Двигатель MPI в автомобилях Volkswagen: принцип работы, особенности, преимущества и недостатки. Двигатель MPI является инжекторной конструкцией, где применяется многоточечное устройство топливного впрыскивания. Поэтому этот мотор получил соответствующее наименование «Multi-Point-Injection». Иными словами, для каждого двигательного цилиндра разработан собственный инжектор-форсунка. Именно такая схема была воплощена автоконцерном «Volkswagen».
Этот тип двигателя устанавливается на самую популярную модель Volkswagen Новый Polo седан, некоторые комплектации Golf и Jetta (частично Golf и Jetta комплектуются также и TSI-двигателями). На Passat В8, Passat СС, Tiguan устанавливают сейчас (2016 года) только двигатели TSI. На Touareg устанавливают FSI.
Двигательное устройство MPI является наиболее устаревшим из всего моторного ряда «Volkswagen». Но, тем не менее, отличается превосходной практичностью и безотказностью.
Некоторые специалисты отмечают, что теперь такой вид двигателя не отвечает нынешним требованиям в плане экономичности и экологичности. Более того еще недавно можно было утверждать, что такой вид мотора был снят с изготовления. А последней автомобильной моделью автоконцерна, где он применялся, была Skoda Oktavia 2-ой серии.
Но внезапно двигатель MPI возродился и снова стал востребованным. Осенью 2015 года «Volkswagen» запустил производственную линию моторов на своем калужском заводе, где стали выпускать двигательную конструкцию MPI 1,6 серии EA211.
О главном отличии таких двигателей уже было написано — это многоточечная подачи бензина. Но те, кто хорошо с двигателями автомобилей могут отметить, что и TSI-моторы также обладают многоточечным впрыскиванием.
Потому переходим к другой отличительной черте — в MPI отсутствует наддув. Т.е. нет турбокомпрессоров, чтобы нагнетать смесь топлива в цилиндры. Обыкновенный бензонасос, подающий топливо под давлением три атмосферы в особенный коллектор впуска, где оно далее перемешивается с воздушной массой и затягивается через клапан впуска непосредственно в цилиндр. Как видно, это достаточно схоже с деятельностью карбюраторного двигателя. Никакого прямого топливного впрыскивания в цилиндр, как в FSI, GDi или TSI-устройствах нет.
Еще одна особенность — присутствие водяной системы, благодаря которой смесь топлива охлаждается. Это происходит в связи с тем, что в области цилиндровой головки устанавливается повышенный температурный режим, а поступление бензина осуществляется под довольно низким давлением. Потому все это может закипеть и сформировать газовые воздушные пробки.
Двигатель MPI отличается собственной неприхотливостью к топливному качеству и может осуществлять работу на 92-ом бензине.
По своей конструкции этот мотор очень прочен, и его наименьший пробег без какого-нибудь ремонтных работ, как информирует изготовитель, составляет 300 тыс. км, естественно, если вовремя будут заменены масла, а также фильтры.
Благодаря не очень сложной конструкции двигатель MPI в случае поломки можно легко и недорого отремонтировать и вообще это заметно отражается на его цене. Обычная конструкция выгодно отличает его по сравнению с TSI, где присутствует насос повышенного давления и турбокомпрессорное устройство. Двигатель MPI также меньше склонен перегреваться.
Еще одним преимуществом мотора считается присутствие опор из резины, расположенных непосредственно под двигателем. Это значительно дозволяет уменьшить шум и дрожание во время передвижения.
Можно отметить, что двигатель MPI не очень динамичен. Из-за того, что процесс топливного перемешивания осуществляется в выпускных особых каналах (до того как топливо попадет в цилиндры), такие моторы считаются ограниченными. Восьмиклапанная система с набором ГРМ говорит о недостатках в мощности. Таким образом, они рассчитаны на не очень быстрые поездки.
Из недостатков можно выделить то, что MPI менее экономичен. Многоточечное впрыскивание по своей эффективности уступает наддуву вместе с прямым топливным впрыскиванием в цилиндр, как это сделано в двигательном устройстве TSI.
