Двигатели gdi плюсы и минусы: Преимущества и недостатки двигателей GDI, TCI, FSI

плюсы и минусы, отзывы специалистов

От Masterweb

20.05.2018 23:00

Автомобильная промышленность развивается огромными темпами. Еще не так давно производители выпускали карбюраторные моторы. Затем постепенно начал реализовываться инжекторный впрыск – сначала моноинжектор, а затем полноценный распределенный. Но это далеко не вершина технологий. Сейчас в продаже имеются бензиновые автомобили с непосредственным впрыском. Под их капотом находится GDI двигатель. Что это такое и в чем особенности системы? Рассмотрим в нашей сегодняшней статье.

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.

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.

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.

«Кадиллак» GDI

В двигателях американского производства применены пьезофорсунки с особым напылением. Так, если мотор будет работать длительное время на бензине с высоким содержанием серы, данное напыление может разрушаться. Это приводит к необходимости дорогостоящего ремонта. Стоимость восстановления составляет порядка полутора тысяч долларов.

«Лексус» и «Тойота»

Двигатели этих автомобилей имеют проблемы с двухступенчатым насосом. Он приводится в действие от распределительного вала, и в данном насосе ломаются клапаны. В итоге бензин начинает поступать в картер двигателя, смешиваясь с маслом. Это однозначно приводит к износу всех трущихся пар в двигателе.

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.

О проблемах с запчастями

Нужно отметить, что детали на данные моторы не так широко распространены в России. Поэтому в случае поломки нередко владельцам приходится ждать по две-три недели, пока придут запчасти. Вдобавок, их цена отнюдь не маленькая. А производить какие-либо ремонтные работы с ним самостоятельно не получится. Система имеет сложное устройство и требует наличия опыта.

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.

Двигатель GDI: плюсы и минусы выбора

Аббревиатура двигателя «GDI» (Gasoline Direct Injection) подразумевает под собой непосредственное введение топлива в цилиндры мотора (бензинового двигателя).

Именно компания GDI стала первым производителем, начавшим выпуск силовых установок с подобной системой впускания топливной жидкости. Данный тип двигателя заслужил достаточно неоднозначный ряд отзывов, поэтому стоит разобрать этот вопрос подробнее.

Как правило, стандартный инжекторный двигатель, использующий коллекторный способ смесеобразования, вводит в цилиндр цельную бензовоздушную смесь. Подобное смешение горючего и воздуха проистекает во впускной трубе (коллекторе), где находятся механический распылитель (форсунки), управляемые электроникой. В двигателе GDI форсунка обращена к камере сгорания, поэтому впускные клапаны подают только воздух, а непосредственно, смесеобразование происходит в цилиндрах.

Система GDI управляется электронным устройством, наделенным специальным программным обеспечением, которое рассчитано на определенное количество рабочих циклов. Также, с целью получения наиболее совершенных условий смесеобразования в конструкции применяются «вихревые» форсунки, подающие топливную смесь внутрь в качестве тонкодисперсного вещества. Также двигатель оснащен двухступенчатой системой подачи топливной жидкости.

Двигатели GDI отличаются своей экономичностью, отвечают высоким стандартам экологичности.

История развития двигателей GDI

Впервые система непосредственного впрыска топлива стала применяться на двигателях данной модели, которые устанавливались на автомобили известных компаний Mercedes и Mitsubishi в середине ХХ столетия. В дальнейшем и другие крупные автомобильные компании (такие как Toyota, Nissan, Volkswagen, Honda) стали использовать двигатели системы GDI.

Комплектующие GDI двигателя:

1. ТНВД (топливный насос высокого давления)
2. Предохранительный клапан (трубопроводная арматура)
3. КВД (камера высокого давления) с регулятором давления топлива.
4. Механический распылитель.
5. ПЛК (программный логический контроллер)
6. Клапан для поддержания среды давления.
7. Фильтрующий элемент (фильтр ультратонкой очистки)
8. Насос низкого давления.
9. ВД-датчик (датчик высокого давления)
10. Топливная рампа.

Преимущества системы GDI

Возможность работать на обедненной смеси, при условии отсутствия больших нагрузок, а также пониженный расход топлива при эксплуатации в разных циклах (городской, смешанный). При длительной работе устройства на холостом ходу трата топлива снижается на 20-25%. Но при быстром движении двигатель будет требовать такое же количество горючего, сколько силовая установка с распределенным введением топлива.

