Что такое двигатель с непосредственным впрыском

Благодаря уникальным техническим характеристиками, двигатели с непосредственным впрыском становится все более популярными. Яркий тому пример — немецкий агрегат концерна AG Volkswagen – бензиновый двигатель FSI (Fuel Stratified Injection – послойный впрыск топлива).

Что за двигатель FSI

Прежде всего, это атмосферный двигатель с топливными форсунками, установленным в головку блока цилиндров. Данная разработка берет свое начало в 1998 году, а серийный выпуск начат в 2000 году. По сей день двигатель устанавливается на всю линейку автомобилей VAG группы, проходя через модернизацию.

Из-за того, что форсунки впускают топливо прямо в цилиндр, факел распыла должен происходит под высоким давлением. Для этого установлен топливный насос высокого давления. Чаще всего, на бензиновом моторе, привод ТНВД приводится от распределительного вала.

Конструкция форсунок полагает наличие шести калиброванных отверстий, обеспечивающих благоприятную геометрию распыла, для максимально эффективного горения топливно-воздушной смеси.

Способствует максимальному КПД, также, впускной коллектор с изменяемой геометрий, что в тандеме образует однородную рабочую смесь. Технология позволила с 2-х литрового мотора снять 150 лошадиных сил и 200 Ньютон крутящего момента.

Конструкция двигателя с непосредственным впрыском

В конструкции топливной системе FSI заложено два контура:

Контур малого давления

Он включает в себя:

• бензобак с погружным бензонасосом низкого давления;
• топливный фильтр тонкой очистки;
• клапан сброса давления (обратка);
• регулятор давления топлива.

Контур высокого давления

• топливный насос высокого давления (ТНВД);
• топливная магистраль;
• датчик давления топлива (предохранитель);
• форсунки.

Преимущества FSI

Наличие двухконтурной системы подачи топлива, позволяющей экономить бензин, а также выбрасывать меньше угарных газов в атмосферу.

Максимально точный момент подачи топлива, благодаря наличию электромагнитного клапана.

Отличные мощностные и тяговые характеристики, обеспечивающие плавный рост крутящего момента пропорционального оборотам двигателя.

Недостатки

Главным недостатком непосредственного впрыска является частота ремонта двигателя. Конструктивно форсунка установлена в головке блока цилиндров, а не в коллекторе, как в распределенном впрыске.

Распределенный впрыск дает явное преимущество – омывает впускные клапана, не давая им обрастать нагаром, либо прогореть.

Здесь такой возможности нет, из-за чего к 100 000 км двигатель начинает троить без явных на то причин. После вскрытия ГБЦ фиксируется факт обрастания клапанов толстым слоем нагара, не позволяющим своевременно открывать из закрывать клапану.

Приводит вышеуказанный недостаток к тому, что каждые 100 000 километров требуется снятие ГБЦ с дальнейшей мойкой, шлифовкой и заменой прокладки ГБЦ.

Второй момент: форсунки и ТНВД. Перелив форсунки — серьезная неисправность. Приводит перелив к тому, что свеча зажигания не способна воспламенить такое количество топлива, из-за чего возникает гидроудар.

Обратный момент – недостаточное количество топлива приводит к тому, что поршни работают «на сухую», что приводит к немедленному перегреву и разрушению поршня.

Стоимость обслуживания подобного двигателя невысока, однако ремонт с заменой деталей топливной системы крайне дорог. Минимальная стоимость каждой форсунки — 100$, а восстановленный ТНВД – от 300$.

Резюме

Непосредственный впрыск топлива постепенно вытесняет распределенный впрыск, так как имеет ряд преимуществ перед вторым. Послойный впрыск, также, хорошо показал себя в работе с турбиной, образуя высококачественную смесь в цилиндре.

КПД такого двигателя высок, а расход топлива становится ниже. Серьезным недостатком является стоимость ремонта топливной аппаратуры, рассчитанной на короткий срок беспроблемной эксплуатации.