Що таке двигун GDI – його переваги та недоліки

При виборі нового або вживаного автомобіля завжди звертають особливу увагу на двигун. Причому тут важлива не тільки потужність або обсяг, але і сам тип мотора, його пристрій, конструкція, виробник.

Від вибору двигуна безпосередньо залежить, наскільки економічним виявиться автомобіль, і як часто власник буде стикатися з несправностями. Тобто акцент робиться на надійності і довговічності, а вже вторинними параметрами вважається продуктивність, економічність і кількість кінських сил.

Акція: Розпродаж нових авто 2018-2019 року випуску
У Московському Автомобільному Домі

Lada Vesta
від 434 900 руб
Детальніше

Hyundai Solaris
від 550 000 руб
Детальніше

Kia Rio
від 574 900 руб
Детальніше
Акція: Розпродаж нових авто 2018-2019 року випуску
У Московському Автомобільному Домі

Renault Duster
від 474 000 руб
Детальніше

Hyundai Creta
від 767 000 руб
Детальніше

Toyota RAV4
від 1 406 000 руб
Детальніше

Досить цікавим в очах покупців виглядає двигун, які маркується літерами GDI. Розшифровується абревіатура як Gasoline Direct Injection. Тут мова йде про систему прямої подачі пального в двигун. Важливою особливістю є той факт, що впуск відбувається не в колектор, як це робиться на класичних інжекторах, на безпосередньо в циліндр. А тому GDI закономірно і справедливо називають поєднанням дизельних і бензинових систем.

особливості пристрою

Вже було приблизно розказано, що ж таке двигуни GDI і в чому їх ключова особливість. Але це не дозволяє в повній мірі зрозуміти суть мотора і особливості його пристрою.

Виходячи з розшифровки, ви зрозуміли, що значить двигун GDI і що в моторі використовується комбінована система, характерна для бензинових і дизельних ДВС. Це свого роду суміш двох різних моторів, що означає отримання певного переваги перед конкурентами.

Не зовсім очевидно для деяких автомобілістів, що таке двигун GDI і в чому його особливість на практиці. Ключовим аспектом можна назвати факт роботи на збідненої суміші, що утворюється в двигуні при невеликих навантаженнях. До них відносять рівномірну їзду зі швидкістю не більше 120 кілометрів на годину. Але коли навантаження підвищується, система автоматично переходить на роботу класичної системи упорскування. Тим самим вдається домогтися кращих показників екологічності та економічності, що для багатьох стає вирішальним фактором при виборі.

Ще варто зауважити, що в даний час випускаються турбо версії GDI, які додатково отримали в своїй конструкції турбонагнетатель. З його допомогою вдалося підвищити потужність і продуктивність, але паралельно зберегти здатність витрачати невелику кількість палива в порівнянні з конкурентами. А що таке турбо в движку, напевно знає кожен. Двигун GDI в пару з турбокомпресором дозволяє отримати чудовий результат.

Серед автолюбителів існує стійка думка, що першими виробниками моторів типу GDI є японська компанія Mitsubishi. Але в дійсності це не так. Перший двигун з подібною системою комбінованого уприскування встановлювали на гоночну версію німецького автомобіля W196 виробництва компанії Mercedes.

Через деякий час в японській компанії задіяли систему уприскування, засновану на електронному управлінні. Тим самим їм вдалося добитися утворення збідненої паливоповітряної суміші при роботі двигуна на малих навантаженнях.

Вперше автомобілі виробництва Mitsubishi з моторами GDI з’явилися в продажу тільки в 1996 році. З того часу двигуни пройшли через цілий ряд змін і модернізацій, оскільки перші зразки мали широким переліком недоліків.

Справедливості заради потрібно додати, що сама абревіатура GDI використовується саме японським автовиробником Mitsubishi. В арсеналі інших компаній також є мотори з аналогічною системою, тільки випускають вони їх з іншими маркуванням. Французький автоконцерн Renault використовує поняття IDE, у Mercedes це CGI, а машини від компанії Toyota можуть оснащуватися двигунами D4.

Принцип роботи

Принцип роботи будь-якого двигуна внутрішнього згоряння грунтується на тому, що подається паливо і змішується з повітрям, утворюючи топливовоздушную суміш. Без участі повітря або кисню займання суміші є неможливим.

