За что любят и ненавидят непосредственный впрыск

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.

Загрязнение форсунок и клапанов – головная боль владельцев автомобилей vag с непосредственным впрыском. она сопровождается вибрацией, повышенным расходом топлива и дерганьем автомобиля при разгоне. разберёмся, что является причиной этой проблемы и почему качество топлива или масла здесь ни при чём

Что такое послойное смесеобразование, и почему моторы с непосредственным впрыском завоевывают мир

Термин «непосредственный впрыск» хорошо известен, поскольку данная конструкция широко применяется автопроизводителями еще с 1990-х годов – вспомним, например, моторы GDI (Gasoline Direct Injection – прямой впрыск бензина) от Mitsubishi. Похожая система сейчас используется концерном Volkswagen, но именуется иначе – FSI, сокращение от Fuel Stratified Injection — «послойный» впрыск топлива».

Так в чем же отличие «джидаев» от тех систем, которые применяются теперь? Там и там – непосредственный впрыск, но вот состав самой смеси различается. Если на первых моделях топливная форсунка представляла собой обычный распылитель, при котором получалась однородная (гомогенная) смесь, и различие между непосредственным и распределенным (MPI) впрыском было только в количестве отверстий распылителя, их расположении и разных показателей давления, то на современных моделях производители уже научились разделять топливовоздушную смесь на зоны с переобогащенной и переобедненной смесью.

Высокая температура сгорания, высокий КПД и, как следствие, высокий крутящий момент на выходе.
Сокращение расхода топлива (до 15 %, но это только в теории).
Малая эмиссия углеводородов в выхлопных газах.

Вполне достаточно, чтобы заработать на звание «Мотор года», не находите? Внедрение таких моторов пошло полным ходом с 2005 года. В качестве примера можно вспомнить массовый переход на FSI-моторы концерна VW. И, разумеется, первые «блины» вышли комом – достаточно спросить обладателей первых Passat B6 с атмосферными FSI-моторами, выпущенных в 2006 году, с их многочисленными прошивками ЭБУ и проблемами с запуском зимой.

«Четырехколечное» подразделение концерна поступило мудрее, не став рисковать своим имиджем ради новых технологий. Вот выдержка из материала самообучения по двигателю 2.0 TFSI, то, что написано в самом начале документа (здесь и далее цитаты из официальных и обучающих документов VW AG).

Впрочем, полностью отказаться от послойного смесеобразования производитель все же не смог. Давайте рассмотрим подробнее, что же такое послойное смесеобразование.

Хорошо видно, что область использования переобедненных смесей находится в промежутке от 1000 до 3500 об/мин, т.е. в наиболее часто используемом водителями диапазоне оборотов ДВС . Если брать диаграмму относительно нагрузки ДВС:

Опять мы видим в области средних/малых нагрузок работу именно на переобедненной смеси. Каким же образом реализуется такая работа? С помощью ввода специальных управляемых воздушных заслонок во впускном коллекторе…

…и ориентации (и формы) распылителей форсунок, имеющих возможность впрыска топлива прямо в цилиндры (непосредственный впрыск), собственно и становится возможным осуществить процесс работы ДВС на обедненной смеси.

Предлагаем взглянуть на моделирование начального процесса без привязки к конкретному исполнению мотора, как это воспринималось разработчиками системы непосредственного впрыска Bosch MED 7.

Обратите внимание: поток восходящий, симметричный, образующий две равнозначные, однонаправленные циркуляции (топливное «облако» и воздушный поток) в объеме ½ поперечной плоскости цилиндра. Степень насыщения воздушного «факела» топливом сильно зависит от формы днища поршня, но довольно слабо – от смещения и отклонения самой топливной струи, в данном случае сглаживаемых самой формой днища поршня.

1967 d-jetronic

Первая система впрыска топлива с электронным управлением. Электронасос подает топливо под постоянным давлением 2 бар (0,2 МПа) к электромагнитным форсункам, которые периодически (циклически) впрыскивают топливо во впускные трубопроводы, где оно и смешивается с воздухом.

Поскольку давление топлива постоянно, его количество определяется длительностью открытого состояния форсунки. Электронный блок управления (БУ), выполненный на 25 транзисторах, определяет длительность управляющего импульса в зависимости от температурного режима, частоты вращения и нагрузки двигателя.

