GDI дизайн на двигателя
Основни конструктивни разлики между GDI двигател и двигател с многопортово впръскване на гориво (MPI).
1. По-високо съотношение на компресия (около 11 -12).
2. Специално оформен всмукателен колектор (с резонатор). Всмукателните канали са прави вертикални, за да се осигури образуването в цилиндъра на т.нар. "обратен вихър" на въздушен заряд, който насочва въздушно-горивната смес към запалителната свещ и подобрява пълненето на цилиндрите с въздух.
3. Бутала с вдлъбнато дъно, с помощта на които въздушно-горивната смес се насочва към зоната на запалителната свещ.
4. В допълнение към конвенционалната помпа на резервоара за гориво (помпа с ниско налягане) е монтирана горивна помпа с високо налягане (HFP) с механично задвижване от разпределителния вал, развиващо налягане от 5,0 - 5,5 MPa. За точност на дозиране е монтиран сензор за налягане на горивото.
Забележка: тъй като помпата за впръскване на гориво изисква цялостно почистване на горивото за нормална работа, се използва многостепенна система за филтриране на горивото: в допълнение към филтъра на входа на помпата в резервоара и стандартния горивен филтър, вътре в него са монтирани микрофилтри инжекционна помпа.
5. Дюзи с вихрови пулверизатори, които създават факел за разпръскване на гориво с различни форми, в зависимост от режима на работа на двигателя (в режим на мощност - коничен, в режим на изгаряне на свръхбедна смес - компактен факел). За усилване на сигнала (напрежение 100 V) за управление на инжекторите е инсталиран драйвер на сигналите за управление на инжекторите.
6. Дроселна клапа с електронно управление (серво задвижване), контролер и използване на сигнал от датчика за положение на педала на газта. Водачът не контролира директно дросела, а само "активира" сензора за положение на педала на газта. Позицията на дросела се променя от електронния блок за управление в зависимост от условията на работа на двигателя и сигналите на сензора.
7. Монтаж на системата за рециркулация на отработените газове със серво задвижване на клапана за рециркулация на отработените газове (стъпков двигател). Рециркулацията на отработените газове възниква главно, когато двигателят работи в режим на ултрабедно горене.
8. Отделна бобина за запалване за всяка свещ. Не се използват кабели за свещи с високо напрежение.
9. На арматурното табло е монтирана допълнителна контролна лампа, за да покаже активирането на режима "GDI ECO" (режим на изгаряне на свръхбедна смес).
10. За електронния блок за управление на двигателя и вариатора, в допълнение към компонентните сигнали, отбелязани на фигурата "Обща схема на системата за впръскване на гориво GDI", сигнали от ключа за запалване (клема "ST" и "IG"), захранваща линия, превключвател за климатик, товар се използват и за климатик, датчик за налягане на хладилния агент, превключвател за забрана на стартиране, превключвател на сензора за налягане на течността в хидравличната система на кормилното управление, изход на генератора "FR", превключвател спирачни светлини, електрически блок за управление, серво контролер на газта, сензор за положение на педала на газта (канал № 1), превключвател на сензора за напълно освободен педал на газта и сигнал за отворена верига на инжектора (управление).
Обща схема на системата за впръскване на гориво GDI. 1 - сензор за кислород, 2 - сензор за масов въздушен поток, 3 - сензор за температура на входящия въздух, 4 - сензор за положение на дроселната клапа (канал № 2), 5 - сензор за положение на разпределителния вал, 6 - сензор за положение на коляновия вал, 7 - атмосферно налягане на сензора, 8 - сензор за температура на охлаждащата течност на двигателя, 9 - сензор за детонация, 10 - сензор за налягане на горивото, 11 - сензор за температура на катализатора, 12 - сензор за положение на дросела (канал № 1), 13 - управляващ сигнал на инжектора, 14 - серводвигател на клапана за рециркулация на отработените газове, 15 - електромагнитен клапан за продухване на кутията, 16 - сервомотор на дроселната клапа; a - към резервоара за гориво, b - от горивната помпа за ниско налягане, c - горивна помпа за високо налягане (HPF) и регулатор на налягането на горивото (високо налягане), d - инжектор, e - адсорбер, f - въздушен филтър, g - въздух, h - предварителен каталитичен конвертор (на изпускателния колектор), i - основен катализатор (под пода на каросерията на автомобила).
Забележка: Сигналите, маркирани от компонентите, се използват от електронния блок за управление на двигателя; маркирани с " ☆ ", са задвижващи механизми.
11. Актуаторите са, заедно с посочените компоненти, релето (№ 1 и № 2) на горивната помпа в резервоара, главното реле на инжекционната система, релето на електромагнитния съединител на компресора на климатика, "CHECK Индикатор ДВИГАТЕЛ" (проверете двигателя), веригата за самодиагностика, запалителните бобини, клема на генератора "G", нагревателен елемент на кислородния датчик, реле за управление на инжектора, серво реле дроселна клапа, серво контролер на дросела, индикатор за режим GDI ECO, контролер на електрически вентилатор.
12. Сигналът от сензора за положение на дросела (канал № 1) се използва от серво контролера на дросела. Използват се и сигнали от електропровода, сензор за положение на педала на газта (канал № 2) и електронния блок за управление на двигателя и вариатора.
Режими на работа на двигателя GDI
За да контролира прецизно процеса на горене, двигателят GDI използва три режима на подаване на гориво.
Забележка: a - съотношение въздух/гориво.
1. Режим на изгаряне на изключително бедна смес (режим "GDI ECO").
Този режим работи, когато автомобилът се движи с постоянна скорост (до 120 км/ч) или двигателят работи на празен ход. Горивото се впръсква в края на такта на сгъстяване под формата на компактен спрей, който се отразява от челото на буталото и се насочва към зоната на запалителната свещ. Въпреки че в основния обем на горивната камера сместа е изключително бедна (a ~ 30-40), зарядът в зоната на свещта е достатъчно обогатен, за да се запали от искра и да запали останалата част от сместа.
Забележка: когато двигателят работи в този режим, индикаторът за активиране на режима "GDI ECO" на арматурното табло светва.
2. Режим на захранване.
Този режим работи, когато автомобилът се движи с висока скорост или ускорява. Горивото се впръсква по време на такта на всмукване, като се смесва с въздуха и образува еднородна (хомогенна) смес, както при конвенционален двигател с впръскване през порт. Съставът на сместа е близък до стехиометричния (a ~ 15).
3. Двустепенен режим (важи само за модели с ляв волан).
a) Този режим работи, когато автомобилът ускорява интензивно, за да осигури максимален въртящ момент при ниски скорости. Първо, по-малка част от горивото се впръсква по време на такта на всмукване, охлажда въздуха и образува ултрабедна смес (a ~ 60). След това, по време на такта на компресия, по-голямата част от горивото се впръсква и сместа става значително по-богата (a ~ 12). При изгаряне на сместа се постига висока мощност и въртящ момент на двигателя,
b) Този режим (в комбинация със специално проектиран изпускателен колектор) може да се използва за бързо загряване на трипътния каталитичен конвертор след стартиране на двигателя.