В чем преимущества непосредственного впрыска топлива?

В настоящее время конструкторские бюро производителей автомобилей усиленно работают над тем, чтобы создать такие силовые установки, которые будут потреблять как можно меньше топлива и при этом выбрасывать в атмосферу как можно меньше вредных веществ. 

При этом разработчикам нужно добиться того, чтобы при этом было как можно меньше влияние на рабочие параметры. Мы говорим мощности и крутящем моменте. То есть перед производителями стоит задача получить мотор экономичный и в то же время мощный. 

Чтобы понять, о чем идет речь, нам предстоит разобраться с тем, что значит непосредственный впрыск топлива, а также дать ответы на некоторые связанные с этим вопросы.

В чем суть такой системы? Она сводится к тому, что раздельно в цилиндры подаются компоненты горючей смеси – бензина и воздуха. Принцип функционирования данной системы очень напоминает работу дизельных установок, в которых образование смеси производится в камерах сгорания. 

В чем отличие от распределенного впрыска?

Нередко, когда приводятся двигательные характеристики, то видишь такие аббревиатуры, как MPI и GDI. Конечно, об этом можно спросить консультанта, который работает в автосалоне. Этим же можно поинтересоваться у знакомого автослесаря. 

И они, конечно, без доли сомнения скажут, что впрыск топлива напрямую — это лучшее, что удалось придумать за последние годы. Специалисты также скажут, что про распределенный впрыск (MPI) нужно забыть. Он ведь устарел. Как говорится, это уже прошлый век. 

- РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ

Систему разработали в те времена, когда появились первые инжекторы. Принцип работы заключается в том, что ТВС готовится прямо во впускном коллекторе. Иначе говоря, где будут расположены форсунки, будет определено в коллекторе. При открытии дроссельной заслонки во впускной коллектор также поступает воздух. 

Именно так и образуется смесь. Потом она отправляется к цилиндрам сквозь клапана. Это возможно за счет разреженности, которая получается при движении поршня. 

- НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ

Когда это решение используется, то образование смеси происходит в самом цилиндре. Форсунки расположены в блоке двигателя. Одна форсунка приходится на один цилиндр. Именно в него и поступает топливо.

Принципы функционирования – факторы определяющие, когда мы говорим про достоинства и недостатки каждой из систем. MPI более простые и надежные. 

Как устроена система GDI

GDI включает в себя топливный насос высокого давления, рампу и механизм, который отвечает за регулировку давления смеси. В ее составе также система датчиков (ВД, входные датчики), клапан предохранения, форсунки, блок управления. 

На ТНВД возложена основная работа. Это подача бензина на форсунки при высоком давлении. Оно варьируется от трех до одиннадцати мегапаскалей. И предоставляет возможность двигателю внутреннего сгорания «трудиться», не зная перебоев. В ТНВД может быть один плунжер. Их может быть и несколько. И они приводят в работу распределительный вал. 

Рампа нужна для того, чтобы осуществлялась доставка бензина к форсункам для поддержки давление топливного контура. Он предназначен для защиты топливной смеси от избыточного давления, которое появляется, как только ТС воспламеняется и сильно расширяется.

Форсунки впрыскивают бензин, принимаемый камерой сгорания. И после этого начинается образование топливно-воздушной смеси. Как правило, механизм который напрямую ведет управление подачей топлива, имеет блок управления, датчики входа, исполняющие механизмы. 

Как действует система GDI

Самый главный компонент системы – это ТНВД. При помощи топливного насоса высокого давления бензин отправляется в рампу. Конструктивно он бывает совершенно разным. Это зависит от того, кто является производителем. Насосы различаются в основном количеством плунжеров. Он бывает только один. Но их может быть и несколько. 

Привод работает, используя распределительные валы. Также в системе предусмотрены клапаны, которые предотвращают давление в топливной смеси больше, чем установлено пределами. Преимущественно регулировка давления осуществляется по нескольким точкам. Скажем, при выходе топлива из ТНВД, данную функцию берет на себя регулятор, который входит в его состав.

А еще в нем предусмотрен клапан предохранения (ПК). Его функция в том, чтобы контролировать давление. С помощью ПК можно отследить давление рампы. С помощью насоса, который качает топливо из бака, с применением магистрали НД, осуществляется его подача на ТНВД. Перед этим бензин проходит через фильтр, который выполняет его тонкую очистку и удаляет большие фракции. 

С использованием плунжеров создается топливное давление. Его диапазон – 3-11 мегапаскалей. Затем бензин через магистрали ВД попадает в рампу, которая занимается его распределением на форсунки. 

Определяется, когда произойдет впрыск, как много для этого понадобится бензина и даже метод, с помощью которого произойдет распыление. Если на ТНВД поступает объем бензина, который выше необходимого уровня, то клапан предохранения отправляет его обратно в бак. Также бензин сбрасывается тогда, когда уровень давления в рампе становится больше. Этим занимается ПК.

Достоинства и недостатки системы

Главный недостаток систем, использующих GDI, — это снижение надежности в целом. Даже при маленьком сбое или выходе из строя какого-то компонента возможно неправильное поведение двигателя. Он может заглохнуть или работать не на полную мощность, показывать на приборе ошибку и пр.

Еще один большой недостаток – данная система очень дорогая. Систему непросто эксплуатировать. Ведь приходится следить за всеми компонентами GDI, за питанием, зажиганием, электроникой. Данной системе необходимо лишь самое качественное топливо. И это отпугивает многих из тех, кто рассматривают возможность купить автомобиль с GDI.

Ведь тот, кто покупает машину с такой системой, должен будет выбирать, где заправляться. Дешевое топливо для GDI не подходит. 

Еще один недостаток GDI в том, что обслуживание его, как и покупка запчастей, обходится дорого. Технология производства таких запасных частей сложная. И это сказывается на себестоимости продукции. Также эти системы требуют высокого качества масел, фильтров и расходных запчастей. 

Однако достоинства GDI сполна перекрывают все эти недостатки. Двигатели, использующие ее, самые технологичные. У них маленькая масса. Им нужно немного топлива.

Однако обо всех этих достоинствах можно говорить только тогда, когда владелец четырехколесной собственности будет тщательно обслуживать его и привлекать к этому опытных мастеров. Напоминаем, что двигатели с GDI очень сложны в устройстве.