GDI или MPI какой лучше?

Двигатели Hyundai G4NB, G4NC

1,8-литровый и 2-литровый двигатели G4NB и G4NC были представлены в 2010 году вместе с линейкой Nu. G4NB — малообъёмная установка семейства, ставится на несколько автомобилей. G4NC оборудован системой прямого впрыска GDI, широко предлагается на рынках европейских стран.

Подробный обзор двигателей

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше»

Начнём с 1,8-литрового G4NB.

1. Мотор использует распределённый впрыск MPI.
2. БЦ и ГБЦ алюминиевые.
3. Схема двух распредвалов DOHC.
4. Впускной коллектор пластиковый.
5. Привод ГРМ — малошумная цепь.
6. Настройка тепловых зазоров проходит автоматически.
7. Есть фазорегуляция на впуске и выпуске.

Теперь рассмотрим возможности G4NC.

1. Использует агрегат уже прямой впрыск GDI.
2. БЦ и ГБЦ также отлиты из крылатого металла.
3. Впускной коллектор универсальный, пластиковый.
4. Распредвалы с рокерами, 16 клапанов.
5. Цепь малошумная.
6. Есть гидрокомпенсаторы и фозрегуляторы Dual CVVT.

G4NB расходует на Хёндай Элантре 2014 года 9,4 литра горючего в городе, 5,7 литра — на трассе. По мелочам практически не беспокоит, обслуживание несложное, проблем с сервисом и дорогими запчастями нет. С другой стороны, никуда не исчезла история с задирами внутренних стенок цилиндров, на холодную слышны различные стуки, цепь растягивается уже на малых пробегах (несмотря на заверения производителя), динамика не впечатляет.

G4NC расходует на Хёндай Ай40 2015 года выпуска с МКПП 9,4 литра топлива в городе, 5,8 литра — на трассе. Как и малообъёмный аналог, относительно надёжен. Обслуживать агрегат просто и удобно, детали на замену стоят недорого. Но этот мотор чрезвычайно требователен к качеству бензина — заливать надо АИ-95 и выше. Есть неприятная история с задирами, много лишнего шума, а металлическая цепь вытягивается уже на малых пробегах.

Регламент обслуживания

Вот какие сроки указывает производитель для обоих двигателей.

• Масло желательно обновлять каждые 10-15 тыс. км пробега. Заливать только 5W-20 или 5W-30. Объём заливаемой смазки — 4 литра, хотя ДВС вмещает целиком 4,5 литра.
• Цепь ГРМ ходит по уверениям производителя вечно. Но в целях безопасности рекомендуется проверять её состояние уже после 50-60 тысячного пробега. Однорядная цепь рвётся часто на отметке 100-150 тыс. км — информация подтверждена практикой.

Другие важные процедуры:

• воздушный фильтр и свечи зажигания надо менять каждые 30 тыс. км;
• топливный фильтр и фильтр в баке — через 50 тыс. км;
• ремни навесного оборудования — через 80 тыс. км;
• антифриз — каждые 6 лет или 100 тыс. км пробега.

Характерные неисправности

Вот какие неполадки чаще всего возникают на этих ДВС:

• задиры на внутренних стенках цилиндров, которые становятся причиной стуков и масложора;
• выход из строя гидрокомпенсаторов или загрязнение масла/каналов, что приводит к цоканьям и щелчкам;
• быстро засоряется канал гидронатяжителя, отчего возникает троение, рывки;
• изнашивается прокладка, что приводит к течам или запотеванию масла вокруг клапанной крышки.

Стуки

Отдельно хотелось бы написать про стуки. Они появляются на отметке 50-80 тыс. км пробега, практически у всех владельцев этих моторов. У некоторых — после 30-40 тыс. км. Одно время даже была отзывная компания по обоим движкам, но для стран Европы.

Отзывная компания была связана с возможным браком шатунов. Хотя процент таких проблем и был незначителен, корейцы отозвали машины с этим ДВС, чтобы застраховаться. И что самое интересное — гарантия на моторы после этого была увеличена до 7 лет.

В некоторых случаях проблема со стуками решается перепрошивкой ЭБУ. Возможно, что установлена старое ПО. Для проверки версии, следует открыть прошивку сканером. Если после этого проблема повторяется, значит, искать надо другие причины — например, это может быть связано с износом ЦПГ. С другой стороны, если прошили не оригинальной/не исправленной ПО (что в нашей стране происходит сплошь и рядом), неисправность может и повториться. Официальный дилер перепрошивает бесплатно по гарантии.

