Двигатель GDI: плюсы и минусы, отзывы специалистов

Неисправности и проблемы моторов GDI

Ремонт ТНВД GDI

Главной проблемой моторов данного типа является повышенная чувствительность к качеству топлива, а также к любым факторам и поломкам, способным повлиять на качество смесеобразования.

На моторах GDI быстро чернеют и выходят из строя свечи зажигания. Топливная аппаратура таких двигателей намного более чувствительна к наличию воды и механических примесей в бензине. Образование нагара во впускном коллекторе и скопление сажи на клапанах способны изменить процесс смесеобразования, так как траектория движения потоков в цилиндре нарушается. В результате GDI теряет мощность и работает с заметными перебоями.

В целях профилактики на моторах GDI рекомендуется менять свечи зажигания каждые 10-20 тыс. пройденных километров, а также один раз в 25-30 тыс. км. производить очистку впускного коллектора от нагара и частиц сажи на его стенках. Также периодически нужно контролировать состояние инжекторов, проверять качество распыла топлива и

чистить форсунки

.

Режимы работы двигателя GDI

4533a287-1f97-40c2-b894-129e44b4e0d4.jpg

Технология прямого впрыска GDI

GDI двигатель способен работать в различных режимах (их три), каждый из которых зависит от преодолеваемой нагрузки. Рассмотрим эти режимы:

  • Режим работы на сверхбедной смеси. Включается данный режим, когда двигатель слабо нагружен. При нём впрыск топлива осуществляется в конце такта сжатия. Соотношение воздух/топливо в этом случае 40/1.
  • Режим работы на стехиометрической смеси. Этот режим включается, когда двигатель испытывает среднеинтенсивную нагрузку (например: разгон). Топливо подаётся на впуске, оно впрыскивается коническим факелом, заполняя цилиндр и охлаждая воздух в нём, что предупреждает детонацию.
  • Режим работы системы управления. При нажатии “тапки в пол” с малых оборотов, впрыск топлива осуществляется поэтапно, в две стадии. Малая часть топлива впрыскивается на впуске, охлаждая воздух в цилиндре. В цилиндре образуется сверх обеднённая смесь (60/1), которой не свойственны детонационные процессы. А под конец такта сжатия в цилиндр впрыскивается необходимое количество топлива, что “обогащает” топливно-воздушную смесь (12/1). При этом для детонации уже не остаётся времени.

В итоге, увеличилась степень сжатия до 12-13, а двигатель нормально функционирует на бедной смеси. Совместно с этим повысилась мощность двигателя, уменьшился расход топлива и уровень вредных выбросов в атмосферу.

А самые новые двигатели GDI от КИА оснащены турбонаддувом, а именуются они T-GDI. Так последние двигатели семейства Kappa отражают мировую тенденцию к “даунсайзингу”, что выражается в уменьшении объёмов двигателей вместе с увеличением их эффективности. Например, двигатель 1.0 T-GDI от КИА имеет мощность 120 л.с. и крутящий момент 171 Нм.

Струя топлива

Недавно разработанные вихревые инжекторы высокого давления обеспечивают идеальную струю со структурой, соответствующей каждому из режимов эксплуатации двигателя. В то же самое время, благодаря сильно турбулентному движению топливной струи, инжекторы обеспечивают достаточную степень распыления топлива, что является обязательным для двигателя типа GDI даже с относительно низким топливным давлением 50 кг/см3.

Контроль эмиссии

Предыдущие попытки сжигать бедные воздушно-топливные смеси приводили к трудностям в регулировании эмиссии NOx. Однако для двигателя GDI достигнуто 97-процентное сокращение окислов NOx при использовании высокого (порядка 30%) уровня рециркуляции выхлопного газа. Этот результат достигается благодаря уникально устойчивому сгоранию топлива в двигателе GDI, а также благодаря недавно разработанному катализатору обедненных окислов азота, На рисунке показан график эмиссии NOx для этого двигателя, на рисунке ниже — катализатор обедненных окислов азота.

Эмиссия окислов азота

Рис. Эмиссия окислов азота

Новейший катализатор обедненных окислов азота

Рис. Новейший катализатор обедненных окислов азота

Повышенная объемная эффективность

По сравнению с обычными двигателями, двигатель GDI от Mitsubishi обеспечивает более высокую объемную эффективность. Вертикальные прямые впускные каналы создают более ровный забор воздуха. Испарение топлива, которое происходит в цилиндре на последней стадии такта сжатия, охлаждает воздух для повышения объемной эффективности.

