Dizajn motora GDI
Hlavné konštrukčné rozdiely medzi motorom GDI a motorom s viacportovým vstrekovaním paliva (MPI).
1. Vyšší kompresný pomer (asi 11 -12).
2. Špeciálne tvarované sacie potrubie (s rezonátorom). Nasávacie kanály sú rovné vertikálne, aby sa vo valci zabezpečilo vytvorenie tzv. "reverzný vír" vzduchovej náplne, ktorý nasmeruje zmes vzduchu a paliva k zapaľovacej sviečke a zlepšuje plnenie valcov vzduchom.
3. Piesty s konkávnym dnom, pomocou ktorých je zmes vzduchu a paliva nasmerovaná do oblasti zapaľovacej sviečky.
4. Okrem bežného čerpadla palivovej nádrže (nízkotlakového čerpadla) je inštalované vysokotlakové palivové čerpadlo (HFP) s mechanickým pohonom od vačkového hriadeľa, vyvíjajúcim tlak 5,0 - 5,5 MPa. Pre presnosť dávkovania je nainštalovaný snímač tlaku paliva.
Poznámka: Keďže vstrekovacie čerpadlo paliva vyžaduje pre normálnu prevádzku dôkladné čistenie paliva, používa sa viacstupňový systém filtrácie paliva: okrem filtra na vstupe čerpadla do nádrže a štandardného palivového filtra sú vo vnútri nainštalované mikrofiltre. vstrekovacie čerpadlo.
5. Trysky s vírivými rozprašovačmi, ktoré vytvárajú rozprašovací horák paliva rôznych tvarov v závislosti od prevádzkového režimu motora (v režime výkonu - kužeľový, v režime spaľovania ultra chudej zmesi - kompaktný horák). Na zosilnenie signálu (napätie 100 V) na ovládanie vstrekovačov je nainštalovaný ovládač riadiaceho signálu vstrekovača.
6. Škrtiaca klapka s elektronickým ovládaním (servopohon), regulátorom a pomocou signálu zo snímača polohy plynového pedálu. Vodič neovláda priamo plyn, ale iba "aktivuje" snímač polohy plynového pedálu. Polohu škrtiacej klapky mení elektronická riadiaca jednotka v závislosti od prevádzkových podmienok motora a signálov snímačov.
7. Zostava systému recirkulácie výfukových plynov so servopohonom ventilu recirkulácie výfukových plynov (krokový motor). K recirkulácii výfukových plynov dochádza hlavne vtedy, keď motor pracuje v režime ultra-štíhleho spaľovania.
8. Samostatná zapaľovacia cievka pre každú zapaľovaciu sviečku. Nepoužívajú sa vysokonapäťové káble zapaľovacích sviečok.
9. Na združenom prístroji je nainštalovaná prídavná kontrolka, ktorá indikuje aktiváciu režimu "GDI ECO" (režim spaľovania ultra-chudej zmesi).
10. Pre elektronickú riadiacu jednotku motora a variátora sú okrem signálov komponentov označených na obrázku "Všeobecná schéma systému vstrekovania paliva GDI" aj signály zo spínača zapaľovania (svorka "ST" a "IG"), elektrické vedenie, spínač klimatizácie, záťaže sa používajú aj pre klimatizáciu, snímač tlaku chladiva, spínač zákazu štartovania, spínač snímača tlaku kvapaliny v hydraulickom systéme posilňovača riadenia, výstup generátora "FR", spínač brzdové svetlá, elektrická riadiaca jednotka, servoregulátor škrtiacej klapky, snímač polohy plynového pedálu (kanál č. 1), spínač úplne uvoľneného snímača plynového pedálu a signál (ovládanie) otvoreného okruhu vstrekovačov.
