Потихоньку все же уходит в прошлое MPI двигатель. Что это такое, знают уже не все, в основном те, кто поменял много машин в своей жизни и не первый год находится за рулем. Наверное, еще и те, кто интересуется техникой вообще и автомобилестроением в частности. А ведь в свое время такой мотор был огромным шагом вперед: именно он пришел на смену карбюраторным.
Среди движков Volkswagen эта самая старая разработка из тех, что до сих пор еще использовались до недавнего времени. Правда, ставился MPI двигатель в последние годы преимущественно на модели Skoda. Последними ласточками были Skoda Octavia второй серии; на третью уже устанавливались более соответствующие требованиям времени FSI или TSI. И все же до сих пор считается, что MPI – самый надежный, практичный и безотказный среди всех инжекторных движков.
MPI двигатель: что это такое, объяснить довольно просто. Ведь в основе его лежит повсеместно используемый инжектор, только с некоторыми особенностями и ограничениями.
Устройство
Аббревиатура расшифровывается как Multi Point Injection , то есть многоточечный впрыск. Двигатель представляет собой бензиновый агрегат, по определению не турбированный, в котором точечный впрыск распределен по цилиндрам. К каждому цилиндру прилагается один инжектор, который осуществляет дозированную подачу топлива под давлением через специально выделенный канал впуска.
Конструкцией не предусмотрена топливная рейка, как реализован инжекторный впрыск на моторах серии TSI. Отсутствует и непосредственный впрыск прямо в цилиндры, как это делается в двигателях TFSI или FSI. Из-за особенностей конструкции MPI-мотор имел функцию опережения зажигания, за счет чего дроссель был предельно чувствителен к педали газа.
К остальным механизмам прилагается в комплекте система водяного охлаждения. В исполнении компании Volkswagen это MerCruiser, который стабилизирует функционирование двигателя благодаря разработанной системе освобождения от газово-воздушных пробок.
Немцы снабжают MPI двигатель хорошо продуманной системой, контролирующей гидропривод, муфтой со встроенной пресс-масленкой. И особо удачным можно считать инженерное решение дифференцирования движка: в основе конструкции резиновые опоры, которые автоматически подстраиваются под ритм и скорость движения, обороты двигателя и неровность покрытия.
За счет всего этого заметно снижаются вибрации мотора и шум от него. Сам движок – на 4 цилиндра и 8 клапанов (из расчета по 2 на цилиндр). По мощности MPI двигатели выпускались на 1,4 литра с 80 лошадками и 1,6 – со 105.
Достоинства
Главное преимущество этого двигателя – в простоте устройства. За счет этого ремонтируется он легко и стоит в обслуживании недорого. Кроме того, ему вполне подходит 92 бензин (и не только у альтернативных производителей, но и для оригинальных моделей компании Volkswagen). Конструкция прочна по максимуму. Если иметь дело с немецкими автомобилями с таким мотором, то производитель гарантирует безремонтный пробег в 300.000 – если не лениться вовремя менять фильтры и масло.
Недостатки
Они обусловлены именно конструктивными особенностями двигателя. А именно: топливо соединяется с воздухом в каналы, а не прямо в цилиндрах. Поэтому возможности впускной системы несколько ограничены. В результате имеем недостаток мощности и . Как следствие – ни особой динамики, ни горячего драйва, ни спортивной приемистости. Эти качества усиливаются и количеством клапанов – 8 штук для современных авто уже недостаточно. Можно сказать, это семейная и неторопливая машина.
MPI и современность
Именно поэтому, наверное, и уходит в прошлое MPI двигатель. Что это такое, мир оценил, решил, что ему этого недостаточно, и стал изобретать новые, более мощные и современные моторы. Однако, в мировом автомобилестроении присутствуют и неожиданные «камбэки». Так фирма Skoda для российского варианта своей модели Yeti, заявленной, как внедорожник для семейного пользования, намеренно в 2014 году отказалась от движка 1,2 турбированного в пользу 1.6 mpi (110 л.с.). (читайте
MPI-двигатель - означает инжекторный двигатель, в котором использована многоточечная система впрыска топлива. Она и дала название этому силовому агрегату - Multi Point Injection. Другими словами, на каждый приходится свой инжектор (форсунка). Эта схема была разработана и воплощена концерном Volkswagen. Исторически для автомобилестроителей из Вольфсбурга система MPI была первой инжекторной системой впрыска топлива. Сейчас подобный тип агрегата уже не соответствует современным экономическим и экологическим требованиям, предъявляемым к автомобильным двигателям. До недавнего времени можно было говорить, что этот тип двигателя снят с производства и последней моделью автомобиля концерна, где он использовался, была второй серии. Но неожиданно произошло возрождение MPI-двигателя, и он вновь стал востребован! Сохраним интригу и расскажем об этом в конце статьи. А сейчас скажем, что наиболее яркими представителями этого семейства двигателей последних лет явились силовые агрегаты 1,4 (80 л. с.) и 1,6 литра (105 л. с.).