Для оптимальної роботи бензинового силового агрегату потрібно приготування суміші в співвідношенні 14,7 до 1. Тобто на 14,7 грам повітря необхідний 1 грам палива. Якщо кількість повітря перевищує зазначену норму, суміш вважають збідненої. Якщо ж повітря менше, тоді суміш багата.

За рахунок роботи двигуна на збідненої суміші вдається помітно знизити витрату палива. Але оскільки в ній досить мало самого палива, запалювати подібну субстанцію складніше. Через неможливість запалити суміш з’являються проблеми.

А ось перенасичена паливом суміш запалюється дуже легко. Але при цьому бензин вигорає в повному обсязі, і незгорілих частина виходить разом з вихлопом. Звідси перевитрата пального і нераціональне використання бензину. Додатково збагачена суміш сприяє накопиченню нагару на клапанах двигуна і свічках запалювання.

З огляду на всі ці моменти, можна розібратися з принципом роботи GDI двигунів і зрозуміти їх відмінні риси. Конструктивна відмінність полягає в тому, що тут передбачається уприскування не безпосередньо у впускний колектор, як це відбувається на звичайних інжекторних бензинових моторах, а безпосередньо в камеру згоряння. Цей принцип запозичений у дизельних моторів.

Роботу GDI можна описати таким чином:

  1. Бензин надходить всередину камери згоряння під впливом високого тиску. При цьому сам потік характеризується закручені своєї форми, що досягається за рахунок застосування спеціальних форсунок. Вони відрізняються від звичайних своєю будовою.
  2. Потік палива під високим тиском зустрічає опір з боку поршня. Відбувається зіткнення. Це дозволяє частини пального як би залишитися на поверхні поршня. Інша кількість бензину продовжує рухатися далі, створюючи силу тертя і знаходячи певну форму.
  3. Потім відбувається загин потоку і відхід від поршня з паралельним збільшенням швидкості. Частина частинок рухається повільніше, і вони починають розходитися по сторонам, тим самим розділяючи потік.
  4. У підсумку всередині камери згоряння формується одночасно дві ділянки з паливо-повітряної сумішшю. Посередині розташовується зона зі звичайною легкозаймистого сумішшю, а навколо знаходиться збіднена субстанція.
  5. Завершується цикл займанням, що утворюється за рахунок роботи свічки запалювання, запозиченої у інжекторного бензинового двигуна. Спочатку загоряється ділянку зі стандартною сумішшю, а потім згорає збідненого паливо з повітрям.

Щоб створити такі умови, весь процес управляється спеціальним складним електронним блоком, що має спеціальне програмне забезпечення, здатне здійснювати кілька різних циклів роботи.

У конструкції задіяні вихрові форсунки. Саме з їх допомогою вдається подавати всередину камери суміш, яка нагадує за своєю консистенцією дрібнодисперсний туман.

Якщо в класичному або стандартному розумінні суміш палива та повітря має співвідношення 1 до 14,7, то GDI при роботі під малими навантаженнями використовує суміш в пропорціях 1 до 20. Це дозволяє домагатися хороших економічних показників по витраті палива.

Відмінні особливості

Щоб зрозуміти різницю між GDI і звичайними системами вприскування, потрібно розглянути відмітні характеристики цього двигуна. Так вдасться дізнатися ключові моменти щодо бензинового мотора з безпосереднім уприскуванням.

