Главная › Новости

Немного о GDI

Опубликовано: 18.12.2017

Урок 8. Знакомство с чистым GDI

В.П. КУЧЕР, Южно-Сахалинск

На улицах Южно-Сахалинска появляется все больше и больше автомобилей имеющих абревиатуру "GDI" . Поэтому, наверное, уже настала пора поговорить о "новом слове в двигателестроении" - двигателе, получившем аббревиатуру GDI (Gasoline Direct Injection), что можно перевести как "двигатель с непосредственным впрыском топлива", то есть, топливо на таком двигателе впрыскивается не во впускной коллектор, как на всех остальных двигателях, а прямо в цилиндры двигателя. На данный момент автомобили с двигателями системы GDI выпускают фирмы: Mitsubishi (6G74, 4G93, 4G-73), Toyota (3S-FSE, 1AZ-FSE), Nissan (3.0-litre Engines VG30dd), BOSCH (система Moronic MED7).

Митцубиси Лансер GDI: Немного про спидометр и 160 км/ч

Остановимся на некоторых практических рекомендациях для владельцев GDI.

Первое, основное и главное, что надо бы уяснить для себя владельцам таких автомобилей - это качество топлива, которое вы будете заливать в топливный бак. Оно должно быть "самым-самым": высокооктановым и чистым (по-настоящему высооктановым и по-настоящему чистым). Естественно, совершенно не допускается применения ЭТИЛИРОВАННОГО бензина. Так же не стоит злоупотреблять различного рода "присадками и очистителями", "повышателями октанового числа" и так далее и тому подобное, что находится в изобилии в десятках автомагазинах на улице Пуркаева.

4g93 MPI SOHC Немного о ГРМ

И причиной этого запрета являются сами принципы "построения" топливных насосов высокого давления, то есть принципы "сжимания и нагнетания топлива". Например, на двигателе 6G74 GDI в этом участвует клапан мембранного типа, а на двигателе 4G94GDI - целых СЕМЬ маленьких плунжеров, расположенных в специальной "обойме" похожей на револьверную и работающих по сложному механическому принципу.

И клапан мембранного типа, и плунжера являются деталями высокой точности и их поверхности обработаны с чистотой не менее 14 класса.

Естественно, если в топливе будут посторонние примеси или, не дай Бог, "обыкновенная" грязь, то, само собой разумеется, что через некоторое время эксплуатации топливный насос высокого давления просто-напросто "сядет", то есть, уже не будет нагнетать топливо в вихревые форсунки с нужным давлением.

Конечно, конструкторами предусмотрена очистка топлива, которая имеет несколько ступеней:

· Первая очистка топлива производится "сеточкой" топливоприемника топливного насоса, расположенного непосредственно в топливном баке.

· Вторая очистка топлива осуществляется "обычным" топливным фильтром (на Mitsubishi он располагается под днищем автомобиля, на Toyota в баке).

· Третья очистка топлива происходит при поступлении топлива в топливный насос высокого давления: на "входе" топливопровода стоит "сеточка - стакан", диаметром 4 мм и высотой 9мм.

· Четвертая очистка топлива осуществляется при ВЫХОДЕ топлива из "топливной рейки" обратно в бак - конструктивно "выход" топлива осуществляется опять же через корпус топливного насоса высокого давления: там стоит такая же "сеточка-стакан".

Очистка, согласимся, хорошая, но только не для нашего топлива. Например, можно привести случай с директором автозаправочной станции, ездившим на Mitsubishi-Pajero с двигателем 6G74 GDI. Уж как только он не очищал топливо, как только не берег свою "ласточку", заливая в бак топливо действительно "самое-самое". Но все равно, через некоторое время двигатель начал терять приемистость и, в конце концов, автомобиль начал двигаться еле-еле. А когда разобрали топливный насос высокого давления - руками развели! Все высокоточные, прецизионные детали топливного насоса были такого вида, словно их специально "шкрябали" наждачной бумагой… Следует помнить, что в баке установлен "вспомогательный" насос подкачки топлива и топливный фильтр (см. рис.). Их неисправность также может вносить свою лепту состояние инжекторной системы.

