GDI -. Benzin-Direkteinspritzung

"Es gibt keine schlechten Ideen, es gibt nedovedennye in den Sinn oder nicht realisierte" - das denken wahrscheinlich die japanischen Ingenieure. Mindestens unwahrscheinlich jemand schlagt sie auf die Anzahl der ursprunglichen Losungen in Serienfahrzeugen eingesetzt. "Aber wir kamen mit diesem, wir arbeiten daran!" - Dann rufen in Europa und Amerika. Erfunden. Aber tat es nicht. Oder als unrentabel und verlassen. Jetzt holen! Seit uber 100 Jahren von Autos Benziner installiert und nahezu 100 - Dieselmotor. Wir sind langst an diese angepasst und zu wissen, ihre Starken und Schwachen, verwenden Sie die eine oder andere je nach Umstanden. Die Benzin-Motor gestartet wird ist einfach, schnell und beschleunigt auf hohe Geschwindigkeit, hat gro?e Liter Hubraum und ist billiger. Aber wie "essen" und teuer. Daher sehen wir oft auf Autos und Kleinlaster. Diesel und fur sich ist teurer und teurer zu pflegen, weniger bystrohoden gibt weniger Leistung pro Liter Hubraum haben erhohten Larmpegel und Einschiffung schlimmer. Aber, und das ist wichtig -, die weniger Kraftstoff verbraucht und weniger teuer. Es ist klar, dass praktisch alle schweren Nutzfahrzeugen und "reitet" auf Diesel. Aber die "extra Geld nicht passieren", und die Kaufer von Autos, nicht nur in Europa, suchen zunehmend nach, welche Art von Motor sie bevorzugen. Und nicht selten wahlen den Diesel. Zwar ist es besser, wenn die beiden in einem ... Und schnell und leise, mit einem leichten Start, und dass der Kraftstoff im Winter nicht frieren, und eine hohere Leistung tut nicht weh, aber das ware nur "Essen" weniger ... Aber Wunder geschehen nicht. Manchmal ist die Theorie der Motoren. In einfachen Worten, um Kraftstoff verbrannt, brauchen Luft. Aber man muss mit dem Kraftstoff so viel Luft Mix fur eine vollstandige Verbrennung benotigt wird. Diese Luftmenge wird als steheometricheskim, und es ist naturlich seit langem bekannt. Zum Beispiel fur Benzin optimal (theoretischen) des Kraftstoff-Gemisch-Verhaltnis 14,7:1 ausgedruckt, das hei?t, 1 Gramm Benzin auf 14,7 Gramm Luft. Mischung in die Luft langer als notig, ist schlecht, und eines, in dem die Luft ist weniger als benotigt wird (dh mehr Kraftstoff), ist reich. Zu arm Mix nicht immer gelingt, zu verbrennen, wahrend der Arbeit an einem reichhaltigen Mischung aus unverbrannten Kraftstoff ist nutzlos, "fliegt in die Rohre" und zunehmenden Emissionen von Kohlenmonoxid. Aber die Luft ist nicht nur fur die Verbrennung benotigt wird. Je hoher der Druck im Zylinder vor der Zundung Mischung, desto gro?er ist die Auswirkung des Motors. Und es ist sehr vorteilhaft, um mehr Luft in den Zylinder pro Hub getroffen: Je gro?er der Druck wird dann sein. Und jetzt ist es Zeit zu verstehen, warum Diesel ist sparsamer. Recall, wie der Verbrennungsmotor. In den Benziner pro Hub Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Zylinder, dann ist es komprimiert und gezundet durch einen Funken. In einem Dieselmotor auf den Ansaughub in Zylinder kommt nur Luft, die durch den Kolben unter hohem Druck verdichtet wird, und es ist still und warm. Bis zum Ende des Kompressionszylinders Kraftstoff eingespritzt, welches unter hohem Druck und Temperatur der Selbstentzundung. Der Druck in der Zylinder-Dieselmotor