Что такое двигатели прямого впрыска?

Двигатель - одна из важнейших частей любого транспортного средства. Существует ряд типов двигателей, которые обладают уникальными характеристиками для автомобилей. Один из вариантов - двигатель с прямым впрыском.

Двигатели с прямым впрыском становятся все более популярными благодаря своей способности помогать автомобилям поддерживать более высокую топливную экономичность. Технология прямого впрыска помогает оптимизировать бензиновые двигатели, чтобы они сжигали топливо более эффективно, используя разные коллекторы для воздуха и бензина.

Хотите узнать больше о том, как работают эти двигатели и какие преимущества они предлагают? Продолжайте читать.

Что такое прямой впрыск бензина (GDI)?

Прямой впрыск бензина (GDI) - это тип впрыска топлива, при котором топливо под высоким давлением подается непосредственно в цилиндры двигателя.

Традиционные системы впрыска через порт или корпус дроссельной заслонки подают топливо во впускной канал над впускным клапаном. В двигателях с портом или корпусом дроссельной заслонки воздух смешивается с топливом во впускном канале, и смесь поступает в цилиндр через впускной клапан.

Двигатели с прямым впрыском могут работать с гораздо меньшим количеством топлива, чем традиционный впрыск топлива, что снижает выбросы и увеличивает экономию топлива. Модуль управления двигателем (ЕСМ) выбирает соотношение топлива и воздуха, чтобы двигатели работали эффективно в любых ситуациях.

Хотя дизельные двигатели с прямым впрыском являются обычным явлением, эта технология для бензиновых двигателей является относительно новой. Помимо повышения топливной экономичности, прямой впрыск позволяет использовать более высокую степень сжатия, чем обычно, что увеличивает мощность.

Как работает прямой впрыск

В двигателях с прямым впрыском используются два топливных насоса, насос низкого давления и насос высокого давления. Насос низкого давления перекачивает топливо из бака через топливный фильтр в насос высокого давления.

Распределительный вал двигателя приводит в действие насос высокого давления, обеспечивая давление топлива до 2500 фунтов силы на квадратный дюйм (PSI). Это топливо под высоким давлением проходит через топливные магистрали и непосредственно в цилиндры двигателя через топливные форсунки специальной конструкции. Во время нормальной работы двигателя давление в цилиндре достаточно высокое. Топливный насос высокого давления преодолевает давление в цилиндре, позволяя проникать мелкодисперсному топливу.

Двигатели с прямым впрыском физически отличаются от двигателей с левым впрыском или дроссельной заслонкой. Для топливной форсунки существует дополнительная точка доступа к цилиндру. В двигателях GDI также используются топливная рампа высокого давления и топливный насос высокого давления, а также соответствующие предохранительные клапаны высокого давления на случай неисправности.

Преимущества прямого впрыска

Использование двигателя с прямым впрыском дает множество преимуществ, в том числе:

• Более легкий холодный запуск
• Повышенная экономия топлива и снижение выбросов за счет лучшего распыления топлива.
• Хорошо работает с гибким топливом E85, которое представляет собой высококачественную комбинацию этанола и бензина.
• Уменьшение турбонаддува для двигателей с турбонаддувом.
• Топливо действует как охлаждающая жидкость, обеспечивая более высокую степень сжатия.

Недостатки прямого впрыска

У двигателей с прямым впрыском также есть несколько недостатков:

• Более грязные впускные клапаны (через них не течет топливо, чтобы они оставались чистыми).
• Труднее увеличить расход топлива для высокопроизводительных приложений.
• Разработан для давления топлива, но не для большого расхода.
• Может не хватать мощности и эффективности при высоких оборотах.
• Более продвинутый по сравнению с обычным инжекторным двигателем, что требует более сложного ремонта и затрат во время установки.

Режимы прямого впрыска

Есть несколько основных методов, используемых для создания распределения топлива по камерам сгорания в двигателе с прямым впрыском. Эти режимы GDI:

• По стене: Система с направлением по стенке размещает инжектор под углом между впускными клапанами и имеет характерную форму поршня, которая направляет топливо к свече зажигания. При впрыске купол поршня специальной формы отклоняет топливную смесь в сторону свечи зажигания. Затем поршень способствует дальнейшему продвижению горючей смеси к свече зажигания.

• Направляемые распылением: Эта система размещает инжектор по центру в верхней части камеры сгорания рядом со свечой зажигания и распыляет топливо прямо вниз и поперек свечи. Такая конструкция, как правило, более эффективна, чем системы со стенками, поскольку топливо разбрызгивается прямо на свечу зажигания, а не вдоль днища поршня.

Двойное впрыскивание

Некоторые производители используют двойной впрыск, который представляет собой смесь прямого и портового впрыска. Комбинация позволяет преодолеть некоторые проблемы, связанные с прямым впрыском, в частности, грязные впускные клапаны и проблемы эффективности при высоких оборотах. В двигателях с двойным впрыском блок управления двигателем определяет, какие форсунки использовать в зависимости от требований двигателя.

Обучение работе с двигателями с прямым впрыском в UTI

Производители автомобилей постоянно адаптируются к меняющимся нормам выбросов. Двигатели GDI становятся все более и более распространенными на рынке, и возможность их диагностики и ремонта никуда не денется.

Не так давно непосредственный впрыск под высоким давлением применялся только в автомобилях высокого класса, но двигатели GDI быстро становятся нормой в автомобильной промышленности.

Вы можете научиться работать с двигателями GDI, а также с другими основными типами двигателей на курсе обслуживания и ремонта автомобильных двигателей, который является частью программы автомобильных технологий Универсального технического института (UTI). Эта программа помогает подготовить студентов к получению практического опыта и образования, которые им необходимы для карьеры в автомобильной промышленности. ¹

Программа доступна в 11 кампусах по всей стране. Уроки начинаются каждые три-шесть недель, чтобы вы могли быстрее начать свою карьеру. Чтобы узнать больше, посетите страницу нашей программы и запросите информацию, чтобы связаться с представителем приемной комиссии сегодня.