Прямой впрыск: 4 главные проблемы (они не излечимы) Автомобильный портал 5 Колесо

Содержание

Главные плюсы и минусы двигателей с непосредственным впрыском топлива

Двигатели с непосредственным впрыском (также используется термин «прямой впрыск», или GDI) начали появляться на автомобилях не так давно. Однако технология набирает популярность и все чаще встречается на моторах новых автомобилей. Сегодня мы в общих чертах постараемся ответить, что такое технология непосредственного впрыска и стоит ли ее опасаться?

Для начала стоит отметить, что главной отличительной особенностью технологии является расположение форсунок, которые размещены непосредственно в головке блока цилиндров, соответственно, и впрыск под огромным давлением происходит напрямую в цилиндры, в отличие от давно зарекомендовавшей себя с лучшей стороны системы впрыска горючего во впускной коллектор.

Прямой впрыск впервые был испытан в серийном производстве японским автопроизводителем Mitsubishi. Эксплуатация показала, что среди плюсов главными преимуществами стали экономичность – от 10% до 20%, мощность – плюс 5% и экологичность. Основной минус – форсунки крайне требовательны к качеству топлива.

Стоит также отметить, что схожая система уже долгие десятилетия успешно устанавливается на дизельные двигатели. Однако именно на бензиновых моторах применение технологии было сопряжено с рядом трудностей, которые до сих пор не были окончательно решены.

В видео с YouTube-канала «Savagegeese» объясняется, что такое прямой впрыск и что может пойти не так в ходе эксплуатации автомобиля с данной системой. В дополнение к главным плюсам и минусам в видеоролике также объясняются тонкости профилактического обслуживания системы. Кроме того, в ролике затрагивается тема систем впрыска во впускные каналы, которые можно в изобилии наблюдать на более старых моторах, а также моторы, которые используют оба метода впрыска горючего. Наглядно используя диаграммы Bosch, ведущий объясняет, как все это работает.

Чтоб узнать все нюансы, предлагаем посмотреть видео ниже (включение перевода субтитров поможет разобраться, если вы не очень хорошо знаете английский). Для тех, кому не слишком интересно смотреть, об основных плюсах и минусах непосредственного впрыска бензина можно прочитать ниже, после видео:

Итак, экологичность и экономичность – благие цели, но вот чем чревато использование современной технологии в вашем автомобиле:

Минусы

1. Очень сложная конструкция.

2. Отсюда вытекает вторая важная проблема. Поскольку молодая бензиновая технология подразумевает внесение серьезных изменений в конструкцию головок цилиндров двигателя, конструкцию самих форсунок и попутное изменение иных деталей мотора, к примеру ТНВД (топливный насос высокого давления), стоимость автомобилей с непосредственным впрыском топлива выше.

3. Производство самих частей системы питания также должно быть крайне точным. Форсунки развивают давление от 50 до 200 атмосфер.

Прибавьте к этому работу форсунки в непосредственной близости со сгораемым топливом и давлением внутри цилиндра и получите необходимость производства очень высокопрочных компонентов.

4. Поскольку сопла форсунок смотрят в камеру сгорания, все продукты сгорания бензина также осаждаются на них, постепенно забивая или выводя форсунку из строя. Это, пожалуй, самый серьезный минус использования конструкции GDI в российских реалиях.

5. Помимо этого необходимо очень тщательно следить за состоянием двигателя. Если в цилиндрах начинает происходить угар масла, продукты его термического распада достаточно быстро выведут из строя форсунку, засорят впускные клапаны, образовав на них несмываемый налет из отложений. Не стоит забывать, что классический впрыск с форсунками, расположенными во впускном коллекторе, хорошо очищает впускные клапаны, омывая их под давлением топливом.

6. Дорогой ремонт и необходимость профилактического обслуживания, которое тоже недешевое.

Помимо этого, в видео также объясняется, что при ненадлежащей эксплуатации на автомобилях с прямым впрыском могут наблюдаться загрязнение клапанов и ухудшение производительности, в особенности на турбированных двигателях.

