технология за директно впръскване

Mitsubishi е световен лидер в технологията за директно впръскване на бензин. Концернът произвежда GDi двигатели от 1.5l до 4.5l V8 за повечето си модели.

Според Mitsubishi двигателите с директно впръскване консумират 20% до 30% по-малко гориво и 20% по-малко вредни CO2 емисии, като същевременно са с 10% по-мощни от конвенционалните двигатели. Компанията разработи първия двигател с ниски емисии, MCA-Jet, през 1977 г. През 1982 г. се появява подобрената му модификация MD. Това беше първият двигател с модулирано разположение. Серията двигатели тип Cyclone, която се появи през 1986 г., се отличава с подобрена икономия на гориво. Основният проблем на инженерите на японската компания през 90-те години беше въпросът за глобалното затопляне и пестенето на природни ресурси, както и проблемът с качеството на въздуха. Затова започна работа върху двигател, който може да работи с бедно гориво. Задачата беше да се повиши екологичността и икономията на гориво, без да се засяга мощността на двигателя.

Така през 1992 г. се появи двигателят MVV (Mitsubishi Vertical Vortex). Той е направен с помощта на технологията Lean Burn и може да постигне обеднена смес от до 25 части въздух към 1 част гориво, докато традиционните двигатели работят в съотношение 14,7 към 1. В резултат на това се гарантира 13% икономия на гориво при шофиране със скорост от 40 км/ч. Това означаваше по-малко емисии на CO2, които допринасят най-много за глобалното затопляне.

Двигателят MVV имаше двоен всмукателен отвор за подаване на въздух вертикално към двигателя. В резултат на това въздухът се разпределя на няколко слоя в горивната камера до най-ниската точка на двата клапана без смесване и обратно към клапаните. Изработен е дизайн на горивната камерапо такъв начин, че въздухът се смесва с малки частици гориво в процеса на въздушна турбулентност на слоеве. Това даде ефект на повече мощност и по-стабилно горене. Тези двигатели са монтирани в някои Minica (Towny) и Libero (Dancer Station Wagon) в Япония.

През 1993 г. се появи нов двигател със системата MIVEC (Mitsubishi Innovative Valve timing and lift Electronic Control). Технологията MIVEC направи възможно спестяването на гориво вече при скорост от 16 км / ч в градския цикъл. В зависимост от вида на движение, системата MIVEC превключва двигателите от ниско натоварване към високо натоварване и режим на модулация (MD). Модифицираната форма на разпределителния вал и рокерите позволи да се избере най-ефективният режим на работа на двигателя в първите два режима. В режим MD само два от четирите цилиндъра работеха в двигателя, за да се спести енергия, необходима за доставяне на гориво. Консумацията на енергия, свързана със силата на триене вътре в двигателя, също е намалена. Двигателите MIVEC използват същата технология за подаване на въздух като MVV. Доставени са двигатели за Lancer, Mirage, Colt, FTO.

Въвеждането на първия двигател с GDI технология през 1995 г. революционизира света на двигателите, тъй като за първи път спестяването на гориво действително се комбинира с намалени емисии. За първи път е инсталиран на 8-мо поколение Galant/Legnum за японския вътрешен пазар. Впоследствие този двигател е инсталиран на два вида модели в Европа и на почти всички модели на вътрешния японски пазар.

Новият двигател имаше две основни нововъведения:

1. Тъй като горивото се впръсква под високо налягане директно в горивната камера за част от секундата, преди буталото да се издигне до горната си позиция и да се запали, е възможно прецизно управлениесъстав на сместа и нейното максимално изчерпване. 2. Директното впръскване също е подпомагано от дросела, така че загубата на мощност, свързана с преминаването на въздух през дросела в традиционния двигател, стана ясна.

