Дизайн на GDI двигател
Основните разлики в дизайна на двигателя GDI от двигателя с многопортово впръскване на гориво (MPI).
1. По-високо съотношение на компресия (около 11 -12).
2. Специално оформен всмукателен колектор (с резонатор). Входните отвори са прави вертикални, за да осигурят образуването на т.нар. Въздушен заряд "обратен вихър", 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 (горивна помпа с високо налягане) 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 нормалната работа на инжекционната помпа изисква цялостно почистване на горивото, се използва многостепенна система за филтриране на горивото: в допълнение към филтъра на входа на помпата в резервоара и стандартния горивен филтър, микрофилтрите са монтирани вътре в инжекционната помпа.
5. Дюзи с вихрови пулверизатори, създаващи факел за разпръскване на гориво с различни форми, в зависимост от режима на работа на двигателя (коничен факел в режим на мощност, компактен факел в режим на изгаряне на свръхбедна смес). За усилване на сигнала (напрежение 100 V) за управление на инжектора е инсталиран генератор на сигнал за управление на инжектора.
6. Електронно управлявана дроселна клапа (серво), контролер и използване на сигнала от датчика за положение на педала на газта. Водачът не контролира директно амортисьора, 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. EGR блок със сервомотор на EGR клапан (стъпков двигател). Рециркулацията на отработените газове се извършва главно, когато двигателят работи в режим на свръхбедно 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, която показва включването на режим "GDI ECO" (режим на допълнително бедно горене).
10. За електронния блок за управление на двигателя и вариатора, в допълнение към сигналите на компонентите, отбелязани на фигурата "Обща схема на системата за впръскване на гориво GDI", сигналите от ключа за запалване ("ST" и "IG" " клеми), електропровода, превключвателя на климатика, натоварването към климатика, сензор за налягане на хладилния агент, превключвател за забрана на старта, превключвател за налягане на течността в хидравличната система на кормилното управление, изход "FR" на генератора, стоп светлина превключвател, електрически блок за управление, серво контролер на газта, датчик за положение на педала на газта (канал № 1), сензор-превключвател на напълно освободен педал на газта и сигнал за отваряне на веригата 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 дросела (канал № 2), 5 - сензор за положение на разпределителния вал, 6 - вал на датчика за положение на коляновия вал, 7 - сензор за атмосферно налягане, 8 - датчик за температурата 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 - контролни сигнали на инжектора на водача, 14 - серво задвижване на EGR клапан, 15 - електромагнитен клапан за прочистване на кутията, 16 - серво задвижване на дроселната клапа; a - към резервоара за гориво, b - от горивната помпа с ниско налягане,
Забележка: сигналите на маркираните компоненти се използват от ECM; компонентите, отбелязани с "☆", са задействащи устройства.
11. Задвижващите механизми са, заедно с маркираните компоненти, релето на горивната помпа (№ 1 и № 2) в резервоара, релето на основната система за впръскване, релето на електромагнитния съединител на компресора на климатика, индикаторът "CHECK ENGINE" (проверете двигателя), веригата за самодиагностика, запалителните бобини, терминал "G" на алтернатора, нагревателен елемент на кислородния датчик, реле за управление на инжектора, реле за серво управление на дросела, серво контролер за дросел, индикатор за включен режим GDI ECO, контролер на електрически вентилатор.
12. Сигналът на сензора за положение на дросела (канал #1) се използва от серво контролера на дросела. Използват се и сигнали от захранващата линия, сензора за положение на педала на газта (канал № 2) и електронния блок за управление на двигателя и вариатора.
Режими на GDI Engine
Двигателят GDI използва три режима на подаване на гориво за прецизен контрол на процеса на горене.
Забележка: a - съотношение въздух/гориво.
1. Режим на супер бедно горене (режим "GDI ECO").
Този режим е активен, 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 компресия в компактна струя, отскача от челото на буталото и се насочва към зоната на запалителната свещ. Въпреки че сместа в основния обем на горивната камера е изключително обеднена (a ~ 30-40), зарядът в областта на свещта е обогатен достатъчно, за да се запали от искра и да запали останалата част от сместа.
Забележка: Когато двигателят работи в този режим, индикаторът "GDI ECO" на арматурното табло светва.
2. Режим на захранване.
Този режим е активен, 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 хомогенна (хомогенна) смес, както при конвенционален двигател с впръскване на порт. Съставът на сместа е близък до стехиометричния (a ~ 15).
3. Двустепенен режим (отнася се само за модели с ляв волан).
a) Този режим е активен, когато автомобилът ускорява енергично, за да осигури максимален въртящ момент при ниски обороти. Първо, по-малка част от горивото се впръсква при всмукателния ход, охлажда въздуха и образува изключително бедна смес (a ~ 60). След това, при такта на компресия, по-голямата част от горивото се впръсква и сместа е значително обогатена (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.