Смотрите также: Подробное объяснение принципа работы двигателя с переменным сжатием Infiniti

Плюсы

1. Экологичность.

2. Экономичность (правда, здесь нужно сделать оговорку: реальная экономия бензина доступна в условиях, близких к идеальным) – экономия 5-10%.

3. Немного более высокая мощность.

4. GDI при непосредственном попадании топлива в цилиндр охлаждает головку поршня.

5. Происходит лучшее смешение топливовоздушной смеси в цилиндрах.

6. Меньше детонация.

7. Требуется гораздо меньше топлива, смесь при определенных условиях работы мотора может обедняться до 30:1

8. Процесс работы двигателя точнее контролируется при помощи компьютера.

Таким образом, если выполнять определенные правила, предписанные автопроизводителем, а именно заправляться на проверенных заправках качественным топливом и регулярно проводить техническое обслуживание топливной системы автомобиля, то ухудшения качеств мотора, а тем более поломок оборудования можно избежать. Специалисты также советуют проводить прочистку форсунок после каждых 50-60 тыс. км.

Прямой впрыск метана — Abiznews

3 ноября 2015

Компания Bosch возглавила консорциум по разработке и совершенствованию систем впрыска сжатого природного газа.

Непосредственный впрыск можно использовать не только в дизельных и бензиновых двигателях. Эта система подачи топлива способна сделать еще более экономичными и экологичными двигатели, работающие на сжатом природном газе (метане). По сравнению с нынешними системами, использующими многоточечный впрыск газа в коллектор, перспективная система непосредственного впрыска топлива способна на 60% увеличить крутящий момент на низких оборотах, и в будущем способна повысить динамические характеристики автомобилей с газобаллонным оборудованием. Тем не менее, до сих пор нет ни одной технологии для непосредственно впрыска природного газа в камеру сгорания двигателя. В проекте Direct4Gas исследователи пытаются разработать систему прямого впрыска для двигателей, которые работают исключительно на сжатом метане.

Современные автомобили, работающие на сжатом природном газе, как правило, могут работать и на бензине, и на газе. Двигатели этих автомобилей укомплектованы системой впрыска бензина, а во время работы на метане эти автомобили используют дополнительную топливную систему. «Проблема такой ситуации в том, что ни процесс сгорания, ни показатели КПД, ни образование выбросов не могут быть оптимизированы. Метан, как и бензин, нужно впрыскивать непосредственно в камеру сгорания, – говорит д-р Андреас Биркефельд, руководитель проекта Direct4Gas в Robert Bosch GmbH. – Поскольку метан и бензин работают по-разному при прямом впрыске, важно оптимизировать процесс сгорания для метана».

В проекте Direct4Gas исследователи и инженеры разрабатывают систему непосредственного впрыска, способную быть особенно надежной, герметичной и прочной, и дозировать точное количество газового топлива для впрыска. Модификации самого двигателя сведены к минимуму, так что промышленность может продолжать использовать те же компоненты, что и для бензиновых двигателей. Команда проекта комплектует экспериментальные газовые двигатели недавно разработанным клапаном впрыска высокого давления. Систему предполагается тестировать в лаборатории и непосредственно на транспортных средствах. Исследователи также изучают образование топливно-воздушной смеси, процесс управления зажиганием и образование токсичных газов. По мнению инженеров, непосредственный впрыск способен на 60% увеличить крутящий момент при низких оборотах двигателя. Это сделало бы двигатели на метане в будущем значительно динамичнее.

Долгосрочная цель консорциума поставщиков автомобильных компонентов и автопроизводителей – это создание условий, при которых технология сможет выйти на рынок. Проект Direct4Gas является важным шагом на пути к этой цели. Компания Robert Bosch GmbH возглавляет этот консорциум. Партнерами проекта выступают Daimler AG и Штутгартский научно-исследовательский институт автомобильной техники и двигателей (FKFS). Компания AG & Co. KG является ассоциированным партнером. После резолюции Бундестага, в рамках инициативы «Повышение эффективности трансмиссии транспортного средства», Федеральное министерство экономики и энергетики на проект Direct4Gas выделило 3,8 млн евро. Проект будет работать с 2015 до января 2017 года.

