Двигатели митсубиси gdi какие объемы
Двигатели митсубиси gdi какие объемы
В принципе, это планировалось — сделать такую «информашку», но позже. Однако — писем много, спрашивают. Вот и решил с сегодняшнего дня начать выкладывать накопившиеся осцилограммы. Как говорится: «по просьбе трудящихся».
Итак, начнем?
двигатель GDI — 4G64, установленный на Mitsubishi — Chariot выпуска 2000 года: управление дроссельной заслонкой
Увеличение на этом снимке большое, а на самом деле, при развертке в 50msделение, сигнал этот выглядит таким образом
. на котором практически ничего разглядеть невозможно.
Здесь можно посмотреть
4 управляющих сигнала, так, как они выглядят на мониторе : красный и синий — управление дроссельной заслонкой, желтый — сигнал датчика числа оборотов коленвала, голубой — сигнал датчика числа оборотов распредвала.
Тонкостей и нюансов в этом двигателе достаточно, что бы сломать голову.
Например, чего стоит только понимание алгоритма работы узла дроссельной заслонки : как при включении, а особенно при выключении зажигания ECU проводит проверку работоспособности узла дроссельной заслонки, для чего в определенное время, с определенной скоростью, на определенный угол двигает саму заслонку, контролируя правильность ее перемещения при помощи TPS. В случае, если «проверка не удалась», то возможны два варианта «развития событий» :
— ECU на определенное время отключает управление дроссельной заслонкой с кодом неисправности №.
— ECU переходит на режим работы «по умолчанию» с кодом неисправности №. при этом дроссельная заслонка работает «вполсилы». До мастерской доехать возможно.
На этом двигателе СЭВТ (система электронного впрыска топлива), уже можно считать «продвинутой», потому что даже при такой «неисправности», как «нехватка поступающего во впускной коллектор ( и в двигатель, естественно) воздуха», ECU «выдает» свой, определенный код неисправности.
При этом двигатель по «команде» ECU переходит на режим работы
«по умолчанию» , но в этом режиме автомобилю, скорее всего, даже до мастерской добраться будет затруднительно : двигатель «колотит» и впечатление такое, что он вот-вот «рассыпется» (как будто изнутри его «раздирают» какие-то силы в противоположных направлениях).
Была возможность «проимитировать» практически все коды неисправностей, которые есть у данного двигателя.
И что можно сказать : это самые «непонятные», ни с чем не схожие неисправности, совершенно не похожие на неисправности «обычного» двигателя. Например, такая вот неисправность, как «снижение расчетного давления топливного насоса высокого давления». В зависимости от того, насколько именно будет снижено это давление ( насколько силЕн внутренний износ прецизионных деталей ), и внешние признаки неисправности могут быть совершенно разными. Свечи зажигания могут быть как и «черно-черными», так и «светло-светлыми». Ну и так далее.
Почему не рекомендуется запускать двигатель системы GDI с «плохим» или «подразряженным» аккумулятором :
Вот здесь можно посмотреть осцилограмму
датчика числа оборотов коленвала.
Вы видите, что сигнал датчика «развезен» по времени, что, несомненно, оказывает свое отрицательное влияние на запуск двигателя — широту импульса форсунок. Двигатель при таком аккумуляторе может не запуститься, потому что свечи зажигания будут мгновенно залиты топливом. И потом можно крутить стартером до умопомрачения.
А вот на этой осцилограмме
— аккумулятор вполне хороший, двигатель «схватил» сразу же.
Основные отслеживаемые параметры СЭВТ
— датчик кислорода — напряжение, mv
— Air Flow sensor — частота, Гц
— Air temperature sensor — градусы Цельсия
— TPS (sub) — напряжение, mv
— напряжение АКБ, вольт
— сигнал датчика детонации
— датчик температуры двигателя, градусы Цельсия
— давление во впускном коллекторе, Kpa
— TPS, контакт IDL, «есть-нет»
— сигнал кондиционера, «есть-нет»
— время открытия инжекторов (форсунок), ms
— давление в топливной системе, Mpa
— APS (sub), mv ( обязательна регулировка до 1-3 mv )
— APS (main), mv ( обязательна регулировка до 1-3 mv)
— TPS (main), mv ( обязательна регулировка до 1-3 mv) — именно эти, «милливольтовые» регулировки ( сначала на двигателе только при включенном зажигании, а потом на запущенном двигателе и на ХХ), оказывают большое влияние на плавность движения автомобиля, на переключение передач АКПП, на расход топлива и так далее и тому подобное. Регулировки, естественно, проводятся исключительно по показаниям сканера и в сравнении с так называемыми «заводскими» регулировками — по «мануалу» и внутрифирменной инструкции.
