Прямой впрыск топлива — это технология подачи топлива, которая позволяет бензиновым двигателям сжигать топливо более эффективно. Это приводит к увеличению мощности, снижению выбросов и улучшению топливной экономичности.
Принцип работы прямого впрыска топлива
Бензиновые двигатели работают, всасывая смесь бензина и воздуха в цилиндр, сжимая её поршнем и воспламеняя с помощью искры. Возникающий взрыв толкает поршень вниз, создавая мощность. В традиционных системах распределенного впрыска (непрямой впрыск) бензин и воздух предварительно смешиваются в камере непосредственно перед цилиндром, которая называется впускным коллектором.
В системе прямого впрыска воздух и бензин не смешиваются заранее. Вместо этого воздух поступает через впускной коллектор, а бензин впрыскивается напрямую в цилиндр.
Преимущества прямого впрыска топлива
В сочетании с высокоточным электронным управлением прямой впрыск обеспечивает более точный контроль над:
- Дозировкой топлива — количеством впрыскиваемого топлива.
- Моментом впрыска — точным временем подачи топлива в цилиндр.
Расположение форсунки также способствует более оптимальному распылу, который разбивает бензин на мельчайшие капли. Результат — более полное сгорание. Другими словами, сжигается большая часть бензина, что дает больше мощности и меньше загрязнений с каждой каплей топлива.
Недостатки прямого впрыска топлива
Основными недостатками двигателей с прямым впрыском являются сложность и стоимость. Эти системы дороже в производстве, так как их компоненты должны быть более надежными. Они работают с топливом под значительно более высоким давлением, чем системы распределенного впрыска, а сами форсунки должны выдерживать высокую температуру и давление сгорания внутри цилиндра.
Насколько эта технология мощнее и эффективнее?
Cadillac CTS предлагалась с версиями своего 3,6-литрового двигателя V6 как с распределенным, так и с прямым впрыском.
- Двигатель с распределенным впрыском развивал 263 л.с. и 343 Н·м крутящего момента.
- Версия с прямым впрыском развивала 304 л.с. и 371 Н·м.
Несмотря на дополнительную мощность, показатели экономичности двигателя с прямым впрыском по версии EPA были выше на 1 MPG в городе (18 MPG против 17 MPG) и идентичны на трассе. Еще одним преимуществом является то, что двигатель Cadillac с прямым впрыском работает на обычном бензине с октановым числом 87. Конкурирующие автомобили от Infiniti и Lexus, которые использовали 300-сильные двигатели V6 с распределенным впрыском, требовали топливо премиум-класса.
Возрождение интереса к прямому впрыску топлива
Технология прямого впрыска существует с середины 20-го века. Однако немногие автопроизводители внедряли ее в массовые автомобили. Электронно управляемый распределенный впрыск справлялся с задачей почти так же хорошо, но при значительно более низкой себестоимости, и предлагал огромные преимущества по сравнению с механическим карбюратором, который был доминирующей системой подачи топлива вплоть до 198-х годов.
Такие факторы, как рост цен на топливо и ужесточение законодательства в области экономии топлива и выбросов, побудили многие автопроизводители начать активную разработку систем прямого впрыска. В ближайшем будущем можно ожидать все больше автомобилей, использующих эту технологию.
Дизельные автомобили и прямой впрыск топлива
Почти все дизельные двигатели используют прямой впрыск топлива. Однако, поскольку дизельные двигатели используют иной процесс сгорания (традиционный бензиновый двигатель сжимает смесь бензина и воздуха и воспламеняет ее искрой, а дизельный сжимает только воздух, а затем впрыскивает топливо, которое воспламеняется от тепла и давления), их системы впрыска отличаются по конструкции и принципу работы от систем прямого впрыска бензиновых двигателей.