 литров на 10 000 км. (не точно, по памяти, могу ошибаться). В общем, рекомендация одна, заливать хорошее топливо, своевременно менять масло и следить за уровнем, и будет вам счастье, не так страшен GDI, как его малютка.

По АКПП без нареканий, трансмиссия без нареканий. Хотя был один нюанс, не подающийся объяснению, о котором так же упоминается в инструкции по эксплуатации (типа может такое быть, в норме) — бывали моменты, когда во время долгой езды на полном приводе начинал мигать на панели значок дифференциала, на изображенной машинке, при этом никаких изменений в движении не замечалось. После остановки и перезапуска авто все гасло.

По ходовой у Паджеро есть слабые места, в виде ступичных подшипников, которые меняются только в сборе со ступицей. Причем если выходит из строя один, то можно смело менять все сразу, а не ждать следующего, в крайней мере парами. Я в конечном итоге поменял обе пары. Цену сейчас не помню, брал не оригинал, но хорошие около 7-8 тысяч за один, Китай стоил около 5, оригинал около 12-15 тысяч. При замене проблема только в закисании, всех болтиков и гаечек, вообще по непонятным причинам, очень часто встречаются отзывы Паджероводов по закисшим болтам регулировки развала и т.д. В моем случае все было не так критично, но один суппорт пришлось перебирать с заменой ремкомлекта и поршня, т.к. начал клинить и раскалять диск. После замены ступичных подшипников, замены всех масел, переборки суппорта, авто побежало тише и даже как-то легче, мне показалось даже расход упал, с 18-20 до 17-19, в смешанном режиме.

Продолжение следует, в следующей части небольшой лифт (замена пружин) и т. д. Если будут пожелания и вопросы — пишите, включу в продолжение.

Подводим итоги

Итак, мы выяснили, что собой представляет двигатель с непосредственным впрыском. Как видите, мотор GDI имеет как ряд положительных, так и отрицательных сторон. Стоит ли приобретать себе такой автомобиль? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Да, эти моторы более мощные, экологичные и расходуют меньше топлива. В то же время не каждый сервис берется за их обслуживание, а стоимость ремонта всегда будет существенной. Нужно постоянно заправляться на проверенных АЗС, чтобы твердые частицы не забили тонкие полости насоса высокого давления. Поэтому эксплуатация автомобилей с двигателем GDI целесообразна только в крупных городах, где есть качественные АЗС и специализированные мастерские. В остальных случаях содержание такого автомобиля будет проблемным.

Стоит ли покупать?

Конечно, двигатели с непосредственным впрыском имеют более высокую мощность и тягу, а также способны обеспечивать экономию топлива. Однако у них есть существенные минусы, которые связаны с надёжностью и требованиями к качеству топлива. Поэтому их эксплуатация в российских условиях может приводить к частым дорогостоящим ремонтам. Но в последнее время в продаже появились автомобили, которые прошли специальную адаптацию.

Они могут заправляться обычным бензином, продающимся на российских заправках, не создавая угрозу больших материальных затрат. Их преимущества не столь значительны, но даже адаптированные моторы с непосредственным впрыском позволяют экономить немало топлива, получая при этом лучшие динамические параметры.

Очистка двигателя GDI | Honest-1 Auto Care North Richland Hills

30 000 миль Очистка двигателя GDI

Бензиновый непосредственный впрыск или GDI быстро внедряется в автомобильной промышленности за последние несколько лет вместо систем многоточечного впрыска топлива из-за преимуществ в топливной экономичности и сниженного расхода топлива. уровни выбросов. Многие из лучших новых двигателей включают GDI, чтобы увидеть экономию до 35%, снижение расхода топлива, снижение выбросов на 20% и увеличение мощности на 10%. Однако теперь, когда GDI используется в двигателях уже несколько лет, производители двигателей видят проблемы, вызванные этими системами, а также множество фактов и вымыслов, связанных с тем, почему эти проблемы существуют и как их решить.

Проблемы с GDI

Наиболее известная проблема прямого впрыска заключается в том, что форсунка расположена за клапаном, а не перед клапаном, поэтому у вас нет той механической очистки задней стороны впускного клапана, которую вы бы при многоточечном впрыске.Эти капли масла и небольшое количество пыли и грязи проходят через впускные отверстия, которые покрыты липким маслом и создают слой налета, который становится все толще и толще и толще.