— Target Pe, kPa
— combust.mode, (open — loop)
— и так далее, и тому подобное.
Особенно не рекомендуется «тыкать скрепкой канцелярской» в разъем диагностики, потому что :
— полученный код неисправности не всегда будет истинным ( к тому же, ну получили мы, например, код неисправности 952 или 104 — и что далее? Расшифровки-то нет. ).
— после такого вмешательства считывание данных при помощи сканера становится по каким-то причинам сильно затруднительным! Сканер просто-напросто перестает «понимать» бортовой компьютер.
К слову сказать, не на этом, на другом автомобиле при проверке сканером работоспособности СЭВТ , сканер определил и написал на дисплее, что :
«удаление кодов неисправностей было проведено ручным методом, что является неправильным, удалите коды неисправностей через клавишу №3«,- вот приблизительно таким образом можно было перевести сообщение.
Воздух
Практически никто ( и владелец автомобиля, и в мастерской), никто не обращает внимание на соответствие «топливо — воздух» в двигателе системы GDI. Конечно, сделать какие-то измерения здесь достаточно проблематично, однако можно хотя бы внешне определить «хватает ли двигателю воздуха», потому что GDI весьма и весьма чувствителен к этому параметру. Для этого надо просто-напросто «все поснимать» и получить доступ ко впускному коллектору. И если там визуально будут обнаружены «грибы» грязи, наросты черного цвета и так далее — придется снимать впускной коллектор и все остальное делать «ручками».
Потому что : двигатель GDI это не только двигатель «прямого, непосредственного впрыска топлива», это еще и двигатель, который на многих своих режимах работает на так называемой «обедненной» смеси ( топливо впрыскивается в цилиндр в конце такта сжатия), где весьма желательно иметь оптимальный состав как и топлива, так и воздуха.
В печати приводятся данные, что на таком «обедненном» составе ТВС (топливо-воздушной смеси) двигатель GDI работает на скорости до 120 км.час. А после скорости 120 км.час «включается» режим «мощностного обогащения».
То есть, на таком режиме ( ДО скорости 120 км.час) — нет «мощностного обогащения» топливом ( при «мощностном обогащении» впрыск топлива проводится ECU два раза : во время такта впуска и сжатия).
Это не совсем так, как мне лично кажется.
При проверках было установлено, что так называемый «мощностной» режим работы двигателя определяется ECU (и включается) по следующим отслеживаемым параметрам :
— TPS (main)
— TPS (sub)
— APS (main)
— APS (sub)
,- и некоторым другим, названы только основные для «общего» понимания.
Так вот, кроме «просто» положения того же датчика положения дроссельной заслонки, ECU отслеживает и скорость его перемещения от точки «А» до точки «В», например.
Если скорость перемещения соответствует заданным параметрам, то начинает включаться «мощностное» обогащение, но не сразу по всем цилиндрам, а постепенно, от первого к четвертому. Точно таким же образом оно и «выключается», но в обратном порядке.
При какой-то неисправности в системе определения режимов работы ECU может постоянно «давать» команду на «мощностной» режим, и двигатель будет не «кушать», а — «жрать» топливо.
Например, по каким-то причинам TPS или APS установлены неправильно или искаженно.
О топливе для двигателей системы GDI говорилось уже много, в том числе и на «просторах этого сайта».
Да, топливо надо исключительно высококачественное.
Однако, как ни странно, это относится не ко всем автомобилям. Например, у нас по городу бегает несколько автомобилей с двигателями GDI которые ни разу даже «не чихнули», хотя топливом они заправляются — «обычным», то есть тем, что есть на наших заправках.
По всей видимости , это можно отнести или к случайному и счастливому совпадению, или к Провидению. И почему:
Топливо, которое применяется «чисто в Японии» для двигателей GDI на «порядок или более» просто-напросто «лучшее», чем наше, отечественное.
Об этом говорилось , и не раз. Ну что стоит , например, наша «привычка» добавлять — разбавлять топливо тем же тетраэтилсвинцом или какими-то другими «спецификациями» в угоду корыстным или «погодным» условиям.
Для двигателей GDI «родным» топливом является исключительно тот бензин, который производится в Японии.
