характеристика, описание, принцип работы, ремонт, обслуживание

Предстоящая публикация предназначена опытным водителям, сменившим немало автомобилей. Сегодня двигатель с маркировкой MPI считается неким раритетом, вытесняемым более продвинутыми инновационными разработками. А в свое время такой силовой агрегат являлся новинкой передовых технологий.

Предлагаемая информация поможет лучше разобраться с устройством этого мотора, взвесить его недостатки и оценить достоинства. Также в настоящей статье можно найти подробное описание принципа работы сложного механизма с индексом MPI.

Чем хорош был двигатель MPI, воспоминания о достижениях в области автомобилестроения

Неким подтверждением известному высказыванию о том, что в нашем призрачном мире ничто не вечно, является постепенно пропадающая популярность силового агрегата с маркировкой MPI. В свое время он считался весьма удачной заменой карбюраторным двигателям, определенным новшеством современного автомобилестроения, передовой ступенью его развития.

Сегодня же большинство автолюбителей недоуменно переглядываются при упоминании аббревиатуры MPI, поскольку современникам более известны моторы TSI, FSI или появившийся в 2005 году BSE. Следует отметить, что последняя модель движка характеризуется отличной переносимостью отечественного топлива, чье качество оставляет желать лучшего.

В линейке инжекторных моторов рассматриваемый агрегат занимает достойное место, характеризуясь чрезвычайной практичностью, надежностью и безотказностью. Во время запуска в производство он считался передовой ступенькой отечественного автомобилестроения.

Чем запомнился водителям с немалым стажем инжекторный мотор MPI. Каковы особенности его принципа действия, в чем неоспоримые достоинства и досадные недоработки. Дальнейшая информация ответит на интересующие вопросы любознательных автолюбителей.

Принцип работы силовой установки MPI

Для начала необходимо объяснить несведущим читателям, что аббревиатура MPI обозначает двигатель внутреннего сгорания, каждому цилиндру которого соответствует отдельный инжектор. Гораздо чаще встречается название MPI DOHC. Здесь вторая часть наименования указывает на два распределительных вала с четырьмя клапанами.

Принцип действия основных механизмов, заставляющих функционировать двигатель MPI, достаточно прост. Тем не менее, он заслуживает отдельного рассмотрения.

Горючее поставляется одновременно из нескольких точек. Как упоминалось ранее, каждому цилиндру соответствует отдельный инжектор, а особый канал выпуска предназначается для подачи топлива. Многоточечное снабжение горючим характерно также и для мотора TSI, однако он отличается наличием наддува, который в рассматриваемом двигателе отсутствует.

Особый впускной коллектор является промежуточным звеном, куда под давлением в три атмосферы специальной помпой поставляется топливо. В нем происходит образование смеси бензина с воздухом, после чего через впускной клапан она попадает в цилиндры. Весь процесс осуществляется при повышенном давлении.

Кратко работу двигателя можно описать тремя этапами:

1. Вначале топливо из бензобака помпой доставляется в инжектор;
2. После получения определенного сигнала с электронного блока управления инжектор направляет горючее в специальный канал;
3. По этому направлению топливная смесь доставляется в камеру сгорания.

Некоторая схожесть принципа действия с карбюраторным агрегатом нивелируется наличием жидкостной системы охлаждения. Такая необходимость объясняется чрезмерным перегревом пространства у головки цилиндров.

Сильное повышение температуры способно вызвать закипание горючего, находящегося там под низким давлением. Выделяющиеся при этом газы могут образовать нежелательные газовоздушные пробки.

Очередным отличительным признаком двигателя MPI является наличие специфического механизма контроля гидропривода, состоящего из муфты, снабженной пресс-масленкой, и особой системы, устанавливающей определенные границы для дифферентов.

Она обычно представляется резиновыми опорами, отличительной чертой которых является способность самостоятельно приноравливаться к режиму функционирования силового агрегата. Их основным предназначением считается снижение шума и вибраций при эксплуатации двигателя.

В конструкцию мотора с индексом MPI также входят восемь клапанов, расположенные попарно на каждом из четырех цилиндров. Немаловажной деталью такого двигателя является распределительный вал, считающийся существенной частью системы.

Преимущества и изъяны моторов MPI

Прежде всего, следует отметить неоспоримые достоинства конструкции рассматриваемого агрегата, а именно:

• Наличие в устройстве силовой установки функции опережения процесса зажигания способствует повышению показателя чувствительности дросселя, расположенного на газовой педали. Это существенно расширяет возможности управления автомобилем;
• Водяное охлаждение бензиново-воздушной смеси позволяет поддерживать приемлемую температуру в двигателе, защищая от образования газо-воздушных пробок;
• Прогрессивная система, контролирующая гидропривод, дает возможность существенно снизить шумы и вибрации, производимые функционирующим мотором.