И все же, если складывать преимущества и недостатки, то выходит, что эти двигатели вполне сравнимы в плане конкурентоспособности, в особенности для российских дорог. Неслучайно для «Шкода Йети» немецкие производители отказались от 1.2-литрового двигателя TSI, отдав предпочтение проверенному и непритязательную 1.6-литровую движку MPI.
Автоцентр Сити - Каширка Volkswagen
7 495 741 45 45
Москва, Внешняя сторона МКАД, 23 км
пн.-пт.: 08:00-21:00
сб.: 08:00-21:00
вс.: 08:00-19:00
На багажнике некоторых разновидностей модели Шкода Октавия а5 присутствует надпись 1. 6 — МРI. Буквы обозначают тип двигателя и расшифровываются как multi point injection, что в переводе на русский обозначает многоточечный впрыск.
Система отличается от других подведением к каждому из 4 цилиндров отдельного инжектора для подачи топлива.
Двигатель MPI — бензиновый двигатель, использующий многоточечный впрыск топлива через инжекторы.
Схема двигателя впервые разработана на немецком заводе Volkswagen. Прототипом МРI являются моторы серии EA827, выпускавшиеся с 1972 г. С 1994 г. агрегат усовершенствовали, присвоив индекс ADP. В процессе дальнейшей модернизации изменился диаметр цилиндров, материал блока стал алюминиевым, улучшились технические характеристики.
Выпуск двигателей МРI с индексом BSE датируется 2005 г. Практически все автомобили компании из Вольфсбурга ранее оснащались двигателями с такой схемой.
После приобретения концерном VAG активов Škoda мотор МРI присутствовал на автомобилях чешского производителя.
Со временем по мере повышения экологических требований агрегат перестал пользоваться спросом в Европе и его сняли с производства.
Последней маркой, на которой стоял двигатель МРI, была Skoda Octavia 2 серии. Но конструкторы смогли усовершенствовать силовой агрегат в соответствии с новыми нормами выбросов выхлопных газов и дали ему 2 жизнь.
Сегодня двигатели производит завод в германском городе Хемнитц. Они выпускаются с 2014 г. под индексом 1.6 MPI EA211 (110/ 90 лошадиных сил) и поставляются на автозавод Фольксвагена в Калуге.
Читайте также:
Базой служит алюминиевый блок цилиндров с кольцами из чугуна.
Отсутствие турбонагнетателя является еще одной отличительной особенностью двигателей MPI.
В отличие от серий TSI конструкция предусматривает отсутствие топливной рейки. Из бака насос подает бензин в инжектор по отведенному каналу. Системой управления Simos 7 бензин впрыскивается форсункой в пластмассовый коллектор под давлением около 3 атмосфер.
В нем на основе показателей датчика МАР-сенсор создается топливовоздушная смесь, которая через впускной клапан поступает в цилиндр и сгорает. Высвобождающаяся энергия приводит в движение поршень, который создает крутящий момент. Работа агрегата происходит без турбонаддува.
В газораспределительном механизме 8 клапанов, по 2 на цилиндр. Регулировать зазор клапанов нет необходимости. Это делают гидрокомпенсаторы. Нейтрализацию газов производит катализатор, перед которым стоит лямбда-зонд. В выпускную систему встроен насос, подающий воздух в целях быстрого прогрева нейтрализатора.
Конструкционные особенности обуславливают наличие функции опережения зажигания. В результате дроссель имеет высокую чувствительность от педали газа.
Предотвращение перегрева механизма обеспечивает контур водяного охлаждения. С помощью системы MerCruiser стабилизируется правильная работоспособность двигателя вследствие своевременного освобождения от газовоздушных пробок.
Агрегат оснащается специальным контролирующим гидроприводом и отдельной муфтой со встроенной пресс-масленкой. Опоры из резины автоматически подстраиваются под неровности дорожного покрытия, обороты, скорость, снижая вибрационные воздействия и шум.