Многие думают, что когда ваш клапан открыт и свежий воздух проходит через него, это то, что охлаждает клапан. Ваш клапан действительно охлаждается, когда он контактирует с седлом посредством теплопередачи. Водяные рубашки вокруг седла вытягивают BTU из клапана. Эти клапаны нагреваются, поэтому, когда капли масла проходят через впускное отверстие и проходят через головку блока цилиндров, они прилипают к задней стороне впускного клапана.
Когда углерод накапливается на задней стороне клапанов, он действует как изолятор, не позволяя клапану должным образом остыть, когда он соприкасается с седлом. Это приводит к тому, что клапаны нагреваются докрасна, а головки клапанов выскакивают, что приводит к падению клапана в цилиндре. Даже если клапаны не выскакивают, накопление будет продолжать увеличиваться до тех пор, пока клапаны не перестанут правильно садиться, что приведет к падению давления в цилиндре, снижению эффективности, пропускам зажигания и плохому прогоранию. Проблемы ухудшаются в геометрической прогрессии по мере увеличения накопления.Чем больше отложений, тем горячее становятся клапаны, и больше углерода и масла прилипает к существующим отложениям, что приводит к постоянно ухудшающемуся циклу.

Решения по техническому обслуживанию GDI

Углерод начинает накапливаться через 5000 миль. Мы видели выход из строя двигателей GDI из-за этого накопления до 60 000 миль. В этот момент единственным решением будет разобрать верхнюю часть двигателя, снять все клапаны, очистить их пескоструйной очисткой с помощью специального абразивного материала, обработать все форсунки, а затем снова собрать двигатель.
Чтобы справиться с этим скоплением, требуется служба индукции GDI. При этом используется определенное химическое вещество, наносимое с помощью специальной машины, которая испаряет чистящее средство. Этот пар попадает в систему впуска воздуха автомобиля при работающем двигателе. Пар проходит через камеру впуска воздуха, через все поверхности и над каждым из клапанов, пока не воспламенится в камере сгорания. Этот химический туман расщепляет углерод и мусор так же, как стоматолог удаляет налет с ваших зубов.Второй химикат добавляется в топливный бак. Это работает для обработки оставшихся частей топливной системы, удаления остаточных отложений, смягченных предыдущими этапами очистки, и будет продолжаться до следующей заправки топливом.

---

Это до и после Kia Sorrento 2015 года с пробегом всего 57 000 миль. Автомобиль был в отличной форме, но клиент никогда не проводил техническое обслуживание GDI, и двигатель в конечном итоге вышел из строя.

 

Двигатели GDI и нагарообразование

Топливные присадки и детергенты в бензине не помогают предотвратить нагар на впускных клапанах двигателя GDI. CRC GDI IVD Intake Valve and Turbo Cleaner специально разработан для безопасного разрушения углеродистых отложений, не вызывая отрыва больших кусков и потенциального повреждения двигателя.

Стенограмма:
Мы создали эту программу, чтобы помочь вам лучше обслуживать своих клиентов с бензиновыми двигателями с непосредственным впрыском. У двигателей GDI есть проблема, которая может серьезно повлиять на производительность автомобиля вашего клиента и экономию топлива, но решение является быстрым и простым для вас и доступным для них. Чтобы пройти через программу, используйте кнопки навигации в правом нижнем углу и следите за парой быстрых викторин по пути.Давайте начнем.

За последнее десятилетие бензиновые двигатели с непосредственным впрыском стали чрезвычайно популярны как у отечественных, так и у импортных автопроизводителей. По сравнению с обычным впрыском топлива, GDI может обеспечить улучшенную топливную экономичность, большую мощность от двигателей меньшего размера и снижение выбросов при низкой нагрузке. Это здорово, но популярность движков GDI вернула старую проблему с обслуживанием; Углеродные отложения, которые могут лишить водителей лошадиных сил, расхода бензина и плавной работы. Так почему же в двигателях GDI образуются нагары и как вы можете помочь своим клиентам? Давайте посмотрим.

Обычный многоточечный впрыск топлива впрыскивает топливо во впускной тракт или порт цилиндра под низким давлением. При непосредственном впрыске бензина или GDI топливная магистраль Common Rail впрыскивает газ под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра. Улучшения в мощности и топливной экономичности обусловлены чрезвычайно точным контролем, который двигатели GDI имеют над количеством подаваемого топлива и моментом впрыска. Топливо и синхронизация регулируются несколько раз в секунду в зависимости от нагрузки на двигатель. Кроме того, некоторые двигатели GDI работают с полным впуском воздуха без воздушной дроссельной заслонки, что еще больше повышает эффективность и снижает потери при прокачке поршня. Вместо дроссельной заслонки, которая ограничивает подачу входящего воздуха, скорость двигателя контролируется ECU и EMS, которые регулируют функцию впрыска топлива и угол опережения зажигания, но, как и во многих технологических достижениях, есть и обратная сторона. Когда обычный многоточечный впрыск топлива впрыскивает топливо во впускной тракт или порт цилиндра, бензин омывает задние стороны клапанов. Современный бензин с его пакетом моющих средств — отличный очиститель. Таким образом, в обычных двигателях бензин обеспечивает чистоту и отсутствие отложений на обратной стороне клапанов, но, поскольку двигатели GDI впрыскивают газ непосредственно в цилиндр, газ никогда не достигает задней части клапанов.Когда топливо больше не омывает впускные клапаны на пути к цилиндру, небольшое количество грязи из всасываемого воздуха и отработанного углерода из системы вдыхания картера накапливаются и пригорают на стенках впуска. В результате на клапанах, головках цилиндров и форсунках образуются нагары, и тут-то и начинаются проблемы. Со временем нагар на впускных клапанах уменьшает поток воздуха в цилиндры, что снижает крутящий момент и мощность, а также снижает расход топлива. Нагар на цилиндре в головке цилиндра может вызвать преждевременное зажигание, затрудненный запуск и грубую работу на холостом ходу, а также загрязнение свечей зажигания и коды пропусков зажигания.Накопление может стать настолько сильным, что кусочки углерода могут отколоться и прожечь дыру в каталитическом нейтрализаторе. Многие современные двигатели GDI сталкиваются с двойной проблемой, потому что их регулируемые фазы газораспределения удерживают клапаны открытыми дольше, чтобы максимизировать эффект продувки и минимизировать выбросы, в результате чего клапаны дольше подвергаются воздействию углеродных частиц в цилиндре, что означает большее накопление углерода.