Повышенная объемная эффективность

Рис. Повышенная объемная эффективность

Увеличенная степень сжатия

Охлаждение воздуха в цилиндре за счет испарения топлива имеет и другое преимущество — минимизация возможности детонации. Это позволяет применять высокую степень сжатия, около 12, и, таким образом, улучшить сгорание. По сравнению с обычными двигателями MPI сопоставимого размера, двигатель GDI обеспечивает приблизительно на 10% большую выходную мощность и крутящий момент на всех скоростях вращения.

Увеличенная степень сжатия

Рис. Увеличенная степень сжатия

Характеристики двигателя

Рис. Характеристики двигателя

В режиме повышенной выходной мощности двигатель GDI обеспечивает значительное постоянное ускорение. На рисунке сравнивается работа двигателя GDI и обычного двигателя MPI в режиме ускорения автомобиля.

Ускорение автомобиля

Рис. Ускорение автомобиля

Особенности устройства

Уже было примерно рассказано, что же такое двигатели GDI и в чём их ключевая особенность. Но это не позволяет в полной мере понять суть мотора и особенности его устройства.

Исходя из расшифровки, вы поняли, что значит двигатель GDI и что в моторе используется комбинированная система, характерная для бензиновых и дизельных ДВС. Это своего рода смесь двух разных моторов, что означает получение определённого преимущества перед конкурентами.

Не совсем очевидно для некоторых автомобилистов, что такое двигатель GDI и в чём его особенность на практике. Ключевым нюансом можно назвать факт работы на обеднённой смеси, образующейся в движке при небольших нагрузках. К ним относят равномерную езду со скоростью не более 120 километров в час. Но когда нагрузка повышается, система автоматически переходит на работу классической системы впрыска. Тем самым удаётся добиться лучших показателей экологичности и экономичности, что для многих становится решающим фактором при выборе.

Ещё стоит заметить, что в настоящее время выпускаются турбо версии GDI, которые дополнительно получили в своей конструкции турбонагнетатель. С его помощью удалось повысить мощность и производительность, но параллельно сохранить способность расходовать небольшое количество топлива в сравнении с конкурентами. А что такое турбо в движке, наверняка знает каждый. Двигатель GDI в пару с турбокомпрессором позволяет получить превосходный результат.

Среди автолюбителей существует устойчивое мнение, что первыми производителями моторов типа GDI является японская компания Mitsubishi. Но в действительности это не так. Первый двигатель с подобной системой комбинированного впрыска устанавливали на гоночную версию немецкого автомобиля W196 производства компании Mercedes.

Что такое двигатели GDI

Через некоторое время в японской компании задействовали систему впрыска, основанную на электронном управлении. Тем самым им удалось добиться образования обеднённой топливовоздушной смеси при работе мотора на малых нагрузках.

Впервые автомобили производства Mitsubishi с моторами GDI появились в продаже только в 1996 году. С того времени двигатели прошли через целый ряд изменений и модернизаций, поскольку первые образцы обладали широким перечнем недочётов.

Справедливости ради нужно добавить, что сама аббревиатура GDI используется именно японским автопроизводителем Mitsubishi. В арсенале других компаний также есть моторы с аналогичной системой, только выпускают они их с иными маркировками. Французский автоконцерн Renault использует понятие IDE, у Mercedes это CGI, а машины от компании Toyota могут оснащаться двигателями D4.

Стоит ли овчинка выделки?

Какие выгоды сулит новый двигатель с НВ, в том числе и системы GDI:

  • Ежедневная эксплуатация автомобиля в городских условиях, когда силовой агрегат постоянно работает на стабильных оборотах ХХ, сопровождается заметной экономией топлива — примерно на 20 — 25%. За городом расход горючего остается таким же, как и у агрегата с распределенным впрыском.
  • Особенности принципа смесеобразования обеспечивают «джедаю» взрывной характер, тяга и мощность агрегата превосходят аналогичные показатели обычного (распределенного) инжектора.
  • Он более чист с экологической точки зрения, правда, российский владелец от этого ничего не имеет, в отличие от японца. Ведь островные жители приобретают тот же Mitsubishi с двигателем GDI в основном для получения льготной скидки по транспортному налогу, а ремонт силового агрегата они перекладывают на будущего покупателя, как правило, зарубежного.
  • Некоторые утверждают, что GDI двигатель лучше запускается в зимнее время.