1973 k-jetronic

Топливо, подаваемое электронасосом, проходит через регулятор-распределитель к форсункам, непрерывно впрыскивающим в трубопроводы. Плунжер регулятора, изменяющий сечение потока топлива, связан через рычаг с пластиной, расположенной перпендикулярно потоку воздуха во впускном тракте перед дроссельной заслонкой.

Изменение расхода воздуха вызывает перемещение плунжера регулятора и, соответственно, изменение подачи топлива. Позднее, в соответствии с изменившимися экологическими требованиями, эта система была дополнена вспомогательным БУ, лямбда-зондом, электроклапаном и некоторыми другими узлами.

1973 l-jetronic

Электронная система впрыска с непосредственным измерением расхода воздуха и электромагнитными форсунками.Топливо от электронасоса подается к форсункам по магистрали, в которой установлен регулятор давления, поддерживающий постоянную разницу между давлением топлива и воздуха во впускном коллекторе, что позволяет более точно дозировать топливо.

Датчик расхода воздуха содержит поворотную заслонку, соединенную с возвратной пружиной и потенциометром. В датчик расхода воздуха встроен датчик температуры для учета зависимости плотности воздуха от его температуры. Для упрощения все форсунки электрически соединены параллельно и осуществляют впрыск один раз при каждом обороте коленчатого вала.

1979 motronic

Название Motronic фирма «Бош» применяет к системам, одновременно управляющим топливоподачей и зажиганием от одного БУ в соответствии с общими критериями оптимизации. Система выполнена на основе L-Jetronic.

1981 lh-jetronic

Создана на основе L-Jetronic и отличается применением датчика массового расхода воздуха. Поступающий в двигатель воздух обдувает подогреваемую проволочку, которая является частью электрического измерительного моста. Сигнал с датчика вместе с частотой вращения двигателя являются основными задающими величинами для работы системы.

1982 ke-jetronic

Дальнейшее развитие K-Jetronic. Отличается конструкцией регулятора-распределителя, в который дополнительно встроен электрогидравлический регулятор, управляемый микропроцессорным БУ. Кроме того, датчик расхода воздуха соединен не только с плунжером, как и в K-Jetronic, но и с потенциометром, сигнал с которого поступает в БУ.

1986 mono-jetronic

Система центрального (или одноточечного) впрыска с электронным управлением содержит только одну электромагнитную форсунку, которая установлена перед дроссельной заслонкой. Топливовоздушная смесь поступает в цилиндры двигателя так же, как и при применении карбюратора. По точности топливоподачи занимает промежуточное положение между карбюратором и распределенным впрыском.

1989 motronic мз

Отличается от Motronic МРЗ определением нагрузки двигателя по датчику массового расхода воздуха и применением в блоке управления 16-разрядного микропроцессора вместо 8-разрядного.

1991 В Блок управления добавлен интерфейс для информационного обмена с другими микропроцессорными системами управления (противобуксовочная система, автоматическая коробка передач и т.д.) через высокоскоростной канал CAN.

Описание системы впрыска на БМВ, история инжектора

1989 motronic мрз

В качестве датчика нагрузки двигателя используется датчик разрежения во впускном коллекторе.

Непосредственный впрыск

Как и многое в мире техники, непосредственный впрыск — это хорошо забытое старое, реализованное благодаря современным технологиям в материалах и системах управления двигателем. Осторожно дебютировав в конце прошлого столетия, к нынешнему дню он всецело завладел умами инженеров ряда автомобильных компаний. Но некоторые из них относятся к этому осторожно. А кто-то, серийно поэкспериментировав с ним, вернулся к распределенному впрыску. Почему? И с чем придется иметь дело потребителю, купившему автомобиль с direct injection?

В облаках и на трассах

Возрожденный менее 20 лет назад прямой, или непосредственный, впрыск имеет более чем вековую историю. Ведь двигатели, работающие на тяжелом топливе, построены именно по такому принципу — форсунки у них располагаются внутри камер сгорания. Их разработкой, как мы знаем, разные конструкторы занимались со второй половины XIX века. А патент был получен Рудольфом Дизелем в 1892 году. В 1925-м свет увидела другая конструкция, пускавшаяся на бензине, который воспламенялся свечой зажигания. Но далее мотор был способен работать на многих горючих жидкостях — солярке, керосине, масле. Эти вещества зажигались уже от сжатия.