Есть такое понятие, как «сухое» топливо. Ранее мы всегда применяли это выражение исключительно для «солярки». А сейчас приходиться применять это выражение и для бензина, как это ни странно звучит.
Да, наше родное отечественное топливо исключительно «сухое», не говоря уже о том, что оно так же «исключительно грязное» и «исключительно непонятно какое».
Прецизионные детали топливного насоса высокого давления, которые применяются в двигателе GDI, весьма и весьма чувствительны к той «смазке», которая присутствует в топливе «чисто» японском.
И наоборот, которая отсутствует в «чисто» русском топливе.
Нарастает износ. Двигатель начинает вести себя крайне непонятно, что и является началом «болезни» и дорогостоящего ремонта.
Ремонту такие насосы высокого давления — поддаются. Да, их ремонтировать можно. Получалось. Но, увы, не на всех автомобилях. Все зависит от степени износа : если напорные пластины уже покрыты коррозией, на них присутствуют «выщерблинки» и тому подобное, то кропотливый труд не окупится ни деньгами, ни моральным удовлетворением.
Работа будет сделана зря.
Тем более, что ремонтировать такой насос гораздо сложнее, чем, например, ТНВД дизельного двигателя.
Да, не зря поэтому «товарищи японцы» так и не решились официально поставлять автомобили с двигателями GDI к нам в Россию. Правда, одна такая попытка была, год или более назад. Но далее такой попытки дело не пошло, потому что начались «возвраты», претензии, недовольства и так далее ( город Москва).
Японцы — тоже люди, и им тоже присущи такие черты, как «хитрость».
Зная, что есть такое понятие, как «предпродажная подготовка», они всеми путями стараются ее избежать. Потому что, если ее проводить, то стоимость машины возрастет многократно, что «не есть выгодно», кто купит тогда подержанную машину по цене практически новой?
У топливного насоса высокого давления двигателя GDI тоже есть свой и вполне определенный ресурс. Точные данные неизвестны, но можно предположить, что это где-то в районе 60 — 80 тысяч километров.
Именно с таким пробегом и поступают к нам на Сахалин подержанные GDI.
И как вы думаете, какой после этого можно сделать вывод?
Владимир Петрович
© Легион-Автодата
Двигатель Mitsubishi 4G9 — Mitsubishi 4G9 engine
Двигатель Mitsubishi 4G9 | |
---|---|
![]() | |
Обзор | |
Производитель | Митсубиси Моторс |
Производство | 1991-2007 гг. |
Макет | |
Конфигурация | Прямой-4 |
Смещение | 1,5 л (1496 куб. См) 1,6 л (1597 куб. См) 1,8 л (1834 куб. См) 2,0 л (1999 куб. |
Диаметр цилиндра | 78,4 мм (3,09 дюйма) 81 мм (3,19 дюйма) 81,5 мм (3,21 дюйма) |
Ход поршня | 77,5 мм (3,05 дюйма) 89 мм (3,5 дюйма ) 95,8 мм (3,77 дюйма) |
Материал блока | Чугун |
Материал головы | Алюминий |
Клапанный | SOHC , DOHC 4 клапана x цил. с MIVEC (некоторые версии) |
Коэффициент сжатия | 8,5: 1, 9,5: 1, 10,0: 1, 10,5: 1, 11,0: 1, 12,0: 1 |
Горение | |
Турбокомпрессор | TD04 (на 4G93T) |
Топливная система | Непосредственный впрыск |
Тип топлива | Бензин |
Система охлаждения | С водяным охлаждением |
Выход | |
Выходная мощность | 94–215 л.с. (69–158 кВт; 93–212 л.с.) |
Выход крутящего момента | 126–284 Нм (93–209 фунт-футов) |
Двигатель Mitsubishi 4G9 представляет собой серию прямых-4 автомобильных двигателей производства Mitsubishi Motors . Все они 16-клапанные и используют как одно-, так и двойные головки распределительных валов. Некоторые из них оснащены системой изменения фаз газораспределения MIVEC , и это был первый современный бензиновый двигатель с прямым впрыском после его появления в августе 1996 года.
