GDI двигатель что это такое?

Создано: 01 июля 2018
Просмотров: 514

gdi dvigatel chto eto takoe

Двигатель GDI по своему строению похож и на бензиновый и на дизельный мотор. Все цилиндры обладают свечей и форсункой, а горючее поступает с помощью ТНВД, давление при этом составляет 5 МПа. Форсунка создает два разных режима впрыска горючего.


Двигатель GDI имеет 3 режима работы

Режимы работы зависят от того, в каком стиле происходит езда.

  • Бедная смесь включается в работу когда нагрузка маленькая, при этом скорость составляет не более 120 км/ч. В таком режиме горючее попадает в цилиндр почти как у дизеля, когда наступает завершение такта сжатия.
  • Таким образом самое обогащенное горючим облако попадает к свече и удачно поджигается, воспламеняя бедную смесь. Получится, что мотор будет стабильно работать даже с бедной смесью.
  • Стехиометрическая смесь применяется когда движение в городе интенсивное, во время езды на повышенных скоростях и обгонах. Она воспламеняется легко. Впрыскивается топливо на такте впуска, за это отвечает конический факел, затем происходит распыление в цилиндре и начинается испарение, охлаждаеющее поступающий воздух. Этот процесс снижает риск детонации и образования калильного зажигания.

GDI может реализовать и другой режим работы двигателя. Он дает возможность повышения крутящего момента мотора в тот момент, когда движение происходит на низких оборотах, но педаль газа резко приводится в действие. Если мотор работает на небольших оборотах и в него резко поступает обогащенная смесь, то риск детонации увеличивается. Из-за этого впрыску нужно пройти две фазы.

Маленький объем горючего подается в цилиндр и он охлаждает поступающий в цилиндр воздух. В это время цилиндр заполнится самой бедной смесью (около 60:1), в ней детонация не возможна. Потом, в завершении сжатия, подается горючее, оно делает смесь богатой, ее соотношение равняется - 12:1. Здесь для детонации просто нет времени.

В результате степень сжатия поднялась и составляет от 12 до 12,5, мотор стабильно функционирует используя бедную смесь. При сравнении бензинового мотора с GDI, то последний более экономичен в расходе горючего на 10%, а отдача по мощности увеличивается на 10%.


Отличие GDI мотора от обычного

Для объяснения отличий двигателя GDI, обладающий непосредственным впрыском, ознакомимся с работой обычных силовых агрегатов, которым нужна диагностика двигателя в проверенном автосервисе.

Как работают двигатели?

Для сгорания топлива требуется воздух в определенном объеме, он нужен чтобы обеспечить полное сгорание горючего. Это будет стехиометрический объем.

К примеру, для бензина наилучшая топливная смесь имеет соотношение 14,7:1, это означает, что на 1 грамм горючего требуется 14,7 грамма воздуха.

Если воздуха будет больше необходимого количества, то это будет бедная смесь, а если меньше - богатая.


Бедная смесь редко воспламеняется, а богатая выбрасывает несгоревший бензин через выхлопную трубу

Воздух также необходим для создания высокого давления в цилиндре до воспламенения топливной смеси, это влияет на отдачу мотора. Полезно обеспечить наибольший объем воздуха в цилиндре при впуске, это создаст высокое давление. Теперь нужно разобраться в экономичности дизельного двигателя.


У дизельных моторов при такте впуска в цилиндр попадает чистый воздух

С помощью поршня и высокого давления он сжимается и нагревается. В завершении сжатия подается горючее, а повышенные давление и температура обеспечивают самовоспламенение. В цилиндре дизельного мотора давление значительно больше, чем в бензиновом: оптимальная степень сжатия для дизельного мотора - 18, а для бензина - около 12. От величины давления в цилиндре зависит отдача силового агрегата.

Осуществлялись попытки увеличить степень сжатия для мотора, работающего на бензине, но 12 - это предел, детонация и калильное зажигание не дают возможности сделать больше.

Детонация — это сгорание горючего с увеличенной скоростью в удаленных от свечей местах, в следствии возникает резкий перегрев и увеличивается нагрузка на детали силового агрегата. Стук может свидетельствовать о детонации. Как сигнал о калильном зажигании служит ускоренное (когда искры еще нет) воспламенение топливной смеси, происходит это из-за перегрева частей камеры сгорания.

При длительной работе мотора с этими неблагоприятными явлениями он быстро проявит неполадки в работе. Они происходят из-за возникновения больших температур и давления. Для избежания детонации двигатели, у которых высокое сжатие, нужно заправлять горючим высокого качества (например, АИ-98), а при превышении степени сжатия значением 12 такого топлива будет мало.

Плюс: экономия топлива двигателей GDI

Чтобы сделать бензиновый мотор более экономичным и увеличить его мощность, потребуется полностью исключить вероятность детонации и научить его работать от бедной смеси. Такое осуществить было бы возможным, если бы бензин напрямую попадал в цилиндр, как у двигателей GDI.