Топливная система — это важнейшая часть двигателя автомобиля. Она отвечает за подачу топлива в двигатель. Существует несколько типов систем впрыска топлива, и система прямого впрыска топлива является одной из них. Система непосредственного впрыска топлива — это система создания воздушно-топливной смеси для бензиновых двигателей внутреннего сгорания, в которой топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. В этой статье объясняются различные аспекты системы непосредственного впрыска.
Что такое непосредственный впрыск?
Система непосредственного впрыска — это система впрыска топлива, которая впрыскивает топливо непосредственно над поршнем в камеру сгорания двигателя. PDI (бензиновый непосредственный впрыск) также называется бензиновым непосредственным впрыском (GDI).
Это система создания воздушно-топливной смеси для двигателей IC, работающих на бензине. Эта система непосредственно впрыскивает топливо в камеру сгорания двигателя.
Система прямого впрыска чаще всего используется в бензиновых двигателях, но с развитием технологий она успешно применяется и в дизельных двигателях. Эти системы применяются в двигателях Отто для снижения уровня выбросов и увеличения удельной мощности и КПД двигателя.
В 1925 году бензиновый двигатель с прямым впрыском был разработан для грузовых двигателей с низкой степенью сжатия. В 1950-х годах некоторые немецкие автомобили также начали использовать механическую систему GDI компании Bosch. В 1996 году, когда компания Mitsubishi начала использовать электронную систему GDI в серийных автомобилях, эта технология стала более популярной. В последние несколько лет многие автомобильные предприятия начали использовать эту технологию.
Принцип непосредственного впрыска был впервые реализован в дизельных двигателях. Система непосредственного впрыска в основном используется в дизельных двигателях. В базовых дизельных двигателях DI топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания на верхнюю часть поршня.
В дизельном двигателе поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в камере сгорания, сильно сжимает воздух и делает его температуру более 400 градусов Цельсия. Когда воздух полностью сжимается, система прямого впрыска немедленно впрыскивает дизельное топливо в камеру сгорания.
Эта технология впрыска топлива позволяет бензиновому двигателю сжигать топливо более эффективно с низким уровнем выбросов, что приводит к повышению мощности, увеличению производительности двигателя и снижению расхода топлива.
Работа двигателя с непосредственным впрыском
Процесс работы двигателя с непосредственным впрыском очень прост. Бензиновый двигатель работает путем подачи смеси бензина и воздуха в цилиндр сжатия. В этом цилиндре находится поршень, который сжимает смесь до нужного уровня.
Когда смесь сжимается, свеча зажигания подает искру, чтобы запустить процесс сгорания. Энергия, вырабатываемая воздушно-топливной смесью, перемещает поршень вниз и создает силу.
Система прямого впрыска работает просто. Обычно в системах непрямого впрыска топлива воздух и бензин предварительно смешиваются в цилиндре вне камеры сгорания, называемой впускным коллектором.
В системе прямого впрыска бензин и воздух не смешиваются. В этой системе топливо непосредственно впрыскивается в камеру сгорания, а воздух поступает через впускной коллектор. Процесс смешивания воздуха и топлива происходит в камере сгорания.
- Режим расслоенного заряда
- Режим гомогенного заряда
В режиме однородного заряда при многократном впрыске топливо и воздух равномерно перемешиваются по всей камере сгорания. Однако в режиме расслоенного заряда вокруг свечи зажигания имеется область с высокой плотностью топлива, в которой более обедненная воздушно-топливная смесь (с более низкой плотностью топлива) находится вдали от свечи зажигания.
Функции прямого впрыска
- Эффективно сжигает топливо
- Улучшает работу двигателя.
- Помогает двигателю вырабатывать больше мощности
- Повышает экономию топлива.
- Снижает уровень выбросов
Компоненты системы непосредственного впрыска
- Регулятор
- Инжекторы
- Топливный фильтр
- Топливоподающий насос
- Топливопроводы
- Топливный насос
- Топливный бак
Преимущества и недостатки системы прямого впрыска топлива
Преимущества системы прямого впрыска
- Двигатель с системой прямого впрыска нуждается в низком техническом обслуживании.
- Он имеет высокий крутящий момент на низких оборотах
- Эта система увеличивает срок службы двигателя
- Она снижает уровень выбросов двигателя.
- Повышает производительность двигателя.
- Эти системы работают с топливом под значительно более высоким давлением, чем системы непрямого впрыска.
Недостатки системы прямого впрыска
- Основным недостатком системы прямого впрыска является то, что прямой впрыск может засорить топливную систему и вызвать образование нагара в двигателе. Этот нагар скапливается на впускном клапане.
- Как бляшки накапливаются в артериях, уменьшая приток крови к сердцу и вызывая сердечный приступ. Накопление углерода действует аналогичным образом. Скопление углерода на впускных клапанах автомобиля уменьшает подачу топлива в двигатель, что может привести к повреждению или поломке двигателя.
- Системы непосредственного впрыска топлива имеют высокую стоимость и сложную конструкцию.
Прямой впрыск против портового впрыска
Портовый впрыск топлива обеспечивает отличную, более стабильную воздушно-топливную смесь на низких оборотах двигателя для более плавного запуска. Прямой впрыск обеспечивает большую мощность и большее охлаждение при более высоких оборотах двигателя для уменьшения стуков.
Основное различие между непосредственным и портовым впрыском заключается в том, как они работают. Прямой впрыск работает с очень высоким давлением и впрыскивает топливо непосредственно в область свечи зажигания, чтобы оно воспламенилось. В отличие от этого, портовый впрыск топлива использует тепло от клапана для впрыска топлива в цилиндр, когда клапан открывается.
Основное преимущество прямого впрыска заключается в том, что он впрыскивает в цилиндр более холодную газовоздушную смесь.
Одним из недостатков поршневого впрыска топлива является то, что топливо становится лужицей и поглощается окружающей средой, что затрудняет контроль.
Прямой впрыск и непрямой впрыск
Раздел часто задаваемых вопросов
Что такое прямой впрыск?
Процесс впрыска, при котором топливо непосредственно впрыскивается в камеру сгорания, называется непосредственным впрыском.
Плох ли прямой впрыск?
Система прямого впрыска плоха тем, что прямой впрыск засоряет топливную систему и вызывает образование нагара в двигателе. Этот нагар скапливается на впускном клапане.
Как бляшки накапливаются в артериях, уменьшая приток крови к сердцу и вызывая сердечный приступ. Накопление углерода действует аналогичным образом. Скопление углерода на впускных клапанах автомобиля уменьшает подачу топлива в двигатель, что может привести к повреждению или поломке двигателя.
Что лучше — непосредственный впрыск или портовый впрыск?
Поршневой впрыск топлива обеспечивает отличную, более стабильную воздушно-топливную смесь на низких оборотах двигателя для более плавного запуска. При более высоких оборотах двигателя прямой впрыск обеспечивает большую мощность и охлаждение для уменьшения стуков.