PORT, ПРЯМОЙ или ДВОЙНОЙ ВПРЫСК – что лучше? – Engineerine

Источник: вождение 4 ответа / YouTube

Всем известно, что двигатели значительно эволюционировали с течением времени. Системы впрыска топлива для бензиновых двигателей являются одной из таких разработок. Когда дело доходит до метода распределения бензина, прямой и портовый — это два разных варианта.

Прямой впрыск (DI) — это метод впрыска бензина непосредственно в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. PFI (Port Fuel Injection) — это метод впрыска бензина, при котором для подачи топлива используется порт вне цилиндра.

Система двойного впрыска — это недавно разработанная система, которая пытается объединить как порт, так и прямой впрыск в новую единую установку с большим количеством преимуществ и меньшим количеством недостатков.

Чтобы помочь вам понять, как работают эти системы, мы рассмотрим преимущества и недостатки как прямого впрыска топлива, так и впрыска через порт, а также то, как двойная система добавляет оба метода.

Содержание

Непосредственный впрыск топлива

Источник: ResearchGate

В отличие от впрыска через порт, при котором бензин впрыскивается в камеру предварительного сгорания или впускной коллектор, при непосредственном впрыске бензин впрыскивается прямо в камеру сгорания двигателя.

Использование этого метода подачи топлива приводит к повышению производительности, поскольку он более эффективен и чище при сжигании. Выбросы также сокращаются, и эта технология повышает эффективность до 10 процентов.

Преимущества прямого впрыска топлива

Источник: topspeed

Более экономичный расход топлива

Когда дело доходит до увеличения расхода топлива вашего автомобиля, лучшим решением являются топливные системы с непосредственным впрыском топлива. Эти системы впрыскивают топливо непосредственно в двигатель, что означает меньше потерь энергии и больше миль на галлон. Это более чистый процесс сжигания, который полезен для окружающей среды.

Более высокая производительность

Благодаря тонкому распылению топливно-воздушной смеси система непосредственного впрыска обеспечивает большую мощность, чем другие системы, поскольку позволяет лучше контролировать угол опережения зажигания и соотношение воздух/топливо.

Источник: underhoodservice

Требуется меньше обслуживания

Более эффективно и требует меньше обслуживания использование двигателей с непосредственным впрыском, а не двигателей с распределенным впрыском топлива. В долгосрочной перспективе вы сэкономите деньги, потому что так ваш двигатель прослужит дольше.

Помимо того, что он дешевле в обслуживании, он также проще в использовании. Поскольку прямой впрыск не требует прохождения топлива через клапаны, вам не придется беспокоиться об утечках газа или забитых клапанах.

Без компонентов высокого давления

Это последнее достижение в области впрыска топлива. Он более надежен и эффективен, чем когда-либо прежде, поскольку в нем меньше компонентов высокого давления, которые могут выйти из строя.

Источник: автогид

Недостатки прямого впрыска топлива

Форсунки быстро изнашиваются, поскольку они постоянно используются.
Использование насоса высокого давления для подачи газа под высоким давлением к форсункам со временем приведет к его неисправности.
Слишком много воздуха в топливной смеси может помешать запуску двигателя.
Проблемы с клапаном и поршнем могут быть вызваны скоплением нагара над впускным клапаном из-за отсутствия прохода через него бензина, что приводит к множеству проблем.
Более сложная система.
Плохое испарение на высоких оборотах.

Подробнее о системах прямого впрыска читайте в этой статье.

Распределительный впрыск топлива

Источник: предоставлено Robert Bosch Corp.

Топливо впрыскивается непосредственно во впускные отверстия двигателя через распределительный впрыск. Впускной коллектор получает газ и распределяет его по цилиндрам, которым он необходим, через отдельные направляющие или порты.

Хотя концепция впрыска топлива во впускной канал была впервые запатентована в 1927, дальнейшие исследования были остановлены во время Второй мировой войны из-за нехватки металлов. Начиная с автомобилей Cadillac и Oldsmobile 1949 года, General Motors использовала собственную версию этой технологии, созданную ими после Второй мировой войны.

