Статья о двигателе MPI — особенности мотора, его эксплуатация, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о разборе мотора MPI.Статья о двигателе MPI — особенности мотора, его эксплуатация, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео о разборе мотора MPI.
Содержание статьи:
- Топливная система
- Требования к топливно-воздушной смеси для MPI-двигателей
- Преимущества и недостатки MPI-моторов
- В условиях России
- Видео о разборке мотора MPI
В конце прошедшего столетия двигатели MPI (Multi-Point-Injection) с многоточечным распределенным впрыском топлива пришли на смену карбюраторным и считались самой передовой технологией в моторостроении. Данная технология была разработана в концерне Volkswagen. Первый двигатель с системой MPI был установлен на модели Volkswagen Polo, а позднее ими стали оснащать модели Golf и Jetta.
Сегодня большинство опытных автовладельцев со стажем считают двигатели MPI давно устаревшими и почти раритетными. Такого же мнения придерживаются и специалисты из Volkswagen, считая данный тип двигателя уже не соответствующим современным европейским требованиям по экономичности и экологичности.
Однако несмотря на это, моторы MPI до сих пор имеют репутацию самых надежных и практичных из всех инжекторных агрегатов. Кроме того, технология MPI оказалась востребованной в России, где фирмой Volkswagen в 2015 году, на Калужском заводе была запущена производственная линия по сборке MPI-моторов серии EA211. Это стало возможным из-за более низких требований в России к экологичности двигателей по сравнению с Европой.
Топливная система
Каждому цилиндру – отдельный инжектор с форсункой!
Главная особенность инжекторных MPI-двигателей с распределенным впрыском топлива — это наличие у каждого цилиндра своего отдельного инжектора с форсункой. С помощью инжекторов осуществляется дозированный впрыск топлива в каждый отдельно взятый цилиндр, с распылением через форсунки. Такой способ позволяет равномерно распределять топливную смесь по всем цилиндрам. При этом, в отличие от TSI-двигателя, в конструкции MPI отсутствует топливная рейка и нет прямого впрыска топлива в цилиндр, который есть в системах FSI и TFSI.
Важно! Моторы с технологией MPI работают с опережением зажигания, из-за чего педаль газа становится очень чувствительной к воздействию.
Отсутствие турбонагнетателя
Еще одной значимой особенностью MPI-моторов является полное отсутствие в их конструкции турбонагнетателя при многоточечной системе впрыска. Вместо него MPI-моторы снабжены обычным бензонасосом с давлением в 3 атм. Порядок работы MPI-системы выглядит следующим образом:
- из бензобака топливо подкачивается бензонасосом в инжектор;
- электронный блок управления впрыском подает сигнал на инжектор, и топливо распыляется под давлением через форсунку на цилиндровый впускной клапан.
Система распределения впрыска топлива состоит из следующих элементов:
- устройства для доставки топлива к инжекторам;
- блок зажигания;
- устройство для дозировки воздушной массы;
- устройство для регулировки токсичности отработанных газов.
Контур водного охлаждения
Контур водного охлаждения в MPI-двигателях предназначен для охлаждения горючей смеси. При работе агрегата головка цилиндров очень сильно нагревается, а топливо подается под небольшим давлением. В результате возникает большая опасность появления газо-воздушной пробки, что может привести к перегреву с закипанием. Наличие контура водяного охлаждения горючей смеси предотвращает возникновение такого перегрева.
Требования к топливно-воздушной смеси для MPI-двигателей
Топливно-воздушная смесь для MPI-двигателей должна иметь следующие качественные характеристики:
- Газообразность. Для эффективного сгорания топливно-воздушной смеси до начала ее воспламенения должно произойти полное испарение бензина.
- Гомогенность (однородность). Испаряемое топливо должно хорошо перемешаться с кислородом, содержащимся в воздушной массе. Неполное смешивание топлива в местах с большим содержанием кислорода повышает риск возникновения детонации. В местах с повышенным обогащением топливо сгорает не полностью, что приводит к снижению КПД мотора.
- Объем закачанного топлива должен быть пропорционально достаточным для смешивания с закачанным в цилиндр воздухом. Например, для более полного сгорания топливно-воздушной смеси потребуется перемешать 1 кг бензина с 14.7 кг воздушной массы. При увеличении или уменьшении количества воздуха произойдет, соответственно, либо обеднение, либо переобогащение топливной смеси. Однако следует помнить, что узость диапазона пропорционального изменения состава смеси приводит к небольшому КПД бензинового MPI-двигателя, например, по сравнению с циклом дизельного ДВС.
Механизм контроля гидропривода
Двигатели MPI оснащаются специальным механизмом контроля гидропривода, с муфтой с пресс-масленкой для ограничения дифферентов. Дополнительно указанный механизм контроля снабжен специальными мягкими опорами, которые автоматически настраиваются под рабочий режим двигателя и снижают шум с вибрацией.
Преимущества и недостатки MPI-моторов
Моторы MPI обладают следующими преимуществами:
- Пропорциональная точность при смешивании топлива с воздухом. Горючее впрыскивается через форсунки непосредственно на цилиндровые впускные клапаны, что исключает возможность неравномерного заполнения. Момент впрыска топлива через форсунку точно определяется управляемым импульсом. Количество поступающего топлива будет зависеть от продолжительности открытого состояния форсунки.