По-настоящему бензиновый мотор с непосредственным впрыском появился только в 1937-м. Это был известный авиационный Daimler-Benz DB 601, для которого Bosch разработал механическую систему подачи топлива. Оказалось, для самолета direct injection — оптимальный вариант. За компенсацию в виде несколько увеличившегося веса и требовательности к качеству топлива 12-цилиндровый V-«образник» приобрел большую мощность и стабильность работы во всех режимах, в том числе режимах полета, включая «высший пилотаж». DB 601 выпускался по лицензии в Италии и Японии, в Германии, устанавливаясь на многие самолеты, самый известный из которых — Messerschmitt BF 109.

В 1940 году по пути Daimler пошли в BMW. Непосредственный впрыск у баварцев имела 14-цилиндровая двухрядная «звезда», устанавливавшаяся в том числе, на популярный у люфтваффе Focke-Wulf Fw 190. Не намного отстали от немцев советские конструкторы. Аналогичный по конструкции BMW двигатель АШ-82ФН с прямым впрыском появился в 1942-м и помог завоевать истребителю Ла-5ФН превосходство в воздухе. А далее наступила эпоха реактивных двигателей…

DB 601 (слева), BMW 801 (в центре) и АШ-82ФН (справа) появились примерно в одно время, но различались конструкцией. Мотор Daimler-Benz был привычным в автомобильном смысле V12. BMW и советский двигатель имели радиальное расположение цилиндров в два ряда и в шахматном порядке. Разными были объем и мощность. Почти 34-литровый DB развивал 1100–1200 л.с., BMW — 42 л и более полутора тысяч «лошадей». А такого же литража русскую «звезду» форсировали до 1700–1900 л.с.

К автомобилям прямой впрыск «вернулся» в 1951 году. Немецкая компания Goliath, принадлежащая концерну Borgward, уповая на топливную экономичность на фоне послевоенной разрухи, решилась выпускать небольшое купе с двухцилиндровым двухтактным моторчиком с топливной аппаратурой Bosch. Модель 700 Sport, правда, не отличалась топливным аппетитом и, вместе с тем, требовала непривычного для карбюраторных машин обслуживания.

Goliath 700 Sport стал первым автомобилем, примерившим непосредственный впрыск топлива. Нельзя сказать, что машина не удалась. Просто небогатый немецкий народ не был готов к эксплуатации пусть и экономичного, но сложного в обслуживании мотора

Инженеров и маркетологов Mercedes-Benz подобные проблемы, похоже, не волновали. 300 SL образца 1954 года, известный как «крыло чайки», имея тот же «бошевский» впрыск на трехлитровой рядной «шестерке», был автомобилем несколько иного порядка, далеко не бюджетным. Что говорить о его спортивных версиях, выступавших с 1951-го. И тем более о тех «серебряных стрелах», которые появились позже для участия в Формуле 1 и имели уже V8.

«Дорожный» Mercedes-Benz 300 SL и его трехлитровая рядная «шестерка», мощность которой с помощью непосредственного впрыска была поднята со 115 до 240 л.с. Модель неплохо выступала на «длинных» гонках, пока не появился 300 SLR — уже с V8, также оснащенным прямым впрыском

С форкамерой

Гонки гонками — там и топливо другое, и многотысячный ресурс не нужен. Однако запускать direct injection в серийное производство компании не спешили. Хотя работы по получению оптимального смесеобразования, конечно, велись. Например, в 70-х годах с оглядкой на дизели некоторые японские фирмы экспериментировали с форкамерно-факельным зажиганием. Суть его сводилась к тому, что помимо основной над поршнем существовала еще форкамера. В нее подавалась богатая смесь, в обычную камеру — бедная. Воспламенение происходило в форкамере с помощью свечи зажигания. А уже из нее вырывавшийся факел поджигал основной объем горючего. Кстати, первые опыты с подобной схемой ставились в СССР. В середине 50-х мелкой партией была выпущена «шестерка» ГАЗ-51Ф. Она была мощнее обычного агрегата на 10 л.с. и чуть экономичней. Что, судя по всему, никак не компенсировало сложности производства ее головки блока. Ситуация с японскими моторами была иная. Они получались экономичными, но, с запасом укладываясь в тогдашние нормы по выбросам СО, давали убойную концентрацию оксида азота. Вспомним, что тогда еще отсутствовали качественные системы очистки отработавших газов.