  1. Процес упорскування здійснюється під тиском, яке має параметри від 50 атмосфер і більше. У класичних системах інжекторних моторів тиск становить близько 3 атмосфер. Така подача дозволяє створювати дрібнодисперсний туман при розпилюванні.
  2. Існують деякі конструктивні відмінності, пов’язані з дросельною заслінкою. У моторах типу GDI її встановлюють трохи далі.
  3. Паливо подається безпосередньо в сам робочий циліндр, де формується суміш з пального і повітря. А на звичайних моторах подача відбувається через впускний колектор, необхідний також і для створення паливо-повітряної суміші.
  4. У конструкції поршнів передбачені поглиблення сферичної форми. За рахунок нього стає можливим створення завихрень і управління вогнем від загоряння. Додатково виїмка потрібна для контролю створення суміші, регулюючи необхідний об’єм повітря і пального при їх з’єднанні в суміш.
  5. GDI дозволяють створювати дуже бідні суміші. На сучасних двигунах зустрічається можливість ефективної роботи навіть на суміші, пропорції якої складають до 43 до 1. Це при тому, що для класичних паливних систем характерно співвідношення 14 до 1.
  6. У ГБЦ встановлюються спеціальні вихрові форсунки. З їх допомогою можна створювати потоки закрученої форми. В результаті рух потоку здійснюється по строго заданому напрямку і траєкторії.
  7. Для GDI двигунів характерна можливість роботи в 2 різних режимах. Це звичайний, як у стандартного інжектора, і збіднений. Причому перехід від одного режиму до іншого відбувається в автоматичному режимі. Коли на двигун збільшують навантаження, тобто починають рухатися з більшою швидкістю, подається збагачена суміш. У спокійному режимі згорає збіднена суміш, за рахунок чого економиться паливо.
  8. У складі такого мотора обов’язкову участь приймає ТНВД. Причому паливного насоса високого тиску видаляють особливу увагу, оскільки він виступає як ключовий елемент в роботі системи безпосереднього вприскування на GDI і йому подібних. Насос впливає на якість функціонування силової установки і всю його працездатність.

Все виглядає дуже цікаво і привабливо з позиції потенційного покупця автомобіля з таким двигуном. Але для об’єктивності потрібно розглянути сильні і слабкі сторони GDI мотора. Це дозволить в повній мірі оцінити можливості двигуна з урахуванням всіх наявних недоліків. І тоді стане ясно, чи варто купувати такий автомобіль чи ні.

основні переваги

Вивчивши плюси і мінуси двигунів GDI, можна зробити деякі висновки щодо цих силових установок і використовуваної системи подачі палива.

Всі свої ключові переваги мотор отримує саме від можливості працювати на більш бідній суміші при малих і середніх навантаженнях. Зміна співвідношення палива і повітря дозволяє скоротити кількість споживаного палива. Як показали дослідження, в міському циклі при тривалій роботі на приблизно однакових оборотах витрата падає на 20-25%. Але аналогічних переваг на трасі, коли підвищується швидкість і навантаження на двигун, GDI вже не отримує. Тут витрата залишається на рівні звичайних інжекторних систем.

Ще однією перевагою вважається процес сумішоутворення, що відбувається всередині камери згоряння. Будь-який фахівець з ремонту та обслуговування двигунів скаже, що процес згоряння в циліндрах завжди відбувається нерівномірно. Більша кількість пального згорає близько свічки. А ось на далеких ділянках пальне може не догоряти, в результаті чого залишки виходять через вихлопну систему.

GDI позбавлені цього недоліку, як і сучасні мотори типу TSI. Тут використовується технологія пошарового уприскування. В результаті це дозволяє за 1 такт впорскувати до 5 порцій палива, що формують неоднорідну суміш в циліндрах, враховуючи конкретні особливості горіння. Це допомагає знижувати витрата, зменшувати токсичність виділяється вихлопу, а також підтримувати стабільність на малих і середніх оборотах двигуна.

Особливий процес утворення суміші формує ще одна перевага, яке виражається у вигляді збільшення показників потужності і тяги. Приріст цих параметрів становить близько 10-15%.

Додатково GDI характеризуються меншою кількістю що утворюється нагару, що автоматично продовжує термін служби багатьох складових двигуна. При грамотній експлуатації масло також зберігає свої властивості аж до передбаченого виробником терміну заміни.

Дотримуючись усіх правил і умови експлуатації, знижується ймовірність виникнення серйозних несправностей, що позитивно позначається на довговічності двигуна і зменшення фінансових витрат на експлуатацію автомобіля, оснащеного GDI.

характерні недоліки

Але жодна система не може обійтися без певних мінусів. Тому варто заздалегідь дізнатися, чим же такий поганий двигун типу GDI, який його головний недолік і наскільки мінуси перевершують плюси, або навпаки.

Почнемо з того, що двигун GDI використовує більш складну систему впуску палива, в конструкції якого присутній ТНВД, аналогічний застосовуваним на дизельних моторах. В результаті виявляється недолік у вигляді підвищеної чутливості до якості використовуваного палива. Це відноситься до входження в бензин різних твердих компонентів, сполук заліза, фосфору, сірки та інших речовин. Якщо регулярно заливати низькоякісне паливо, мотор почне ламатися.