Преимуществом двигателя можно назвать также процесс образования смеси, происходящего в камере сгорания, благодаря чему и осуществляется экономичный расход горючего, малая токсичность выхлопных газов. Изменение образования смеси дает повышенную мощность тяги на 15-20%. Снижена возможность поломки двигателя в результате забивания масляных клапанов продуктами сгорания.

Недостатки системы GDI

Сложная система впуска принципиально схожа с дизельной силовой установкой в состав которой входит также ТНВД. Использование подобных устройств приводит к тому, что система GDI делается очень восприимчивой к качеству горючего. Минусы заключаются в возможных частых сбоях работы мотора, особенно при заправке топливом низкого качества.

GDI-двигатели плохо поддаются ремонту, по сравнению с устройствами со стандартным распределением впрыскивания топлива. Недостаток также заключается в малой распространенности запасных частей к подобным двигателям, их ожидание может занимать до 2-3 недель.

Выводы

Двигатели GDI обладают высоким уровнем мощности и тяги, они обеспечивают экономию горючего, но при этом очень требовательны к качеству горючего, поэтому их эксплуатация в условиях российских дорог может повлечь за собой постоянный ремонт, который отличается своей дороговизной. Однако, сейчас имеются в продаже автомобили которые прошли адаптацию: заправляются бензином, реализующимся на заправках России, что не создает высоких материальных трат.

Преимущества и недостатки двигателя GDI

ПОИСК В ЭТОМ БЛОГЕ

Преимущества и недостатки двигателя GDI

В GDI система впрыска топлива напрямую впрыскивает бензин в камеру сгорания. GDI — это усовершенствованная система впрыска для бензиновых двигателей, которая благодаря высокому рабочему давлению и многоточечному впрыску в сочетании с турбонагнетателем позволяет уменьшить размеры двигателя. GDI улучшил характеристики и значительно снизил расход топлива и выбросы. Давайте подробно рассмотрим плюсы и минусы движка GDI в этой статье.

Преимущества бензинового двигателя с непосредственным впрыском:

• Увеличьте мощность, используя меньше топлива.
• Допускают очень бедные топливные смеси (40:1) при небольшой нагрузке.
• Экономия топлива на 15–20 % выше по сравнению с системами MPFI.
Двигатели
• GDI могут выдерживать более высокие степени статического сжатия.
• Повышение эффективности сгорания и мощности.
Двигатели
• GDI производят больше лошадиных сил, чем системы MPFI.

Недостатки бензинового двигателя с непосредственным впрыском:

• В бензиновом двигателе с непосредственным впрыском топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания в слой нагара на впускном клапане. Поскольку отложения накапливаются на поверхности клапана, они могут препятствовать уплотнению впускных клапанов, вызывая утечку компрессии и потерю мощности.
• Тяжелые скопления нагара на впускных клапанах также могут ограничивать поток воздуха, снижать мощность двигателя на высоких оборотах и ​​вызывать снижение расхода топлива и производительности.
• Если двигатель оснащен турбонагнетателем, существует вероятность того, что нагар может повредить ребра турбины в турбонагнетателе.
• Из-за впрыска дизельного топлива у топлива меньше времени для смешивания с поступающим воздухом, прежде чем оно воспламенится.

Новое сообщение Старый пост Дом

• Полый вал и сплошной вал

  Полый вал содержит одинаковое количество материала на всех концах, если полый и сплошной вал имеют одинаковый вес, тогда как в таком случае…

• Разница между ЧПУ и VMC

  Полная форма ЧПУ

  — это компьютерное числовое управление, а полная форма VMC — вертикальный обрабатывающий центр. ЧПУ — это машина, а VMC — всего лишь часть этой машины.

• Разница между ЧПУ и DNC

  Основное различие между ЧПУ и DNC заключается в том, что ЧПУ передает машинные инструкции, а DNC управляет распределением информации…

• Преимущества и недостатки заклепочных соединений

  Заклепка представляет собой цилиндрическое механическое соединение с головкой. Он используется в качестве члена совместной структуры. Это неразъемное соединение, которое…

• Преимущества и недостатки жидкого топлива

  Жидкое топливо — это горючие или генерирующие энергию молекулы, которые можно использовать для генерирования механической энергии, обычно генерируя кине…

• Преимущества и недостатки системы автоматической коробки передач

  Автоматическая коробка передач, также называемая полностью автоматической коробкой передач, представляет собой полностью автоматизированную коробку передач, которая автоматически изменяет передаточное число в зависимости от скорости передачи. ..