Какое-то время с 1982 года головка блока цилиндров с форкамерами и дополнительными клапанами все-таки выпускалась серийно. Ими оснащалась модификация мотора ЗМЗ-402, которая устанавливалась на ГАЗ-3102

Форкамерно-факельное зажигание отложили — вероятно, до лучших времен. О непосредственном впрыске, похоже, и не забывали. Развивали технологии обработки металлов и электронику, управляющую двигателем. В результате сначала Mitsubishi в 1996 году, затем Toyota в 1997-м, представили свои GDI и D4.

По слоям

Зачем, спрашивается, вообще нужен прямой впрыск топлива? С авиационными двигателями или, скажем, моторами Mercedes 50-х годов все понятно. Там впрыск благодаря более качественному по сравнению с карбюратором распылу и получению однородной горючей смеси сам по себе давал прирост мощности. Но если сейчас сравнивать идентичные агрегаты с распределенным и прямым впрыском, то никакой разницы в лошадиных силах не обнаружится. Где-то по характеристикам установки с direct injection выглядят даже хуже. Так в чем смысл? В стремлении производителей следовать общим тенденциям — увеличивать КПД при снижении расхода топлива и вредных выбросов. Все это и ранее было достижимо с помощью оптимизации подачи смеси и процессов горения. Теперь же впрыск топлива вышел на новый виток эволюции.

Что же необходимо для этой самой «оптимизации»? На первый взгляд, немного. Топливный насос высокого давления, форсунки, расположенные в камере сгорания и способные обеспечить более тонкий распыл. И особая форма дна поршня, которая «подкручивает» смесь, определяя ее лучшее смешивание и направляя к свече зажигания. Но это только «физическая» верхушка direct injection. Под ней — «интеллектуальное» электронное управление, позволяющее реализовать различные варианты впрыска.

Например, основная заслуга и суть прямого впрыска — работа в ненагруженных режимах на сверхобедненной смеси с соотношением воздуха и бензина примерно 40:1. Подобная просто так от свечи не вспыхнет. Здесь существует своя хитрость — небольшое количество бензина подается в камеру сгорания в самом конце такта сжатия. Подкручиваясь с помощью отформовки поршня, бензин концентрируется у свечи, где получается сравнительно богатая смесь, а по всей остальной части камеры сгорания — бедная. Первая вспыхивает от искры, вторая уже от нее. Это так называемое послойное смесеобразование.

Если говорить об узлах, расположенных в области камеры сгорания, то прямой впрыск не выглядит сложным. Ну, форсунка внутри, ну, у дна поршня замысловатая форма. Тем не менее, новый подход к смесеобразованию заставил глобально пересмотреть и механическую часть, и систему управления двигателем

При плавном разгоне и равномерном движении двигатели с прямым впрыском работают на обычной смеси с соотношением 14,7:1. А вот переход со сверхбедной смеси на богатую, то есть резкий разгон, тоже потребовал творческого инженерного подхода. Дабы исключить детонацию или неконтролируемое воспламенение, в начале такта впуска впрыскивается небольшое количество бензина, охлаждающее камеру сгорания. Вторая подача осуществляется в конце такта сжатия. Таким образом мотор, «не стуча пальцами», перебирается на богатую горючую смесь.

Эксперименты

Казалось бы, вот он, идеальный двигатель для любых режимов движения. Экономичный в пробках и при размеренной езде, и способный «выстрелить», когда это необходимо. Но какой ценой! В начале 2000-х все прелести новых технологий первыми оценили жители Дальнего востока и Сибири. Моторы Mitsubishi с GDI (gasoline direct injection), которые сразу прозвали «джедаями», «привыкшие» к японскому бензину, буквально бунтовали от нашего «газолина». Не будем трогать системы очистки отработавших газов. Хотя тот же EGR, особенно полезный в случае с direct injection — для уменьшения выбросов оксидов азота — сам по себе является источником проблем. Катализатор, рассчитанный на очистку опять же от NOx, могла «приговорить» единственная заправка топливным суррогатом. Однако не сразу, не с одного бака грязь в бензине выводила из строя и погружной насос, подававший топливо к основному ТНВД. Он «перенапрягался», пытаясь преодолеть пробки в магистралях излишне маленького сечения. Бывало, что и датчик давления дурил, опять же заставляя погружной насос работать на полную.

