GDI – инновационная система впрыскивания топлива
Статьи и обзоры

GDI – инновационная система впрыскивания топлива

Современные автомобили, помимо выполнения своих основных функций, также должны удовлетворять экологическим требованиям и иметь низкий расход горючего. В этой статье мы поговорим о инновационной топливной системе впрыскивания GDI.

Как работает мотор автомобиля, и на каком топливе?

Двигатель внутреннего сгорания преобразует энергию, выделяемую при сгорании топлива, во вращающий момент, распределяемый по колесам. Топливо не воспламеняется само по себе, для этого необходимо обеспечить обязательные условия.

Первое условие – сформировать топливовоздушную смесь. Чистый бензин в цилиндре никогда не сможет воспламениться. Горение – это разновидность процесса окисления, из школьного курса химии известно, что для этого необходим кислород. Поэтому, чтобы топливо горело в цилиндрах, необходимо к нему добавить воздух. Для полного окисления одной части бензина необходимо 14,7 части воздуха. Такая смесь носит название стехиометрической. Она имеет соотношение воздуха к бензину 14,7:1.

Если количество воздуха непропорционально большое, значит, смесь обеднена, наоборот – обогащена. При использовании чрезмерно бедной топливной смеси, мощность двигателя снижается, а из-за слишком богатой возрастает расход топлива, и мы видим нагар на рабочих механизмах, таких как клапаны, свечи зажигания, выхлопная система.

Воздух в смеси выполняет и дополнительную функцию – повышает давление в цилиндре. В качестве топлива для работы мотора применяют дизельное топливо, бензин или газ. Двигатель, который работает на дизеле, способен выдавать ту же мощность, что и бензиновые аналоги, при меньшем расходе топлива.

Почему дизель экономичнее

В бензиновом движке на впускном этапе в цилиндр передается уже готовая топливовоздушная смесь. Она воспламеняется от маленькой искорки на электродах свечи зажигания. В дизельных моторах дело обстоит иначе. В момент запуска в него попадает воздух. Из предмета физики в школе вспоминаем, что при уменьшении объема и росте давления повышается температура газа. В конце такта сжатия в цилиндр с помощью форсунки доставляется горючее в состоянии очень мелкого аэрозоля, практически тумана.

Когда дизель попадает в цилиндр с большим давлением и температурой, он самовоспламеняется. Степень сжатия в современных моторах на бензиновом топливе порядка 12 (против 18 у дизельного). И этот показатель остается на таком уровне уже долгие годы. Так получилось из-за паразитных явлений детонации. Кроме того, помехой становится и калильное зажигание, эти процессы могут привести к повреждению и даже уничтожению двигателя.

Если поднимать степень сжатия, обеднять ТВС и впрыскивать ее прямо в цилиндр, расход топлива снизится. Эта идея и привела к появлению системы впрыскивания GDI.

Особенности GDI двигателей

Двигатели такого типа работают на бензине и при этом имеют в конструкции свечи зажигания. Топливо подается напрямую в цилиндр с использованием форсунок под давлением 5 МПа. При работе на малой нагрузке в двигатель доставляется обедненная смесь.

Система зажигания необходима для облегчения ее воспламенения. Благодаря этому двигатель способен функционировать даже на смесях с соотношением воздушных масс к топливу 40:1. Когда водитель меняет манеру вождения на более агрессивную, в цилиндр поступает смесь топлива уже со стехиометрическим соотношением составляющих, и проблем с ее самовоспламенением не возникает.

Особенности топливной системы впрыскивания GDI двигателей

Если автомобиль двигается на низких оборотах, и водитель внезапно утапливает педаль газа в пол, в двигатель моментально поступает обогащенная смесь, в этом случае возникает риск детонации. Это состояние резкого сгорания топлива в дальних от центра точках цилиндра, что плохо влияет на конструкцию в целом. Проявляется детонация посторонними звенящими звуками при работе двигателя.

Чтобы уменьшить вероятность детонации, применяется способ плавного впрыскивания топлива. Сначала, на этапе сжатия через форсунку в цилиндр поступает мало горючего. При таком отношении количества топлива к воздуху образуется очень бедная смесь. Она воспламеняется с помощью свечи зажигания.

Детонационные процессы не происходят, и в мотор через инжектор поступает еще порция топлива. Результирующее соотношение становится обогащенным – 12:1. Детонация не происходит, потому что процессы первичного и окончательного впрыска разнесены таким образом, что на нее просто не остается времени.

Как мы экономим топливо, применяя GDI?

В результате впрыскивания топлива прямо в цилиндр при спокойной езде бензин экономится, поскольку работает на обедненной смеси. А повышенная степень сжатия приводит к росту мощности ДВС и облегчает воспламенение ТВС в ЦПГ. Мы получаем хорошую работу ДВС на смесях с малым содержанием топлива и экономим 10% топлива, а с помощью впрыска топлива небольшими порциями в активной фазе работы получаем еще 10%.