Первым "звоночком" для владельца двигателя GDI о том, что с его двигателем "что-то не так" становится снижение мощности и приемистости, а если и на это он не обратит внимание, то далее, через некоторое время двигатель начинает отказываться заводиться.

Необходимое примечание: именно на этом этапе владельцу двигателя GDI надо все бросать и "лететь" на СТО занимающуюся ремонтом таких топливных насосов высокого давления, потому что в этом случае что-то еще можно будет поправить и хоть немного, но восстановить.

Проверить и удостовериться в "виновности" в этом топливного насоса высокого давления можно достаточно просто. Для этого можно применить методику, состоящую из нескольких "шагов":

Шаг 1: "подтверждаем или опровергаем виновность" системы электронного обеспечения управления двигателем (всей электроники), для чего проводим ее диагностику и считывание DTC.

Необходимое примечание: топливный насос высокого давления GDI - высокоточное механическое прецизионное устройство, и из всей "электроники" на нем только электромагнитный клапан, "запирающий" топливо. Система самодиагностики на автомобилях с двигателями GDI - это действительно настолько "продвинутая" система, что иногда нам казалось, что она способна "думать".

Например, компьютер "знает", что двигатель после запуска из "холодного" состояния не способен прогреться за пару минут (проводя эксперименты, мы принудительно изменяли показания датчика температуры охлаждающей жидкости сразу же после запуска двигателя), и реагировал на наши действия лампочкой "CHECK" на приборной панели.

Так же компьютер "знает", сколько "воздуха надо для нормальной работы двигателя", и при его уменьшении (мы имитировали "забитость" воздушного фильтра) так же зажигает лампочку "CHECK" на приборной панели. Мы провели около тридцати подобных тестов и выяснили, что система настолько "продвинута", что может вызывать уважение.

Однако, несмотря на свою "продвинутость", электронная система не может, она просто не "научена" реагировать на изменение давления топлива, вследствие ухудшения параметров "внутренностей" топливного насоса высокого давления (износа вследствие применения некачественного топлива). Поэтому мы делаем

Шаг 2: проверяем исправность электромагнитного "запирающего" клапана и если здесь все нормально, то делаем

Шаг 3: измеряем давление топливного насоса высокого давления на "выходе". И зная, что оно должно составлять от 40 до 50 кг\см2, смотрим на прибор и делаем вполне определенные выводы.

Автомобили с двигателями GDI пока еще не "научены" ездить на нашем топливе.

Ну а если у вас все же двигатель GDI и "деваться некуда", то единственное, что можно посоветовать - регулярно, через несколько тысяч километров производить полную очистку топливного насоса высокого давления в специализированной мастерской.

--------------------------------------------------------------------------------

На некоторых двигателях 6G-74 GDI использована корректирующая схема управления дроссельной заслонкой, которая состоит из :

- Throttle Posicion Sensor, расположенный на оси дроссельной заслонки

- Два сенсора Acceleration Pedal Posicion, расположенных в районе левой передней стойки и управляемых тросиком «газа».

- Throttle Control Motor, расположенный на дроссельной заслонке напротив TPS, который и управляет дроссельной заслонкой

- THW (датчик температуры), расположенный в «развале» блока цилиндров

Установка дроссельной заслонки в «правильное» положение при запуске двигателя производится при повороте ключа зажигания в положение «Ig1». Полностью закрытая дроссельная заслонка резко открывается на 20-30 градусов, а потом медленно «идет» обратно и останавливается в том положении, на которое ей «указывают» два сенсора – TPS и THW ( при регулировке TPS при включенном зажигании дроссельная заслонка изменяет свое положение. Так же, при изменении сопротивления THW дроссельная заслонка меняет свое исходное положение). При выключении зажигания блок управления ( ECM) проводит контроль работоспособности дроссельной заслонки:

Throttle Control Motor «пошагово» двигает дроссельную заслонку до упора вверх и обратно, до упора вниз. Таким образом проверяется готовность дроссельной заслонки для следующего запуска двигателя и исправность системы управления дроссельной заслонкой.