Тойотовская система D4, в частности, та, которой оснащался «вечный» 3S, подкидывала другой сюрприз. Ее насос высокого давления плунжерного типа имел две особенности. При значительном износе избытки бензина не полностью стекали через канал «обратки», попадая прямиком в картер двигателя и разбавляя моторное масло. Владельцу, продолжавшему эксплуатировать автомобиль при потере мощности, фактически приходилось не только менять ТНВД, но и восстанавливать силовую группу двигателя. А вот предотвратить «капиталку» в другом случае можно было, только проверяя уровень масла. Одна из уплотнительных резинок в насосе имела небольшой срок службы, и через некоторое время… да, опять бензин в масле и два-три уровня на щупе.

Toyota быстро устранила все проблемы с насосом, которые встречались у 3S-FSE. Моторы серии AZ пугали топливным насосом гораздо меньше, и автомобили с ним, как, например, минивэн Gaia, пользовались популярностью. Правда, обычно имелась и какая-нибудь «распределенно-впрысковая» альтернатива

«Ставили опыты» на потребителях и в BMW. 1,6- и 2,0-литровые «четверки» N43 и трехлитровые «шестерки» N53, N54 и N55, появившиеся в 2007 году, в той или иной степени доставляли хлопоты. Особенно же отличался N54. Были проблемы с подающим насосом, датчиком давления, форсунками. ТНВД дорабатывался несколько раз, а в 2021 году на североамериканском рынке концерн по моделям с этим двигателем решился на отзывную кампанию.

Ниссановские «шестерки» VQ с Neo Di и фолксвагеновские моторы FSI и TFSI и без непосредственного впрыска хандрили по электронике и даже поршневой группе. Однако их direct injection характерными недугами, присущими только им, не страдали. Вероятно, негативный опыт Mitsubishi и Toyota изучался досконально и плодотворно. То же можно сказать о системе HPi у Peugeot и Citroen, о IDE у Renault, CGI у Mercedes, об SCi или двигателях EcoBoost у Ford. Каких-то эксплуатационных страшилок об их впрыске не слышно. Правда, «французы» используют direct дозированно. Nissan от Neo Di почти отказался, применяя его в единичных случаях (например, 190-сильный Juke или Patrol последнего поколения). Toyota продолжает свои разработки, но уже по направлению комбинированного — непосредственно-распределенного — впрыска, который существует на нескольких моделях для внутреннего рынка и не на всех Lexus. В Mitsubishi от GDI, похоже, отказались. Во всяком случае, на автомобилях, что в прошлых поколениях его имели, теперь стоят традиционные топливные системы. Массово прямому впрыску верен VAG, перешел на него Mercedes с BMW, частично Ford, Hyundai и GM.

Toyota и Lexus перешли с непосредственного впрыска на комбинированный. Каждый цилиндр обслуживают по две форсунки — одна в камере сгорания, вторая за клапаном, во впускном канале. В ненагруженных режимах работает первая (слева), при разгоне и на высоких скоростях — обе

Правила эксплуатации

В общем, далеко не каждый производитель и не на всякой модели готов использовать direct injection. С «премиум-брендами» все ясно, передовые технологии, можно сказать, положены по статусу. «Народные» же марки послойное смесеобразование в своем большинстве внедряют на моделях попрестижнее и не на всех рынках. Ситуация тут как с дизелями, оснащенными common rail, которые некоторые фирмы до сих пор не рискуют предлагать на нашем рынке.