Вообще, цепной привод априори работает шумнее ременного. А эти двигатели как раз с металлической цепью. Однако это вполне окупается экономичной ежедневной эксплуатацией, не считая проблем с задирами цилиндров. Но есть примеры, когда двигатели за 200 тыс. нормально работали, и никаких задиров. Как раз в этом плане отзывной компании не было, хотя жалобы поступают больше именно из-за этой проблемы.

Не стоит исключать и банальные причины шума — защита ослабла, навесное оборудование. Рекомендация: если стуки сильно напрягают, надо воспользоваться эндоскопом. Как правило, «несерьёзный» шум априори проходит с прогревом двигателя.

Были случаи, когда мотор шумел из-за качества масла. Например, после жалобы дилерский центр залил Шелл 0W-30 ACEA A3, стуки исчезли. Хотя в паспортной книжке указано, что лить не ниже 5W. Это не парадокс, просто сегодня встречается много подделок, а в конкретном случае дилер использовал настоящее, хорошее масло. Некоторые россияне, которым удаётся выезжать на машине в Европу, часто оттуда привозят себе пару канистр качественного состава и пользуются. В то, что и здесь в России такое масло можно купить, они верят с трудом.

Заявленный ресурс двигателей 180 тыс. км, на практике, если своевременно обслуживать, около 250 тыс. км и больше.

Стоимость двигателей составляет:

• 50 и 70 тыс. рублей — минимально;
• 80 и 100 тыс. рублей — в среднем;
• 150 и 176 тыс. рублей — максимально;
• 2500 и 1700 евро — контрактники за рубежом;
• 320 тыс. и 280 тыс. рублей — в новом состоянии.

Что лучше: GDI или MPI

Двигатели серии Nu оснащаются только распределённым или прямым (непосредственным) впрыском. Моновпрыск или одиночный впрыск давно канул в лету, а карбюратор и подавно. Остались два основных вида, и вопрос, какой из них лучше, часто задаётся пользователями.

Распределённый впрыск или MPI появился раньше. Его прототипы существовали ещё в начале 20 века, но они были далеки от идеала. Многоточечный распределённый впрыск появился позднее, по сути, это и есть современный инжектор. Он полностью электронный, включает в свой состав топливную рампу и электронный насос. Распыление топлива осуществляется на уровне впускного коллектора.

На G4NB устанавливается фазированный тип MPI — самый совершенный на данный момент. Преимуществами распределённого впрыска можно считать сравнительную простоту конструкции и бюджетность, устойчивость к высоким температурам. Недостатком — большой расход топлива. Действительно, учитывая малый объём цилиндров, G4NB расходует почти столько же, сколько и 2-литровый аналог.

GDI появился недавно. Его продвижением активно занимались такие автомобильные компании, как Мерседес, БМВ, Фольксваген. Этот впрыск осуществляется прямо в камеру сгорания, как и в MPI, но каждая из форсунок управляется отдельно. Естественно, плюсом этого впрыска является топливная экономичность и большая мощность, а минусами — сложная конструкция, дорогой ремонт и большая требовательность к качеству бензина.

Если приходится выбирать между G4NB и G4NC, то 2-литровый мотор смотрится привлекательнее. Расходует он почти столько же, и мощнее своего оппонента. С другой стороны, в этот мотор надо заливать бензин с высоким октановым числом, тогда как 1,8-литровый G4NB поедет и на 92-м.

Преимущества и недостатки прямого впрыска двигателя GDI

Ещё в начале 2000-х годов в Россию начали попадать первые автомобили Mitsubishi с обозначениями GDI около индексов, указывающих на объём двигателя.

Под этой аббревиатурой скрывается непосредственный впрыск топлива в цилиндры двигателя — именно эта японская компания стала первой, начавшей серийное производство силовых агрегатов с такой системой впуска. Такой мотор заслужил очень неоднозначные отзывы, поэтому перед покупкой автомобилей Mitsubishi следует внимательно рассмотреть плюсы и минусы двигателя GDI.

Это будет полезным и покупателям машин других производителей, поскольку такие двигатели устанавливаются на автомобили Volkswagen, GM, Toyota, Mercedes и других марок.

