você pode ter lido ou ouvido um de seus editores favoritos da Car Tech falando sobre a injeção direta de gasolina e como é uma das “grandes tecnologias” que está ajudando a manter o motor de combustão interna de quase 200 anos vivo bem no século 21. Na edição desta semana do ABCs da Car Tech, eu vou explicar exatamente o que a heck gasoline injeção direta é e por que você deve se importar se está no motor do seu próximo carro ou não.Como funcionava a injecção de combustível antes da injecção directa?
o moderno motor de combustão interna a gasolina (ICE) precisa de três coisas para girar sua Cambota: ar oxigenado, combustível, e uma faísca para fazer o ar e combustível explodir. O ar é desenhado através da entrada onde é medido pelo sensor de fluxo de ar Em Massa do carro (MAF) antes de passar para o coletor de admissão onde o caminho de entrada única é dividido em quatro a oito corredores de entrada, cada um dos quais leva a uma das câmaras de combustão cilíndricas do seu veículo. Em algum lugar ao longo da linha, a carga de entrada é misturada com combustível antes que a vela de ignição faça tudo explodir dentro da câmara de combustão. Isto é tudo gelo 101 para a maioria de vocês, tenho a certeza.De volta aos tempos antigos da tecnologia do motor, os carburadores e sistemas de injeção de combustível de ponto único fizeram com que o ar e o combustível fossem relativamente imprecisos, misturando-se dentro ou mesmo antes do coletor de admissão, adicionando a quantidade certa de combustível para todo o banco de cilindros. Na maior parte, cada câmara de combustão conseguiu o que precisava. No entanto, dependendo do projeto do coletor de admissão, esta aproximação poderia resultar em que os cilindros mais próximos ao carb ou injector de combustível obtenham um pouco de combustível demais (correndo rico), enquanto os cilindros mais distantes ficaram um pouco pouco pouco (correndo magro). Um analisador de carburador habilidoso (ou computador de motor inteligente) poderia impedir que as coisas ficassem fora de controle, mas mesmo a melhor melodia foi limitada pelo projeto do coletor de admissão.
a grande maioria dos carros modernos usam uma instalação de injecção de combustível multi-pontos (MPFI). Aqui está como ele funciona: ao invés de usar um injetor que pulveriza sobre a quantidade certa de combustível, cada um dos corredores de admissão individuais tem seu próprio injetor (ou injetores) que adiciona um esguicho de combustível aerossolizado para o ar de admissão de um injetor pressurizado. A mistura de ar e combustível é puxada para a porta aberta e para a câmara de combustão pelo pistão em retirada. A válvula de admissão então fecha, e a combustão explosiva acontece no cilindro agora selado.
para a maior parte, MPFI é apenas fino e dandy. É certamente muito mais eficiente do que a antiga carburated e SPFI sistemas, graças à sua capacidade para ajustar a quantidade de combustível adicionado à admissão de cada cilindro, equalizar as anteriormente magra e rica cilindros no extremo final do colector, melhorando a geração de energia, e reduzir o desperdício de combustível. Então, porquê consertar o que não está partido?
como a injecção directa melhora o desempenho?
Você pode ter notado que, durante os saltos de carburação para SPFI para MPFI, o ponto no qual o combustível é adicionado à ingestão de carga passou de antes do acelerador para o coletor de admissão e de frente para o indivíduo a ingestão de corredores-mais e mais perto da câmara de combustão. A injeção direta leva esta evolução para o próximo nível, colocando o injector dentro da câmara de combustão. Ao mover o injector para a câmara de combustão, gasolina injeção direta (GDI) ganha algumas vantagens sobre os sistemas anteriormente discutidos.
ao colocar o injector dentro do cilindro, o computador do motor ganha ainda mais controle de precisão sobre a quantidade de combustível durante o curso de admissão, otimizando ainda mais a mistura ar/combustível para criar uma explosão de queima limpa com muito pouco combustível desperdiçado e aumento de potência.