Точнее, хуже. Ведь ключевой узел всей системы — ТНВД — работает по тем же принципам, что аналогичное устройство в дизельных моторах. Тот распыл, который нужен для приготовления сверхобедненной и однородной смеси, получается благодаря очень высокому давлению. Если обычные насосы развивают порядка 3-4 атм, то эти обеспечивают уже 50-130 атм. И принципиально не важно, какая у насоса конструкция — один у него плунжер, три или семь, а может быть, давление развивается при помощи расположенных параллельно пластин. Такие атмосферы достигаются высокой, прецизионной точностью обработки деталей. Для них даже сера — абразив, не говоря уже о «твердых инородных включениях». А вода, чего греха таить, еще попадающаяся в нашем топливе, подобна серной или какой другой «ядреной» кислоте. «Приговорить» насос или, как минимум, значительно сократить его ресурс, вызвать перебои в работе из-за «грубого» распыла бензина способна единственная заправка богатым такими «присадками» топливом. Покупка автомобиля с прямым впрыском, который будет эксплуатироваться вдали от цивилизации, от АЗС, где точно не нальют коктейль из сырца и воды, это даже не лотерея — гарантированный путь в сервис. Да что там, нарваться на убойную для насоса смесь можно и в более-менее крупных городах. И такие случаи не массово, но встречаются.

Топливный насос высокого давления приводится от распредвалов, но не всегда доступ к нему прост. Кстати, вполне логично было бы добавлять в топливо смазывающие и очищающие присадки, каковые в продаже имеются. Но производители этого не допускают. Только топливо, которое признано в России качественным (речь идет, конечно, о бензине Евро-4 или Евро-5). Поэтому никакой адаптации топливной аппаратуры к нашим условиям нет

Причем рассчитывать на гарантийный ремонт купленного у дилера автомобиля в таком случае не стоит. Возьмут пробы бензина и легко докажут, что выход из строя вызван некачественным горючим. Между тем, стоимость ТНВД достаточно высока — от 10 до 50 тыс. руб. Так ведь еще и форсунки придется менять. Они тоже оперируют с высоким давлением и столь же подвержены износу. Это еще 3,5–6 тыс. руб. за штуку. Плюс время ремонта, на которое жертва нашего топлива, разумеется, не получит подменный автомобиль.

Причем в дизельном двигателе насос высокого давления хотя бы работает в «жирной» среде, в солярке. А у бензина — какие смазывающие способности?! В общем, ТНВД изнашивается даже в тепличных условиях, на идеальном топливе. Говорить о ресурсе, хотя бы приближающемся к таковому у обычного насоса, не приходится. А каков он, этот ресурс? Производители заявляют о том, что насос рассчитан на весь срок службы автомобиля. Однако, как мы знаем, этот «срок» для фирм зачастую равен гарантии. 100 тыс. км узлы топливной системы, и правда, протянут. Даже 150. И все же, выбирая подержанный автомобиль с такими пробегами, стоит сразу закладывать в эксплуатационные расходы стоимость насоса и форсунок. А, кроме того, учитывать, что системе рециркуляции отработавших газов и блоку дроссельной заслонки требуется сравнительно частая чистка. В условиях работы на сверхобедненной смеси да в городском трафике эти узлы способны зарастать за 20 тыс. км или быстрее. Для сравнения, у двухлитрового «непосредственного» двигателя Focus III, где рециркуляции нет, чистка впуска нужна через 40-50 тыс. км. В самых запущенных случаях придется чистить даже каналы в головке блока. Чтобы минимизировать это явление, раз в 500-1000 км некоторое время стоит давать двигателю поработать на высоких оборотах.

Узел EGR в чистом виде и после определенного пробега в условиях пробок. Вероятней всего, придется чистить каналы в головке блока и, разумеется, блок дроссельной заслонки. Последнюю после чистки нужно еще и адаптировать на сканере

Так нужно ли бояться непосредственного впрыска? Да, моторы с ним при загрязнении каналов теряют мощность. Владельцы привязаны к АЗС с качественным топливом. Какая-то реальная экономия бензина при заявленных 10-15% или даже 20% проявится только в идеальных условиях, то есть на холостых или низких оборотах. Наконец, в любой момент топливная аппаратура может потребовать непредвиденных финансовых вложений. Но, к примеру, современные трансмиссии безо всякого бензина куда «нежнее» и дороже в ремонте. А тут, соблюдая определенные правила, можно надеяться на беспроблемную эксплуатацию. Впрочем, на ряде популярных моделей direct injection уже не имеет альтернативы. И продолжает совершенствоваться! Яркий пример тому — двигатели Mazda линейки Skyactiv с еще недавно недостижимой для бензиновых агрегатов степенью сжатия 14:1. Инженеры этой фирмы не собираются останавливаться, надеясь повторить опыты 1925 года. В дальнейшем развитии их моторов смесь из бензина и воздуха должна загораться от свечи и сжатия. А в самых фантастических перспективах — только от последнего.

