За что любят и ненавидят непосредственный впрыск

Бензиновые моторы с непосредственным впрыском топлива автолюбители и специалисты оценивают по-разному: одни считают их примером технологического совершенства, другие бояться как огня и готовы отказаться от них ещё на стадии выбора автомобиля. Разбираемся в особенностях конструкции и выясняем, за что стоит любить и ненавидеть непосредственный впрыск.

В чём отличие схемы с непосредственным впрыском

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания с непосредственным впрыском начали массово поступать на отечественный рынок в начале 2000-х годов и к настоящему моменту стали непременным атрибутом любого более-менее современного автомобиля среднего или высшего ценового сегмента. Иными словами, они давно являются данностью и останутся таковой до момента перехода человечества на принципиально иные средства передвижения, коими сейчас большинству экспертов видятся электрокары.

Основным отличием от традиционной системы распределённого впрыска схемы с непосредственным впрыском является то, что бензин в ней подаётся не во впускной коллектор, а прямиком в цилиндры. Таким образом, в камеры сгорания поступает не готовая топливовоздушная смесь, а «живое» топливо, при этом смесеобразование производится в самом моторе.

Зачем это нужно

Вопросом создания систем непосредственного впрыска инженеры озаботились ещё во второй половине XIX века, однако довести до массового серийного производства смогли относительно недавно. Первыми на рынок поступили моторы семейства Mitsubishi GDI, а следом подтянулись и все другие всемирно известные бренды — Volkswagen, GM, Toyota, Mercedes, BMW, Ford, Peugeot/Citroen, Renault, Mazda и даже корейский Hyundai.

Двигатели-маломерки отработали ресурс.

Хитрость в том, что схема с непосредственным распределённым впрыском позволяет чрезвычайно тонко и точно управлять процессом смесеобразования и заставлять бензиновый двигатель работать на невероятно бедной топливовоздушной смеси. Если обычные моторы, как правило, функционируют при соотношении бензина к воздуху в пропорции 1:14, то моторы с непосредственным впрыском в некоторых режимах выходят на 1:20 и даже 1:40. Нетрудно догадаться, что это позволяет им сжигать гораздо меньше топлива. При этом настройка процессов смесеобразования в реальном времени и применение сразу нескольких режимов работы повышает мощностные и динамические показатели и улучшает экологичность силового агрегата.

Производители таких движков приводят весьма красноречивые данные: расход топлива снижается в среднем на 20-25%, а тяга и мощность повышаются на 10-15%. И всё это при небольшом литраже, применении систем рециркуляции и дожигания выхлопа, соответствии самым строгим экологическим нормам и возможности использования на ДВС многоступенчатого наддува. Словом, не моторы — сказка!

Технические хитрости

И всё бы ничего, да применение схем непосредственного впрыска тянет за собой невероятно высокие требования не только к конструкции силового агрегата, но также к топливному насосу и качеству горючего, а также смазочным материалам, форсункам и электрике, большинству других жизненно важных узлов и агрегатов автомобиля.

Добиться образования правильной смеси при непосредственном впрыске чрезвычайно сложно. Для этого «мозги» машины снабжаются сразу несколькими программами управления с разным циклом работы и ворохом высокоточных датчиков. А за распыл топлива отвечают специальные вихревые форсунки, работающие при сверхвысоком давлении, для создания которого, в свою очередь, автомобиль оснащается высокопроизводительными топливными насосами, аналогичными тем, что используются в дизельных схемах (если обычные насосы развивают порядка 3-4 атм, то эти обеспечивают 50-130). Разумеется, компоненты таких систем должны быть невероятно технологичными и качественными, рассчитанными на длительный срок службы. Именно соблюдение этих условий позволяет более эффективно распылять топливо, лучше перемешивать его с воздухом и грамотнее распоряжается готовой смесью на разных режимах работы двигателя.

Какими станут двигатели будущего.

Будучи ненагруженным (к примеру, в режиме холостого хода), двигатель с непосредственным впрыском функционирует в режиме послойного смесеобразования — смесь максимально обедняется, но остаётся достаточно качественной и пригодной для работы. В этом режиме дроссельная заслонка открыта широко, а впускные заслонки находятся в закрытом состоянии. Горючее впрыскивается ближе к концу такта сжатия в область свечи зажигания, где завихряется и легко воспламеняется. Гомогенное смесеобразование позволяет получить мощностную смесь, необходимую при равномерных нагрузках на двигатель и на переходных режимах. При максимальных нагрузках открыты как дроссельная заслонка, так и впускные каналы, а горючее впрыскивается ещё на такте впуска. Одновременно, по возможности, дожигаются и выхлопные газы, что повышает экологические показатели без ущерба для мотора.

Всё это требует доработки геометрии камеры сгорания, повышения степени сжатия до 1:12-14, применения более сложного и дорогого катализатора, высокопроизводительных форсунок с мощными соленоидами, а также высокопроизводительного мультирежимного топливного насоса.

Плюсы и минусы

Главным минусом систем непосредственного впрыска является общее снижение надёжности: даже при незначительных сбоях и поломках какого-либо компонента такой движок начинает «капризничать» — глохнуть, чихать, не выходить на полную мощность, зажигать пиктограмму на приборной панели и всячески намекать владельцу на проблемы.