СОДЕРЖАНИЕ
- 1 4G91
- 2 4G92
- 3 4G93
- 4 4G94
- 5 См. Также
- 6 Ссылки
4G91 использует отверстие и ход 78,4 мм × 77,5 мм (3,09 × 3,05 в) в течение полного перемещения 1,5 л (1 496 куб.см). Со степенью сжатия 9,5: 1 и DOHC, с четырьмя клапанами на головку блока цилиндров и многоточечным EFI этот двигатель развивает мощность 115 л.с. (85 кВт; 113 л.с.) при 6000 об / мин и 135 Н · м (100 фунт-футов). при 5000 об / мин. 4G91 был недолговечной моделью, в основном она производилась в период с 1991 по 1995 год и редко появлялась на экспортных рынках. Была также карбюраторная модель с 97 л.с. (71 кВт; 96 л.с.) при 6000 об / мин и 126 Нм (93 фунт-фут) при 3500 об / мин.
4G92 вытесняет 1,6 л (+1597 сс). Впервые появившись в конце 1991 года в японских спецификациях Mirage RS и Super R в форме DOHC , он в основном расточен до 81 мм (3,19 дюйма ) и настроен на версию 4G91 мощностью 120 л.с. (88 кВт; 118 л.с.). Позже была представлена экономичная версия SOHC . Но 4G92 наиболее известен своей высокопроизводительной версией DOHC, оснащенной MIVEC , которая полностью заменила «обычный» DOHC в 1993 году. Выходная мощность выросла до 170 л.с. (125 кВт; 168 л.с.), как у Mirage Cyborg-ZR и JDM ’92 Lancer MR, что делает его одним из самых мощных 1,6-литровых атмосферных двигателей . Также была произведена версия 4G92 MIVEC с модульным рабочим объемом (MD) — MD — это система отключения цилиндров Mitsubishi, которая помогает снизить расход топлива.
4G92P SOHC 16 Клапан
- Общий рабочий объем — 1,6 л (1597 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81 мм (3,19 дюйма)
- Ход — 77,5 мм (3,05 дюйма)
- Степень сжатия — 10,0: 1
- Максимальная мощность (1) — 83 кВт (113 л.с., 111 л.с.) при 6000 об / мин и 137 Нм (101 фунт-фут) при 5000 об / мин
- Максимальная мощность (2) — 69 кВт (94 л.с., 93 л.с.) при 5500 об / мин и 135 Н · м (100 фунт-фут) при 4000 об / мин
- (1): Ранние европейские версии и версии JDM с впускными клапанами 20 ° / 42 ° и выпускными клапанами 54 ° / 2 °
- (2): Общие экспортные и более поздние европейские версии с впуском 14 ° / 58 ° и фазой газораспределения выпускных клапанов 52 ° / 16 °
4G92 DOHC 16 клапан
- Общий рабочий объем — 1,6 л (1597 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81 мм (3,19 дюйма)
- Ход — 77,5 мм (3,05 дюйма)
- Степень сжатия — 11,0: 1
- Максимальная мощность — 108 кВт (147 л.с., 145 л.с.) при 7000 об / мин.
- Максимальный крутящий момент — 149 Нм (110 lb⋅ft) при 4500 об / мин
4G92-MIVEC DOHC 16 Клапан
- Общий рабочий объем — 1,6 л (1597 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81 мм (3,19 дюйма)
- Ход — 77,5 мм (3,05 дюйма)
- Степень сжатия — 11,0: 1
- Максимальная мощность — 125 кВт (170 л.с., 168 л.с.) при 7500 об / мин
- Максимальный крутящий момент — 167 Нм (123 фунт-фут) при 7000 об / мин
4G93 — это двигатель объемом 1,8 л (1834 куб. См), доступный в версиях SOHC и DOHC . Также выпускаются варианты с турбонаддувом . В середине 1996 года компания Mitsubishi выпустила версию 4G93 с прямым впрыском бензина (GDI). Эта модель GDI была выпущена более миллиона единиц, хотя она была сильным загрязнителем, поэтому продавалась только на японском рынке. Частично очищенная версия (с меньшей мощностью) была позже продана в Европе и была одним из первых современных двигателей GDI. Это принесло хорошую экономию топлива и, при хорошем обслуживании, длительный срок службы двигателя.
4G93 SOHC 16 клапанов MPI
- Многоточечный впрыск (MPI)
- Полный рабочий объем — 1,8 л (1834 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81 мм (3,19 дюйма)
- Ход — 89 мм (3,5 дюйма)
- Степень сжатия — 9,5: 1
- Максимальная мощность — 86 кВт (117 л.с., 115 л.с.)
- Максимальный крутящий момент — 166 Нм (122 фунт-фут)
4G93 SOHC 16-клапанный карбюратор
- Карбюратор
- Полный рабочий объем — 1,8 л (1834 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81 мм (3,19 дюйма)
- Ход — 91 мм (3,6 дюйма)
- Степень сжатия — 9,5: 1
- Максимальная мощность — 74 кВт (101 л.с., 99 л.с.)