Преимущества распределенного впрыска топлива

Воздушно-топливная смесь более стабильна

Распределенный впрыск топлива (PFI) обеспечивает лучшую и более однородную воздушно-топливную смесь при более низких оборотах двигателя. Эти изменения подразумевают, что мощность доступна, когда это необходимо, а не только во время высокоскоростного ускорения.

Источник: Предоставлено Robert Bosch Corp. Двигатели внутреннего сгорания оснащены системой впрыска топлива, которая впрыскивает бензин во впускное отверстие перед корпусом дроссельной заслонки, а не прямо в цилиндры камер сгорания. Улучшенное распыление и смешивание воздуха повышают эффективность и снижают выбросы по сравнению с системами прямого впрыска.

Недорогой

Форсунки с портом — отличный вариант, если вы хотите повысить мощность своего автомобиля, не тратя много денег. Более дешевая альтернатива прямому впрыску. Эта техника инъекции также более надежна и чище, чем альтернативы.

Улучшенная эффективность сгорания

По сравнению с непосредственным впрыском, впрыск топлива через порт более эффективен с точки зрения сгорания. Водители, ищущие лучшее из обоих миров, могут сэкономить деньги на топливе, по-прежнему получая удовольствие от вождения.

По сравнению с непосредственным впрыском, его преимущества включают лучший холодный запуск и меньшую опасность затопления и паровых пробок в жаркую погоду.

Недостатки впрыска топлива через порт

Повышенная механическая сложность из-за увеличения количества деталей, включая насосы и клапаны.
Увеличенный вес из-за добавления дополнительного оборудования поверх двигателя.
Поскольку не весь воздух, поступающий в камеру сгорания, может быть использован, эффективность несколько снижается.
Независимо от того, насколько хорошо смазаны или обновлены уплотнения, окружающие шток клапана, масло может протекать через них.
Настройка более сложна, чем системы с непосредственным впрыском, поскольку для работы требуется меньше переменных, таких как время впрыска и время задержки.

Двойной впрыск топлива

Источник: Объяснение техники / YouTube

Поэтому, чтобы бороться с недостатками как портового, так и прямого впрыска, производители автомобилей решили объединить порт и непосредственный впрыск в одну установку, известную как двойной впрыск топлива.

Интересно, что объединение этих двух систем складывает вместе преимущества, но избавляет от всех недостатков.

Единственным недостатком этой системы является увеличение количества движущихся частей и повышение производственных затрат.

Как работает двухтопливная форсунка?

Источник: caranddriver

При низких оборотах система будет полагаться в основном только на форсунку, обеспечивающую лучшую топливно-воздушную смесь. Это означает, что двигатель получит все преимущества впрыска топлива во впускной коллектор.

Однако по мере увеличения оборотов включается прямая форсунка, а портовая форсунка останавливается. Это повышает эффективность сгорания, поскольку система прямого впрыска работает быстрее при более высоких оборотах и может работать лучше.

Когда обороты двигателя увеличиваются все больше и больше, а форсунка прямого пуска больше не способна обеспечить достаточное количество топлива на такой высокой скорости, форсунка предварительного пуска придет на помощь. Обе форсунки будут работать вместе на высоких оборотах, чтобы подавать в цилиндр необходимое количество топлива.

Заключение

Как мы уже видели, и портовая, и система прямого впрыска имеют свои преимущества и недостатки; двойная система представляет собой комбинацию обоих.

Система двойного впрыска — это успешная разработка системы впрыска, которая пытается объединить преимущества обеих систем, но в то же время устранить все недостатки.

По этой причине все больше автопроизводителей внедряют в свои новые двигатели системы двойного впрыска топлива.

Что вы думаете об этой системе? Считаете ли вы, что двойной впрыск топлива станет будущим топливных форсунок и заменит как прямую, так и портовую системы? Пожалуйста, поделитесь с нами своими мыслями по теме.

голосов

Рейтинг статьи

Что вам нужно знать о прямом впрыске против. Port Injection

Если вы водите автомобиль, потребляющий много топлива, в вашем двигателе обычно используется система непосредственного или портового впрыска. Прямой впрыск впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания цилиндра, а впрыск через порт — во впускной патрубок.