ist viel hoher als in der Zylinder-Benzinmotor: Saugdiesel fur den modernen ganz normal Verdichtungsverhaltnis 20, und eine Reihe von Benzin-, auch die "Sandwich", ist knapp 11. Eine hohere Druck im Zylinder - und hohere Effizienz. Richtige Idee: die Verdichtung in einem Benzinmotor zu erhohen? Versuchte es. Aber uber 11 funktioniert nicht. Da gibt es so etwas wie Detonation und Gluhzundung. Detonation - eine sehr schnelle Verbrennung von Kraftstoff in den Punkten entfernt von den Kerzen, die von einem scharfen lokalen Uberhitzung und Uberlastung des Motors Teile begleitet. Au?eres Zeichen der Detonation - Knock - wir horen, wenn zum Beispiel versucht "Lada" stark beschleunigen nach dem Befullen von Low-Oktan Benzin. Hitze fernhalten - vorzeitige (vor dem Funken) Zundung eines Gemisches von uberhitztem Teile der Brennkammer (zum Beispiel - aus dem gleichen Elektrode Kerzen). Die langjahrige Erfahrung bei der Detonation und Flachenbeflammung ist inakzeptabel: der Motor schnell scheitern. Detonation und Zundung leuchten provozieren hoher Temperatur und hohem Druck. Um Detonation Motoren mit hoher Verdichtung "futtern" Benzin mit hoher Oktanzahl (98), aber hohere Verdichtung und seine 11 "nicht genug" zu vermeiden. Nun wollen wir sehen, was passiert bei geringen Belastungen. Hier haben wir "zu verringern Gas" und gehen Sie langsam. Was bedeutet das fur den Benziner bedeuten? Wenn wir das Gaspedal loslassen, Ansaugdrossel Korper bedeckt ist, was bedeutet, dass wir nicht nur die Kraftstoffmenge, sondern auch die Menge der Luft zu reduzieren. Weniger Luft im Zylinder - weniger Druck am Ende der Kompression. Aber es in den Vergaser ist, konnte man sagen. Aber was ist mit dem Benziner mit Einspritzung? Immerhin gibt es etwas, das Sie die Lieferung von Brennstoffen verringern kann, ohne dass die Menge der Luft? Es ist moglich, aber zu einer gewissen Grenze. Weil das Gemisch zu mager wird nicht einen Funken entzundet werden, und dass die Mischung nicht verarmen zu viel Gas wird noch zu decken, und Druckabfall. Weniger Druck im Zylinder - weniger Zeit in der Ausgabe. Und was bedeutet "das Pedal", ein Diesel? Dies bedeutet, dass der Zylinder wird einfach weniger Kraftstoff zugefuhrt werden. Aber die Menge der Ansaugluft wird die gleiche bleiben, und der Druck am Ende des Ansaugtaktes wird sich nicht andern. Ja, es wird das Gemisch in den Zylinder arm sein, aber Diesel sicher herunterfahren und schlank - da gibt es ein weiteres Prinzip des Feuers und andere Brennstoffe! Und Diesel ist sehr effizient bei geringer Last. Und wir scheinen erreichte das Wichtigste ist: Wenn wir sparsame Benzin-Motor, "elastisch" und damit leistungsfahiger machen wollen, mussen wir ihn von der Detonation zu speichern und zu lernen "zu essen" lean. Auf kalorienarme Diat ist also das Problem, dass der Funke hat konsequent versaumt, die Mischung benzovozdushnuyu armer als im Verhaltnis 17.01 entzunden. Aber Sie konnen fullen den Zylinder ganz schlank, sondern direkt auf die Kerze geben eine reichere, die aufleuchten,. Versuchte, zum Beispiel in den Motor forkamernom diese Idee ist gelegt. Die tatsachlichen Ergebnisse wurden bei Motoren mit Kraftstoffeinspritzung erreicht: suchen stabile Arbeit in einem Gemisch mit einem Verhaltnis von 22:1, aber