Особенность MPI-двигателя в многоточечной системе впрыска
MPI-двигатель в подробностях
О первой и основной отличительной черте этих силовых агрегатов мы уже сказали - это многоточечность подачи топлива. Но те, кто знаком поближе с автомобильными моторами могут сказать, что, например, и TSI-двигатели также имеют многоточечный впрыск. Поэтому переходим ко второму отличию - отсутствию наддува. То есть никаких турбокомпрессоров для нагнетания топливной смеси в цилиндры нет. Обычный , который подаёт топливо под тривиальным давлением 3 атмосферы в специальный впускной коллектор, где оно затем смешивается с воздухом и засасывается через впускной клапан в цилиндр. Как видим, в этом моменте очень похоже на работу карбюраторного мотора. Никакого непосредственного впрыска топлива в цилиндр, как в TSI или GDi-схемах нет и в помине.
Третья отличительная черта - наличие водяной системы охлаждения топливной смеси. Это объясняется тем, что в районе головки цилиндра развиваются довольно высокая температура, а топливо поступает под сравнительно низким давлением. Поэтому оно может попросту вскипеть и образовать газовоздушные пробки.
Достоинства и недостатки MPI-двигателей
Преимущества
Вначале о достоинствах, причём настолько весомых, что и сейчас многие с удовольствием эксплуатируют автомобили с такими моторами. Особенно в нашей стране, где требования к экологичности не такие жёсткие, как в Европе (чему яркий пример наличие нещадно чадящих «копеек» и прочей отечественной и зарубежной предантикварной движимости). Да и стоимость топлива всё же не так кусает, как у европейцев.
- Простота конструкции. Конечно, это не карбюратор, но и не TSI с его насосом высокого давления и турбокомпрессором. А простота конструкции автоматически означает доступность по цене самого агрегата и его возможного ремонта.
- Более низкие требования к . MPI-двигатель вполне себя хорошо чувствует и на 92 бензине. А попробуйте залить его, например, в современный Volkswagen Passat. Такая некоторая всеядность, кстати, несколько нивелирует один из недостатков таких моторов (о них чуть ниже) - более низкую экономичность.
- Меньшая склонность к перегреву.
MPI-двигатели не имеют особых требований к качеству топлива
Ещё одним достоинством, правда, напрямую не связанным с рассматриваемой схемой инжекторного силового агрегата, является наличие резиновых опор под двигателем. Это существенно позволяет снизить шум и вибрацию при движении.
Недостатки
- Меньшая экономичность. Ничего не поделаешь. Многоточечный впрыск - это, конечно, хорошо, но наддув совместно с непосредственным впрыском топлива в цилиндр (как TSI системах) лучше.
- Слабоватый крутящий момент и недостаток мощности. Всё же возможности схемы, предусматривающей соединение воздуха с бензином в коллекторе, а не в цилиндре, несколько ограничены. Так что для любителей драйва и гонок на светофорах MPI-двигатель не подойдёт. Слишком вял.
И всё же, если суммировать достоинства и недостатки, то итоговый результат делает эти силовые агрегаты вполне ещё конкурентоспособными, особенно для наших отечественных реалий. Неслучайно для российской немцы отказались от турбированного 1,2-литрового движка TSI, предпочтя ему проверенную и неприхотливую 1,6-литровую MPI-лошадку.
В российской версии Skoda Yeti установлен MPI-двигатель
Теперь, мы думаем, будет понятно, что это такое MPI-двигатель. Если возникли вопросы по этой статье, спрашивайте. Обязательно ответим.