Насколько серьезна проблема углеродистых отложений GDI?

Он большой и становится огромным.Непосредственный впрыск бензина фактически был впервые изобретен в 1902 году французским изобретателем Леоном Левавассером, который также произвел первый в мире двигатель V8, но по состоянию на 2008 год только 2,3% легковых автомобилей использовали двигатели GDI. К 2015 году их число увеличилось до 45%. К 2021 году примерно 80 миллионов автомобилей в США будут оснащены двигателями GDI, а чем больше автомобилей с двигателями GDI, тем больше проблем с обслуживанием, связанных с углеродными отложениями, а это означает, что больше клиентов нуждаются в решении. До недавнего времени удаление нагара на впускных клапанах GDI было сложным и дорогостоящим делом.Трудоемкие процессы, такие как дробеструйная обработка скорлупы грецкого ореха и ручная очистка клапанов, требовали разборки двигателя для доступа к клапанам. Это была тяжелая работа, и многим гонщикам очень трудно было это продать. До того, как двигатели GDI стали популярными, топливные присадки использовались для устранения нагара, но с GDI ни присадки, ни топливо не достигали задней части клапанов. Но у CRC есть доступное решение, с которым ваши клиенты могут легко справиться. Ученые обнаружили, что химический полиэфирамин или ПЭА при применении в высокой концентрации и в правильных условиях может эффективно очищать затвердевшие углеродные отложения с клапанов GDI и других частей двигателя без пескоструйной очистки или какой-либо разборки. Компания CRC использовала это открытие для создания решения по углеродным отложениям GDI, которое позволяет решить проблему быстро, легко и по очень разумной цене.

CRC Впускной клапан и турбоочиститель GDI IVD представляет собой аэрозольный спрей, который наносится через воздухозаборник двигателя или корпус дроссельной заслонки и подается непосредственно на заднюю часть впускных клапанов GDI. Клапан CRC GDI и турбоочиститель содержат самую высокую концентрацию PEA, доступную на рынке, чтобы обеспечить самую быструю и тщательную химическую очистку.Одно применение удаляет до 46% нагара в течение первых 60 минут с возможностью очистки сильно пригоревшего нагара так же, как это происходит. Вы можете спросить: «Это безопасно?» Да Клапан CRC GDI и турбоочиститель безопасны и эффективны для всех газовых двигателей, включая двигатели с турбонаддувом и наддувом. Безопасно использовать каждые 10 000 миль или при каждой замене масла, безопасно использовать для датчиков 02 и каталитических нейтрализаторов, но его нельзя распылять непосредственно на датчик массового расхода воздуха и не следует использовать в дизельных двигателях. Высокие температуры могут привести к прилипанию углерода к турбинам турбокомпрессора, корпусам и перепускным клапанам. Лопасти турбины и сальники хрупкие, и накопление нагара может в конечном итоге привести к значительным повреждениям, но то же действие по очистке, которое удаляет нагар с клапанов и поршней, очищает и крыльчатки турбокомпрессоров на двигателях с турбонаддувом. Клапан CRC GDI и турбоочиститель можно распылять непосредственно через корпус дроссельной заслонки или через воздухозаборник, но, опять же, никогда непосредственно на датчик массового расхода воздуха.