um sistema GDI também tem mais flexibilidade em relação a quando no ciclo de combustão o combustível é adicionado. Os sistemas MPFI só podem adicionar combustível durante o curso de admissão do pistão, quando a válvula de admissão está aberta. O GDI pode adicionar combustível sempre que necessário. Por exemplo, alguns motores GDI podem ajustar o tempo de modo que uma menor quantidade de combustível é injetado durante o curso de compressão, criando uma explosão muito menor e controlada no cilindro. Este chamado Modo de queima ultra lean sacrifica um pouco de poder absoluto, mas reduz grandemente a quantidade de combustível usado durante os tempos em que o veículo requer muito pouco grunhido (marcha lenta, velocidade, desaceleração, etc.).
os motores GDI também reagem mais rapidamente a estas alterações no tempo e quantidade de adição de combustível, aumentando a capacidade de condução. Além disso, o veículo é capaz de ajustar mais rapidamente com base em entradas de sensores localizados a jusante da câmara de combustão, mantendo as emissões sujas soprando para fora do tubo de cauda em controle.
algumas montadoras até experimentaram usar o GDI para disparar uma explosão adicional de combustível no cilindro para criar uma explosão secundária durante o ciclo de combustão, resultando em potencialmente ainda mais potência e eficiência.
aqui está um facto engraçado: a tecnologia de injecção directa não é tão nova como possa pensar. A tecnologia tem sido em torno desde a década de 1920 para motores a gasolina e já está na verdade em uso na maioria dos motores diesel.Há algum potencial inconveniente para a GDI?
você pode estar perguntando, ” se GDI é tão grande, Por que não está em todos os carros novos?”
parte da razão é que a fabricação de um motor de injeção direta é mais caro devido à complexidade do componente, o que significa que o carro o motor eventualmente potência também seria mais caro para comprar. Por exemplo, os injetores em um motor GDI deve ser mais robusto do que injetores portuários, a fim de suportar o calor e a pressão de centenas (ou mesmo milhares) de pequenas explosões por minuto. Além disso, como um sistema GDI precisa ser capaz de injectar combustível em uma câmara de combustão pressurizada, as linhas de combustível que fornecem a gasolina precisa ser ainda maior em compressão. Os sistemas de combustível GDI podem funcionar a muitos milhares de psi versus os 40 a 60 psi dos sistemas de injecção portuária.
o preço destes componentes está a descer, mas, de um modo geral e por enquanto, a injecção no porto é mais barata e “boa o suficiente” para a maioria dos automóveis económicos.
Adicionalmente, alguns proprietários e mantenedores de motores GDI (particularmente modelos de maior desempenho, turbocomprimidos) relataram que os sistemas de injeção direta veem aumento do acúmulo de carbono nas costas de suas válvulas de admissão, resultando em menor fluxo de ar e desempenho ao longo do tempo. Uma pesquisa rápida no Google produz páginas após páginas de relatórios anedóticos sobre esta questão. O acúmulo ocorre porque na maioria dos carros de admissão de ar é, francamente, uma espécie de sujo, mesmo com os filtros de ar no lugar, modernos sistemas de recirculação de gás de exaustão e ventilação do bloco do motor sistemas pode adicionar um pouco de sujeira para a ingestão de carga-e sem porta injetores de pulverização da gasolina (e os detergentes que ele contém) para as válvulas, as coisas podem ficar muito sujo ao longo de muitos milhares de quilômetros.
injeção direta funciona bem com outras tecnologias de motores
as montadoras estão encontrando todos os tipos de novas formas de aperfeiçoar ainda mais o motor de combustão interna com a ajuda da tecnologia de injeção direta. Por exemplo, algumas montadoras (incluindo Ford, Audi e BMW) estão usando GDI em combinação com turbocompressor para criar motores de baixo deslocamento que obter pequena eficiência do motor com grande potência do motor.
Toyota tem oferecido o seu sistema de injeção de combustível D-4S por um número de anos com certos modelos do seu motor V-6 de 3,5 litros. O D-4S usa uma combinação de injeção direta e portuária para misturar as melhores características de ambos os sistemas. Como se explica neste artigo da Wards Auto, o sistema de injeção portuário lida com a inicialização limpa, a injeção direta lida com a aceleração de plena carga, e os dois sistemas trabalham em conjunto para equilibrar tudo entre. Este sistema D4-s também é usado no boxer de 4 cilindros de 2.0 litros que alimenta o Scion FR-S e Subaru BRZ.