В случае неправильной регулировки TPS или неправильной работы Throttle Control Motor, когда дроссельная заслонка «перейдет критические углы установки», Блок управления ( ECM) начинает «ругаться» и полностью отключает систему управления дроссельной заслонкой.

Для восстановления работоспособности надо выключить зажигание и подождать 20-30 секунд, пока произойдет автоматический «сброс» неправильной информации ( щелчок реле за «бардачком»).

--------------------------------------------------------------------------------

Некоторые авто MMC с GDI-двигателями имеют проблемы непосредственно не связанные с этим типом инжекторной системы.

Например, Thomas Essemann описал проблемы ММС с датчиком положения дроссельной заслонки:

"...I also know that almost every Space Runner in Europe has had the TPS-trouble code problem. This is because the there is two channels in the TPS, cross-referencing with each other. Metal / carbon material from the sensor is deteriorating and causing signal-trouble, spreading in the TPS-housing. Because of this, it is recommended that you do а two-step-repair.

1) Change the TPS (old part nr. MD 628 071) with new (part nr. MD 628 204). Erase all codes and run vehicle for some days.

2) If this didn`t help, change throttle housing (old part nr. MD 355 334) with new (part nr. MD 514 334). This should take care of the problem. At the same time, you would get rid of code..., since these codes come from the same failure. From production Sept. -'99 Mitsubishi have made some changes in the trouble code sensing software, to prevent TPS from this very sensitive behavior, but you should not need to have this new software since the new TPS is of a better design than the old one. As for the acc. pos. sensor, you might have to do a proper adjustment. Procedure is from a Mitsubishi Carisma GDI, but I assume that they use the same procedure..."

Кроме этого, достаточно большое количество первоисточников указывают на повышенную чувствительность насоса высокого давления к повышенному содержанию в топливе серы.

Небольшое описание системы непосредственной подачи в цилиндры бензина ( на сайте Владимира Лещенко, город Одесса).

Часть 3. MMC 4G64

Воздух

Практически никто ( и владелец автомобиля, и в мастерской), никто не обращает внимание на соответствие "топливо - воздух" в двигателе системы GDI. Конечно, сделать какие-то измерения здесь достаточно проблематично, однако можно хотя бы внешне определить "хватает ли двигателю воздуха", потому что GDI весьма и весьма чувствителен к этому параметру. Для этого надо просто-напросто "все поснимать" и получить доступ ко впускному коллектору. И если там визуально будут обнаружены "грибы" грязи, наросты черного цвета и так далее - придется снимать впускной коллектор и все остальное делать "ручками".

Потому что : двигатель GDI это не только двигатель "прямого, непосредственного впрыска топлива", это еще и двигатель, который на многих своих режимах работает на так называемой "обедненной" смеси ( топливо впрыскивается в цилиндр в конце такта сжатия), где весьма желательно иметь оптимальный состав как и топлива, так и воздуха.

В печати приводятся данные, что на таком "обедненном" составе ТВС (топливо-воздушной смеси) двигатель GDI работает на скорости до 120 км.час. А после скорости 120 км.час "включается" режим "мощностного обогащения". То есть, на таком режиме ( ДО скорости 120 км.час) - нет "мощностного обогащения" топливом ( при "мощностном обогащении" впрыск топлива проводится ECU два раза : во время такта впуска и сжатия). Это не совсем так, как мне лично кажется.

При проверках было установлено, что так называемый "мощностной" режим работы двигателя определяется ECU ( и включается ) по следующим отслеживаемым параметрам :

- TPS (main)

- TPS (sub)

- APS (main)

- APS (sub)

,- и некоторым другим, названы только основные для "общего" понимания.