Хорошо, вот несколько реальных результатов независимых лабораторий, которые доказывают эффективную очищающую способность клапана CRC GDI и турбоочистителя.Вот головка блока цилиндров Hyundai Sonata 2011 года до обработки. До обработки углеродистые отложения имеют среднюю толщину 9,89 мм. Вы знаете, что это будет способствовать склонности к преждевременному воспламенению. А вот и та же головка блока цилиндров после часовой обработки клапаном CRC GDI и турбоочистителем. Углеродные отложения почти исчезли. Средняя толщина составляет до 1,5 мм. Отложения уменьшились на 85% после первого часа. А теперь взгляните на впускной клапан от той же Сонаты после первого часа обработки.Депозиты сократились на 24%. Взгляните на эти топливные форсунки также от Sonata 2011 года. Перед обработкой они сильно осаживаются углеродом и поток вокруг отверстия инжектора затруднен. После обработки клапаны выглядят почти как новые. Поток был восстановлен на 100 %, а форма распыления и размер топливных капель снова оптимизированы для повышения экономии топлива.
Вот верхняя часть цилиндра от Cadillac CTS 2009 года. Средняя толщина углеродистых отложений составляет 8,59 мм. После первого часа лечения отложения составили 2.77 мм, уменьшение толщины наплавки на 68 %. Вы можете задаться вопросом, почему эти результаты теста говорят после первого часа. Это связано с тем, что действие очистки от углерода будет продолжаться в течение нескольких дней после обработки во время движения автомобиля. Дополнительный углерод, который был разрыхлен клапаном CRC GDI и турбоочистителем, безопасно удаляется под воздействием тепла и давления при работе двигателя. Взгляните на эти результаты динамометра для VW Passat 1.8 I4 turbo 2015 года. Через два дня после обработки автомобиль показал впечатляющий пиковый прирост мощности в 5,6 л.с., но набрал еще 6 л.с.Пиковое увеличение мощности колеса на 9 лошадиных сил при измерении через восемь дней после лечения. Вот еще один бонус: клапан CRC GDI и турбоочиститель также будут работать для очистки от нагара со свечей зажигания без необходимости их удаления из двигателя. И, наконец, вот доказательство того, что клапан CRC GDI и турбоочиститель действительно работают для турбин. Вот крыльчатка турбины Mini Cooper Countryman 2013 года до обработки, а вот после обработки. Результаты драматичны. Вы можете увидеть все результаты наших тестов на http://crcforshops.ком. Испытания реальны, как и результаты: впускной клапан CRC GDI IVD и турбоочиститель действительно быстро, безопасно и без разборки двигателя удаляют жесткие углеродистые отложения с клапанов, головок поршней, топливных форсунок и впускных коллекторов.

Во-первых, как и в случае с любым продуктом, прочитайте всю этикетку продукта перед использованием, чтобы понять инструкции и правила техники безопасности. Далее прогрейте двигатель. Клапан CRC GDI и турбоочиститель требуют периода прогрева для работы, поэтому лучше начинать с полностью прогретого двигателя.Найдите корпус дроссельной заслонки или воздухозаборник и распылите продукт непосредственно через корпус дроссельной заслонки. Если доступ к корпусу дроссельной заслонки затруднен, распылите жидкость мимо датчика массового расхода воздуха, но не распыляйте в датчик массового расхода воздуха в сборе. Вы также можете снять узел датчика массового расхода воздуха и распылить туда, где установлен датчик. Если автомобиль с турбонаддувом, вы можете снять датчик наддува и напорную трубу и распылить в трубу. Если это проще, вы также можете распылить в вакуумный порт. Поднимите систему распыления двойного действия PermaStraw и зафиксируйте ее на месте.При двигателе, работающем на скорости 2000 об/мин, распыляйте короткими порциями, пока баллончик не опустеет. После того, как канистра опустеет, дайте двигателю 2-3 оборота, но не превышайте 3500 об/мин. Поработайте на холостом ходу в течение одной минуты, затем выключите двигатель, соберите систему впуска воздуха и дайте двигателю прогреться в течение часа. Прогревание имеет решающее значение, поэтому наберитесь терпения и дайте клапану CRC GDI и турбоочистителю сделать свою работу. По истечении часа перезапустите двигатель и двигайтесь со скоростью шоссе не менее 10 минут. И помните, как показали наши тесты, максимальная польза достигается, когда автомобиль регулярно эксплуатируется в течение следующих нескольких дней, поэтому сообщите своему клиенту, что он должен регулярно ездить на автомобиле в течение следующей недели или около того.Если у вас есть автомобиль с сильным нагаром, клапан CRC GDI и турбоочиститель можно использовать даже при последовательной обработке. Просто попросите вашего клиента проехать около тысячи миль перед второй процедурой, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами первой процедуры.

Двигатели

GDI — не единственные двигатели, в которых образуются нагары. Обычные инжекторные и карбюраторные двигатели также могут страдать от нагара. Клапан CRC GDI и турбоочиститель безопасны для использования в двигателях с впрыском топлива во впускной коллектор или карбюраторах.Вы можете наносить продукт так же, как и на двигатель GDI, прямо через воздухозаборник. Для поставщиков автомобильных услуг проблема углеродных отложений GDI означает расширение возможностей обслуживания. Каждый раз, когда клиент приходит для замены масла или планового технического обслуживания, предложите обработку впускным клапаном CRC GDI IVD и турбоочистителем. Это быстро, доступно и имеет реальные преимущества для ваших клиентов. Вы поможете им сохранить расход бензина, мощность и срок службы автомобиля, а также значительно увеличите ваши продажи.