Среди прочих преимуществ силовых агрегатов с маркировкой MPI можно отметить следующие:

• Неприхотливость к качеству горючего. Для отечественных автолюбителей особенно привлекательной является возможность использования недорогого бензина Аи-92, что выливается в существенную экономию на заправке;
• Надежность и прочность конструкции. Производителем заявлен минимальный моторесурс в 300 тыс.км. Однако, безотказная работа двигателя невозможна без периодической замены смазки и фильтров;
• Чрезвычайная простота устройства силового агрегата отражается на стоимости и трудоемкости ремонта.

Не обойтись и без ложки дегтя, несколько умаляющей перечисленные достоинства MPI мотора. В нашем случае существенным изъяном таких двигателей считается потеря мощности, возникающая из-за ограниченности впускной системы. Однако, хотя рассматриваемые агрегаты теряют в динамичности благодаря наличию восьми клапанов в механизме ГРМ, размеренная спокойная езда с их помощью обеспечивается.

Заключение

Подробно рассмотрев все преимущества двигателей MPI, и тщательно взвесив недостатки, становится непонятно, почему производитель отказался от их широкого применения. Если раньше такими моторами оснащались практически все модели автомобилей Volksvagen, то сегодня их устанавливают только на Шкоду Октавия второго поколения.

Конструкция силовых агрегатов считается устаревшей и постепенно снимается с производства, вытесняясь высокотехнологичными новинками.

Что такое MPI двигатель? | В помощь автолюбителю

Устройство автомобиля

13.07.2018

0 2 минуты на прочтение

Современная автомобильная промышленность в последние два десятилетия стабильно радует потребителей новинками, существенно повышающими комфорт и экономичность машин.

Огромный интерес в «нулевых» годах у многих вызывали автомобили с так называемым MPI двигателем – усовершенствованной системой впрыска топлива, осуществляемого для каждого цилиндра камеры сгорания. Рассмотрим подробнее особенности этих двигателей.

Как расшифровывается аббревиатура MPI?

Название двигателей MPI – это аббревиатура английского выражения Multi Point Injection, что означает «многоточечный впрыск». В каждом цилиндре двигателя установлена своя форсунка, или инжектор для впрыска. Топливо дозировано поступает в каждую камеру сгорания через специально подведенные каналы впуска.

Впервые мультиточечный двигатель был представлен публике в 2005 году и сразу завоевал признание потребителей. Этой системой оборудовались автомобили марок Фольксваген, Шкода и Сеат.

Помимо концерна Фольксваген, некоторые другие производители тоже разработали аналогичные моторные системы – такой же шильдик присутствует на Альфа Ромео и некоторых других марках.

К настоящему времени эта система уже несколько устарела, и выпуск двигателей Multi Point Injection практически полностью прекращен.

Как работает двигатель MPI?

Как уже сказано выше, отличительной особенностью двигателей системы MPI – отдельная подача топлива к каждому цилиндру, осуществляемая дозированным впрыском газо-воздушной смеси. Следует заметить, что турбирование в этих двигателях полностью отсутствует.

Подача топлива осуществляется не турбокомпрессором, как мы уже привыкли в современных движках, а обычным топливным насосом. Бензин поступает в топливный коллектор под давлением 3 атмосферы, смешивается с воздушным потоком и подается в цилиндры через впускные клапаны. Схема практически повторяет принцип действия карбюраторного мотора, с тем отличием, что для каждого цилиндра организован свой впускной канал и своя форсунка.

Отличительной чертой этого типа двигателей является наличие охлаждающей системы для подачи топливной смеси. Дело в том, что в зоне головки двигателя царит высокая температура, из-за чего подаваемая топливная смесь может попросту вскипеть, образовав газовые пробки. Чтобы этого не случилось, излишнюю температуру отводит водяной охладитель.

Достоинства системы MPI двигателя

Появление двигателей системы MPI было встречено потребителями с огромным одобрением. Даже сегодня они остаются достаточно надежными и приносят своим владельцам истинное удовольствие от езды, избавляя от частых поломок и необходимости постоянно посещать сервисный центр.

Наибольшим преимуществами этой системы владельцы машин с двигателем MPI считают:

— простую, надежную конструкцию, обеспечивающую минимум поломок, доступную стоимость машины и невысокие эксплуатационные расходы;

— гарантированный пробег без ремонта в 300 тысяч километров при условии своевременной смены фильтров и масла;

— невысокие требования к топливу и ГСМ — обстоятельство, особенно актуальное для нашей страны, где с качеством бензина и моторных масел могут возникать непредвиденные проблемы – эти двигатели прекрасно работают на низкооктановых бензинах, начиная с 92-го;

— наличие надежной системы контроля гидропривода, муфты со встроенной маслоподачей;

— низкая опасность перегрева;

— наличие резиновых опор движка, благодаря чему снижен уровень вибрации при работе и громкость двигателя.