- Максимальный крутящий момент — 154 Нм (114 lbft)
4G93 DOHC 16 клапанов MPI
- Многоточечный впрыск (MPI)
- Полный рабочий объем — 1,8 л (1834 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81 мм (3,19 дюйма)
- Ход — 89 мм (3,5 дюйма)
- Степень сжатия — 10,5: 1
- Максимальная мощность — 103 кВт (140 л.с., 138 л.с.) при 6500 об / мин
- Максимальный крутящий момент — 167 Нм (123 фунт-фут) при 5500 об / мин
4G93T DOHC с 16-клапанным турбонаддувом
- Многоточечный впрыск (MPI) с турбонагнетателем TD04
- Полный рабочий объем — 1,8 л (1834 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81 мм (3,19 дюйма)
- Ход — 89 мм (3,5 дюйма)
- Степень сжатия — 8,5: 1 (обновлено до 9,1: 1 в 1994 г.)
- Максимальная мощность — 143 кВт (194 л.с., 192 л.с.) при 6000 об / мин (модернизирован до 151 кВт (205 л.с., 202 л.с.) в 1994 г. и снова до 158 кВт (215 л.с., 212 л.с.) в 1995 г.)
- Максимальный крутящий момент — 270 Нм (199 фунт-футов) при 3000 об / мин (повышен до 275 Нм (203 фунт-футов) в 1994 году и снова до 284 Нм (209 фунт-футов) в 1995 году)
4G93 DOHC 16 клапанов GDI
- Прямой впрыск бензина (GDI)
- Полный рабочий объем — 1,8 л (1834 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81 мм (3,19 дюйма)
- Ход — 89 мм (3,5 дюйма)
- Степень сжатия — 12,0: 1
- Максимальный выход —
- Европа: 88 кВт (120 л.с., 118 л.с.) при 5250 об / мин / 90 кВт (122 л.с., 121 л.с.) при 5500 об / мин / 92 кВт (125 л.с., 123 л.с.) при 5500 об / мин
- Япония: 96 кВт (131 л.с., 129 л.с.) при 5500 об / мин / 96 кВт (131 л.с., 129 л.с.) при 6000 об / мин / 110 кВт (150 л.с., 148 л.с.) при 6500 об / мин
- Максимальный крутящий момент —
- Европа: 174 Нм (128 lbft) при 3500 об / мин / 174 Нм (128 lbft) при 3750 об / мин
- Япония: 181 Нм (133 lbft) при 3500 об / мин / 177 Нм (131 lbft) при 3750 об / мин / 178 Нм (131 lb 131ft) при 5000 об / мин
4G93 DOHC 16 клапанов GDI Turbo
- Бензин с прямым впрыском (GDI) с турбонагнетателем
- Полный рабочий объем — 1,8 л (1834 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81 мм (3,19 дюйма)
- Ход — 89 мм (3,5 дюйма)
- Степень сжатия — 10,0: 1
- Максимальная мощность — 118 кВт (160 л.с., 158 л.с.) при 5200 об / мин / 121 кВт (165 л.с., 162 л.с.) при 5500 об / мин
- Максимальный крутящий момент — 220 Н · м (162 фунт-фут) при 3500 об / мин / 220 Н · м (162 фунт-фут) при 3500 об / мин
4G94 является 2,0 л (см одна тысячу девятьсот девяносто девять) версия построена в Японии , используется в Mitsubishi Lancer . Он имеет блок цилиндров из чугуна с многоточечным впрыском топлива и алюминиевую головку блока цилиндров SOHC с шатунами из кованой стали и четырьмя клапанами на цилиндр. 4G94 также поставляется в варианте GDI DOHC, который можно найти в Mitsubishi Galant.