mehr zu verarmen die Mischung noch nicht moglich. In der Tat, im Fall von herkommlichen verteilten Injektion Gemischbildung au?erhalb - Injektor spritzt den Kraftstoff in das Saugrohr. Und zu liefern eine reichere Stromung der Mischung, um eine Kerze, konnen wir nur fur die Richtung der Stromung Methoden der Aerodynamik-Konto, z. B. in gewisser Weise wirbelnden. Nun ist, wenn der Kraftstoff direkt in den Zylinder eingespritzt ... Benzinmotoren mit Direkteinspritzung erschien ziemlich lange her und verwendet in Flugzeugen so fruh wie dem Zweiten Weltkrieg. Motoren fur Kraftfahrzeuge entwickelt, zumindest in unserem Land, das sie in den spaten 40er Jahren hatte. Allerdings konnte fur eine lange Zeit nicht mit der gravierenden Mangel der Direkteinspritzung zu bewaltigen, insbesondere - "Diesel" Smoke on the Kardinalitat Bedingungen. Und der Motor ein ziemlich teures und daher unwirtschaftlich. Und Direkteinspritzung praktisch aufgehort zu behandeln. Aber nicht die Japaner. A Mitsubishi vor anderen erkennen, welchen Nutzen kann Direkteinspritzung in einer Verscharfung der Umweltstandards zu bringen, und Benzin in Japan war noch nie gunstiger. 15 Jahre Bemuhungen waren erfolglos: Die erste brachte zur Serienreife Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung haben die Offentlichkeit an der Frankfurter und Tokyo Motor Show im Herbst 1995 vorgestellt identifiziert ihre GDI - Gasoline Direct Injection - Benzin-Direkteinspritzung. Ein Jahr spater, in den japanischen Markt verfugt uber eine serielle Mitsubishi Galant 1.8 GDI, und schlie?lich, im Jahr 1997, die Europaer waren mit dem Motor Carisma 1.8 GDI angeboten. Wie funktioniert GDI Tatsachlich ist der Mitsubishi GDI-Motor ahnlich im Design und herkommlichen Benzin und Diesel. In jedem Zylinder der Gegenwart und der Zundkerze und Injektor, und der Kraftstoff wird unter hohem Druck mit einem Druck von 5 MPa (50 atm) gepumpt .. Die Duse bietet zwei verschiedene Modi der Kraftstoffeinspritzung. Bitte beachten Sie die folgenden Funktionen. Ansaugkrummer in den Zylinder passt auf. Dies bietet eine fallende Luftstrom, die nach Kontakt mit dem Kolben dreht sich um und eilt, Drehen im Uhrzeigersinn (eine solche Organisation ermoglicht Luftstrom um die optimale Konzentration des Kraftstoffs direkt in Kerzen zu erreichen). Seit fast einem direkten Pipeline flie?en wird bei sehr hohen Geschwindigkeiten, und selbst wenn der Kolben den unteren Totpunkt erreicht hat, fur eine gewisse Menge an Luft in den Zylinder durch Tragheit. Der Kolben ist ungewohnlich - es sind erstklassig Kugelform. Die Form des Kolbens stellt drei wichtige Funktionen. Erstens ermoglicht es Ihnen, die gewunschte Richtung des Luftstroms eingestellt. Zweitens direkten eingespritzten Kraftstoffs direkt an der Zundkerze, was wichtig beim Betrieb bei extrem mageren Gemischen. Drittens bestimmen die Verteilung der Flammenfront. Wie funktioniert GDI GDI Wir sind drei moglichen Modi in Abhangigkeit von der Art der Bewegung. Arbeiten bei sverhbednyh Mischungen. Dieser Modus ist fur kleine Lasten zum Einsatz: in einem ruhigen Vorort Stadtverkehr und das Fahren mit Geschwindigkeiten von bis zu 120 km / h. In diesem Fall wird der Kraftstoff in den Zylinder eingespeist wird fast wie in einem Diesel - am Ende des