Многие современные инжекторные двигатели оснащаются различной системой впрыска топлива. Уже давно ушел в историю моновпрыск, а тем более карбюратор, и сейчас остались два основных вида – это распределенный и непосредственный тип (на многих автомобилях они «скрыты» под аббревиатурами MPI и GDI). Однако простой обыватель реально не понимает в чем разница, а также — какой из них лучше. Сегодня мы закроем этот пробел в конце будет видео версия и голосование, так что читаем-смотрим-голосуем …
Действительно пришел в салон смотришь на комплектации, а там сплошные MPI или GDI, могут быть еще и ТУРБО варианты. Начинаешь спрашивать консультанта, а он однозначно хвалит непосредственный впрыск, а вот распределенный (ну если уж денег не хватает). НО чем он так хорош то? Зачем переплачивать, и тратится именно на него?
Распределенный или многоточечный впрыск топлива
Начнем именно с него, все потому что он появился первым (перед своим оппонентом). Прототипы существовали еще на заре 20века, правда они были далеко от идеала и зачастую использовали механическое управление.
Сокращение MPI (Multi Point Injection) – многоточечный распределенный впрыск. По сути это и есть современный инжектор
Сейчас с развитием электроники карбюратор и прочие системы питания, которые были на заре, уходят в прошлое. Распределенный впрыск это электронная система питания, которая основана на инжекторах (от слова injection — впрыск), топливной рампе (куда они устанавливаются), электронном насосе (который крепится в баке). Все просто ЭБУ дает приказания насосу качать топливо, оно по магистрали идет до топливной рампы, далее в инжектора и после распыляется на уровне .
Но эта система также шлифовалась годами. Существуют три типа впрыска:
- Одновременный . Раньше в 70 – 80 годы никого не заботила цена на бензин (стоял он дешево), также никто не думал об экологии. Поэтому впрыск топлива происходил сразу во все цилиндры, при одном обороте коленчатого вала. Это было крайне не практично, потому как обычно (в 4 цилиндровом двигателе) — два поршня работают над сжатием, а другие два отводят отработанные газы. И если подавать бензин сразу во все «горшки» то другие два просто выкинут его в глушитель. Крайне затратно по бензину и очень вредно по экологии.
- Попарно-параллельный . Этот вид в распределительном впрыске как вы наверное уже догадались, происходил в два цилиндра по очереди. То есть топливо поступало именно туда, где сейчас происходит сжатие.
- Фазированный тип . Это самый совершенный на данный момент метод, здесь каждая форсунка живет «своей жизнью» и управляется отдельно. Она подает бензин именно перед тактом впуска. Здесь происходит максимальная экономия смеси, а также высокая экологическая составлявшая
Я думаю с этим понятно, именно третий тип сейчас устанавливается на все современные модели автомобилей.
ГДЕ РАСПОЛАГАЕТСЯ ИНЖЕКТОР . Здесь кроется основное отличие распределительного впрыска от непосредственного. Форсунка находится на уровне впускного коллектора, рядом с блоком двигателя.
Смешение воздуха и бензина происходит именно в коллекторе. От дроссельной заслонки поступает дозированный воздух (который вы регулируете педалью газа), при достижении им форсунки впрыскивается топливо, получается смесь, которая уже затягивается через впускные клапана в цилиндры мотора (дальше сжатие, воспламенение и отвод отработанных газов).
ПЛЮСАМИ такого метода можно назвать относительную простоту конструкции, дешевизну, также сами инжектора не должны быть сложными и устойчивыми к высоким температурам (потому как не имею контакта с горючей смесью), работают дольше без очистки, не так требовательны к качеству топлива.
МИНУСЫ больший расход топлива (по сравнению с оппонентом), меньшая мощность
НО из-за простоты, дешевизны и неприхотливости устанавливаются на большое количество моторов не только бюджетного сегмента, но и D-класса.
Появился не так давно, в 80 – 90 года прошлого века. Развитием активно занимались такие бренды как MERCEDES, VOLKSWAGEN, BMW и т.д.
Сокращение GDI (Gasoline Direct Injection) – впрыск непосредственно в камеру сгорания
Впрыск происходит по принципу фазированного типа, то есть каждая форсунка управляется отдельно. Зачастую они закреплены в рампу высокого давления (что-то наподобие COMMON RAIL), но бывают и отдельные элементы топливо подходит именно к каждой отдельно.
КАКОЕ ЗДЕСЬ ОТЛИЧИЕ – форсунки вкручиваются в сам блок двигателя и имеют непосредственное соприкосновение с камерой сгорания и воспламененной топливной смесью.
Воздух также подается через дроссель, далее по впускному коллектору – через клапана заходит в цилиндры мотора, после этого на цикле сжатия впрыскивается топливо, смешиваясь с воздухом и воспламеняясь от свечи. ТО есть смесь происходит непосредственно в двигателе, а не во впускном коллекторе, в этом то и кроется основная РАЗНИЦА!