Каждый потребляющий топливо автомобиль, купленный в США, оснащен системой впрыска топлива, которая позволяет дизельному топливу или бензину поступать в цилиндры вашего двигателя для сжигания топлива и обеспечения работы автомобиля.

Хотя системы впрыска топлива являются важным и необходимым компонентом двигателя вашего автомобиля, различные системы впрыска топлива влияют на эффективность использования топлива, производительность двигателя и даже на затраты на техническое обслуживание.

Если вам интересно, как работают системы прямого и портового впрыска топлива и какая из них лучше, вам повезло! Jerry, суперприложение, которое поможет вам сэкономить на страховании автомобиля, здесь, чтобы ответить на все ваши вопросы. Читайте дальше, чтобы узнать разницу между непосредственным впрыском и впрыском через порт, плюсы и минусы каждого и как сэкономить на страховании автомобиля.

Сравните страховые предложения от 50+ перевозчиков с Джерри менее чем за 45 секунд

Найди экономию!

4. 7/5 Рейтинг App Store. Нам доверяют более 2 миллионов клиентов.

Что такое непосредственный впрыск?

Топливная система прямого впрыска впрыскивает бензин или дизельное топливо непосредственно в цилиндр двигателя, где они смешиваются с кислородом и сжигаются в качестве топлива. Системы прямого впрыска, как правило, более экономит топливо , так как для подачи топлива в цилиндры двигателя требуется на один шаг меньше.

В каких автомобилях используется непосредственный впрыск?

В то время как в автомобилях с дизельным двигателем всегда использовались топливные системы с непосредственным впрыском топлива , европейские автомобильные компании ухватились за экономию топлива и эффективность этой системы для производства более экономичных автомобилей . Японские и американские автопроизводители также недавно пожинали плоды топливных систем с непосредственным впрыском.

Вот несколько автопроизводителей, использующих топливные системы с непосредственным впрыском:

ПОДРОБНЕЕ: Что означает индикатор проверки двигателя?

Что такое впрыск через порт?

В отличие от прямого впрыска, топливные системы с распределенным впрыском предварительно смешивают бензин и кислород за пределами цилиндров двигателя в области двигателя, называемой впускным коллектором . Затем смесь втягивается в цилиндры и сгорает в качестве топлива. Эта система менее экономична, чем система прямого впрыска , но все же более эффективна, чем карбюратор.

В каких автомобилях используется впрыск через порт?

Впрыск через порт был стандартной системой впрыска топлива для бензиновых автомобилей в США до начала века . Хотя сложно найти новых автомобилей, в которых используется только впрыск через порт, вот несколько популярных автопроизводителей, которые до сих пор используют впрыск в свои топливные системы:

Хотя может показаться, что топливные системы с непосредственным впрыском лучше из-за их топливной экономичности и современной популярности, каждый имеет явные преимущества и недостатки. Вот плюсы и минусы систем прямого и портового впрыска:
Direct injection


Better fuel efficiency	More expensive

Compare insurance quotes from 50+ carriers with Jerry in under 45 seconds

ZIP Code

Почтовый индекс

Найди экономию!

4. 7/5 Рейтинг App Store. Нам доверяют более 2 миллионов клиентов.

Port injection


Stabler air/fuel mixture at lower speeds	Less fuel-efficient
Reduces carbon buildup from unburned fuel	Less power для того же объема двигателя с непосредственным впрыском
Дешевле	Хуже для окружающей среды

БОЛЬШЕ: Покрывает ли автомобильная страховка возгорание двигателя?

Как найти доступную страховку автомобиля

Независимо от системы впрыска топлива в вашем автомобиле вам понадобится надежный полис страхования автомобиля от надежного поставщика, чтобы обеспечить вашу безопасность на дорогах.

Джерри может помочь вам найти необходимое страховое покрытие, сэкономив при этом деньги на ежемесячном платеже.

Это очень просто: загрузите приложение Jerry или перейдите на сайт getjerry.