Теоретическая часть

Обычный инжекторный двигатель, который использует коллекторную систему смесеобразования, предполагает подачу в цилиндры уже готового бензовоздушного состава. Такое смешивание воздуха и горючего происходит во впускном коллекторе, где устанавливаются форсунки, управляемые электроникой. Если же говорить про двигатель GDI, то в нём форсунка направлена непосредственно в камеру сгорания. Соответственно, через впускные клапаны подаётся только воздух, а процесс смесеобразования происходит непосредственно в цилиндрах.

Камера сгорания двигателя GDI

Естественно, добиться однородного состава топливовоздушной смеси в таких условиях очень сложно, поэтому двигатель GDI управляется сложным электронным блоком, в котором используется программное обеспечение, рассчитанное на несколько различных циклов работы. Кроме того, для достижения идеальных параметров смесеобразования необходимо использовать специальные вихревые форсунки, которые подают топливо внутрь в виде мелкодисперсионного тумана.

Стоит сказать, что основные плюсы двигатель GDI получает в результате работы на сверхобеднённой смеси, в которой содержание бензина по сравнению с воздухом уменьшено до 1:20, тогда как при распределённом впрыске соотношение поддерживается на постоянном уровне 1:14. Однако даже мотор с непосредственным впрыском не может работать постоянно в таком режиме, поэтому под нагрузками в его системе впуска восстанавливается нормальное смесеобразование.

За счёт этого двигатель GDI должен оснащаться двухступенчатой системой подачи топлива. Именно со всеми этими отличиями и связаны основные минусы конструкции — посмотрим, смогут ли их превзойти плюсы, полученные от перехода на непосредственный впрыск.

Положительные стороны

Как уже говорилось выше, главные плюсы двигатель GDI получает благодаря возможности работы на сильно обеднённой смеси при отсутствии больших нагрузок. Преимуществом уменьшения соотношения с 1:14 до 1:20 является существенное снижение расхода топлива при движении в смешанном или городском цикле. Исследования специалистов показывают, что в городском заторе с длительной работой двигателя на постоянных оборотах холостого хода затраты горючего уменьшаются сразу на 20–25%. Однако говорить о таких же результатах при быстрой езде по трассе не приходится — двигатель GDI будет требовать столько же топлива, сколько и силовой агрегат с распределённым впрыском.

Двигатель KIA с системой GDI

Дополнительные плюсы удаётся получить и от смесеобразования, происходящего непосредственно в камере сгорания. Специалисты по двигателям автомобилей могут сказать, что горение в цилиндре происходит неравномерно — больше всего топлива удаётся поджечь в непосредственной близости к свече, тогда как дальние части камеры охватываются неравномерно, что и приводит к выбросу остатков горючего в выхлопную трубу. Компания Volkswagen впервые предложила технологию послойного прямого впрыска топлива, назвав её FSI — впоследствии другие автомобильные фирмы приняли на вооружение такую методику.

За один обычный такт впуска форсунка может впрыскивать до пяти порций топлива, которые образуют неравномерную смесь, составленную с учётом всех нюансов процесса горения. Благодаря этому двигатели FSI и современные агрегаты GDI имеют меньший расход топлива, меньшую токсичность выхлопа, а также лучшую стабильность работы на невысоких оборотах.

Двигатель V6 FSI Audi

Такое изменение смесеобразования позволяет получить и другой положительный эффект, сущность которого заключается в повышении мощности и тяги приблизительно на 10–15%. Кроме того, двигатель GDI позволяет получить плюсы, связанные с уменьшением объёма нагара. Соответственно, увеличивается срок службы многих компонентов, а масло сохраняет большую часть своих свойств вплоть до момента замены. Плюсы заключаются и в снижении вероятности поломки мотора в результате закупорки масляных каналов продуктами сгорания топлива. Однако ни одна сложная конструкция не может обойтись без своих минусов — включая и мотор с непосредственным впрыском.

Главные недостатки

Минусы двигателей с прямым впрыском связаны с использованием более сложной системы впуска, в состав которой входит и топливный насос высокого давления, похожий на аналогичную конструкцию в дизельном силовом агрегате. Применение таких агрегатов приводит к тому, что двигатель GDI становится чувствительным к качеству топлива. Это касается не только содержания твёрдых частиц, но также наличия в горючем соединений серы, железа, фосфора и многих других минералов. Минусы проявляются в частых поломках мотора при заправке некачественным топливом.

