Защо някои двигатели имат двойно впръскване на гориво

Впръскването на гориво във всмукателните колектори (Port Fuel Injection - PFI) беше важен етап в началото на 80-те години. Интегрирането на PFI промени коренно начина на подаване на гориво, като повиши икономията на гориво и подобри работата на двигателя. Дори с напредъка в технологиите за подаване на гориво, като директното впръскване на бензин (Gasoline Direct Injection - GDI) при някои по-нови автомобили, PFI продължава да играе ценна роля в съвременните системи. И все пак, тъй като GDI е по-новата опция, въпросът остава, защо някои двигатели имат както впръскване в колекторите, така и директно впръскване?

Отговорът далеч не е прост, но има ключови причини, поради които някои автомобилни производители използват двойни системи за впръскване на гориво: повишена ефективност, увеличена производителност и способност за покриване на постоянно променящите се стандарти за вредни емисии.

Много двигатели работят по-ефективно, използвайки комбинация от GDI и PFI. Например, производители като Ford, Toyota и Audi имат двигатели, които използват двойна система за впръскване на гориво. Някои от най-големите предимства на комбинираното използване на GDI и PFI включват икономическа ефективност, както и по-плавна и тиха работа на двигателя. Може би най-голямата полза? Комбинацията от GDI и PFI, работещи в хармония, взаимно неутрализира негативите на всяка от системите.

Предимствата и недостатъците на GDI и PFI

Нека първо разгледаме разликите между GDI и PFI, тъй като всеки вид има своите плюсове и минуси. Като начало, GDI е система за подаване на гориво, проектирана да доставя гориво под високо налягане директно в горивната камера на двигателя. От друга страна, PFI използва отделен инжектор за всеки цилиндър. Инжекторите обикновено са монтирани на всмукателния колектор на двигателя чрез горивна рейка.

Някои от предимствата на GDI включват подобрена икономия на гориво, по-добра производителност и по-хладен заряд в цилиндъра. Това се постига благодарение на начина, по който работи GDI. Тъй като горивото се впръсква директно в горивната камера на двигателя, и често с по-голяма прецизност, се създава охлаждащ ефект, който позволява по-висока степен на сгъстяване. Това води до много по-мощен и ефективен двигател. Недостатъците на GDI обаче могат да бъдат също толкова значими. Двигателите с GDI са известни с това, че страдат от запушени горивни системи и дори натрупване на въглеродни отлагания в двигателя. Нито един от тези ремонти не е евтин.

Едно от най-големите предимства на PFI е цената. Например, цената на един горивен инжектор може да бъде в пъти по-евтин от такъв за директно вприскване. Въпреки това, PFI също има своите минуси, особено при двигатели с ниска компресия. Когато степента на сгъстяване е намалена, за да се предотврати потенциалът за детонации на двигателя, резултатът е по-ниска ефективност и производителност в сравнение със съвременните GDI системи.

Комбинация между GDI и PFI

Комбинирането на GDI и PFI помага да се запълни празнината за постигане на по-добре работещ двигател. По същество, двата комплекта инжектори работят съвместно, за да осигурят възможно най-добрата горивна смес, което води до по-добър разход на гориво, намалени емисии и по-ефективен двигател. Там, където PFI не достига, GDI поема натоварването, и обратно.

Чудесен пример за това е подходът на Ford към двойното впръскване на гориво. Ford разчита на PFI за шепа операции с ниско натоварване, като например празен ход и движение с ниски обороти. Но когато максималното подаване на гориво стане приоритет, като например при натоварване при високи обороти, системата е проектирана да използва както GDI, така и PFI за максимална мощност. Toyota също има своя собствена система за двойно впръскване, която е проектирана да създава охлаждащ и почистващ ефект върху горивната камера и самите клапани. Въпреки това, при ситуации с високи обороти, GDI заема централно място за максимална ефективност.

Бъдещето на впръскването на гориво определено е вълнуващо. Докато автомобилните производители продължават да инвестират в различни методи за впръскване, ще бъде интересно да се види докъде могат да бъдат развити бензиновите двигатели по отношение на мощност и ефективност.