В целом, топливная система управляется ЭБУ (электронным блоком управления) или, проще говоря, бортовым компьютером. Блок управления (ЭБУ) способен рассчитать (на основе информации с датчиков) не только момент впрыска, но и необходимое количество топлива для приготовления качественной топливно-воздушной смеси.
- Минимальные потери при испарении бензина. Близкое расположение форсунок к впускным клапанам исключает необходимость значительного переобогащения горючей смеси для прогрева двигателя. Также близость форсунок к клапанам позволяет топливу дольше сохраняться в жидком состоянии после впрыска, что приводит к снижению накала в камере сгорания. При повышении степени сопротивления к детонации есть возможность изменять степень сжатия с усилением мощности двигателя.
- Такт впрыска с увеличенным давлением. Увеличение давления на впрыске дает возможность превращать топливо в мелкую дисперсию, что значительно улучшает сгорание топливно-воздушной смеси.
- Благодаря способности ЭБУ (Engine-ECU) считывать определенные данные (число оборотов, скорость, фактическая и рекомендуемая нагрузка, и др.) происходит точный расчет времени впрыска и количества бензина. Это позволяет MPI-двигателям выдавать оптимальную мощность при относительно небольшом расходе топлива.
Помимо всего прочего, MPI-моторы неприхотливы к качеству топлива и способны эффективно работать на бензине АИ-92 даже с повышенным содержанием серы. Конструкция мотора очень проста, но является достаточно надежной, чтобы пробежать без серьезных поломок 300 тыс. км (при условии правильного технического обслуживания).
Кроме этого, простота конструкции двигателя позволяет сэкономить на его ремонте. Также конструкция MPI-двигателя выгодно отличается от более сложных конструкций двигателей TSI, имеющих достаточно сложные и дорогостоящие в ремонте насосы повышенного давления и турбокомпрессоры. Плюс, MPI-двигатель меньше и реже перегревается.
Преимущество MPI в сравнении с карбюратором и моноинжектором
Преимущество системы MPI обусловлено недостатками карбюраторов и моноинжекторов. Проще говоря, технология MPI была разработана для того, чтобы устранить недостатки карбюраторных и моноинжекторных технологий, которые не позволяли точно дозировать подачу топлива и снижать его потерю в процессе прогрева двигателя.
Технологически, подача топлива осуществлялась через карбюратор (или моноинжектор) напрямую во впускной коллектор, что приводило к повышенному расходу топлива и большей токсичности выхлопа. При холодном запуске мотора большая часть поступавшего топлива конденсировалась (оседала) на непрогретом коллекторе, в результате чего топливно-воздушную смесь нужно было переобогащать.
Недостатки MPI-моторов
- Медленный старт и разгон. По мнению опытных водителей, MPI-моторы обладают меньшей динамикой. И это действительно так. Потеря динамичности происходит во время смешивания топлива с воздухом непосредственно в выпускных каналах, перед его подачей в цилиндры. О том, что моторы MPI не предназначены для быстрого старта и разгона, также говорит и наличие 8-миклапанной системы с набором ГРМ.
- Небольшая экономичность. Моторы MPI уступают по экономичности расхода топлива TSI-двигателям с наддувом и прямой подачей топлива в цилиндр.
В Интернете можно встретить негативные отзывы о MPI-моторах с объемом 1.6 л, которыми оснащалось большое число моделей VAG-Group (Volkswagen Polo Sedan, Skoda Yeti, Octavia). Однако наибольшая часть негатива касается только моторной модификации CFNA. Данная модификация двигателей начинает стучать и перерасходовать масло при холодном запуске даже после небольшого пробега. Но связаны эти неприятности не с инжекторным впрыском MPI, а со спецификой конструкции цилиндропоршневого блока.
Судя по тем же отзывам в Интернете, проблема со стуком при холодном запуске меньше коснулась моторной модификации CWVA (с таким же объемом 1.6 л). Но платой за устранение стука стал еще больший перерасход масла. Дело в том, что увеличение нагрузки на ЦПГ при холодном запуске конструкторы из Volkswagen решили компенсировать новыми маслосъемными кольцами, оставляющими на стенках цилиндров более толстый слой масла.
В условиях России
Моторы с технологией MPI прекрасно подходят для использования в российских условиях.
- Они не требовательны к качеству топлива, что актуально для российского топливного рынка. Ведь до сих пор топливо на многих российских автозаправках не отличается высоким качеством. Но MPI-моторы способны хорошо и долго работать даже на бензине с запредельным содержанием серы.
- Простая и надежная, с дополнительной защитой от механических нагрузок, конструкция MPI-двигателя актуальна и для российских дорог, большинство из которых (так же, как и топливо) не отличается высоким качеством.
- Двигатели MPI соответствуют российским экологическим стандартам по выхлопу в отличие от Европы, где экологические требования к двигателям намного выше.
Вполне возможно, что указанные выше факторы стали причиной открытия производственной линии по выпуску MPI-двигателей на заводе в Калуге. Однако списывать двигатели MPI с европейского рынка еще рано. И подтверждением этому может служить замена немецкими производителями TSI-двигателей 1.2 литра на неприхотливые MPI-двигатели 1.6 литра.