ПЛЮСЫ. Топливная экономичность (может достигать до 10%), большая мощность (до 5%), лучшая экология.
МИНУСЫ . Нужно понимать форсунка находится рядом с воспламененной смесью, из этого вытекает:
- Сложная конструкция
- Сложное обслуживание
- Дорогой ремонт и профилактика
- Требование к качеству топлива (иначе банально забьется)
Как видите эффективно-технологично, но дорого обслуживать.
Что же лучше — таблица?
Предлагаю подумать, составил таблицу по плюсам того и другого типов
Как видите и тот и другой тип имеют весомые преимущества перед другим, видимо пока существуют оба.
Сейчас видео версия смотрим.
Речь пойдет о конструкции ДВС с многоточечным впрыском, ведь именно так в переводе звучит расшифровка аббревиатуры MPI (Multi Point Injection). До появления бензиновых силовых агрегатов с непосредственным впрыском (FSI, TSFI, ) именно двигатель MPI устанавливался на весь модельный ряд Volkswagen, Seat, Skoda, Mitsubishi, Renault, Ford и авто многих других производителей. Рассмотрим устройство, принцип работы и особенности конструкции системы многоточечного впрыска на клапаны.
Конструкция
Схематически представлено устройство системы многоточечного впрыска Mitsubishi Motors. Конструкция довольно типична, поэтому практически идентичное строение вы можете увидеть на автомобилях Volkswagen, Skoda. Главная разница будет заключаться в способе расчета количества воздуха. На схеме изображена конструкция с использованием датчика абсолютного давления (ДАД) и датчика температуры (ДТВ). Также в двигателях MPI количество поступающего в цилиндры воздуха может рассчитываться датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ) и датчиком типа Karman.
Основные компоненты электронно-управляемой системы распределительного впрыска бензина MPI:
- система подачи топлива;
- система зажигания;
- система расчета воздуха;
- системы управления токсичностью отработавших газов.
Основы принципа работы
Требования, которым должна соответствовать топливовоздушная смесь бензинового двигателя:
- находиться в газообразном состоянии. Иными словами, для эффективного горения до момента поджога ТПВС бензин должен полностью испариться;
- быть гомогенной. Газообразное состояние способствует хорошему перемешиванию топлива с окислителем (кислород, который находится в воздухе). При неравномерном перемешивании в зонах с большим количеством окислителя повышается риск . В областях со значительным переобогащением бензин будет сгорать не полностью, что повлечет снижение КПД двигателя;
- количество подаваемого топлива должно соответствовать массе поступившего в цилиндры воздуха. Для наиболее полного сгорания ТПВС необходимо смешать 1 кг бензина с 14,7 кг воздуха. Увеличивая либо уменьшая долю воздуха, мы получаем экономический (обедненный) либо мощностной (обогащенный) состав топливной смеси. Но диапазон изменения пропорций в составе довольно узок, чем отчасти объясняется сравнительно низкий КПД бензинового двигателя с системой впрыска MPI (к примеру, в сравнении с ).
Система питания
Современные моторы все чаще оснащаются гибридным впрыском, при котором отдельные форсунки впрыскивают топливо и на клапаны, и непосредственно в камеру сгорания. Инжекторы в коллекторе используются в качестве вспомогательной системы для смывания отложений со впускных клапанов.
Особенности мотов Volkswagen, Skoda
Вы можете найти много нелестных отзывов о двигателях MPI объемом 1.6 л, которые устанавливались на множество моделей VAG-Group (Skoda Yeti, Octavia, Volkswagen Polo Sedan). Скорее всего, большинство из них будет о моделях CFNA, которые при сравнительно небольших пробегах начинают стучать на холодную и потреблять масло. Но связанно это не с распределительным впрыском на клапаны MPI, а с конструктивными особенностями цилиндропоршневой группы.
Судя по отзывам, в меньшей степени проблема стука на холодную коснулась моторов 1.6 CWVA. Платой за это стал . Возросшую нагрузку на ЦПГ инженеры Volkswagen компенсировали конструкцией маслосъемных колец, которые обязаны оставлять на стенках цилиндров большое количество масла. Более подробно о проблеме атмосферных MPI двигателей Skoda, VW вам расскажет Andrei Krutsko.