Вот и все. Спасибо, что нашли время, чтобы узнать о впускном клапане CRC GDI IVD и турбоочистителе. Мы надеемся, что вы сделаете это частью вашего регулярного обслуживания клиентов с автомобилями GDI. Мы верим, что они оценят то, что вы предоставили им доступный способ сохранить производительность своего автомобиля и защитить свои инвестиции.

1,6 л, 2,0 л Turbo, 3,3 л, 3,8 л и 5,0 л

Facebook Twitter LinkedIn Reddit

Давно известно, что компания Kia производит высококачественные и надежные силовые агрегаты, в том числе высокотехнологичные двигатели и трансмиссии.

Разработанный в рамках стремления автопроизводителя сократить вредные выбросы CO2, Новейшие двигатели Kia GDI выводят бренд на передовые позиции в области проектирования и управления двигателями, достигая 3, казалось бы, несовместимых целей: снижение выбросов при одновременном увеличении выходной мощности и снижении расхода топлива. .

На рынке США Kia предлагает широкий спектр высокоэффективных двигателей, включая четырехцилиндровые двигатели, двигатели с турбонаддувом, V6 и даже V8.

Все они оснащены системой непосредственного впрыска бензина, разработанной автопроизводителем — технологией GDI, а некоторые из них также оснащены турбокомпрессором для повышения выходной мощности.

Давайте взглянем на список двигателей Kia GDI и их доступность (данные здесь относятся к рынку США и Канады):

1,6-литровый двигатель GDI с четырьмя цилиндрами

• Четырехцилиндровый двигатель GDI с объемом 1,6 л Двигатель мощностью 138 лошадиных сил доступен в 5-дверном хэтчбеке и 4-дверном седане Kia Rio, а также под капотом нового кроссовера Kia Soul.
• Более мощный 1,6-литровый двигатель T-GDI с турбонаддувом развивает мощность 201 л.с. и крутящий момент 195 фунт-футов. @ 1750-4500 об/мин. Он доступен под капотом топовых моделей Forte Koup SX, Forte5 SX и Soul turbo.

2,0-литровый 4-цилиндровый двигатель GDI

• Двигатель объемом 2,0 л доступен в моделях Forte седан, Forte Koup и хэтчбек Forte5. Агрегат выдает 173 лошадиные силы.
• Тот же 2,0-литровый силовой агрегат GDI также доступен для внедорожника Soul CUV, но он немного менее мощный, чем модели Forte. 2,0-литровый агрегат Soul выдает 164 лошадиные силы.
• Kia Sportage предлагает 2,0-литровый 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом, который производит впечатляющие 245 лошадиных сил и 269 фунт-футов!
• Седан Optima с турбонаддувом также может похвастаться 2,0-литровым турбодвигателем T-GDI мощностью 245 л.с.

2,4-литровый 4-цилиндровый двигатель GDI

• Этот двигатель устанавливается под капот базовой модели Sportage и развивает мощность 182 л.с. и крутящий момент 177 фунт-фут.
• Чуть более мощную версию 2,4-литровых агрегатов можно также найти в кроссовере Sorento начального уровня, который предлагает опциональную систему полного привода. Он выдает 191 лошадиную силу.
• Третьим автомобилем Kia, в стандартную комплектацию которого входит 2,4-литровый агрегат GDI, является популярный седан среднего размера Optima! Агрегат выдает 192 лошадиные силы!

Двигатели V6 GDI

• 3,3-литровый двигатель V6 GDI устанавливается под капот седана премиум-класса Kia Cadenza.Модель имеет мощность 293 лошадиных силы и крутящий момент 255 фунт-футов при 5200 об/мин!
• Такой же высокотехнологичный силовой агрегат также продается в недавно выпущенном минивэне Sedona мощностью 276 л.с.
• Для американской версии Kias доступен еще более мощный двигатель V6, в том числе 3,8-литровый двигатель V6, который доступен в роскошном седане K900. Агрегат выдает не менее 311 лошадиных сил!

Топовый двигатель V8

• Это верхушка айсберга в линейке двигателей автопроизводителя, эксклюзивная для нового роскошного седана K900.Это современный двигатель с технологией непосредственного впрыска бензина, мощностью 420 л.с. и крутящим моментом 376 фунт-футов при 5000 об/мин. Он сочетается с 8-ступенчатой ​​автоматической коробкой передач.