4G94 SOHC 16 клапанов MPI
- Многоточечный впрыск (MPI)
- Общий рабочий объем — 2,0 л (1999 куб. См)
- Диаметр цилиндра — 81,5 мм (3,21 дюйма)
- Ход — 95,8 мм (3,77 дюйма)
- Степень сжатия — 9,5: 1
- Максимальная мощность — 92 кВт (125 л.с., 123 л.с.) при 5200 об / мин
- Максимальный крутящий момент — 176 Нм (130 lbft) при 4250 об / мин
4G94 DOHC 16 клапанов GDI
- Прямой впрыск бензина (GDI)
- Диаметр цилиндра — 81,5 мм (3,21 дюйма)
- Ход — 95,8 мм (3,77 дюйма)
- Степень сжатия: 11,0: 1
- Максимальная мощность: 107 кВт (145 л.с., 143 л.с.) / 5700 об / мин
- Максимальный крутящий момент: 19,5 кгм (191 Нм; 141 фунт-фут) / 3750 об / мин
Двигатель GDI: плюсы и минусы, отзывы специалистов
Характеристика
Под данной аббревиатурой подразумевается впрыск непосредственно в камеру сгорания. Вот, на каких автомобилях применяется двигатель GDI:
[tchecklist]
- «Митсубиси».
- «Киа».
- «Кадиллак».
- «Фольксваген».
- «Тойота».
- «Лексус.
- «Мерседес».
- «БМВ».
[/tchecklist]
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:
[tchecklist]
- 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.
[/tchecklist]
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:
[tchecklist]
- Сера.
- Фосфор.
- Железо и прочие минералы.
[/tchecklist]
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:
[tchecklist]
- 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.
[/tchecklist]
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, отзывы специалистов на News4Auto.ru.
Наша жизнь состоит из будничных мелочей, которые так или иначе влияют на наше самочувствие, настроение и продуктивность. Не выспался — болит голова; выпил кофе, чтобы поправить ситуацию и взбодриться — стал раздражительным. Предусмотреть всё очень хочется, но никак не получается. Да ещё и вокруг все, как заведённые, дают советы: глютен в хлебе — не подходи, убьёт; шоколадка в кармане — прямой путь к выпадению зубов. Мы собираем самые популярные вопросов о здоровье, питании, заболеваниях и даем на них ответы, которые позволят чуть лучше понимать, что полезно для здоровья.
Система усовершенствованного прямого впрыска бензина GDI (Mitsubishi)
Инновационная технология двигателестроения в течение многих лет была приоритетом развита компании Mitsubishi Motors. В частности, компания Mitsubishi стремилась повысить эффективность двигателей в стремлении удовлетворить растущие требования со стороны экологии, как-то уменьшение расхода топлива и сокращение эмиссии СО2, чтобы ограничить отрицательное действие парникового эффекта.
Mitsubishi приложила существенные усилия к развитию двигателя с прямым впрыском бензина. В течение многих лет автомобильные инженеры полагали, что этот тип двигателя имеет самый большой потенциал для оптимизации подачи топлива и сгорания, что, в свою очередь, может обеспечить лучшее качество работы и снизить потребление топлива. Однако до сих пор никто не спроектировал удачный двигатель с прямым впрыском топлива в цилиндр (Gasoline Direct Injection — GDI), пригодный для массового производства. Разработанный в компании Mitsubishi двигатель типа GDI (усовершенствованного прямого впрыска бензина) — это реализация мечты инженера.
Для подачи топлива обычные двигатели используют систему впрыска топлива, которая заменила систему карбюрации. Система MPI, или система многоточечного впрыска, где топливо подводится к каждому устройству ввода, является в настоящее время одной из наиболее широко используемых систем. Однако даже в двигателях MPI имеются ограничения на условия подачи топлива и управление сгоранием, потому что топливо смешивается с воздухом перед введением в цилиндр. Mitsubishi намеревалась раздвинуть эти пределы, разрабатывая двигатель, где бензин вводится непосредственно в цилиндр, аналогично дизельному двигателю, и, кроме того, моментом впрыска управляют в точном соответствии с условиями нагрузки. Двигатель GDI достиг следующих выдающихся показателей:
- чрезвычайно точный контроль порции топлива в результате сгорания ультрабедных смесей топливная, эффективность превышает эффективность дизельных двигателей
- очень эффективный впрыск и уникально высокая степень сжатия обеспечивают данному двигателю GDI высокую эффективность и отличную приемистость, которые превосходят таковые для обычных двигателей MPI
Технология, реализованная Mitsubishi для двигателя GDI, является краеугольным камнем для следующего поколения высокоэффективных двигателей. Очевидно, эта технология будет развиваться и далее.
На рисунке показано развитие системы подачи топлива.
