Прямой впрыск топлива — это технология подачи топлива, которая позволяет бензиновым двигателям более эффективно сжигать топливо, обеспечивая большую мощность, более чистые выбросы и улучшенную экономию топлива.
Как работает прямой впрыск топлива
Бензиновые двигатели работают, всасывая смесь бензина и воздуха в цилиндр, сжимая её поршнем и воспламеняя искрой. Возникающий в результате взрыв толкает поршень вниз, создавая энергию. В традиционных системах непрямого впрыска топлива бензин и воздух предварительно смешиваются в камере, называемой впускным коллектором, непосредственно перед цилиндром. В системах прямого впрыска воздух и бензин не смешиваются заранее. Вместо этого воздух поступает через впускной коллектор, а бензин впрыскивается непосредственно в цилиндр.
Преимущества прямого впрыска топлива
В сочетании с высокоточным компьютерным управлением прямой впрыск позволяет более точно контролировать дозирование топлива, то есть количество впрыскиваемого топлива и момент впрыска (точный момент, когда топливо подается в цилиндр). Расположение форсунки также обеспечивает более оптимальное распыление, разбивая бензин на мелкие капли. В результате достигается более полное сгорание. Другими словами, сжигается больше бензина, из каждой капли бензина извлекается больше энергии, и загрязнение уменьшается.
Недостатки прямого впрыска топлива
Основными недостатками двигателей с прямым впрыском являются сложность и стоимость. Системы прямого впрыска дороже в производстве, поскольку их компоненты должны быть более прочными. Они работают с топливом под гораздо более высоким давлением, чем системы непрямого впрыска, а сами форсунки должны выдерживать тепло и давление сгорания внутри цилиндра.
Насколько мощной и эффективной является эта технология?
Cadillac CTS продается с версиями своего 3,6-литрового двигателя V6 как с непрямым, так и с прямым впрыском. Двигатель с непрямым впрыском развивает 263 лошадиные силы и 253 фунт-фута крутящего момента, тогда как версия с прямым впрыском развивает 304 лошадиные силы и 274 фунт-фута. Несмотря на дополнительную мощность, расчетные показатели расхода топлива EPA для двигателя с прямым впрыском на один MPG лучше в городе (18 MPG против 17 MPG) и сопоставимы на шоссе. Еще одним преимуществом является то, что двигатель Cadillac с прямым впрыском работает на обычном бензине с октановым числом 87. Конкурирующие автомобили Infiniti и Lexus, использующие 300-сильные двигатели V6 с непрямым впрыском, требуют топлива с высоким октановым числом.
Новый интерес к прямому впрыску топлива
Технология прямого впрыска существует с середины 20-го века. Однако немногие автопроизводители внедряли её в автомобили для массового рынка. Электронный непрямой впрыск топлива предлагал огромные преимущества по сравнению с механическими карбюраторами, которые были доминирующей системой подачи топлива до 1980-х годов, обеспечивая почти эквивалентную производительность при значительно более низких производственных затратах. Такие события, как рост цен на топливо и более строгие правила в отношении расхода топлива и выбросов, побудили многих автопроизводителей начать разработку систем прямого впрыска топлива. Ожидается, что в ближайшем будущем все больше и больше автомобилей будут использовать прямой впрыск.
Дизельные автомобили и прямой впрыск топлива
Почти все дизельные двигатели используют прямой впрыск топлива. Однако дизельные двигатели используют другой процесс сжигания топлива. В то время как традиционные бензиновые двигатели сжимают смесь бензина и воздуха и воспламеняют её искрой, дизельные двигатели сжимают только воздух, а затем впрыскивают топливо, которое воспламеняется от тепла и давления, поэтому их системы впрыска отличаются по конструкции и работе от систем прямого впрыска бензина.