Несмотря на общие принципы послойного смесеобразования, производители по разному добиваются однородного смешивания бензина и воздуха. Кто-то делает на днище поршня овальные «закручивающие» ванночки (слева). А вот у Mazda прямо под свечой зажигания выполнена та область, в которой смесь вспыхивает первой

Трудности реализации и необходимые профилактические меры

При всех положительных моментах эксплуатации двигателя на переобедненных смесях у современных автомобилей имеются проблемы, у которых нет «общих точек соприкосновения» со старым семейством MPI-впрыска, что в свою очередь вызывает трудности в диагностике.

Чтобы понять, какие изменения последовали в конструкции, и сравнить, надо обратиться к самому началу появления данного типа системы впрыска в производстве. Конкретную реализацию разберем на примере моделей VW AG. Итак, сравнение поршневой группы атмосферного и турбированного ДВС…

В первом случае видна схема «встречных потоков» описанных ранее, во втором очевидно играет гораздо большую роль предварительное завихрение потока воздуха во впускном коллекторе (в этом одно из различий исполнения данных моторов) и полная направленная циркуляция в полном объеме цилиндра.

Предварительное завихрение воздушного потока во впускном коллекторе и обедняет классическую однородную (гомогенную) смесь при смешивании воздушного потока с топливом. На практике первая схема обеспечивает лучшее охлаждение поршня (а с ним – эффективную борьбу с детонационными явлениями при рабочем цикле, о чем подробнее поговорим далее).

В то же время для таких моторов характерна проблема зимнего пуска, при котором свечи просто «заливало» топливом, и мотор не запускался, а самое смешное в этом вопросе (думаю, владельцы Passat B6 первых годов выпуска об этом хорошо помнят), что самая простая «жигулевская» и даже не первой свежести свеча помогала запустить замерзший ДВС, после чего следовала еще одна замена – возвращение оригинальных свечей назад.

Последовало порядка десятка изменений версий программного обеспечения блока управления ДВС, прежде чем удалось решить эту проблему. Разумеется, владельцев ДВС с турбокомпрессором такие проблемы не коснулись. Пуск на гомогенной смеси при минусовой температуре воздуха отработан автопроизводителями до мелочей.

Или имеют ярко выраженную сферическую вогнутую поверхность по всей ширине гильзы цилиндров, назначение которой будет понятно немного позже.

А теперь посмотрим на организацию подачи топлива и воздуха на этих ДВС:

Используются форсунки с 6-ю отверстиями, что положительно влияет на качество распыления топлива. Обратите внимание на расположение топливной форсунки и впускного канала: они находятся в одной плоскости, а это значит, суммарного восходящего потока уже не получится.

Учитывая, что топливо должно успеть равномерно распределиться по топливовоздушному заряду, получаем единственный вариант —организацию встречного потока с довольно большим дефицитом по времени эффективного распыления. Разумеется, об эффективном охлаждении поршней в этом случае речь тоже не идет. Давайте посмотрим, что думают об этом сами создатели.

Довольно простое решение подачи топлива непосредственно в зону свечи, т.е. топливный заряд оборачивается, условно говоря, в «кокон» воздушного заряда (эффект дополнительного охлаждения смеси достигается ее изолированием воздушным потоком, если говорить точнее).

В итоге в зоне электрода свечи мы имеем обогащенную, легко воспламеняемую смесь, а в остальных местах камеры сгорания – переобедненную. Но путь смешивания топливного и воздушного зарядов очень короткий, в отличие от схемы, обсуждаемой ранее, а нормальное перемешивание, с отражением от поверхности поршня и равномерным распределением по фронту потока (как это было с атмосферным мотором), к сожалению, невозможно.

За что любят и ненавидят непосредственный впрыск –