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Avantages de l'injection directe vs séquentielle
Question
Je comprends que l'injection directe met directement le mélange air/carburant dans le corps du cylindre vs la soupape d'admission comme le fait la séquentielle. Quels sont les avantages de le faire ? Par exemple, cela donne-t-il une meilleure consommation d'essence ?
Réponse acceptée
L'injection directe présente de nombreux avantages par rapport au MPFI ou à l'injection de port et c'est la voie de l'avenir.
- Il améliore le kilométrage grâce à un processus de moteur à charge stratifiée(en restant aussi près que possible du rapport stoechiométrique, ce qui permet d'obtenir une meilleure combustion.
- Émissions réduites.
- Empêche le cognement/détonation du moteur.
- Meilleur contrôle du moteur car avant GDI, il était uniquement possible de manipuler les calages des soupapes en fonctionnement en temps réel pour modifier les caractéristiques d'efficacité/puissance du moteur, maintenant puisque vous pouvez faire varier le pression de carburant, quantité. il y a beaucoup de possibilités à explorer.
- Les moteurs GDI sont construits plus robustes que les moteurs MPFI et durent plus longtemps.
- Meilleure puissance par rapport aux moteurs mpfi.< /li>
L'avantage ultime de GDI est que grâce à cette technologie, tout ce qui se passe à l'intérieur du moteur peut être contrôlé avec précision par l'électronique et rien n'est laissé au hasard. Par exemple, dans mpfi, une certaine quantité de carburant peut rester à l'intérieur des injecteurs sans causer de problème, provoque une légère variation à chaque coup, mais lorsque vous passez à GDI, c'est comme un horaire de train allemand. Ce sera parfait.
Réponse populaire
L'injection directe d'essence peut améliorer à la fois le rendement énergétique et la puissance d'un moteur. Les moteurs à injection de carburant bâbord doivent fonctionner à proximité de mélanges carburant/air stoechiométriques (légerement pauvre est possible), en partie parce qu'il est difficile d'enflammer des mélanges carburant/air très pauvre.
Par conception, l'injection de carburant à bâbord crée une charge homogène (le rapport carburant/air est le même partout dans le cylindre lorsque la bougie s'allume). Avec l'injection directe, vous pouvez créer une charge stratifiée, où le mélange carburant/air est différent selon l'emplacement dans le cylindre. En injectant le carburant près de la bougie juste avant qu'elle ne s'allume, vous pouvez avoir un mélange carburant/air stoechiométrique au centre du cylindre pour un bon allumage, tandis qu'il y a un ultra pauvre (rapport carburant/air très faible) près des parois du cylindre . En plus d'utiliser moins de carburant, il maintient les parois des cylindres plus froides, ce qui prolonge la durée de vie du moteur.
Pour produire plus de puissance, la même tactique est utilisée que la combustion ultra pauvre, mais avec un mélange carburant/air stoechiométrique . En injectant le carburant juste avant que la bougie ne s'allume, vous pouvez éviter la détonation. En raison de la réduction de la détonation (cognement du moteur), les moteurs peuvent être construits avec un taux de compression plus élevé - améliorant la puissance de sortie, tout en utilisant le même indice d'octane.
Les systèmes d'injection directe coûtent plus cher car les injecteurs nécessitent des pressions beaucoup plus élevées , et sont exposés aux rigueurs de la combustion. Les exigences de synchronisation et de traitement des données sont rendues insignifiantes avec les ordinateurs modernes - cela est également vrai des schémas d'injection de port.
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Bien que la plupart de ces affirmations puissent être vraies, l'ID présente également des inconvénients majeurs. Par exemple, puisque la buse de l'injecteur se trouve dans la culasse, l'accumulation de carbone est un problème. Après 30 000 milles (ce qui n'est pas beaucoup), vous pouvez avoir des injecteurs qui semblent sortir d'une voiture de 90 000 milles à cause de tout le carbone qu'il obtient du processus de combustion. Vous avez également plus de possibilités de ratés d'allumage dans les cylindres car les buses continuent de s'accumuler en carbone et commencent à se boucher. Une autre remarque est que le PFI a tendance à nettoyer la soupape d'admission avant d'entrer dans le cylindre, ce qui n'est pas le cas sur les moteurs DI. Cela entraîne un coût possible pour les moteurs DI car il faut badigeonner vos soupapes d'admission et vos canaux de noix pour éliminer toute l'accumulation de carbone qui en résulte. Il y a des avantages et des inconvénients à tous les systèmes de carburant et la DI n'est pas sans défauts majeurs. Vous pensez peut-être que l'utilisation de produits comme l'écume de mer aidera, mais ce n'est pas le cas. Le meilleur et pratiquement le seul moyen est l'entretien coûteux du dynamitage des noix.
Il y a un autre avantage dans certaines itérations. Le moment de l'injection n'est limité qu'à la capacité de l'injecteur, qui peut être contrôlée avec précision (comme mentionné).
Cependant, il existe même la possibilité d'injections multiples, peut-être pendant une partie de l'admission et/ou course de compression.
Un exemple injecte un mélange très pauvre qui n'est PAS stoechiométrique ; en fait, si maigre qu'il est presque impossible de s'enflammer. Cependant, une petite dépression de cosse dans le haut du piston, près de la bougie, reçoit une injection de "graine" juste avant l'allumage. Cette "graine" sera stoechiométrique et agit comme un "fusible" pour que tout le carburant brûle et s'oxyde. Plus de puissance, moins de carburant, efficacité, meilleure atomisation, pas de condensation de carburant sur une soupape d'admission ou un canal de plénum, etc.
L'inconvénient est le BMEP ajouté, la chaleur intense et les émissions de NOX qui doivent être traitées . Les moteurs doivent être renforcés, les cylindres doivent être correctement refroidis et les NOX doivent être catalysés dans les gaz d'échappement. Et bien sûr, une accumulation dans le système d'admission d'air, comme indiqué précédemment.
D'après mon expérience de course, "Lean is Mean" ... mais vous devez faire très attention jusqu'où vous pouvez aller - en particulier sur mon 1972 BMW 2002tii, qui n'a pratiquement rien de cette technologie moderne. Un refroidissement par eau et huile amélioré et une jauge A/F numérique en temps réel sont indispensables.
Comme d'autres l'ont mentionné, c'est le Miaou du chat et GDI est là pour rester. C'est une avancée tellement incroyable que c'est l'une des choses qui assurera l'avenir du moteur thermique pendant de nombreuses années.