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德语Die Benzin-Direkteinspritzung oder GDI hat in den letzten Jahren eine rasche Einführung in der Automobilindustrie anstelle von Mehrpunkt-Kraftstoffeinspritzsystemen aufgrund von Vorteilen in der Kraftstoffeffizienz und reduzierten Emissionswerten erfahren. Da GDI jedoch seit mehreren Jahren in Motoren eingesetzt wird, sehen Motorenhersteller Probleme, die durch diese Systeme verursacht werden, sowie viele Fakten und Fiktionen darüber, warum diese Probleme existieren und wie sie gelöst werden können.
Der Motorenbauer hat sich kürzlich mit Matt Dickmeyer von Dickmeyer Automotive Engineering in South Whitley, IN, getroffen, um zu erfahren, was er persönlich in Bezug auf GDI erlebt hat und wie er einige der Probleme gelöst hat, die es in Motoren verursacht.
„Der Hauptgrund, warum OEs auf Direkteinspritzung umsteigen, sind meiner Meinung nach unrealistische MPG-Anforderungen der Regierung“, sagt Dickmeyer.
Um diese Anforderungen zu erfüllen, bauen OEs kleinere Motoren mit Turboladern. Ein kleinerer Motor hat offensichtlich eine kleinere Bohrung, was einfacher zu warten oder einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad (VE) zu erreichen ist.
„Da man ohne extrem hohe Drehzahlen einfach nicht jedes bisschen Luft in den Zylinder bekommen kann, setzen sie auf Turboaufladung, die einem Motor mit kleinem Hubraum die Leistung eines Motors mit großem Hubraum verleihen kann“, sagt Dickmeyer. „Jedoch muss bei jeder Zwangsansaugung oder Leistungszugabe tatsächlich ein Opferprozentsatz an Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt werden, der eigentlich nichts zur Leistungserzeugung beiträgt. Ich nenne es Opfer, einfach weil seine Funktion darin besteht, Vorzündungen und Detonationen zu kontrollieren, Verbrennungstemperaturen zu kühlen und so weiter.“
Bei der Direkteinspritzung müssen Sie den Kraftstoff nicht unbedingt beim Ansaugtakt in den Zylinder einspritzen, wie Sie es bei einem Mehrpunktsystem oder einem Vergaser tun würden. Mit der Direkteinspritzung können Sie Kraftstoff in den Zylinder einleiten, wenn er sich im Verdichtungstakt befindet.
„Kleinere Motoren haben einen geringeren bremsspezifischen Kraftstoffverbrauch, einfach weil sie den vollen volumetrischen Wirkungsgrad besser erreichen können als ein Big-Bore-Motor“, sagt er. „Mit dem Design der Kolbenoberseiten und dem Design der Brennkammern sind sie wirklich effizient, sodass Sie mit einem Mehrventilmotor tatsächlich eine höhere Verdichtung fahren können, einfach weil die Anordnung der Brennkammer mit einem zentralen Motor super effizient ist gelegene Zündkerze. Man kann einen Turbomotor tatsächlich mit einem bremsspezifischen Verbrauch betreiben, der für einen Saugmotor normal wäre.“