КИА с GDI двигателем

Следует заметить, что из двигателей прямого впрыска японского и корейского производства самые надежные и доработанные моторы стоят на автомобилях Мицубиси (Митсубиси).

Особенности и недостатки двигателей GDI

новый двигатель gdiТехнология прямого впрыска является весьма актуальной, но она не избавлена от недостатков.
Итак, чем же плох двигатель GDI?

  • Крайне прихотливый к топливу, из-за использования топливного насоса высокого давления (аналогичный в дизельных авто). За счёт использования ТНВД двигатель реагирует не только на твёрдые частицы (песок и т.п.), но и на содержание серы, фосфора, железа и их соединений. Стоит отметить, что отечественное топливо имеет повышенное содержание серы.
  • Специфика форсунок. Так, в двигателях GDI форсунки размещаются прямо на цилиндры. Они должны обеспечивать высокое давление, но рабочий потенциал их невысок. Также невозможен их ремонт, а потому форсунки меняются целиком, что приносит владельцам немало дополнительных расходов.
  • Необходимость непрерывного контроля за качеством воздуха. Поэтому приходится постоянно контролировать чистоту воздушного фильтра.
  • На автомобилях с GDI первого поколения топливный насос высокого давления (ТНВД) имел малый ресурс.
  • Владельцам “немолодых” автомобилей необходимо использовать очиститель впуска двигателя раз в 2-3 года. В основном для этого используются спреи-аэрозоли (например: SHUMMA).

Несмотря на перечисленные минусы, многие автовладельцы утверждают, что при заправке автомобиля на проверенных АЗС 95-98 бензином (а не из Петькиного “трахтера”), своевременной замене свечей (оригинальных, что крайне важно) и масла, двигатели GDI не вызывают проблем даже при пробеге до 200 000 км и более.

Достоинства двигателей GDI

Итак, преимущества GDI-двигателя по отзывам:

  • Меньший средний расход топлива в сравнении с двигателями, оснащёнными распределённым впрыском;
  • Меньший уровень токсичных отходов горения;
  • Больший крутящий момент и мощность;
  • Увеличение срока службы отдельных деталей двигателя, так как в этих двигателях меньше нагара.

Решение покупать автомобиль с двигателем GDI или нет ‒ личное дело каждого. Но, приняв положительное решение, стоит тщательнейшим образом “обследовать” автомобиль. Если он не убит, то у вас ещё больше пищи для ума, потому как крайне приятно ехать “бодро”, но с меньшим расходом топлива, и наносить меньший вред окружающей среде и своему здоровью.

Теоретический аспект вопроса

В случае использования традиционного инжекторного двигателя, в цилиндры попадает уже готовая смесь из бензина и воздуха. При этом сам процесс смешивания происходит в элементе, что называется впускным коллектором.

Основное отличие GDI двигателя тесно связано с тем, что форсунки в движке направляются прямо в камеры сгорания. Как результат, топливо и воздух смешиваются в самих цилиндрах.

Для однородной смеси используется достаточно сложная электроника, которая способна работать в нескольких различных режимах.

Чтобы добиться идеальных параметров в ходе смесеобразования, необходимы особые вихревые форсунки, с помощью которых горючее попадает внутрь в форме тумана.

Подобные моторы позволяют уменьшить соотношение между топливом и воздушной массой до 1:20 (традиционные инжекторные моторы предполагают соотношение 1:14).

Но подобный мотор не может все время функционировать исключительно в этом режиме, в силу чего его оснащают 2-ступенчатой системой подачи горючего.

двигатель gdi

Со всем этим и связаны особенности двигателей GDI. Сейчас же мы попробуем подробно расписать все достоинства таких устройств, а также опишем, с какими проблемами могут столкнуться владельцы транспортных средств с подобным движком.

Далее видеообзор про двигатель GDI с непосредственным впрыском:

Актуальны ли машины с таким двигателем

Конечно, моторы такого типа обладают повышенной тягой и мощностью, при этом они потребляют на порядок меньше горючего. С другой стороны, подобные машины также обладают и рядом минусов.

Прежде всего, они очень требовательны к топливу, что в России будет сказываться в постоянных поломках движков.