Суммируя, можно сказать, что двигатели MPI по-немецки практичны, недороги и надежны.

Недостатки двигателей MPI

Говоря о тех качествах, которые побуждают владельцев все же отказываться от автомобилей с движками MPI и переходить на более современные модели, стоит упомянуть недостаточную развиваемую мощность и невысокие показатели крутящего момента из-за того, что топливо и воздух смешиваются в каналах подачи, а не в цилиндрах.

Для неторопливого семейного автомобиля скорость и мощность не особенно необходимы, но ценителей скоростной езды уже не удовлетворяет динамика автомобилей, оснащенных MPI движками.

Статьи по теме

Технология: Бензиновый двигатель с непосредственным впрыском

Технология: Бензиновый двигатель с непосредственным впрыском

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

• Сверхнизкий расход топлива, превосходящий даже
  дизельные двигатели
• Превосходная мощность по сравнению с обычными двигателями MPI

---

1. Разница между новым GDI и текущим MPI
Для подачи топлива в обычных двигателях используется топливо
система впрыска, пришедшая на смену карбюрационной системе. MPI или многоточечный
Впрыск, при котором топливо впрыскивается в каждое впускное отверстие, в настоящее время
одна из самых распространенных систем. Однако даже в двигателях MPI
являются ограничениями реакции подачи топлива и управления горением, поскольку
топливо смешивается с воздухом перед поступлением в цилиндр. Митсубиси взялся за
раздвиньте эти пределы, разработав двигатель с прямым впрыском бензина.
в цилиндр как в дизеле, и притом куда впрыск
тайминги точно контролируются в соответствии с условиями нагрузки. Двигатель GDI
добился следующих выдающихся характеристик.

• Чрезвычайно точный контроль подачи топлива для достижения
  КПД, превышающий дизельные двигатели, за счет возможности сжигания
  подача ультрабедной смеси.
• Очень эффективный впуск и относительно высокая степень сжатия
  соотношение, уникальное для двигателя GDI, обеспечивает как высокую производительность, так и отклик
  превосходит показатели обычных двигателей MPI.

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

• Вертикальные прямые впускные отверстия для оптимального управления воздушным потоком
  в цилиндре
• Поршни с изогнутой верхней частью для лучшего сгорания
• Топливный насос высокого давления для подачи топлива под давлением в
  форсунки
• Вихревые форсунки высокого давления для оптимальной топливовоздушной смеси

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.

Режим сверхобедненного сгорания
В большинстве нормальных условий движения, на скорости до 120 км/ч,
Двигатель Mitsubishi GDI работает в режиме сверхобедненного сгорания для меньшего расхода топлива.
потребление. В этом режиме впрыск топлива происходит на последней стадии
такт сжатия и воспламенение происходят при сверхбедном соотношении воздух-топливо
от 30 до 40 (от 35 до 55, включая EGR).
Улучшенный выходной режим
Когда двигатель GDI работает с более высокими нагрузками или на более высоких скоростях,
впрыск топлива происходит во время такта впуска. Это оптимизирует сгорание
за счет обеспечения гомогенной, более холодной воздушно-топливной смеси, которая сводила к минимуму возможность
от стука двигателя.

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

Недавно разработанные вихревые форсунки высокого давления обеспечивают
идеальная форма распыления для соответствия каждому режиму работы двигателя. И на
в то же время, применяя сильное вихревое движение ко всему топливному распылителю,
они обеспечивают достаточное распыление топлива, что является обязательным для GDI даже
при относительно низком давлении топлива 50 кг/см2.

Оптимизированная конфигурация камеры сгорания

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.

---

Что означает MPI на автомобиле?

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.

Подача топлива в двигатель

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.

Одноточечный и многоточечный

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.

Типы систем MPI

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.

Преимущества MPI

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. Если добавляется слишком много топлива, остаются углеводороды, а при сгорании образуется угарный газ; если добавить слишком мало топлива, смесь может взорваться раньше, что приведет к «детонации» двигателя. Многоточечный впрыск в сочетании с другими технологиями также может повысить эффективность использования топлива, позволяя двигателю выборочно отключать определенные цилиндры во время крейсерских операций, когда полная мощность двигателя не требуется.

Литература

• «Смесеобразование в двигателях внутреннего сгорания»; Карстен Баумгартен; 2006
• «Автомобильная промышленность»; Цилиндры вздремнуть; Дон Шерман; Май 2004 г.