Рис. Развитие системы подачи топлива
Главные цели двигателя GDI
Разработка двигателя GDI позволяет решить следующие основные задачи:
- добиться ультранизкого потребления топлива, лучшего, чем у любого из дизельных двигателей
- обеспечить мощность, превосходящую мощность обычных двигателей MPI
Технические особенности двигателя GDI
Двигатель GDI имеет следующие технические особенности:
- строго вертикальные каналы ввода для оптимального управления потоком воздуха в цилиндре
- поршни с круглой выборкой в верхней части для лучшего сгорания топлива
- топливный насос высокого давления для подачи топлива в инжекторы под давлением
- вихревые инжекторы высокого давления для создания оптимальной воздушно-топливной смеси
Пониженное потребление топлива и повышенная мощность
Оптимальная топливная струя для двух режимов сгорания
Используя собственные уникальные методы и технологии, Mitsubishi смогла добиться, что двигатель GDI обеспечивает и меньшее потребление топлива, и более высокую выходную мощность. Этот внешне противоречивый и трудный трюк реализован путем применением двух режимов сгорания. Кроме того, момент впрыска меняется, чтобы соответствовать нагрузке двигателя.
Для условий нагрузки, испытываемой автомобилем при типичном городском движении, топливо впрыскивается в конце такта сжатия, аналогично дизельному двигателю, благодаря этому достигается ультрабедное сгорание за счет идеального формирования стратифицированной воздушно-топливной смеси. В идеальных условиях движения топливо вводится на такте впуска. Это гарантирует гомогенную воздушно-топливную смесь, подобную смеси обычных двигателей MPI, что обеспечивает более высокую выходную мощность.
Режим ультрабедного сгорания
При нормальных условиях движения, до скорости 120 км/ч, двигатель GDI Mitsubishi работает в режиме ультрабедного сгорания, что приводит к наименьшему потреблению топлива. В этом режиме впрыск происходит на последней стадии такта сжатия, и в цилиндре сгорает ультрабедная смесь с отношением «воадух-толливо» 30—40 (включая EGR 35-55).
Режим повышенной выходной мощности
Когда двигатель GDI работает с более высокими нагрузками или на более высоких оборотах, имеет место впрыск топлива во время такта впуска. Это оптимизирует сгорание благодаря гомогенной и более холодной воздушно-топливной смеси, которая минимизирует возможность детонации.
Фундаментальные технологии двигателя GDI
В основе конструкции двигателя GDI лежат четыре технических особенности:
- Вертикально прямой канал ввода — поставляет оптимальный поток воздуха в цилиндр
- Поршень с криволинейной вершиной — управляет сгоранием, помогая формировать воздушно-топливную смесь
- Топливный насос высокого давления — обеспечивает давление необходимое для прямого впрыска в цилиндр
- Вихревой инжектор высокого давления — управляет испарением и дисперсией топливной струи
Эти фундаментальные технологии, объединенные с другими уникальными технологиями управления подачей топлива, позволили компании Mitsubishi достигнуть обеих целей разработки потреблении топлива у двигателя GDI ниже, чем у дизельных двигателей, а выходная мощность выше, чем мощность обычных двигателей MPI.
Струя воздуха внутрь цилиндра
Двигатель GDI имеет вертикальные прямые каналы впуска смеси, а не горизонтальные, используемые в обычных двигателях. Вертикальные прямые каналы эффективно направляют поток, воздуха вниз на поршень с криволинейной поверхностью верхней части, которая сильно изменяет направление струи, образуй обратный вихрь для оптимального перемешивания впрыснутого топлива.
Струя топлива
Недавно разработанные вихревые инжекторы высокого давления обеспечивают идеальную струю со структурой, соответствующей каждому из режимов эксплуатации двигателя. В то же самое время, благодаря сильно турбулентному движению топливной струи, инжекторы обеспечивают достаточную степень распыления топлива, что является обязательным для двигателя типа GDI даже с относительно низким топливным давлением 50 кг/см3.
Оптимизированная конфигурация камеры сгорания
Поршень с криволинейной выемкой на вершине управляет формой воздушно-топливной смеси, так же как и струя воздуха в камере сгорания, что играет важную роль в образовании компактной воздушно-топливной смеси. Смесь, которая вводится на последней стадии такта сжатия, направляется к свече зажигания прежде, чем она сможет рассеяться.
Чтобы определить оптимальную форму вершины поршня компания Mitsubishi использовала передовые методы наблюдения процессов в цилиндре, включая лазерные методы.
Пути достижения более низкого потребления топлива
Базовая концепция
В обычных бензиновых двигателях было бы затруднительно обеспечить распыление воздушно-топливной смеси с идеальной плотностью вокруг свечи зажигания. Однако это стало возможным в двигателе GDI. Кроме того, достигнуто чрезвычайно низкое потребление топлива, потому что идеальная стратификация позволяет топливу, введенному на поздней фазе такта сжатия, поддержать сгорание сверхбедных воздушно-топливных смесей.
