Dizajn motora GDI
Hlavné rozdiely v konštrukcii motora GDI od motora s distribuovaným vstrekovaním paliva (MPI).
1. Vyšší kompresný pomer (okolo 11-12).
2. Špeciálne tvarované sacie potrubie (s rezonátorom). Vstupné otvory sú rovné vertikálne, aby sa zabezpečilo vytvorenie tzv. "spätný vír" vzduchová náplň, ktorá smeruje zmes vzduchu a paliva do sviečky 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 (nízkotlakové čerpadlo) nainštalované vysokotlakové palivové čerpadlo (vstrekovacie čerpadlo) s mechanickým pohonom z vačkového hriadeľa vyvíjajúcim tlak 5,0 - 5,5 MPa. Pre presnosť dávkovania je nainštalovaný snímač tlaku paliva.
Poznámka: Keďže bežná prevádzka vstrekovacieho čerpadla vyžaduje dôkladné čistenie paliva, používa sa viacstupňový systém filtrácie paliva: okrem filtra na vstupe čerpadla do nádrže a štandardného palivového filtra sú vo vnútri vstrekovacieho čerpadla inštalované mikrofiltre.
5. Trysky s vírivými rozprašovačmi, ktoré vytvárajú rozprašovací prúd paliva rôznych tvarov v závislosti od prevádzkového režimu motora (v režime výkonu - kužeľový, v režime spaľovania extra chudej zmesi - kompaktný horák). Na zosilnenie signálu (napätie 100V) ovládanie vstrekovača, je nainštalovaný ovládač pre riadiace signály vstrekovača.
6. Elektronická škrtiaca klapka (servo), ovládač a pomocou signálu snímača polohy plynového pedálu. Vodič neovláda tlmič priamo, ale len "zahŕňa" snímač polohy plynového pedálu. Polohu škrtiacej klapky mení elektronická riadiaca jednotka v závislosti od prevádzkových podmienok motora a signálov snímačov.
7. Jednotka EGR s ovládačom ventilu EGR (krokový motor). Recirkulácia výfukových plynov sa vykonáva hlavne vtedy, keď motor beží v režime super chudého spaľovania.
8. Samostatná zapaľovacia cievka pre každú sviečku. Nepoužívajú sa vysokonapäťové káble zapaľovacích sviečok.
9. Na prístrojovej doske je nainštalovaná prídavná kontrolka, ktorá indikuje zaradenie režimu "GDI ECO" (režim superštíhleho spaľovania).
10. Pre elektronickú riadiacu jednotku motora a variátor, okrem signálov komponentov označených na obr "Všeobecná schéma systému vstrekovania paliva GDI", používajú sa aj signály zo spínača zapaľovania (záver "ST" A "IG"), elektrické vedenie, spínač klimatizácie, zaťaženie klimatizácie, snímač tlaku chladiva, spínač blokovania štartovania, spínač tlaku hydraulickej kvapaliny posilňovača riadenia, výstup "FR" alternátor, spínač brzdových svetiel, elektrická riadiaca jednotka, servoregulátor plynu, snímač polohy plynového pedálu (kanál #1), senzorový spínač úplne uvoľneného plynového pedálu a signál na otvorenie okruhu vstrekovača (ovládanie).
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 #2), 5 - snímač polohy vačkového hriadeľa, 6 - snímač polohy kľukového hriadeľa, 7 - snímač atmosférického tlaku, 8 - snímač teploty chladiacej kvapaliny motora, 9 - snímač klepania, 10 - snímač tlaku paliva, 11 - snímač teploty katalyzátora, 12 - snímač polohy škrtiacej klapky (kanál #1), 13 - generátor riadiaceho signálu vstrekovača, 14 - servopohon ventilu EGR, 15 - solenoidový ventil preplachovania nádoby, 16 - servopohon škrtiacej klapky; a - do palivovej nádrže, b - z nízkotlakového palivového čerpadla, c - vysokotlakového palivového čerpadla (vstrekovacie čerpadlo) a regulátor tlaku paliva (vysoký tlak), d - vstrekovač, e - kanister, f - vzduchový filter, g - vzduch, h - predkatalyzátor (na výfukovom potrubí), i - hlavný katalyzátor (pod podlahou auta).
Poznámka: signály označených komponentov využíva elektronická riadiaca jednotka motora; poznamenal "☆ " komponenty sú výkonné zariadenia.
11. Akčné zariadenia sú spolu s označenými komponentmi relé (#1 a #2) palivové čerpadlo v nádrži, hlavné relé vstrekovacieho systému, relé magnetickej spojky kompresora klimatizácie, kontrolka "CHECK ENGINE" (skontrolujte motor), obvod vlastnej diagnostiky, zapaľovacie cievky, výstup "G" alternátor, vyhrievacie teleso lambda sondy, ovládacie relé vstrekovača, servorelé škrtiacej klapky, servoregulátor škrtiacej klapky, indikátor aktivácie režimu "GDI ECO", elektrický ovládač ventilátora.
12. Signál snímača polohy škrtiacej klapky (kanál #1) používa servoregulátor plynu. Využíva aj signály z elektrického vedenia, snímač polohy plynového pedálu (kanál #2) a elektronickú riadiacu jednotku motora a variátora.
Prevádzkové režimy motora GDI
Motor GDI využíva tri režimy dodávky paliva na presné riadenie spaľovacieho procesu.
Poznámka: a - pomer vzduch/palivo.
1. Spôsob spaľovania extrachudej zmesi (režim "GDI ECO").
Tento režim je aktívny, keď sa vozidlo pohybuje konštantnou rýchlosťou (až 120 km/h) alebo motor beží na voľnobeh. Palivo sa vstrekuje na konci kompresného zdvihu kompaktným prúdom, odráža sa od koruny piesta a smeruje do oblasti zapaľovacej sviečky. Aj keď je zmes v hlavnom objeme spaľovacej komory extrémne chudobná (~ 30-40), ale náplň v oblasti zapaľovacej sviečky je dostatočne obohatená na to, aby sa zapálila iskrou a zapálila zvyšok zmesi.
Poznámka: keď motor beží v tomto režime, rozsvieti sa indikátor aktivácie režimu "GDI ECO" na prístrojovej doske.
2. Režim napájania.
Tento režim je aktívny, keď sa vozidlo pohybuje vysokou rýchlosťou alebo zrýchľuje. Palivo sa vstrekuje počas sacieho zdvihu, zmiešava sa so vzduchom a vytvára homogénnu hmotu (homogénne) zmes, ako v bežnom motore so vstrekovaním. Zloženie zmesi je takmer stechiometrické (~ 15).
3. Dvojstupňový režim (Platí len pre modely s ľavostranným riadením).
A) Tento režim je aktívny, keď vozidlo prudko zrýchľuje, aby sa dosiahol maximálny krútiaci moment pri nízkych otáčkach. Menšia časť paliva sa vstrekuje najskôr pri sacom zdvihu, ochladzuje vzduch a vytvára extra chudú zmes (~ 60). Väčšina paliva sa potom vstrekuje pri kompresnom zdvihu a zmes je výrazne bohatšia (~ 12). Pri spaľovaní zmesi sa dosiahne vysoký výkon a krútiaci moment motora,
b) Tento režim (v kombinácii so špeciálne navrhnutým výfukovým potrubím) možno použiť na rýchle zahriatie trojcestného katalyzátora po naštartovaní motora.