Mis on GDI mootor

GDI mootor (Gasoline Direct Injection) on otsese (otse) kütuse sissepritsega bensiini jõuallikas. Lühendiga GDI mootoreid toodavad Jaapani ettevõtted Mitsubishi, Toyota, Nissan, Korea autotootjad, aga ka Bosh.

Soovitame lugeda ka artiklit selle kohta, mis on KTK mootor. Sellest artiklist saate teada seda tüüpi mootorite omaduste, plusside ja miinuste kohta.

Idee ehitada silindritesse kütuse otsese sissepritsega mootor sündis juba ammu, samas kui mass-GDI võeti esmakordselt kasutusele alles 1995. aastal. GDI-tehnoloogiaga mootoreid leidub enamasti Mitsubishi autodel. Esimene sellise jõuallikaga mudel oli Mitsubishi Galant mudel, mis sai 1,8 GDI jõujaama.

Artikli sisu

• GDI mootorite omadused ja erinevused
• Kütuse sissepritse ja GDI sordid
• GDI mootorite talitlushäired ja probleemid

GDI mootorite omadused ja erinevused

GDI mootori tööpõhimõte on omamoodi "sümbioos" tavalistest bensiini- ja diiselmootoritest sisepõlemismootoritest. Alustuseks tuleb iga sisepõlemismootori normaalseks tööks silindritesse suunata nn kütuse-õhu segu. Teisisõnu segatakse teatud osa kütusest vajalikus vahekorras osa õhuga mootori erinevate töörežiimide suhtes. Segu koostisest sõltuvad otseselt mootori võimsus, kasutegur, efektiivsus, keskkonnasõbralikkus ja mitmed muud omadused.

Enamik tänapäeval kasutatavaid bensiini- ja diiselmootoreid:

• välise segamisega mootorid. Nende hulka kuuluvad vananenud bensiinikarburaatorid ja kaasaegsed atmosfääri-, kompressor- või turboülelaaduriga sissepritsega bensiinimootorid. Sellistes mootorites toimub kütuse-õhu segu ettevalmistamise protsess eraldi (sisselaskekollektoris), mille järel valmis laeng siseneb silindritesse ja süttib süüteküünlast;
• sisemise segu moodustamisega mootorid. Seda tüüpi agregaate esindavad diiselmootorid, milles osa diislikütust juhitakse otse silindritesse ja segatakse juba seal oleva õhuga. Laengu süttimine toimub tarnitud diislikütuse kokkupuutel kokkusurumisel kuumutatud õhuhulgaga, see tähendab ilma välise süüteallika osaluseta;

GDI-mootor on bensiinimootor, milles segu moodustumise protsess on sarnane diislikütusele, see tähendab, et kütus pihustatakse otse silindritesse, kus see seguneb eelnevalt tarnitud õhuga. Sel juhul süüdatakse silindris tekkinud kütuse-õhu segu süüteküünlast tuleva sädeme abil.

Ehk õhk siseneb mootorisse eraldi, GDI pihusti pihustab kütust otse silindrisse, seejärel komponendid segatakse, misjärel segu süüdatakse süüteküünla elektrilise sädemega. Olgu lisatud, et sellise segu moodustamise käigus võtavad projekteerijad arvesse mitmeid aerodünaamilisi omadusi, et saada optimaalselt järjestatud segu koostis. Sel põhjusel erineb kolvi ja põlemiskambri konstruktsioon oluliselt välise segumoodustusega mootorite analoogidest, aga ka eelkambri sisepõlemismootoritel. Kolvi põhi on spetsiaalse kujuga pihusti suunamiseks süüteküünlale, silindripea sai vertikaalsed sirged sisselaskekanalid, mis laseb õhul mootorisilindrites “pöörelda”.

Pealegi erineb segu koostis silindri kogumahu erinevates osades. Selliste lahenduste tulemusel on GDI mootorid võimelised töötama väga lahja seguga, mis tavapärasele bensiinimootorile ei sobiks. Sädemest süütamiseks vajalik kütuse ja õhu suhe koondub GDI silindrisse süüteküünla piirkonda, samas kui segu jääb silindri tingimuslike "servade" järgi võimalikult lahjaks.

Soovitame lugeda ka artiklit selle kohta, mis on TDI mootor. Sellest artiklist saate teada seda tüüpi üksuste disainifunktsioonide, eeliste ja puuduste kohta.

GDI mootori teine ​​omadus on kahe kütusepumba olemasolu:

• tavaline elektriline kütusepump kütusepaagis;
• sisepõlemismootori mehaanilise ajamiga kõrgsurve kütusepump (TNVD);

See lahendus on analoogne ka diiselmootori kütusevarustuse põhimõttega. GDI-mootorites on sissepritserõhk umbes 50 baari, tavalistes bensiinimootorites aga umbes 3 baari.