Модель Skoda Octavia а5 fl оснащалась двигателем 1.6 МРI BSE с отдачей 102 л.с. На современном этапе двигатели 1.6 МРI выпускаются в 2 модификациях:
Skoda Octavia а5 fl — это один из популярных, широко распространенных автомобилей.
Мощность | 110 л.с. |
Рабочий объем | 1595 см³ |
Тип топлива | бензин с октановым числом выше 91 |
Максимальная скорость | 195 км/ч |
Расход топлива (город, трасса, смешанный) | 8.1 л на 100 км, 5.0, 6.3 |
Max крутящий момент/частота вращения Нм/мин | 155/3800-4000 |
Время разгона до 100 км/ч | 10,7 с |
Содержание СО2 (город, трасса, смешанный) | 187/117/142 |
Экологический класс | Евро-4 |
Впрыск | распределенный |
Расположение двигателя | спереди, поперечно |
Степень сжатия | 10,5:1 |
Диаметр цилиндра | 81,0 мм |
Ход поршня | 77,4 мм |
Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
Объем масла | 4,5 л |
Ресурс | 250-300 тыс. км |
Модификация пользовалась большой популярностью среди автолюбителей. Двигатель получил много положительных отзывов как 1 из самых надежных в линейке концерна Volkswagen.
В сравнении с распространенной версией TSI, у МРI нет турбокомпрессора и топливного насоса высокого давления. Простое устройство снижает стоимость автомобиля, затраты на ремонт и обслуживание.
Простота конструкции двигателя mpi позволяет сэкономить на его ремонте.
Автомобиль, оснащенный двигателем МРI, допускается заправлять более дешевым бензином АИ-92. При условии своевременной замены масла и фильтров двигатель без капитального ремонта способен пройти 300 тыс.км.
При работе головка цилиндра сильно нагревается, что может привести к образованию газовоздушной пробки, перегреву и закипанию.
Контур водяного охлаждения горючей смеси предотвращает излишний нагрев.
Наряду с положительными отзывами пользователи высказывают многие недостатки двигателя, выявляемые в процессе его эксплуатации.
На CWVA перерасход масла отмечается часто. По оценкам дилеров до обкатки это считается нормой. На 1000 км уходит до 200-400 мл, что много в сравнении с другими моделями.
Не исключено, что высокое потребление масла обусловлено применяемой маркой Castrol 5w-30. В связи с этим рекомендуют еженедельно проверять уровень масла.
Проблема расхода моторного масла волнует многих автолюбителей.
Читайте также:
Водородный двигатель для автомобиля, устройство, принцип работы, как сделать своими руками
Новый мотор может стабильно потреблять до половины литра масла на 1 тыс. км. Выявленные при осмотре потемнения на контактах свечей будут свидетельствовать об образовании масляного нагара в камерах сгорания.
Данная ситуация связана со смещением маслосъемных поршневых колец, которые пропускают масло в камеру сгорания. Неисправность относится к заводскому браку и подлежит бесплатному устранению по гарантии.
Встречающиеся следы масла на ремне ГРМ вызваны подтеканием сальников уплотнений распределительного вала. Такая проблема встречается редко. Решается она заменой сальников у дилера.
На двигателях семейства EA211 выпускной коллектор и головка блока отлиты как единое целое. Эта форма с заужением предназначена для модификации TSI с турбонаддувом, чтобы увеличить скорость поступления газов. Но на атмосферных двигателях CWVA/CWVB выхлопные газы прорываются в соседние цилиндры, что создает термический дисбаланс.
Неравномерный прогрев втулки цилиндра приводит к ее деформации.
Там, где в TSI находится турбина, в атмосферниках размещается катализатор. Он вызывает обратный газовый поток, который препятствует хорошей продувке цилиндров. В результате двигатель получает примесь из отработанных газов, что приводит к неравномерности в горении и вибрациям.
На пробеге более 200 тыс. км возможен износ пластмассовой помпы. 2 термостат выполнен из биметаллической пластины, которая нагревается. В результате происходят изменения прогиба и течение охлаждающей жидкости по большому контуру.