5 могучих атмосферников, которых больше нет.

Вторым не менее важным недочётом является стоимость такого агрегата — это технически сложное устройство, требующее повышенного внимания и контроля ко всем системам, включая систему питания, зажигания, выпуска и электронику.

Чувствительность к качеству топлива — ещё один жирный минус, с которым готов мириться далеко не каждый автовладелец. Купив машину с системой непосредственного впрыска, вы гарантированно начнёте чрезвычайно тщательно подходить к выбору заправок: заливаться дешёвой горючкой, увы, уже не получится. И дело даже не в том, что таким моторам нужно особое октановое число — некоторые из них давно научились работать даже на 92-м бензине или спирте, — а в содержании в некачественном бензине соединений серы, фосфора, железа и прочих примесей, мешающих нормальной работе ДВС.

Наконец, отпугнуть от покупки машины с таким движком может и высокая стоимость запасных частей и обслуживания. Дешёвыми высокотехнологичные запчасти к ним не бывают, при этом требования к маслам, фильтрам и прочим «расходникам» также повышаются.

Но всё это меркнет на фоне плюсов:

Именно моторы с непосредственным впрыском являются наиболее технологичными, экономичными, лёгкими и тяговитыми. Они идеально подходят для эксплуатации в загруженных мегаполисах (именно в пробочных режимах ДВС с непосредственным впрыском наиболее экономичны), вдобавок они позволяют увеличивать интервал замены масла и обладают увеличенным сроком службы из-за уменьшения нагара (это достигается программно максимально эффективным сжиганием топливовоздушной смеси). Однако всего этого удаётся добиться только при чрезвычайно внимательном отношении к автомобилю и грамотном его обслуживании.

Немилосердный квант: что убьёт бензиновые моторы.

21 ноября 2017 г. 19:00:00 /

Система Orphus

Еще по темам: технологии




все →
Спецпредложения:

Mercedes-Benz E-Класс седан E 200 4MATIC AT
в автосалоне Звезда Столицы Каширка
4 106 114  Руб.
2018 г., пробег 0 км, синий

Mercedes-Benz GLC-Класс GLC 250 d 4MATIC
в автосалоне МБ-Беляево
3 300 000  Руб.
2018 г., пробег 0 км, синий

Hyundai Creta 2.0 AT 4WD
в автосалоне Аванта-Запад
1 279 000  Руб.
2018 г., пробег 0 км, black

Популярные темыпоказать всепоказать только главные
Acura Alfa Romeo Alpina Alpine Aston Martin Audi Aurus Bentley BIAE (Автосалон в Пекине) BMW Borgward Brilliance Bugatti BYD Cadillac Changan Chery Chevrolet Chicago Auto Show (Автосалон в Чикаго) Chrysler Citroen Daewoo Datsun Dodge Dongfeng DS Faw Ferrari Fiat Ford Geely Genesis GIMS (Автосалон в Женеве) GM Great Wall Haima Haval Honda Hummer Hyundai IAA (Автосалон во Франкфурте) Infiniti Jaguar Jeep KIA Koenigsegg LA Auto Show (Автосалон в Лос-Анджелесе) Lada Lamborghini Land Rover Lexus Lifan Lincoln Lotus Luxgen Maserati Maybach Mazda McLaren Mercedes-Benz MINI Mitsubishi NAIAS (Автосалон в Детройте) Nissan NYIAS (Автосалон в Нью-Йорке) Opel Pagani Paris Motor Show (Автосалон в Париже) Peugeot Polestar Porsche Ravon Renault Rolls Royce Saab Seat SEMA SIAIE (Автосалон в Шанхае) Skoda Smart SsangYong Subaru SUV / внедорожники Suzuki Tata Tesla TMS (Автосалон в Токио) Toyota Volkswagen Volvo WRC ZAZ Zotye аварии АвтоВАЗ автокредитование автоспорт автострахование азиатские американские безопасность беспилотники бюджетные вездеходы велосипеды видео военные ГАЗ ГИБДД гибрид городские дизельгейт дороги европейские законодательство ЗИЛ импорт/экспорт инновации кабриолеты КАМАЗ каршеринг китайские коммерческие корейские коррупция краш-тесты курьезы МАЗ малолитражки ММАС (Автосалон в Москве) мото немецкие отечественные отзыв парковка популярные правый руль представительские пробки продажи проект Кортеж производство путешествия и приключения ремонт семейные снегоходы советы автомобилисту спортивные суперкары ТагАЗ технологии техосмотр топливо тюнинг УАЗ угоны украинские утилизация Формула-1 цены шины шпионские фото штрафы экология экономика и финансы электрокар японские
Окно жалоб и предложений
Вы можете оставить жалобу и предложение о работе сайта Quto.ru
в нижеприведенной форме.
«Если вы полагаете, что размещение каких-либо материалов на веб-сайте quto.ru нарушает ваши права по действующему законодательству, сообщите об этом в нашу консультативную службу по электронной почте: info@quto.ru для оперативного урегулирования.»