 

Рейтинг

Ваш комментарий

Войдите, чтобы написать комментарий

Войти Создать аккаунт

Рекомендации по теме

Читайте также

Советские автомобили, которые мы так и не увидели
Статьи и обзоры

Советские автомобили, которые мы так и не увидели

Большинство из этих машин так и остались в единственном экземпляре, наработками отечественных конструкторов, концептами, прототипами. Некоторые были для своего времени прорывом в автомобильном строении. Но они (по разным причинам) так и не увидели свет... Итак, что бы мы могли увидеть на дорогах СССР?
История появления «итальянки» в СССР - ВАЗ-2101
Статьи и обзоры

История появления «итальянки» в СССР - ВАЗ-2101

Конец 60-х годов, провальные титанические стройки, никому не нужные повороты рек вспять, направо и налево, сумасшедшие расходы на космос и вооружение, экономика страны дышала на ладан. И тут появился ВАЗ 2101. Чудо советской техники. Как такое могло случиться?
Аккумуляторные батареи – что это такое? Устройство современного аккумулятора.
Статьи и обзоры

Аккумуляторные батареи – что это такое? Устройство современного аккумулятора.

Понятие аккумулятора Под понятием аккумуляторы подразумеваются химические источники. Только они с обратимыми процессами. Ведь у них есть возможность как передавать энергию, превращая химический вид энергии в электрический, так и скапливать ее, превращая электроэнергию в химический вид энергии. Поэтому в устройстве аккумуляторов есть способность периодически, то разряжаться, передавая электроэнергию, то заряжаться...
Skoda Rapid – достойный представитель чешского рода
Статьи и обзоры

Skoda Rapid – достойный представитель чешского рода

В сегменте класса B Skoda Rapid является лидером. Этот статус модели обеспечили умные решения концепции Simply Clever, а также грамотная организация пространства в салоне, повышенный комфорт и просторный багажник. С момента прихода на российский рынок этот лифтбек сразу снискал популярность у потребителя и теперь после обновления готов заслуженно претендовать на...
Почему автомобиль ГАЗ-М20 назвали «Победой»?
Статьи и обзоры

Почему автомобиль ГАЗ-М20 назвали «Победой»?

Этот автомобиль уже практически невозможно повстречать на улицах наших городов. Но если увидеть его в транспортном потоке, то, наверное, любой по силуэту сможет определить его марку. Когда-то для нашей страны название этого автомобиля стало настоящим символом победы над фашистской Германией. Рассказ пойдет о модели ГАЗ М20 «Победа».
Альтернативные источники топлива для автомобиля
Статьи и обзоры

Альтернативные источники топлива для автомобиля

В повседневной жизни мы привыкли видеть двигатели внутреннего сгорания на бензине или дизельном топливе. Но многие из вас даже не задумывались о том что эти виды топлива являются не единственными, с помощью которых можно заставить автомобиль передвигаться и в этой статье мы рассмотрим альтернативные источники топлива для передвижения автомобиля. Электромобиль...
Тест-драйв BMW X6: верность традициям
Статьи и обзоры

Тест-драйв BMW X6: верность традициям

Когда в 2008 году на рынок вышел BMW X6, на модель обрушился шквал критики. Больше всего злые языки упоминали дизайн – странный, а порой и откровенно спорный. Получили свое и маркетологи, говорившие, что BMW X6 – родоначальник класса sport activity coupe. Автомобиль нарекли купе-кроссовером за сочетание полного привода, высокого дорожного...
Обивка салона автомобиля. Ткань или кожа?
Статьи и обзоры

Обивка салона автомобиля. Ткань или кожа?

Удобство и качество обивки салона автомобиля - важные составляющие комфорта водителя. Какой же материал использовать для обивки? Ткань или кожу? На некоторых транспортных средствах с более низкой ценой, таких как Nissan Versa и Toyota Corolla, вы автоматически выбираете ткань, так как выбор кожаной обивки недоступен по умолчанию. Водителям определенных классовых...
Правила дорожного этикета
Статьи и обзоры

Правила дорожного этикета

Манера езды и правила хорошего тона не прописываются в правилах дорожного движения и не в каких других документах. Но тем не менее такие правила существуют. Их никто не выдумывал, а образовались они сами по себе в обществе. Они являются частью дорожного движения без которой никуда. За такого рода правила никто...
Какую сигнализацию лучше поставить на автомобиль
Статьи и обзоры

Какую сигнализацию лучше поставить на автомобиль

Когда-то давно автомобиль считался все-таки роскошью, а не средством передвижения. А уж тем более был роскошью заветный черненький брелок, нажимая на кнопки которого можно было услышать громкий и мелодичный звук и подмигивание своей машины. Однако это было давно. Сейчас хорошая сигнализация – это жизненно важная необходимость для всех нынешних автомобилистов,...
Автоподставы - как не стать жертвой мошенников?
Статьи и обзоры

Автоподставы - как не стать жертвой мошенников?

В наше время автомошенников достаточно на дорогах нашей страны и попасть на так называемую уловку может любой из нас. Но тут даже при том, что они постоянно разрабатывают новые стратегии обмана, все ровно можно найти и выделить характерные их черты. Как происходят автоподставы на дорогах Вот, к примеру стандартный метод...
Как преодолеть страх вождения автомобиля
Статьи и обзоры

Как преодолеть страх вождения автомобиля

В нынешнее время мы все куда-то спешим, едем. Огромную часть своего времени проводим в дороге. Чтобы не толпиться в автобусах и маршрутках, не тратиться на такси и всегда оставаться мобильным, многие задумываются о приобретении собственного автомобиля. И вот уже занятия в автошколе окончены, права получены, транспортное средство куплено, а ездить...