Срок службы такой конструкции 8-10 лет при среднегодовом пробеге 20 тыс. км. Помпа моноблочна и ее приходится менять целиком при поломке какой-либо детали.
Появление антифриза красного цвета связано с нарушением герметичности прокладки между помпой и термостатами. На заводе наличие прокладки проверяется с помощью выреза, т. к. она яркая.
В это окошко может попасть масло или другая жидкость. Материал, из которого сделана прокладка, набухает. В этом месте начинает капать антифриз.
При понижении уровня масла слышится стук гидрокомпенсаторов. После доливки до максимума он исчезает.
Автомобили с двигателями MPI широко распространены в России на европейских брендах Фольксваген, Шкода. Они устанавливаются на марки Polo Sedan, Jetta 6, Golf 7, Caddy 4, Octavia A7, Оctavia A7, Rapid, Yeti, Karoq.
Продолжает ставить на свои автомобили маломощные 1.4 mpi компания «Додж».
На корейском паркетнике Hyndai Tucsun используется 2.0 mpi мощностью 149 лошадиных сил.
II.Майор Цели двигателя GDI
1. Разница между новым GDI и текущим MPI
2.Контур
3. Технические характеристики
III. Основные характеристики двигателя GDI
1. Меньший расход топлива и более высокая мощность
2.Реализация снижения расхода топлива
3.Реализация повышенной производительности
I. Введение
Для много лет инновационные технологии двигателей были приоритетом развития компании Мицубиси Моторс. В частности, Mitsubishi стремилась улучшить двигатель эффективность в стремлении удовлетворить растущие экологические требования, такие как по энергосбережению и сокращению выбросов CO2 до предела негативное влияние парникового эффекта.
В усилиях Mitsubishi чтобы спроектировать и построить еще более эффективные двигатели, компания посвятила значительные ресурсов для разработки бензинового двигателя с непосредственным впрыском. Годами, автомобильные инженеры считают, что этот тип двигателя имеет наибольшую потенциал для оптимизации подачи топлива и сжигания, что, в свою очередь, может обеспечить более высокая производительность и меньший расход топлива. Однако до сих пор никто успешно разработала двигатель с непосредственным впрыском в цилиндр для использования на серийных автомобилях. Благодаря возможностям разработки двигателей Mitsubishi, Усовершенствованный бензиновый двигатель Mitsubishi GDI с непосредственным впрыском является реализацией инженерной мечты.
Бензиновый двигатель Мицубиси с непосредственным впрыском GDI
II. Основные задачи двигателя GDI
Для Mitsubishi технология, реализованная для этого двигателя GDI станет краеугольным камнем нового поколения высокоэффективных двигателей. и, по его мнению, технология будет продолжать развиваться в этом направлении.
Переход системы подачи топлива
2. Описание
(1) Основные характеристики
(2) Схема двигателя
3. Технические характеристики
III. Основные характеристики двигателя GDI
1 . Меньший расход топлива и более высокая производительность
(1) Оптимальное распыление топлива для двух режимов сгорания
Используя методы и технологии, уникальные для Mitsubishi, двигатель GDI обеспечивает как более низкий расход топлива, так и более высокая производительность. Это, казалось бы, противоречивое и трудный подвиг достигается с использованием двух режимов горения. Помещать с другой стороны, время впрыска изменяется в соответствии с нагрузкой двигателя.
Для условий нагрузки, необходимых для среднего городского вождения, впрыск топлива поздно в такте сжатия, как в дизельном двигателе. При этом ультратонкий сгорание достигается за счет идеального формирования стратифицированной воздушно-топливной смесь. В условиях интенсивного вождения впрыск топлива происходит во время такта впуска. Это позволяет получить однородную топливно-воздушную смесь, подобную этой. в обычных двигателях MPI для обеспечения более высокой мощности.
Анимация
(2) Фундаментальные технологии двигателей GDI
Есть четыре технических особенности, которые составляют основу технологии. Вертикальное прямое впускное отверстие обеспечивает оптимальный поток воздуха в цилиндр. Поршень с изогнутой верхней частью контролирует сгорание, помогая формировать воздушно-топливную смесь. смесь. Топливный насос высокого давления обеспечивает необходимое высокое давление для прямого впрыска в цилиндр. И вихревой инжектор высокого давления контролирует испарение и рассеивание топливной струи.