При традиционните двигатели, дори и тези с многоточково впръскване, горивото се впръсква във всмукателния колектор, който е близо до всмукателните клапани, преди да влезе в горивната камера. Причината за този подход е, че е невъзможно горивото да се разпръсне равномерно. Ако впръскате гориво директно в горивната камера, тогава въздушната смес ще бъде една и съща през цялото време. Въздухът се подава отгоре към горната платформа на буталото, която има специална форма. След подаване на въздух, той започва да се върти обратно и в този момент в горивната камера се впръсква гориво, което се разтваря във въздуха.

Друга иновация е горивният инжектор. Доставя гориво под високо налягане. По време на всмукателния цикъл част от горивото се впръсква предварително в цилиндъра, за да го охлади, което подобрява ефективността на горене и осигурява равномерна смес.

Веднага след като буталото достигне почти горната част на цилиндъра, второто впръскване следва веднага след пилота. Тъй като горната част на цилиндъра е набраздена, повече гориво се концентрира около запалителната свещ, запалването става без детонация, дори ако сместа е много бедна. Следователно при леки натоварвания съотношението въздух/гориво може да бъде 40 към 1, което е по-добро от двигателите LEAN BURN. Постига се по-пълно изгаряне.

Бензиновите двигатели на Mitsubishi постигат особено високо налягане от 12,5:1. Резултатът е голяма мощност на двигателя. Детонацията се предотвратява от факта, че нагрятият въздух се охлажда от новата струя гориво.

гориво
По този начин, след като се появи на пазара през 1996 г.,новият Legnum с 4G93 и добър безоловен бензин достигна 110kW при 6500rpm и 178Nm при 5000rpm. Legnum е последван през 1997 г. от Carisma, който също използва 4G93. Мощността на двигателя Legnum/Galant е паднала до 103kW, колкото при RVR за задвижване на всички колела и задвижване на предните колела.

гориво
През 1998 г. GDi се появи на Pajero iO и двигателят 4G93 произвежда само 93kW при 5500rpm и 181Nm при 3500rpm. През същата година GDI Aspire, който замени Carisma, също беше само 103kW. А мощността на двигателя Legnum/Galant падна до 99kW.

Най-накрая през 2000 г. се появи Pajero iO с турбокомпресор. Освен това имаше висока статична компресия от 10:1, беше оборудван с турбина, междинен охладител и можеше да развие максимална мощност от 118kW. За разлика от не-турбо двигател, рециркулираните газове се изпращат към турбина. Това кара турбината да се върти по-бързо, когато дроселът е затворен и намалява времето за реакция при натискане на педала на газта и отваряне на дросела, сякаш смекчава момента на ускорение. Много двигатели с турбокомпресор по онова време страдаха от забавена реакция на турбокомпресора поради изоставане на турбото при ниски обороти, когато има малък въздушен поток. В двигателя GDi потокът рециклиран газ в турбината е два пъти по-голям от този на конвенционален двигател. Следователно до момента на отваряне на дросела турбината е в неусукано състояние и реакцията й е по-бърза.

Тъй като компресията в Gdi е по-висока, двигателят с турбокомпресор може да работи при по-ниски обороти на празен ход и при средни натоварвания. При максимални обороти GDI с турбокомпресор осигурява същото количество мощност като обикновен GDI, но пести гориво. Също през 2000 г. 4G93 GDI беше оборудван с Lancer/Cedia с мощност само 96kW. За вътрешния пазар за модел Dingoсе появи двигателят 4G63. Имаше по-ниско съотношение на компресия от 11,6:1 и 99kW мощност. През 2001 г. мощността на GDI се увеличи до 121kW на Lancer/Cedia. Същата модификация беше използвана на Dion още през 2002 г. Mitsubishi обнови двигателя, като направи хода на буталото по-дълъг и задълбочи каналите на буталата. Появи се нова модификация на двигателя 4G94 с два разпределителни вала, мощност 107 kW при 5700 об / мин и компресия 11: 1. Двигателят е монтиран на моделите Aspire, Legnum, Galant, Dion (99-100kW).