Новый 4-цилиндровый двигатель GDI с турбонаддувом от SAIC Motor

Образец цитирования: Сюй З., Пинг Ю., Ченг С., Чжан С. и др., «Новый 4-цилиндровый двигатель GDI с турбонаддувом от SAIC Motor», Технический документ SAE 2020-01-0836, 2020, https://doi.org/10.4271/2020-01-0836.
Download Citation

Author(s): Zheng Xu, YinSheng Ping, Chuanhui Cheng, Xiaomao Zhang, Haiting Yin, WeiJun Li, DongBo Cai, ShaoMing Wang, YanJun Wang, Yang Yang, Yingzhen Wang, YaJun Zhang

Affiliated: SAIC Motor Technical Center

Pages: 14

Event: WCX SAE World Congress Experience

ISSN: 0148-7191

e-ISSN: 2688-3627

Benefits of T GDI Engines

Automakers are making the shift.

За последнее десятилетие вы, несомненно, заметили значительный сдвиг на рынке двигателей T/GDI (с непосредственным впрыском газа и турбонаддувом с непосредственным впрыском газа). Согласно IHS, ведущему источнику данных о регистрации автомобилей в США, в 2016 году в США было зарегистрировано 25,5 млн легковых автомобилей, оснащенных этой инновационной технологией двигателей. Каким бы удивительным ни было это число, волна только начинается. Фактически, IHS прогнозирует, что к 2024 году 8 из 10 автомобилей, произведенных в Америке, будут оснащены двигателями T/GDI.

В чем причина изменений?

Чтобы соответствовать жестким нормативным требованиям, а также потребительскому спросу на большую эффективность и лучшую производительность, все больше и больше автопроизводителей выбирают эти меньшие и более легкие двигатели T/GDI. Их рабочие характеристики действительно впечатляют: 4-цилиндровый двигатель T/GDI способен генерировать тот же уровень крутящего момента, что и его 6-цилиндровый аналог с впрыском топлива через порт (PFI). Однако за всю эту мощность приходится платить: более жесткая среда двигателя.На самом деле, слово «суровый» может быть недостаточно суровым, учитывая жестокие условия, создаваемые более высоким давлением в цилиндре, более низкими рабочими скоростями и более высокими устойчивыми температурами по сравнению с двигателями PFI.

Для достижения большей мощности и степени сжатия эти двигатели уменьшенного размера работают путем распыления топлива непосредственно в цилиндр двигателя, обеспечивая охлаждающий эффект. Охлаждающий эффект позволяет двигателю развивать более высокую степень сжатия и больший крутящий момент, что приводит к большей эффективности использования топлива.Автопроизводители дополнительно объединили турбокомпрессоры с двигателями с непосредственным впрыском газа (поставив букву T в T/GDI) для рекуперации энергии, которая в противном случае теряется через выхлопные системы, для достижения еще большей эффективности использования топлива.

Наряду с этими кардинальными изменениями в конструкции двигателей, в отрасли наблюдается аналогичный скачок вперед в технологии моторных масел, который помогает реализовать все преимущества двигателей T/GDI и способствует большей экономии топлива. «Это достигается с помощью новой технологии присадок к моторным маслам, разработанной специально для суровых условий эксплуатации и уникальных требований к производительности двигателей T/GDI», — говорит Гейб Роадс, менеджер по глобальному бизнесу легковых автомобилей Lubrizol.«Сегодняшние новые моторные масла с более низкой вязкостью и более высокими эксплуатационными характеристиками основаны на передовых химических присадках, позволяющих использовать двигатели T/GDI без ущерба для фундаментальной способности масел очищать и защищать».

Более суровые условия эксплуатации требуют большего от моторного масла.

Хотя двигатель T/GDI создает огромную мощность более эффективно, он также может создавать потенциально вредные условия. Во-первых, это проблема повышенного содержания сажи и разбавления топлива из-за изменений впрыска и сгорания.Эта новая форма сажи в двигателях T/GDI может вызвать быстрое увеличение вязкости масла, в то время как изменение впрыска может увеличить разжижение топлива, что может ускорить износ. Эти более сложные условия требуют более эффективных смазочных материалов с лучшими очищающими и противоизносными свойствами, а также улучшенным контролем окисления.

Ускоренный износ цепи — еще одна распространенная проблема, вызванная уникальными условиями двигателя T/GDI. Хотя некоторый износ цепи ГРМ со временем является нормальным явлением, он может происходить гораздо быстрее и преждевременно в двигателях T/GDI без моторных масел, специально разработанных для его предотвращения.