Схема системы питания двигателя GDI

Кроме того, проблемы двигателей с непосредственным впрыском связаны и с тем, что в них применяются очень специфические технологические решения, которые пока знакомы лишь немногим специалистам сервисных центров. За счёт этого отремонтировать двигатель GDI не так просто, как обычный агрегат с распределённым впрыском. Минусы этих двигателей могут быть связаны и с упомянутой в теоретической части двухступенчатой системой подачи топлива. Практически у каждого производителя есть свои специфические поломки:

• Моторы Toyota и Lexus с непосредственным впрыском страдают от поломки клапанов двухступенчатого насоса, приводимого распредвалом. В результате бензин поступает в картер двигателя, что приводит к его непоправимым поломкам в течение 1–2 дней;
• Двигатели Mitsubishi оснащаются двумя различными насосами — низкого и высокого давления. Второй узел достаточно часто забивается твёрдыми частицами, содержащимися в некачественном топливе. В результате мотор может отлично работать на холостых и низких оборотах, но глохнуть при нажатии на педаль газа;
• В двигателях Cadillac применяются пьезофорсунки с особым напылением. При длительной работе на топливе с высоким содержанием серы они разрушаются, что приводит к необходимости ремонта стоимостью в 1500–2000 долларов.

Пьезофорсунка двигателя GDI

Минусы могут заключаться и в малой распространённости запчастей к таким двигателям — очень часто их приходится ожидать в течение 2–3 недель, что приводит к длительным простоям автомобиля. Поэтому, приобретая машину с прямым впрыском топлива, стоит серьёзно задуматься о вопросах её ремонта, а также о необходимости заправки качественным топливом на фирменных АЗС.

Стоит ли покупать?

Конечно, двигатели с непосредственным впрыском имеют более высокую мощность и тягу, а также способны обеспечивать экономию топлива. Однако у них есть существенные минусы, которые связаны с надёжностью и требованиями к качеству топлива. Поэтому их эксплуатация в российских условиях может приводить к частым дорогостоящим ремонтам. Но в последнее время в продаже появились автомобили, которые прошли специальную адаптацию.

Они могут заправляться обычным бензином, продающимся на российских заправках, не создавая угрозу больших материальных затрат. Их преимущества не столь значительны, но даже адаптированные моторы с непосредственным впрыском позволяют экономить немало топлива, получая при этом лучшие динамические параметры.

GDI двигатели: плюсы и минусы двигателей GDI, что это такое

Gasoline Direct Injection, или же более распространенная аббревиатура GDI, скрывает под собой инжекторную систему подачи топлива для бензиновых двигателей с непосредственным (прямым) впрыском топлива. При такой системе подачи, топливные форсунки расположены в головке блока цилиндров, и распыление происходит сразу в каждую камеру сгорания, минуя впускной коллектор и впускные клапана. Топливо подается под большим давлением в цилиндр, чему способствует ТНВД (топливный насос высокого давления).

Отличия моторов прямого впрыска топлива GDI. Особенности работы двигателей GDI

По факту мы имеем некий симбиоз дизельного и бензинового двигателей в одном и каждый производитель именует такую систему по своему. GDI двигатели у Mitsubishi, FSI ставит обозначение VW, D4 обозначение Toyota. От дизеля GDI унаследовал систему впрыска и ТНВД, от бензинового двигателя сам тип топлива и свечи зажигания. Родоначальником моторов GDI стала компания Mitsubishi, когда в 1995 году был представлен Mitsubishi Galant 1.8 GDI. Сегодняшний двигатель с непосредственным впрыском это сложная система механизмов и электронных блоков.

Двигатель с непосредственным впрыском топлива явился миру гораздо раньше – в 50-х годах такие моторы использовал Daimler-Benz на своих гоночных машинах.