В то же время, многие производители учли эту проблему, так что адаптировали свои автомобили под отечественные условия эксплуатации.

двигатель gdi отзывы

Подобные машины обладают не столь внушительными преимуществами, как транспортные средства с традиционными двигателями GDI.

В то же время, они уже экономичнее и мощнее моделей без прямого впрыскивания, при этом ломаются адаптированные версии достаточно редко, так что угрозы для больших финансовых затрат тут не будет.

Далее видео про GDI двигатель с непосредственным впрыском:

Бензиновые силовые агрегаты

Покупателям бензиновых версий были доступны несколько моторов, разработанных японскими специалистами. Для своего времени их эксплуатационно-технические характеристики оценивались достаточно высоко. Однако не обошлось без конструктивных недостатков.

Мицубиси Каризма двигателиМицубиси Каризма двигатели

4G13

В качестве бюджетного варианта оснащения Мицубиси Каризма предлагался четырёхцилиндровый двигатель модификации 4G13. Он уже был знаком поклонникам популярной марки по моделям Colt и Lancer. Изначально силовой агрегат комплектовался ГБЦ с 3 или 4 клапанами на один цилиндр. Отсюда некоторая разница в технических характеристиках, которые при рабочем объёме 1299 куб. см. выглядели следующим образом:

  • максимальная мощность, в зависимости от варианта исполнения – 73 – 90 л. с.;
  • степень сжатия (на неё так же оказывала влияние конструкция головки блока цилиндров) – 9,5:1 – 10:1;
  • соответствие экологическим нормам – Евро-4;
  • расчётный эксплуатационный ресурс – 200 тыс. км. пробега.

Гидрокомпенсаторы в конструкции системы ГРМ отсутствовали, а регулировку клапанов рекомендовалось производить каждые 90 тыс. км. пробега.

Хотя по своему устройству 4G13 достаточно прост, этот мотор нельзя назвать удачным. Ему присущи такие конструктивные недостатки:

  • быстрый износ механизма дроссельной заслонки, из-за которого начинают плавать обороты холостого хода;
  • сильные вибрации, причиной чего становятся подушки двигателя Мицубиси Каризма в данной комплектации — эти детали часто выходят из строя, их состояние следует проверять регулярно;
  • затруднённый пуск даже при относительно небольших, в пределах 15 – 18 градусов Цельсия, отрицательных температурах.

Для автомобиля таких габаритов и массы, как Mitsubishi Carisma, возможностей этого двигателя явно недостаточно. Осознавшие это покупатели не жаловали модификацию 4G13, отдавая предпочтения версиям с другими моторами.

4G92

Силовой агрегат с рабочим объёмом 1597 куб. см. укладывался лишь в требования экологического стандарта Евро-3. Несмотря на это, покупка Мицубиси Каризма с таким двигателем, с точки зрения многих экспертов, вполне разумна. Ведь при этом, в зависимости от варианта исполнения ДВС, становились доступны:

  • максимальная мощность в 90 – 103 л. с.;
  • крутящий момент в пределах 137 – 141 Н*м.

При этом динамические характеристики автомобиля выглядели вполне приемлемо, а показатели расхода топлива оставлялись практически на том же уровне, что у Carisma 1.3.

Увы, но и 4G92 имеет ряд конструктивных недостатков, из-за которых возникают проблемы в процессе эксплуатации. Чаще всего автовладельцев беспокоят следующие моменты.

  1. Стук гидрокомпенсаторов. Проблема решается заменой деталей. Однако следует помнить, что износ толкателей сильно ускоряется при использовании смазочных материалов низкого качества.
  2. Высокий расход моторного масла. Причиной этого, как правило, становится отложение нагара в канавках поршневых колец. Поэтому элементы сильно изнашиваются, им требуется замена. Жор масла возникает также из-за потерявших эластичность маслосъёмных колпачков. Их тоже приходится менять регулярно.
  3. Плавающие обороты. Корень зла – забитый грязью топливный фильтр или неисправный насос, создающий давление в системе впрыска. За состоянием этих компонентов владельцам Мицубиси Каризма приходится следить особенно тщательно.

Несмотря на то, что блок цилиндров отлит из чугуна, расчётный ресурс двигателя составляет лишь 200 тыс. км. пробега. Это не так уж много, но утешением автовладельцам служит возможность проведения капитального ремонта с расточкой блока и установкой поршней ремонтного размера.