Хотя эти проблемы с двигателем T/GDI, безусловно, заслуживают внимания, в настоящее время наиболее важной проблемой является LSPI или преждевременное зажигание на низких оборотах. Благодаря более высокому давлению в цилиндрах и низким рабочим оборотам двигатель T/GDI создает среду, в которой более вероятно неконтролируемое сгорание (или LSPI) до воспламенения топливно-воздушной смеси от свечи зажигания. Роудс отмечает: «Владельцы транспортных средств сталкиваются со всем, от того, что кажется традиционным «стуком» двигателя (ущерб от которого часто накапливается со временем) до внезапного отказа двигателя — единичного катастрофического события сгорания, в результате которого автомобиль остается на обочине и нуждается в ремонте. новый двигатель.LSPI отличается высокой степенью непредсказуемости. «Во многих случаях, — предупреждает Роудс, — перед катастрофическим событием вообще не предупреждают».

Требуется подходящее масло.

Эти проблемы вполне реальны и ежедневно влияют на работу двигателя T/GDI в транспортных средствах от побережья до побережья. При всей распространенности проблемы уровень осведомленности автомобилистов низок. К счастью, проверенное решение также существует. «Мы тесно сотрудничали с OEM-производителями, чтобы разработать аддитивную технологию специально для минимизации LSPI и преждевременного износа цепи», — говорит Роудс.«Одной из отличительных особенностей этой новой технологии является проверенная защита LSPI на протяжении всего интервала замены масла, что будет привлекательным для потребителей».

Чтобы потребителям было проще выбирать моторные масла, разработанные специально для двигателей T/GDI, отрасль недавно утвердила новую категорию SN PLUS. Потребители должны ожидать, что продукты, соответствующие этой новой категории, появятся в продаже где-то в 2018 году. «Любой, у кого есть автомобиль с T/GDI, может чувствовать себя гораздо увереннее, используя только моторные масла SN PLUS», — говорит Роадс.«Потребители также, вероятно, увидят более высокие розничные и сервисные цены на эти моторные масла, разработанные специально для сложных условий эксплуатации двигателей T/GDI».

В наши дни использование правильных жидкостей в правильных двигателях важнее, чем когда-либо. «Негативные последствия эксплуатации двигателя T/GDI с неподходящим маслом, как это видно на примере LSPI, могут быть намного хуже, чем просто доплатить несколько долларов за замену масла», — заключает Роудс. «Если это двигатель T/GDI, убедитесь, что ваша смазка имеет обозначение SN PLUS на этикетке, как только она станет доступной.

Прямой впрыск Против. Обычный впрыск

Двигатели GDI

GDI, также известный как прямой впрыск бензина, представляет собой тип впрыска топлива, при котором бензин под высоким давлением впрыскивается прямо в камеру сгорания каждого цилиндра. Для сравнения, традиционный впрыск топлива через порт впрыскивает бензин во впуск под низким давлением.

Как работает прямой впрыск бензина?

Бензиновые двигатели с непосредственным впрыском работают путем подачи бензина под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания.Это значительно точнее, чем карбюраторы или предыдущие системы впрыска топлива.

История двигателей GDI

В 1925 году был разработан первый двигатель GDI для использования в двигателях некоторых грузовиков. позже, в 1950-х годах, несколько немецких автомобилей использовали механическую систему GDI Bosch, но эта технология использовалась редко, пока Mitsubishi не разработала электронную систему GDI для серийных автомобилей в 1996 году. производители установили GDI.

Преимущества двигателей GDI

BMW GDI, Фото TON1 ~ Commonswiki, CC By-SA 3.0, через Wikimedia Commons

1. Эффективность

Из-за прямого впрыска сгорание становится более эффективным благодаря контролю количества, времени и схемы подачи бензина в цилиндр. Эта точность увеличивает мощность двигателя при уменьшении размера двигателя.

2. Экономичность и мощность

Непосредственный впрыск способствует лучшему сгоранию, что снижает расход топлива, экономит деньги и сводит к минимуму воздействие на окружающую среду, а также снижает температуру цилиндров. Более низкие температуры улучшают степень сжатия, обеспечивая большую мощность и экономичность при том же количестве топлива. Некоторые производители заявляют, что двигатели GDI могут развивать крутящий момент на 50% больше, при этом экономия топлива снижается на 15%.

Источник: Netcarshow.com

Недостатки двигателя GDI

На дороге было несколько серьезных препятствий. Отложения на впускных клапанах двигателей GDI были обычным явлением. Мы перечислили основные недостатки GDI:

1. Нагарообразование

Мощность двигателя GDI — палка о двух концах. Хотя вы получаете много преимуществ от GDI, накопление нагара может лишить вас всех преимуществ, связанных с ним. с этим типом двигателя. Поскольку двигатели GDI закачивают газ непосредственно в цилиндр, грязь из всасываемого воздуха и сажа от продувки скапливаются на стенках впускного коллектора.

Нагар. фото Стива Палланте/euromotive.ca

В результате накопления углерода поток воздуха в цилиндры уменьшается, и вы теряете крутящий момент и эффективность использования топлива, которые являются преимуществами, которые GDI был разработан для обеспечения в первое место.