Эти фундаментальные технологии в сочетании с другими уникальными системами контроля топлива технологии, позволили Mitsubishi достичь обеих целей разработки, расход топлива ниже, чем у дизелей, а мощность выше, чем у обычных двигателей MPI. Методы показаны ниже.
Поток воздуха в цилиндре
Двигатель GDI имеет вертикальные прямые впускные каналы, а не горизонтальные впускные каналы, используемые в обычных двигателях. Вертикальный прямой впускные отверстия эффективно направляют воздушный поток вниз на поршень с изогнутой вершиной, который перенаправляет воздушный поток в сильное обратное кувыркание для оптимального расхода топлива инъекция.
Анимация
Топливный спрей
Поршень с изогнутым верхом контролирует форму воздушно-топливной смесь, а также воздушный поток внутри камеры сгорания, и имеет важную роль в поддержании компактности воздушно-топливной смеси. Микстура, который впрыскивается в конце такта сжатия, переносится к свечи зажигания, прежде чем она сможет разойтись.
Mitsubishi передовые методы наблюдения за цилиндрами, включая лазерные методы. используются для определения оптимальной формы поршня.
2 . Реализация более низкого расхода топлива
(1) Основная концепция
В обычных бензиновых двигателях диспергирование топливовоздушной смеси с идеальная плотность вокруг свечи зажигания была очень сложной. Однако это возможно в двигателе GDI. Кроме того, чрезвычайно низкий расход топлива достигается за счет того, что идеальное расслоение позволяет впрыскивать топливо с опозданием. такт сжатия для поддержания сверхбедной воздушно-топливной смеси.
Двигатель для анализа показал, что топливовоздушная смесь с оптимальная плотность собирается вокруг свечи зажигания в расслоенном заряде. Это также подтверждается анализом поведения топливной струи. до зажигания и самой топливовоздушной смеси.
В результате чрезвычайно стабильное сгорание сверхбедной смеси с Соотношение воздух-топливо 40 (55, включая EGR) достигается, как показано ниже.
Анимация
(2) Сжигание ультрабедной смеси
В обычных двигателях MPI были ограничения на обеднение смесей. из-за больших изменений характеристик горения. Тем не менее, стратифицированный смесь GDI позволила значительно снизить соотношение воздух-топливо без приводит к плохому сгоранию. Например, на холостом ходу при сгорании является наиболее неактивным и нестабильным, двигатель GDI поддерживает стабильную и быструю сгорание даже на очень обедненной смеси с соотношением воздух-топливо 40:1 (55 к 1, включая EGR)
(3) Расход топлива автомобиля
Расход топлива на холостом ходу
Двигатель GDI поддерживает стабильное сгорание даже на низких оборотах холостого хода. Кроме того, он предлагает большую гибкость в настройке скорость холостого хода.
По сравнению с обычными двигателями его расход топлива на холостом ходу меньше. на 40% меньше.
Расход топлива во время круиз-драйва
Например, при скорости 40 км/ч двигатель GDI потребляет на 35 % меньше топлива, чем сопоставимый габаритный обычный двигатель.
Расход топлива при движении по городу
В японских тестах режима 10E15 (типичный японский городское вождение), двигатель GDI потреблял на 35% меньше топлива, чем двигатель сопоставимого размера. обычные бензиновые двигатели. Более того, эти результаты свидетельствуют о том, что Двигатель GDI потребляет меньше топлива, чем даже дизельные двигатели.
Контроль выбросов
Предыдущие попытки сжигания обедненной воздушно-топливной смеси привели к трудностям для контроля выбросов NOx. Однако в случае двигателя GDI снижение выбросов NOx на 97 % достигается за счет использования высокоскоростного EGR (коэффициент выхлопных газов), например 30% это обеспечивается стабильным сгоранием, уникальным для GDI, а также использование недавно разработанного катализатора бедных NOx.
