Gdi-двигун: пристрій і особливості

Відео: Теорія ДВС: Принцип роботи двигуна з наддувом, Частина 1 - основи

GDI-двигун відноситься до агрегатів з прямим уприскуванням палива, в яких горюча суміш проникає не у впускний колектор, а відразу в циліндри ДВС. На даний момент такими силовими установками укомплектовуються автомобілі японського виробництва. Зокрема, це «Тойота», «Ніссан» і «Мітсубісі».

GDI-двигуни та пристрій

Отже, давайте розберемо конструктивні особливості даного агрегату. Як ми вже відзначили, GDI-двигун має систему прямого впорскування палива в циліндри, що дозволило істотно скоротити середній витрати палива до 20-30 відсотків. Також даний агрегат відрізняється тим, що при малих і середніх навантаженнях в ньому відбувається пошарове сумішоутворення. В даному випадку паливо надходить в циліндр двигуна GDI з тиском близько 100 атмосфер, внаслідок чого воно не встигає насититися киснем. Для порівняння, в звичайних інжекторних двигунах спалахування палива відбувається під тиском 3 атм. Через це частина бензину залишається у свічки запалювання, причому точно в момент іскроутворення.

Відео: Піднімаємо тиск палива GDI

Коли дана кількість палива потрапляє під впускний колектор, воно рівномірно заповнює весь його обсяг, тим самим швидко випаровуючись і утворюючи бідну суміш. В такому випадку бензин без проникнення кисню не горітиме, і більша його частина просто вилітає в трубу. Зазвичай в таких випадках на інжекторних автомобілях перегрівається мотор, а на свічках утворюється білий нагар. Що ж відбувається з GDI-двигуном? У нього не утворюється такий нагар, оскільки в його конструкції відсутня дросельна заслінка. Вона, в свою чергу, захоплює повітря зовні і доставляє його в циліндр (перед цим відбувається приготування паливно-повітряної суміші). При цьому мотор не витрачає свою потужність на всмоктування повітря, а це, як правило, мінус 3-5 кінських сил. Також двигун 18 GDI відрізняється своїм високим рівнем стиснення, яке досягається за рахунок тієї ж відсутньої дросельної заслінки.

Варто відзначити, що на стінках циліндра під час горіння палива утворюється рівномірний шар кисню, за рахунок чого суміш швидко запалюється і призводить в дію поршень. А як працює GDI-двигун при максимальних навантаженнях? Якщо в перших двох випадках застосовується принцип пошарового сумішоутворення, то при повних навантаженнях такого немає. Паливо в даному випадку потрапляє в циліндр в більшій кількості, а не як раніше, через що збільшується його витрата і рівень концентрації шкідливих речовин у відпрацьованих газах на виході. З цієї причини всі сучасні двигуни GDI оснащуються додатковими форсунками на впускному колекторі. Вони дозволяють зменшити витрати палива до рівня звичайних автомобілів з інжекторним установками. Таким чином, на максимальних навантаженнях він споживає однакову кількість палива і видає відповідну потужність, як і звичайні інжекторні мотори.

Як визначити це зусилля?

Як правило, максимальне навантаження на GDI-двигун починається тільки з швидкості 120 кілометрів на годину, тому в більшості випадків агрегат економічно поглинає паливо.