• Что такое развал и развал | Определение | Эффект

  Определение: Схождение — это величина, на которую передние колеса установлены ближе друг к другу спереди, чем сзади, когда автомобиль…

• Преимущества и недостатки твердого топлива

  Твердое топливо – это различные формы твердого материала, которые можно сжигать для высвобождения энергии, обеспечивая тепло и свет в процессе…

• Преимущества и недостатки системы впрыска топлива

  Система впрыска топлива является наиболее важным компонентом в работе двигателей CI. Система впрыска должна выполнять важную функцию…

Бензиновый непосредственный впрыск – BG Products, Inc.

Давным-давно, когда
Бензиновый непосредственный впрыск (GDI) впервые был использован в 1925 году на двигателе Hesselman. Йонас Хессельман спроектировал двигатель так, чтобы он запускался на бензине, а затем переключался на дизельное топливо или керосин. Но в 1952 году компания Bosch разработала первую автомобильную систему прямого впрыска, которая фактически работала на бензине. Mercedes Benz не сильно отставал в 1955 с первым спортивным автомобилем с непосредственным впрыском топлива 300SL.

Из-за его высокой стоимости немногие автопроизводители приняли GDI для использования в автомобилях массового рынка. GDI как бы исчез с автомобильной сцены до своего возвращения в конце 90-х годов в моделях Mitsubishi, Toyota, Nissan и Renault. В течение 2000-х годов многие автопроизводители, такие как Ford, Volkswagen, GM и BMW, начали отдавать предпочтение двигателю с непосредственным впрыском из-за его значительных конструктивных преимуществ.

А как насчет сегодняшнего двигателя GDI? Добавьте к этому гибкий запас топлива, сверхвысокую мощность (SHO), 3,5-литровый двигатель EcoBoost® V6 с двойным турбонаддувом, и вы получите Ford 2009 года.Модель Таурус GDI.

GDI по сравнению с непрямым впрыском
Сегодня большинство двигателей с впрыском топлива используют непрямой впрыск топлива, который предварительно смешивает топливо и воздух во впускном коллекторе. Однако при непосредственном впрыске воздух по-прежнему поступает в цилиндр из впускного коллектора, но топливо впрыскивается в цилиндр отдельно.

Известно, что GDI является более дорогой системой, так какова же ее ценность по сравнению с непрямым впрыском? Взгляните на эти преимущества.

Преимущества перед непрямым впрыском:

• • Лучше MPG
  • Более бедные топливные смеси
  • Высокая выходная мощность
  • Точно контролируемые уровни выбросов
  • Более агрессивные кривые опережения зажигания
  • Точный контроль количества топлива и моментов впрыска
  • Отсутствие дроссельных потерь в двигателях без дроссельной заслонки

Недостатков у системы GDI немного, но они могут иметь катастрофические последствия, если за ними не следить.

Недостатки:

• • Резкое снижение эффективности из-за отложений на поверхности поршня
  • Дополнительные отложения на впускных каналах и клапанах
  • Коды пропусков зажигания при малом пробеге

Эти недостатки открывают возможности для BG. Мы обнаружили, что регулярное техническое обслуживание с использованием продуктов BG может свести эти проблемы к минимуму.

Будущее GDI
В 2009 модельном году GM предлагает двигатели с непосредственным впрыском топлива для 10 моделей в Северной Америке и 18 во всем мире. В 2010 модельном году GM будет использовать двигатели с непосредственным впрыском топлива для 38 моделей автомобилей по всему миру, из них 18 моделей только для Северной Америки. В следующие пять лет Ford планирует выпускать не менее 500 000 автомобилей в год с двигателями GTDI, то есть бензиновыми двигателями с турбонаддувом и непосредственным впрыском. CSM Worldwide, глобальная автомобильная прогнозирующая и консультационная фирма, оценивает, что к 2013 году технология GDI будет использоваться в 21% новых бензиновых двигателей автомобилей европейского производства. CSM также прогнозирует, что продажи автомобилей с газовыми двигателями с непосредственным впрыском вырастут до 5,1 миллиона к 2014 году.