Všeobecná schéma systému vstrekovania paliva GDI. 1 - snímač kyslíka, 2 - snímač hmotnostného prietoku vzduchu, 3 - snímač teploty nasávaného vzduchu, 4 - snímač polohy škrtiacej klapky (kanál č. 2), 5 - snímač polohy vačkového hriadeľa, 6 - snímač polohy kľukového hriadeľa, 7 - atmosférický snímač tlaku, 8 - snímač teploty chladiacej kvapaliny motora, 9 - snímač klepania, 10 - snímač tlaku paliva, 11 - snímač teploty katalyzátora, 12 - snímač polohy škrtiacej klapky (kanál č. 1), 13 - budič riadiaceho signálu vstrekovača, 14 - servomotor ventilu recirkulácie výfukových plynov, 15 - solenoidový ventil preplachovania nádoby, 16 - servomotor škrtiacej klapky; a - do palivovej nádrže, b - z nízkotlakového palivového čerpadla, c - vysokotlakového palivového čerpadla (HPF) a regulátora tlaku paliva (vysoký tlak), d - vstrekovač, e - adsorbér, f - vzduchový filter, g - vzduch, h - predbežný katalyzátor (na výfukovom potrubí), i - hlavný katalyzátor (pod podlahou karosérie).
Poznámka: Signály označené komponentmi používa elektronická riadiaca jednotka motora; označené " ☆ " sú aktuátory.
11. Akčnými členmi sú spolu s uvedenými komponentmi relé (č. 1 a č. 2) palivového čerpadla v nádrži, hlavné relé vstrekovacieho systému, relé elektromagnetickej spojky kompresora klimatizácie, "KONTROLA Indikátor MOTOR" (skontrolujte motor), obvod vlastnej diagnostiky, zapaľovacie cievky, svorka generátora "G", vyhrievacie teleso lambda sondy, ovládacie relé vstrekovača, relé serva škrtiaca klapka, servoregulátor škrtiacej klapky, indikátor režimu GDI ECO, elektrický ovládač ventilátora.
12. Signál snímača polohy škrtiacej klapky (kanál č. 1) využíva servoregulátor škrtiacej klapky. Využívajú sa aj signály z elektrického vedenia, snímač polohy plynového pedálu (kanál č. 2) a elektronická riadiaca jednotka motora a variátora.
Prevádzkové režimy motora GDI
Na presné riadenie spaľovacieho procesu využíva motor GDI tri režimy dodávky paliva.
Poznámka: a - pomer vzduch/palivo.
1. Režim spaľovania ultra-chudej zmesi (režim "GDI ECO").
Tento režim funguje, keď sa auto pohybuje konštantnou rýchlosťou (do 120 km/h) alebo motor beží na voľnobeh. Palivo sa vstrekuje na konci kompresného zdvihu v kompaktnom spreji, ktorý sa odráža od koruny piesta a smeruje do oblasti zapaľovacej sviečky. Hoci v hlavnom objeme spaľovacej komory je zmes extrémne chudobná (a ~ 30-40), náplň v oblasti zapaľovacej sviečky je dostatočne obohatená na to, aby sa zapálila od iskry a zapálila zvyšok zmesi.
Poznámka: keď motor beží v tomto režime, na prístrojovom paneli sa rozsvieti indikátor aktivácie režimu "GDI ECO".
2. Režim napájania.
Tento režim funguje, keď sa vozidlo pohybuje vysokou rýchlosťou alebo zrýchľuje. Palivo sa vstrekuje počas sacieho zdvihu, mieša sa so vzduchom a vytvára jednotnú (homogénnu) zmes, ako pri bežnom motore so vstrekovaním cez port. Zloženie zmesi je blízke stechiometrickému (a ~ 15).
3. Dvojstupňový režim (platí len pre modely s ľavostranným riadením).
a) Tento režim funguje, keď vozidlo intenzívne zrýchľuje, aby sa dosiahol maximálny krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach. Najprv sa počas sacieho zdvihu vstrekne menšia časť paliva, ochladí vzduch a vytvorí ultra chudú zmes (a ~ 60). Potom sa počas kompresného zdvihu vstrekne väčšina paliva a zmes sa výrazne obohatí (a ~ 12). Pri spaľovaní zmesi sa dosiahne vysoký výkon motora a krútiaci moment,
b) Tento režim (v kombinácii so špeciálne navrhnutým výfukovým potrubím) možno použiť na rýchle zahriatie trojcestného katalyzátora po naštartovaní motora.