Kütuse sissepritse ja GDI sordid

GDI mootoritel on mitmeid disainierinevusi, mille tõttu saab need jagada kahte rühma:

• Jaapani siseturu jaoks;
• Euroopa turgude jaoks;

Sellised üksused erinevad mootori enda konstruktsiooni, kõrgsurvekütusepumba tööomaduste ja kütuse sissepritsesüsteemi konstruktsiooni poolest. Jaapani versioonidel on kaks peamist GDI kütuse sissepritserežiimi:

1. ülilahe põlemisrežiim;
2. suurepärane väljundrežiim;

Esimene režiim hõlmab mootori töötamist ülilahja seguga, mille suhe on 37: 1-43: 1. Seda töörežiimi toetab ECU mõõdukatel kiirustel kuni 110–120 km / h. võttes arvesse sujuvat kiirendust, see tähendab ilma gaasipedaali järsu vajutamiseta. Selles režiimis tagab GDI mootor maksimaalse pöördemomendi. Pihustid süstivad kütust hetkel, kui kolb on survetaktil ja pole jõudnud TDC-ni. Kütusevarustus pihusti poolt toimub sel juhul homogeense joana, mille järel keeratakse voolu silindris oleva õhuga parimaks segunemiseks päripäeva.

Teises režiimis eeldatakse kütuse ja õhu segu stöhhiomeetrilist koostist. Määratud töörežiim aktiveeritakse, kui mootor on koormatud (suurel kiirusel sõitmine, haagise pukseerimine, ülesmäge sõitmine jne).

Euroopa versioonides sai GDI mootor täiendava kaheastmelise segamisrežiimi. Määratud režiim on mõeldud aktiivseks kiirendamiseks paigalt või möödasõidul järsu kiirendamise vajaduseks. Selles režiimis süstitakse kütust silindritesse etappide kaupa (kahes etapis 4 tsükliga).

Selle režiimi sisselaskekäigul tehakse esimene sissepritse, mille tulemuseks on maksimaalselt lahja segu silindris suhtega umbes 60:1. See segu ei ole ette nähtud süttimiseks. Peamine ülesanne on põlemiskambri tõhus jahutamine, kuna survetaktiga saab jahutatud kambrisse suunata suurema koguse õhku ja kütust. Teisisõnu parandab see lahendus silindrite täitmist. Seejärel toimub survetakti korral teine ​​süstimine, mille järel on segu koostis juba 12: 1, see tähendab, et töösegu rikastub võimalikult palju.

Selle tulemusena täidetakse silindreid tõhusalt ja mootor annab maksimaalse võimaliku võimsuse. Võrreldes hajutatud sissepritsega mootoritega on GDI 10% võimsam. Tänu sellele on GDI Euroopa versioonid paindlikumad ja suudavad vajadusel anda rohkem pöördemomenti "põhjas", kiirendada järsult sõites kiirusega 30-60 km/h.

Tähelepanuväärne on ka spetsiaalne GDI mootorirežiim, mida nimetatakse stich F/B-ks. Määratud töörežiim on kütuse-õhu segu stöhhiomeetrilisele koostisele kõige lähedasem ning jaguneb ka kaheks alamrežiimiks: suletud ahelaga ja avatud ahelaga.

Esimesel juhul juhitakse segu koostist hapnikuanduri näitude põhjal, teisel juhul ei mõjuta anduri näidud kütuse ja õhu segu koostist. See funktsioon on erinevus GDI ja teiste mootorite vahel tühikäigul. Mootori ECU muudab dünaamiliselt survet lahja ja stitch F / B režiimides, kui mootor töötab tühikäigul, tinglikult puhudes silindreid. Omapäraks on mootori tühikäigu pöörete arvu suurendamine 900–950 p/min. määratud režiimide vahel ülemineku hetkel. GDI töörežiimide määratud muutus peaks tavaliselt toimuma 1 kord 4 minuti jooksul. Kõik režiimid vahetatakse arvuti juhtimisel. Kui me räägime juhi mugavusest, siis režiimide muutumist ja mootori töö muutusi praktiliselt ei tunneta.

Mis puudutab GDI toksilisust, siis Jaapani insenerid on välja töötanud spetsiaalsed katalüsaatorid mootoritele, mis töötavad väga lahja seguga. Selle tulemusena langes lämmastikoksiidide tase sellise mootori heitgaasides Euro-3 raamistikku. Tuleb märkida, et kodubensiini kõrge väävlisisaldus lülitab katalüüsmuundurid kiiresti välja.

GDI mootorite talitlushäired ja probleemid

Seda tüüpi mootorite peamiseks probleemiks on suurenenud tundlikkus kütuse kvaliteedi, aga ka kõigi tegurite ja rikete suhtes, mis võivad mõjutada segu moodustumise kvaliteeti.

GDI-mootorite süüteküünlad muutuvad kiiresti mustaks ja ebaõnnestuvad. Selliste mootorite kütusevarustus on palju tundlikum bensiinis sisalduva vee ja mehaaniliste lisandite suhtes. Sisselaskekollektoris süsihappegaaside moodustumine ja tahma kogunemine ventiilidele võivad muuta segu moodustumise protsessi, kuna voolutee silindris on häiritud. Selle tulemusena kaotab GDI voolu ja töötab märgatavate katkestustega.

Ennetuslikel eesmärkidel on GDI-mootorite süüteküünlad soovitatav vahetada iga 10-20 tuhande läbitud kilomeetri järel, samuti üks kord iga 25-30 tuhande km järel. puhastage sisselaskekollektor tahmast ja selle seintel olevatest tahmaosakestest. Samuti on vaja perioodiliselt jälgida pihustite seisukorda, kontrollida kütusepihusti kvaliteeti ja puhastada pihustid.