Различия (разновидности) двигателей GDI. Марки автомобилей, где используется GDI

Предпосылки создания и массового перехода большинства ведущих автопроизводителей на системы впрыска, аналогичных GDI, были достаточно предсказуемы. Экологические нормы, требующие усовершенствования систем выхлопа отработанных газов, а так же глобальная задача по созданию экономичных двигателей. В двигателях GDI реализованы несколько типов смесеобразования топливовоздушной смеси, это позволило выполнить задачи по экономии топлива, более полному сгоранию смеси и дополнительно увеличить мощность. В совокупности такой двигатель получился благодаря доработанной системе прямого впрыска, где не малую роль играет электронная начинка. Блок управлением двигателя, через датчики, раскиданные по системе, оперативно реагирует на малейшие изменения поведения автомобиля и подстраивает работу топливной системы под необходимые требования водителя

Преимущества (плюсы) двигателей GDI

Особенностью двигателей с непосредственным впрыском является возможность работы в нескольких видах смесеобразования. Это является неоспоримым плюсом, так как многообразие в смесеобразовании дает максимальную эффективность использования топлива. При исправно работающей системе непосредственного впрыска мы получим экономию топлива за счет режима работы на сверхобедненной смеси, причем без потери мощности. В двигателях GDI увеличенная степень сжатия топливовоздушной смеси, это помогает избежать калильного зажигания и детонации, а таким образом увеличивается ресурс. Так же в положительные моменты двигателя с непосредственным впрыском нужно отнести существенное снижение выброса в атмосферу углекислого газа и других вредных веществ, а это достигается за счет многослойного смесеобразования, в свою очередь дающее более полное сгорание смеси, что дополнительно влияет на мощность двигателя.

Система GDI в результате работы обеспечивает несколько видов смесеобразования:

– послойное;
– стехиометрическое гомогенное ;
– гомогенное.
Такое многообразие делает работу двигателя экономичным, лучшее качество образования смеси, ее полное сгорание, увеличение мощности, уменьшение вредных выбросов.

Недостатки (минусы) двигателей GDI

Описание двигателей GDI было бы не полным, без упоминания отрицательных моментах эксплуатации. Главный минус GDI связан со сложностью самой системы впуска и подачи топлива. В таком варианте впрыска, двигатель GDI становится крайне чувствительным к качеству используемого топлива. В итоге проблема закоксовывания форсунок становится актуальной для водителя, потеря мощности и увеличение расхода топлива никого не обрадует. Так же в минусы можно отнести сложность обслуживания и стоимость ремонта, замены деталей и агрегатов топливной системы, поэтому важным моментом является контроль за состоянием топливной системы автомобиля.

Да, в обслуживании двигатель GDI дороже, но рабочие характеристики перекрывают этот минус. Тем более, есть средства помогающие повысить ресурс капризных деталей и узлов.

Профилактика неисправностей моторов GDI

Профилактика – это простое решение для владельца автомобиля с системой непосредственного впрыска GDI или аналогичными системами. Как мы уже писали выше, качество топлива будет играть основную роль. Понятно, что без лабораторных исследований судить о качестве топлива невозможно, поэтому в качестве профилактических мер и защиты топливной системы от возникающих проблем могут помочь топливные присадки. Компания Liqui Moly один из мировых лидеров в производстве автохимии рекомендует, для поддержания необходимого уровня смазывающих и очищающих присадок в используемом топливе применять Langzeit Injection Reiniger арт. 7568. Постоянное применение присадки значительно снизит риск возникновения поломок связанных с топливом, пакеты присадок, поднимающие смазывающие свойства топлива надежно защитят топливную аппаратуру от скорого износа. Для лечения и профилактики загрязнений форсунок так же есть надежное средство, арт. 7554 Очиститель систем непосредственного впрыска топлива Direkt Injection Reiniger. Заменяет стендовую очистку форсунок, работает по нагару, смолам и чистит камеру сгорания. Немаловажный момент, что топливные присадки Liqui Moly начинают работать в топливной системе при повышении температуры, а в баке происходит только смешивание с топливом.

Стоит ли покупать автомобили с двигателями GDI

При должном подходе и своевременном обслуживании владелец автомобиля с системой GDI получает комфортный в управлении автомобиль с высокой тягой, мощностью и хорошей экономией топлива. И как показывают продажи таких автомобилей, на дорогах встречаться они будут чаще.

Итог

Двигатели GDI – были одними из первопроходцев систем непосредственного впрыска топлива. Обладая очевидными преимуществами, двигатели GDI требуют специального профилактического ухода. В первую очередь, это уход за форсунками. Самым простым способом является использование присадок в топливную систему. Производя профилактический уход за топливной системой автомобилей с двигателями GDI, автовладелец может продлить его ресурс и наслаждаться повышенной мощностью и динамикой.

Автопроизводители не стоят на месте, развитие и усовершенствование двигателей с системами непосредственного впрыска продолжается. Уже представлены автомобили с моторами T-GDI, но это уже другой рассказ.