Спецификация на двигателите GDI 4G93 и 4G94:

тип на двигателя1.8L GDI Turbo (4G93)2.0L GDI (4G94)1.8l GDI (без турбина 4G93)
Обем (ml)1834 г1999 г1834 г
Диаметър x ход (mm)81 x 8981,5 x 95,881 x 89
Компресия10.011.012.0
клапанDOHC 16DOHC 16DOHC 16
контрол на приемаЕлектроненЕлектроненЕлектронен
ТурбокомпресорТурбина с интеркулерНеНе
БензинПремиум безоловенПремиум безоловенПремиум безоловен
Максимална мощност kw/r118 / 5200100 / 550096/5500
Макс. обороти N-m/об220 / 3500191 / 3500181 / 3500

директно
В същото време с 4-цилиндровите двигатели, Mitsibishi започва да произвежда 6-цилиндрови двигатели от семейството 6G. Първият 3-литров 6G72 беше доставен на Diamante през 1997 г. и имашекомпресия 10 към 1, мощност 176kW при 5750 оборота на 98м бензин. През 1999 г. се предлага с Chariot Grandis, но компресията вече е 10.5 към 1, а мощността е намалена до 158kW.

директно
От 1999 г. Diamante има 2,5-литрова версия с номер на модела 6G73. Въпреки по-малкия обем, мощността остана доста висока - 147kW при 6000 об/мин. Най-големият GDI по това време е пуснат специално за моделите Challenger и Pajero през 1997 г. и е с обем 3,5 литра с четири разпределителни вала - 4G74 и впечатляващата мощност от 180 kW при 5500 об / мин. Интересното е, че версиите след 1999 г. на този двигател имаха само 162kW!

8A80 е единственият 4,5-литров V8 двигател с два разпределителни вала на всяка цилиндрова глава. Доставя се от 1999 г. за моделите Produia и Dignity. Двигателят има степен на компресия 10,7:1, мощност 206 kW при 2000 об/мин и е разработен в сътрудничество с корейската Hyundai Motor.

Един от недостатъците на GDI двигателите е високото ниво на NOx. За да не се превишава допустимото ниво на отработените газове, трябваше да се произведе специален катализатор. GDI двигателите на Mitsubishi обаче не успяха да преодолеят свръхвисоките стандарти на американските стандарти, тъй като американският бензин е богат на сяра и продуктите от неговото изгаряне увреждат катализатора.

В началото на 2000-те години едно от английските списания тества двигателя GDI от Mitsubishi Carisma и заключи, че ефективността на традиционните двигатели е равна на GDI, въпреки гръмките твърдения на японския производител. Причината също е, че бензинът в Европа е обогатен със сяра (150ppm в Европа в сравнение с 10-15ppm в Япония и дори повече в САЩ). Затова в европейските версии на GDI японците бяха принудени да настроят двигателя да работи с по-богата смес, отколкото в Япония. Ако в Япониясъотношението на сместа може да бъде 40 към 1, тогава в Европа е регистрирано само 20 към 1, което не е далеч от традиционното съотношение от 14 към 1. По този начин използването на GDI двигател на европейски бензин е неефективно.

Друг проблем с GDI са различните методи за тестване, използвани в Европа и Япония. Тестовете в Япония се провеждат по стандарта за шофиране с леки товари. Тестовете в Европа се провеждат при високи натоварвания на двигателя и високи скорости. Следователно резултатите от теста са различни.

Списък на моделите: 1.5L 4 цилиндъра 4G15: Mirage Dingo, Lancer Cedia 1.8 l. 4 цилиндъра 4G93: Gallant, Legnum, Aspire, RVR, Pajero IO, Lancer Cedia 2.0L. 4 цилиндъра 4G94: Dion 2.4 l. 4 цилиндъра 4G64: Chariot, Grandis, RVR, gallant, Legnum 2.5L. 4 цилиндъра 6G73: Diamante 3.0 л. V6 6G72: Diamante 3.5L V6 6G74: Pajero, Challenger 3.8 л. V6 6G75: Pajero 4.5 l. V6 8А80: Pajero, Challenger, Proudia