Недавно разработанный обедненный катализатор NOx (селективное раскисление углеводородов) тип)
3 . Реализация превосходной производительности
(1) Базовая концепция
Для достижения мощности, превосходящей обычные двигатели MPI, двигатель GDI имеет высокая степень сжатия и высокоэффективная система впуска воздуха, приводит к повышению объемной эффективности.
Повышенная объемная эффективность
По сравнению с обычными двигателями двигатель Mitsubishi GDI обеспечивает лучший объемный КПД. Вертикальные прямые впускные отверстия позволяют более плавный впуск воздуха. И испарение топлива, которое происходит в цилиндр на поздней стадии такта сжатия, охлаждает воздух для лучшего объемный КПД.
Повышенная степень сжатия
Охлаждение воздуха внутри цилиндра за счет испарения топлива имеет еще одно преимущество, сводя к минимуму детонацию двигателя. Это обеспечивает высокое сжатие отношение 12, и, таким образом, улучшенная эффективность сгорания.
(2) Достижение
Характеристики двигателя
По сравнению с обычными двигателями MPI сопоставимого размера, GDI Двигатель обеспечивает примерно на 10% большую мощность и крутящий момент на всех скоростях.
Ускорение автомобиля
В режиме высокой мощности двигатель GDI обеспечивает выдающееся ускорение.
На следующей диаграмме производительность двигателя GDI сравнивается с обычным двигателем. двигатель МПИ.
Роберт Аллен
IT Stock Free/Горошек/Getty Images
Топливная система является одним из важнейших компонентов исправного двигателя. Современные автомобили, как правило, используют впрыск топлива, а не карбюраторы, но не все системы впрыска топлива созданы одинаковыми. Многоточечные форсунки более сложны, чем одноточечные системы, но они обеспечивают двигателю лучшую экономию топлива и более чистые выбросы.
Обычно чистое топливо плохо сгорает --- для достижения максимальной производительности двигатель должен смешивать топливо с точно дозированным количеством воздуха. В ранних двигателях использовалось механическое устройство, известное как трубка Вентури. Воздух, проходящий через трубку Вентури, втягивает топливо в воздушный поток, доставляя топливно-воздушную смесь к цилиндрам. Эти устройства, известные как карбюраторы, имеют присущую им неэффективность, что приводит к несгоревшему топливу и высоким выбросам. В результате появились топливные форсунки — небольшие устройства, которые впрыскивают заданное количество топлива, а не полагаются на давление воздуха.
Некоторые топливные форсунки, такие как карбюраторы, смешивают топливо в одной точке корпуса дроссельной заслонки. Это упрощает модернизацию конструкции двигателя для использования с впрыском, а не с карбюратором, но не хватает повышения эффективности использования топлива. Системы многоточечного впрыска (MPI) впрыскивают топливо в каждый цилиндр, что позволяет гораздо лучше контролировать, сколько топлива сжигает двигатель. В системах MPI впрыск обычно происходит непосредственно во впускной клапан цилиндра.
В зависимости от того, как проводится инъекция, системы MPI делятся на несколько типов. Одновременные двигатели MPI впрыскивают топливо во все цилиндры одновременно; это похоже на систему одноточечного впрыска в том смысле, что топливо, подаваемое в любой заданный цилиндр в любой момент времени, одинаково в обоих случаях. Системы периодического действия MPI впрыскивают топливо в группы цилиндров. В поршневом двигателе цилиндры находятся в разных точках своего цикла сгорания в разное время, поэтому можно использовать систему периодического действия для впрыска топлива в цилиндры в аналогичной части цикла. Последовательные системы MPI более сложны и синхронизируют впрыск топлива так, чтобы оно поступало в каждый цилиндр именно тогда, когда это необходимо.
По сравнению с одноточечным впрыском или карбюратором, двигатели MPI имеют лучшую топливную экономичность и более низкий уровень выбросов. Это связано с тем, что двигатель может измерять количество топлива, необходимое для каждого цилиндра.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