У двигуна з системою безпосереднього вприскування є ще один недолік. Він полягає в тому, що технологія досить специфічна, і лише обмежена кількість автосервісів можуть запропонувати свої послуги з ремонту та обслуговування подібних ДВС.

Процедури ремонту відрізняються своєю складністю в порівнянні зі звичайними інжекторними двигунами з розподіленим типом уприскування.

Власники автомобілів з силовими установками GDI стикаються з тим, що на ринку пропонується невелика кількість запчастин. Деталі для них не особливо поки поширені в нашій країні. Тому часом, коли виникає поломка і необхідність заміни елемента, його доводиться замовляти і чекати по кілька тижнів, що автоматично не дозволяє експлуатувати машину.

З огляду на всі ці моменти, потрібно уважно подумати про раціональність придбання такого двигуна, оскільки доведеться вирішувати питання з ремонтом, обслуговуванням і пошуком хороших автозаправних станцій.

Проблеми та несправності

Насправді практично всі проблеми, які має двигун GDI, пов’язані саме з питанням чутливості по відношенню до низькоякісного бензину. Така особливість призводить до появи різних поломок і несправностей.

Як показує досвід автовласників, на моторах GDI починають чорніти і виходити з ладу свічки запалювання. Паливна система не любить, коли всередину потрапляє вода, різні механічні домішки і тверді мінерали.

Також з’являється нагар на поверхнях клапанів і впускних колекторів. В результаті змінюється процес утворення суміші, що обумовлено порушенням траєкторії переміщення потоків всередині циліндра. Все це призводить до зниження потужності і виникненню перебоїв.

Щоб не спровокувати подібні несправності, і забезпечити мотору GDI тривалу і ефективну роботу, рекомендується виконувати деякі профілактичні заходи. Зводяться вони до дотримання наступних правил:

  1. Свічки рекомендується міняти ще до виникнення несправностей. У наших умовах експлуатації оптимальним міжсервісний періодом вважається 10-20 тисяч кілометрів.
  2. Додатково рекомендується очищати впускний колектор від накопичується нагару і сажі. Робиться це не рідше ніж 1 раз на кожні 25-30 тисяч кілометрів.
  3. Обов’язково стежте за станом інжекторів, перевіряйте якість розпилення палива і очищайте форсунки.

З огляду на наявні недоліки, навряд чи варто говорити про те, що при експлуатації GDI вкрай важливо відвідувати тільки перевірені і добре зарекомендували себе автозаправні станції, що пропонують максимально якісне, чисте і нерозбавлене паливо.

раціональність покупки

Потенційних покупців автомобілі з безпосереднім уприскуванням палива, який використовується в системі GDI, приваблює своєю економічністю, хорошою тягою і відмінними показниками потужності. Але на противагу можна поставити відразу декілька недоліків, обумовлені падінням надійності під впливом низькоякісного палива.

Об’єктивно експлуатація таких двигунів в наших умовах може призвести до того, що власнику потрібно регулярно відвідувати СТО, витрачати багато грошей на ремонт і довго чекати поставки необхідних запчастин.

Але це було актуально раніше. В даний час ситуація змінюється в значно кращу сторону. Двигуни, що випускаються зарубіжними виробниками, проходять процедуру адаптації. Це дозволяє знизити чутливість до якості бензину, переробляти навіть не найкраще паливо і зменшувати кількість проблем.

Адаптовані GDI сміливо можна заправляти на всіх досить непоганих АЗС, не побоюючись того, що якісь домішки приведуть до дуже швидкого виходу з ладу двигуна з наступними значними матеріальними витратами на відновлення працездатності силової установки з системою безпосереднього вприскування палива.

Купувати автотранспортні засоби з такими моторами чи ні, справа особисто кожного. Двигуни, що пройшли адаптацію, залучають набагато більше, ніж європейські чи японські версії. Отримати ряд переваг від GDI можна. Власнику потрібно тільки пам’ятати про ризики відвідини сумнівних автозаправних станцій, а також дотримуватися всі визначені рекомендації та поради по експлуатації, обслуговування та заміну витратних матеріалів. При таких умовах GDI проявить всі свої краще якості, а про характерні недоліки ви навряд чи будете згадувати.

Ссылка на основную публикацию