Так вот, кроме "просто" положения того же датчика положения дроссельной заслонки, ECU отслеживает и скорость его перемещения от точки "А" до точки "В", например.

Если скорость перемещения соответствует заданным параметрам, то начинает включаться "мощностное" обогащение, но не сразу по всем цилиндрам, а постепенно, от первого к четвертому. Точно таким же образом оно и "выключается", но в обратном порядке.

При какой-то неисправности в системе определения режимов работы ECU может постоянно "давать" команду на "мощностной" режим, и двигатель будет не "кушать", а - "жрать" топливо.

Например, по каким-то причинам TPS или APS установлены неправильно или искаженно.

Топливо О топливе для двигателей системы GDI говорилось уже много, в том числе и на "просторах этого сайта". Да, топливо надо исключительно высококачественное.

Однако, как ни странно, это относится не ко всем автомобилям. Например, у нас по городу бегает несколько автомобилей с двигателями GDI которые ни разу даже "не чихнули", хотя топливом они заправляются - "обычным", то есть тем, что есть на наших заправках.

По всей видимости , это можно отнести или к случайному и счастливому совпадению, или к Провидению. И почему: Топливо, которое применяется "чисто в Японии" для двигателей GDI на "порядок или более" просто-напросто "лучшее", чем наше, отечественное.

Об этом говорилось , и не раз. Ну что стоит , например, наша "привычка" добавлять - разбавлять топливо тем же тетраэтилсвинцом или какими-то другими "спецификациями" в угоду корыстным или "погодным" условиям. Для двигателей GDI "родным" топливом является исключительно тот бензин, который производится в Японии. Есть такое понятие, как "сухое" топливо. Ранее мы всегда применяли это выражение исключительно для "солярки". А сейчас приходиться применять это выражение и для бензина, как это ни странно звучит. Да, наше родное отечественное топливо исключительно "сухое", не говоря уже о том, что оно так же "исключительно грязное" и "исключительно непонятно какое".

Прецизионные детали топливного насоса высокого давления, которые применяются в двигателе GDI, весьма и весьма чувствительны к той "смазке", которая присутствует в топливе "чисто" японском. И наоборот, которая отсуствует в "чисто" русском топливе.

Нарастает износ. Двигатель начинает вести себя крайне непонятно, что и является началом "болезни" и дорогостоящего ремонта.

Ремонту такие насосы высокого давления - поддаются. Да, их ремонтировать можно. Получалось. Но, увы, не на всех автомобилях. Все зависит от степени износа : если напорные пластины уже покрыты коррозией, на них присутствуют "выщерблинки" и тому подобное, то кропотливый труд не окупится ни деньгами, ни моральным удовлетворением.

Работа будет сделана зря.

Тем более, что ремонтировать такой насос гораздо сложнее, чем, например, ТНВД дизельного двигателя. Да, не зря поэтому "товарищи японцы" так и не решились официально поставлять автомобили с двигателями GDI к нам в Россию. Правда, одна такая попытка была, год или более назад. Но далее такой попытки дело не пошло, потому что начались "возвраты", претензии, недовольства и так далее ( город Москва). Японцы - тоже люди, и им тоже присущи такие черты, как "хитрость".

Зная, что есть такое понятие, как "предпродажная подготовка", они всеми путями стараются ее избежать. Потому что, если ее проводить, то стоимость машины возрастет многократно, что "не есть выгодно", кто купит тогда подержанную машину по цене практически новой?

У топливного насоса высокого давления двигателя GDI тоже есть свой и вполне определенный ресурс. Точные данные неизвестны, но можно предположить, что это где-то в районе 60 - 80 тысяч километров. Именно с таким пробегом и поступают к нам на Сахалин подержанные GDI.

И как вы думаете, какой после этого можно сделать вывод?