Låt oss komma ihåg teorin
För att bränsle ska brinna behövs luft för fullständig förbränning. Denna mängd luft kallas stökiometrisk. Till exempel, för bensin, är den optimala sammansättningen av bränsleblandningen 14,7: 1 – 14,7 gram luft behövs för 1 gram bensin. En blandning där det finns mer luft än vad som behövs kallas mager, och där det finns mindre luft än vad som behövs (mer bränsle) kallas rik.
Tänk på hur en bilmotor fungerar. I en bensinmotor, på insugningsslaget, kommer en blandning av luft och bränsle in i cylindern, sedan komprimeras den och antänds av en gnista. I en dieselmotor kommer endast luft in i cylindern vid insugningsslaget, som komprimeras av kolven under högt tryck och värms upp. Mot slutet av kompressionen sprutas bränsle in, som spontant antänds vid högt tryck och temperatur. För en diesel är det normala kompressionsförhållandet 18, medan det för bensinmotorer är max 12. Ju
högre tryck i cylindern, desto bättre verkningsgrad. Och om man höjer kompressionsförhållandet i en bensinmotor? Mer än 12 fungerar inte. Eftersom det är detonation och glödtändning.
Detonation – mycket snabb förbränning av bränsle vid punkter på avstånd från ljuset, åtföljd av en kraftig lokal överhettning och överbelastning av motordelar. Ett yttre tecken på detonation är en knackning. Förvärmtändning – för tidig (innan en gnista uppstår) antändning av blandningen från överhettade delar av förbränningskammaren.
Långsiktigt arbete med dessa faktorer är oacceptabelt: motorn kommer snabbt att misslyckas. Därför hälls högoktanig bensin (AI-98), men över kompressionsförhållandet 12 är det "inte tillräckligt".
Om vi vill göra en bensinmotor ekonomisk, "elastisk" och mer kraftfull, måste vi bli av med detonation och lära oss hur man "äter" en mager blandning.
Hur GDI-motorn fungerar
Påminner om designen av konventionell bensin och diesel. Varje cylinder har ett tändstift, en injektor och bränsle tillförs av en högtryckspump med ett tryck på 5 MPa. Munstycket ger två olika lägen för bränsleinsprutning.
Det finns tre möjliga lägen i GDI-drift beroende på fordonets körläge.
Arbeta på superdåliga blandningar
Den är implementerad vid låga fordonsbelastningar: med en tyst körning och rörelse längs motorvägen i hastigheter upp till 120 km/h. Bränsle tillförs cylindern nästan som i en dieselmotor – i slutet av kompressionsslaget.
Som ett resultat är det mest bränsleberikade molnet nära tändstiftet och antänds säkert och antänder sedan den magra blandningen. Som ett resultat går motorn stadigt även vid ett totalt cylinderluft/bränsleförhållande på 40:1.
Arbeta på en stökiometrisk blandning
Används för intensiv stadskörning, höghastighetskörning och omkörning av bilar. Med en stökiometrisk sammansättning av blandningen med antändning uppstår inga problem. Bränsleinsprutning utförs under insugningstakten. Bränsle sprutas in med en konisk brännare, sprutas genom cylindern och kyler luften i cylindern genom att avdunsta. På grund av kylning minskar sannolikheten för detonation och glödtändning.
Tredje GDI-motorläget
Gör att du kan öka bilmotorns moment när du rör dig i låga hastigheter, gaspedalen trycks ned kraftigt. Om motorn går med låga hastigheter och en rik blandning plötsligt tillförs den, ökar sannolikheten för detonation. Därför utförs injektionen i två steg.
En liten mängd bränsle sprutas in i cylindern under insugningstakten och kyler luften i cylindern. I detta fall är cylindern fylld med en extremt fattig blandning (ungefär 60:1), i vilken detonationsprocesser inte inträffar. Sedan, i slutet av kompressionsslaget, tillförs en bränslestråle, vilket bringar förhållandet till ett "rikt" 12:1. Och det finns ingen tid kvar för detonation.
Som ett resultat höjdes kompressionsförhållandet till 12-12,5. Bilmotorn går stadigt på en mager blandning. Jämfört med en bensinmotor förbrukar GDI 10 % mindre bränsle, producerar 10 % mer kraft och är 20 % mer miljövänlig.
Comments are closed