Система распределенного (многоточечного) впрыска топлива MPI используется только на бензиновых двигателях и является наиболее популярной в мире. В данной системе каждый цилиндр оснащается индивидуальной форсункой, которая впрыскивает топливо непосредственно перед впускным клапаном. Многоточечный впрыск идеально соответствует высоким экологическим стандартам, а также требованиям, предъявляемым к смесеобразованию в современных двигателях.
Основной принцип работы системы MPI
Обозначение MPI расшифровывается как Multi-point injection, что означает «многоточечный впрыск». Наиболее часто такая маркировка встречается на европейских автомобилях.
Конструкция системы многоточечного впрыска
Она состоит из следующих элементов:
- дроссельная заслонка;
- распределительная магистраль или топливная рампа;
- электромагнитные форсунки (инжекторы);
- датчик массового расхода воздуха или датчик давления и температуры воздуха;
- регулятор давления топлива.
В такой системе питания воздух из атмосферы проходит через воздушный фильтр, датчик массового расхода воздуха и затем через дроссельную заслонку попадает во впускной коллектор. Далее он распределяется по каналам цилиндров.
В свою очередь, топливо подается при помощи насоса через и рампу к форсункам. Последние расположены вблизи впускных клапанов цилиндров, что снижает потери топлива и вероятность его оседания во впускном коллекторе. Работу форсунок контролирует ЭБУ двигателя. Количество топлива, которое должно поступить через форсунки, блок управления рассчитывает на основе информации о режимах, нагрузке и оборотах двигателя, а также на основе информации о количестве поступившего в систему воздуха, полученной от целого комплекса датчиков (температуры, давления). В соответствии с расчетами, ЭБУ подает импульсные сигналы на электромагнитные форсунки, приводя их в работу.
Помимо управления режимами работы инжекторов, блок управления проводит регулярную диагностику состояния системы впрыска и при обнаружении неисправностей выдает соответствующий сигнал об ошибке на приборной панели («Check Engine»).
Режимы работы MPI
В зависимости от режима работы форсунок различают несколько видов системы:
- Одновременный впрыск. В такой системе все инжекторы открываются одновременно, подавая топливо в каждый цилиндр. Такая схема представляет собой усовершенствованный моновпрыск, поскольку ЭБУ управляет процессом открытия и закрытия всех форсунок как открытием одной. С другой стороны, объем подаваемого топлива для каждого отдельного цилиндра может быть разным.
- Попарный впрыск. Открытие электромагнитных форсунок происходит парами, но при этом одна работает на такте впуска, а вторая в момент . В настоящее время такая схема применяется только на этапе запуска мотора или в аварийной режиме.
- Индивидуальный впрыск. Это наиболее часто используемая схема, при которой каждая форсунка срабатывает по отдельности на такте впуска. Для обеспечения их работы в системе предусмотрен датчик фаз газораспределения. Он устанавливается на распределительном валу и определяет время срабатывания каждой форсунки в зависимости от положения вала. Впрыск топлива в каждый цилиндр происходит один раз за один рабочий цикл двигателя. Классическая последовательность работы форсунок: 1-3-4-2.
Отличия системы MPI
Многие путают MPI с распределенным впрыском в целом, куда также входит система непосредственного впрыска GDI (FSI, DISI, TSI), при которой подача топлива осуществляется напрямую в каждый цилиндр. Это важное различие, поскольку Multi-point injection предполагает образование топливовоздушной смеси в каналах впускного коллектора перед впускными клапанами.
Помимо этого, двигатели с многоточечным распределенным впрыском являются атмосферными, без использования наддува. А это означает, что такие двигатели имеют менее жесткие требования к качеству топлива.
Преимущества и недостатки многоточечного впрыска
Топливная рампа системы распределительного впрыска Главными достоинствами системы распределенного (многоточечного) впрыска является более экономичный расход топлива и соответствие требованиям экологических стандартов в сравнении с моновпрыском или карбюратором. С другой стороны, двигатель MPI менее мощный, нежели моторы с непосредственной подачей топлива в цилиндры двигателя. При этом, в сравнении с системами с непосредственным впрыском, отличается менее затратным обслуживанием.
К недостаткам распределенного впрыска можно отнести сложность изготовления, и, как следствие, высокую стоимость. Это также относится к ремонту электронной системы и инжекторов. Для обслуживания и диагностики необходимо специализированное оборудование и высококвалифицированные специалисты.
Для отечественных условий системы многоточечного распределенного впрыска считаются наиболее оптимальными по соотношению стоимости и удобства обслуживания, а также по уровню получаемой мощности и комфорту эксплуатации.