4G93

Устанавливаемый на Mitsubishi Carisma двигатель 1,8 GDi конструктивно схож со своим младшим собратом 4G92, а значит, ему свойственны аналогичные недостатки. За счёт того, что он получил другую шатунно-поршневую группу, рабочий объём увеличился до 1834 куб. см. Как следствие, улучшились многие эксплуатационные характеристики:

  • мощность возросла до 122 – 125 л. с.;
  • количество вредных выбросов сократилось, стало соответствовать требованиям стандарта Евро-4;
  • ресурс увеличился до 250 тыс. км. пробега.

Однако отзывы пользователей и тесты двигателей Мицубиси показали, что система GDi (непосредственный впрыск топлива в цилиндры) не доведена до совершенства. Вот её минусы:

  • конструктивно сложна, что существенно затрудняет техническое обслуживание и ремонт;
  • чувствительна к качеству бензина.

Для комплектующих системы GDi вредны не только попавшие в топливный бак при заправке вода или твёрдые частицы. Горючее с высоким содержанием серы, железа или фосфора существенно сокращает ресурс как форсунок, так и насоса высокого давления.

Альтернативой моторам GDi стал силовой агрегат, оснащённый распределённым впрыском традиционной конструкции. В таком варианте исполнения мощность 4G93 составляет 140 л. с.

Двигатель 4G93 GDI

О нем стоит рассказать отдельно. Что это за мотор? 4G93 — это двухлитровый четырехцилиндровый агрегат, серийно производящийся на протяжении 20 лет. Максимальная мощность в зависимости от модификаций – от 160 до 215 лошадиных сил. Изначально он был карбюраторным, а затем инжекторным. В начале 2000-х этот двигатель оснастили непосредственным впрыском. Агрегат имеет двухвальную головку блока с ременным приводом ГРМ. Также мотор оснащен гидрокомпенсаторами.

двигатель gdi киа

Как отмечают отзывы, двигатель GDI «Митсубиси» может иметь проблемы с насосами. Их всего два. Это топливный насос низкого и высокого давления. Зачастую проблемы возникают именно с последним. Так, ТНВД забивается твердыми частицами, что находятся в топливе. В итоге машина глохнет при нажатии на педаль газа и при любых попытках разогнаться. При этом на холостых оборотах двигатели «Мицубиси» GDI могут вести себя нормально. В такой ситуации требуется детальная диагностика и чистка элементов насоса.

Среди прочих проблем данного мотора стоит отметить:

  • Проблемы с клапаном рециркуляции газов. Впускной коллектор на этом двигателе требует регулярной чистки.
  • Залив свечей зажигания. Это происходит в сильные морозы при попытке запуска двигателя «на холодную».
  • Стук двигателя. Такое происходит по причине неисправных гидрокомпенсаторов. Из-за этого зазор клапанов не соответствует норме.

двигатель gdi митсубиси отзывы

Выявление неисправности ТНВД

Чтобы определить проблему ТНВД и убедиться в его «виновности» стоит применить методику, которая включает в себя несколько пунктов:

Первый шаг: Начинаем с проверки электроники, в процессе которой считываем DTC. Должны сразу отметить тот факт, что на ТНВД двигателя установлен лишь электромагнитный клапан. Это все, что имеется из электроники на агрегате. Клапан «запирает» топливо.

Электроника на двигателях достаточно продвинутая и чувствительная. Много различных экспериментов проводили с ней, на которых она показывала себя с безупречной стороны.

Cистема GDI вызывает только уважение, но в ней есть особенность. Если ухудшаются параметры внутри ТНВД, то система на изменения давления горючего не реагирует. Здесь мы рассматриваем варианты износа от использования некачественного топлива. Следовательно, переходим к следующему шагу.

Шаг 2: Теперь убедитесь, что исправен электромагнитный клапан. Если с его работой проблем не обнаружено, переходим дальше.

Шаг 3: Замерьте давление ТНВД на «выходе». Нормально давление составит 40 — 50 кгсм2. Если прибор показывает результат в этом диапазоне, значит, все хорошо. Приобретая авто с мотором GDI, будьте готовы к тому, что Российское топливо им не подходит.

Если Вы приобрели, либо окончательно остановили выбор на GDI, то проводите полную очистку ТНВД каждые 2000-3000 километров. Доверить это лучше профессионалам.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...