2. Большая нагрузка на поршневые кольца

Для работы обычных топливных форсунок обычно требуется давление топлива от 46 до 65 psi .Для сравнения, топливным форсункам GDI потребуется давление не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм . Форсунки распыляют под таким высоким давлением, что часть бензина может быть выброшена из камеры сгорания.

Источник: cartreatments.com

Обслуживание двигателей GDI

Если вы являетесь владельцем двигателя GDI (KIA, HYUND) любые потенциальные серьезные проблемы с вашим двигателем:

• В то время как автомобили с GDI требуют обслуживания каждые от 20 до 40 000 миль , надлежащее техническое обслуживание между ними поможет уменьшить накопление углерода.

• Масло следует заменять с периодичностью, рекомендованной производителем, и использовать предписанное масло для оптимальной работы впускных клапанов.

• Заменяйте свечи зажигания при установленном пробеге, чтобы ограничить количество несгоревшего топлива в камере сгорания.

• Используйте топливо премиум-класса с дополнительными моющими средствами Для поддержания чистоты деталей двигателя и отсутствия отложений.

• Используйте средство для очистки топливной системы, чтобы поддерживать систему GDi в хорошем рабочем состоянии.

Тонкий баланс: RelaDyne

Поскольку рынок автомобилей с более низким расходом топлива продолжает расти, новейшие и передовые технологии бензиновых двигателей с непосредственным впрыском (GDI) постепенно становятся стандартным выбором двигателей для производителей оригинального оборудования (OEM). По мере того, как двигатели GDI становятся все более и более популярными, ранее распространенные двигатели с впрыском топлива через порт постепенно теряют свою популярность, и эксперты подозревают, что почти 39 процентов всех легковых автомобилей будут производиться с использованием двигателя GDI к 2020 году.

Как работают двигатели GDI

Топливная эффективность двигателя GDI обусловлена ​​тем, что это двигатель меньшего размера. Чтобы достичь эквивалентной мощности более крупных двигателей PFI, двигатели GDI работают путем распыления топлива непосредственно в цилиндр двигателя, обеспечивая охлаждающий эффект. Это позволяет двигателю развивать более высокую степень сжатия и более высокий крутящий момент, что непосредственно приводит к повышению эффективности использования топлива. Этот процесс также аналогичен в бензиновых двигателях с турбонаддувом и непосредственным впрыском (TGDI), поэтому потребности в их обслуживании одинаковы.

Мощность двигателя GDI для его размера создает более экстремальные условия, где тонкий баланс долговечности и защиты от смазочных материалов имеет важное значение для его здоровья и жизненного цикла.

Что это означает для владельцев автомобилей с двигателями Quick Lubes и GDI?

Итак, что это означает для вас как автомобильного установщика или потребителя? Наши методы обслуживания автомобилей с двигателем GDI должны отличаться от методов обслуживания двигателей PFI, чтобы удовлетворить потребности этого небольшого, более мощного и, следовательно, более требовательного к техническому обслуживанию двигателя.

Хотя техническое обслуживание требует больше времени и энергии, производительность и топливная экономичность двигателей GDI оправдывают дополнительные усилия. Отсутствие надлежащего ухода может иметь разрушительные последствия для срока службы двигателя и общей производительности автомобиля.

Риски ненадлежащего ухода за двигателями GDI

Не принимая всерьез рекомендации OEM при уходе за двигателями GDI, вы можете в одиночку настроить эти автомобили на быстрый путь для решения многих проблем с эксплуатацией и производительностью, таких как:

Катастрофические повреждения от детонации, вызванные предварительным зажиганием на низкой скорости (LSPI)
Ускоренный износ цепи ГРМ
Отложения в турбокомпрессоре и окисление масла, вызывающие отказ двигателя

Чтобы удовлетворить эти новые потребности в обслуживании, RelaDyne использовала масла DuraMAX с продуктами Wynn’s Preventative and Maintenance, чтобы создать трехэтапное решение по уходу за двигателями GDI.

Трехэтапное решение

1. Очиститель масляной системы

Очиститель масляной системы

успешно растворяет и суспендирует отложения моторного масла по всему двигателю и обеспечивает смазку и дополнительную защиту от износа в процессе очистки.

2. Полностью синтетические моторные масла DuraMAX dexos1® Gen 2

Эти полностью синтетические моторные масла премиум-класса являются лучшей защитой для ваших двигателей GDI и TGDI, обеспечивая превосходную производительность и оптимальный срок службы.

3. Очиститель топливной системы

Очиститель топливной системы

особенно важен для двигателей, работающих на этаноле и с впрыском топлива, которые склонны к более быстрому образованию вредных отложений. Мощные моющие средства и растворители в очистителях топливной системы растворяют топливо и нагар на топливных форсунках, впускных клапанах, карбюраторе и камерах сгорания.