В ходе тестовых испытаний двигателя было показано, что воздушно-топливная смесь с оптимальной плотностью собирается вокруг свечи зажигания в виде стратифицированного заряда топлива. Это также было подтверждено анализом поведения топливной струи непосредственно перед воспламенением и анализом мгновенного состава воздушно-топливной смеси.
В результате достигнуто чрезвычайно устойчивое сгорание ультрабедной смеси с отношением «воздух-топливо» 40:1 (55:1 при включении рециркуляции выхлопа).
Сгорание ультрабедной смеси
В обычных двигателях МРI существовали пределы обеднения смеси из-за больших вариаций характеристик сгорания. Однако стратифицированная смесь в двигателе GDI позволила значительно уменьшить воздушно-топливное отношение, не приводя к худшему сгоранию. Например, в период холостого хода, когда сгорание является наименее активным и непостоянным, двигатель GDI поддерживает устойчивое и быстрое сгорание даже чрезвычайно бедной смеси с отношением «воздух-топливо» 40:1 (55:1 с включением режима EGR). На рисунке показана разница в работе между GDI и обычной многоточечной системой впрыска.
Рис. Параметры двигателя GDI и двигателя с обычной системой MPI
Потребление топлива автомобилем
Потребление топлива автомобилем рассматривается в условиях холостого хода, круиза и городского движения.
Потребление топлива в режиме холостого хода
Двигатель GDI поддерживает устойчивое сгорание даже на низких оборотах холостого хода. Более того, он обеспечивает большую гибкость в регулировании скорости холостого хода. Его потребление топлива в этом режиме на 40% меньше по сравнению с обычными двигателями.
Рис. Потребление топлива в режиме холостого хода
Потребление топлива в режиме постоянной скорости движения
На скорости 40 км/ч двигатель GDI потребляет на 35% меньше топлива, чем сопоставимый по размерам обычный двигатель.
Рис. Потребление топлива в режиме постоянной скорости движения
Потребление топлива в городском цикле
При проведении испытаний в типовом режиме городского движения двигатель GDI потреблял на 35% меньше топлива, чем обычные бензиновые двигатели тех же размеров. Кроме того, испытания показали, что двигатель GDI потребляет даже меньше топлива, чем дизельные двигатели.
Рис. Потребление топлива в городском цикле
Контроль эмиссии
Предыдущие попытки сжигать бедные воздушно-топливные смеси приводили к трудностям в регулировании эмиссии NOx. Однако для двигателя GDI достигнуто 97-процентное сокращение окислов NOx при использовании высокого (порядка 30%) уровня рециркуляции выхлопного газа. Этот результат достигается благодаря уникально устойчивому сгоранию топлива в двигателе GDI, а также благодаря недавно разработанному катализатору обедненных окислов азота, На рисунке показан график эмиссии NOx для этого двигателя, на рисунке ниже — катализатор обедненных окислов азота.
Рис. Новейший катализатор обедненных окислов азота
Достижение повышенной мощности
Базовая концепция
Чтобы достичь мощности выше, чем у обычных двигателей типа MPI, двигатель GDI имеет высокую степень сжатия и очень эффективную систему забора воздуха, которые приводят к повышению объемной эффективности.
Повышенная объемная эффективность
По сравнению с обычными двигателями, двигатель GDI от Mitsubishi обеспечивает более высокую объемную эффективность. Вертикальные прямые впускные каналы создают более ровный забор воздуха. Испарение топлива, которое происходит в цилиндре на последней стадии такта сжатия, охлаждает воздух для повышения объемной эффективности.
Рис. Повышенная объемная эффективность
Увеличенная степень сжатия
Охлаждение воздуха в цилиндре за счет испарения топлива имеет и другое преимущество — минимизация возможности детонации. Это позволяет применять высокую степень сжатия, около 12, и, таким образом, улучшить сгорание. По сравнению с обычными двигателями MPI сопоставимого размера, двигатель GDI обеспечивает приблизительно на 10% большую выходную мощность и крутящий момент на всех скоростях вращения.
Рис. Увеличенная степень сжатия
В режиме повышенной выходной мощности двигатель GDI обеспечивает значительное постоянное ускорение. На рисунке сравнивается работа двигателя GDI и обычного двигателя MPI в режиме ускорения автомобиля.