Kompressionshubes. Der Kraftstoff wird eingespritzt und kompakte Taschenlampe Vermischung mit Luft, schickte eine spharische Hohlkolben. Als Ergebnis ist die angereicherten Brennstoff Wolke direkt um die Zundkerze entzundet und sicher, dann in Brand zu einem schlechten Mix. Als Ergebnis der Motor lauft stabil, auch mit einer Gesamtubersetzung von Luft und Kraftstoff in den Zylinder ist 40:1. Die Arbeit an einem stochiometrischen Gemisch. Dieser Modus wird verwendet, wenn eine intensive Stadtverkehr, High-Speed-Nahverkehr und Uberholen. In der stochiometrischen Mischung Selbstzunder keine Probleme. Aber da ware es wunschenswert, die Kompressionsrate zu erhohen, dann wird es wichtig, die Detonation Oberflache Entzundung zu verhindern. Kraftstoffeinspritzung erfolgt im Ansaughub durchgefuhrt. Kraftstoff ist verjungt Fackel um den Zylinder gespruht und verdunstet injiziert, die Kuhlung der Luft, wahrend in den Zylinder. Dank der Kuhlung reduziert die Wahrscheinlichkeit einer Detonation und Oberflachen fernhalten. Und noch ein Modus implementiert Management-System GDI. Es kann das Motordrehmoment im Falle erhohen, wenn der Fahrer wahrend der Fahrt bei niedrigen Geschwindigkeiten, schiebt scharf das Gaspedal. Wenn der Motor bei niedrigen Drehzahlen lauft, aber plotzlich angereicherte Gemisch zugefuhrt, die Detonation Wahrscheinlichkeit noch steigt. Daher ist die Injektion in zwei Stufen durchgefuhrt. Eine kleine Menge Kraftstoff in den Zylinder auf dem Ansaughub eingespritzt und kuhlt sich die Luft in den Zylinder. In diesem Fall wird der Zylinder mit einer Mischung aus sverhbednoy (ca. 60:1), in der die Detonation Prozesse nicht auftreten gefullt. Dann am Ende des Kompressionshubes, ist ein kompaktes Kerosin versorgt, die das Verhaltnis von Luft und Kraftstoff in den Zylinder bringt den "Reichen" 12:1. Und die "Ausbildung" der Detonation ist keine Zeit bleibt. Also, was schlie?lich poluchetsya die Ausgabe? Verdichtungsverhaltnis wurde auf 12-12,5 erhoht, verbessert die Luft. Der Motor lauft stabil und in einem sehr mager. Das Ergebnis: Im Vergleich zu "normalen" GDI-Benzinmotor verbraucht 10% weniger Kraftstoff und produziert 10% mehr Leistung und emittiert 20% weniger Kohlendioxid. Aber es ist in Japan. Aufgrund der Tatsache, dass die Benzinpreise in Europa eine Menge Schwefel hat in der Vorbereitung der Europa-Version des Motors aus einer der Vorteile - hohe Leistung - zu geben hatte ... In Russland GDI debutierte im Fruhjahr 2000 bei der Mitsubishi Pajero Pinin (1,8) und Pajero III (3,5 - V6). Im Herbst wurden sie von Carisma 1.8 GDI beigetreten sind, und im Jahr 2001, und kann andere Modelle verursachen. Heute umfasst Mitsubishi Reihe von Motoren mit Benzin-Direkteinspritzung inline "vier" Arbeitsvolumen von 1,5, 1,8, 1,8 Turbo, 2,0, 2,4-Liter-und 3,0 - und 3,5 - Liter-V-formige "sechs". Die Gesamtzahl der Motoren GDI, in einer Fabrik in Kyoto produziert, hat bereits 720 000 Einheiten uberschritten wird. Neben Mitsubishi Fahrzeugen sind sie auf bestimmte Modifikationen der Volvo S40/V40 installiert. Daruber hinaus die GDI Motorenproduktion unter Lizenz von Mitsubishi Hyundai Motor (einschlie?lich V8-4, 5 Liter) gemeistert und ist fur Peugeot vor. Die Verhandlungen sind im Gange mit vielen anderen Automobilherstellern.