Érdekességek : Mitsubishi GDI - Közvetlenül a harmadik évezredben |
Mitsubishi GDI - Közvetlenül a harmadik évezredben
forrás: kocsiauto.hu 2006.11.04. 20:11
A Mitsubishi az 1995-ös frankfurti autószalonon mutatta be szenzációs alkotását, három évtizedes intenzív fejlesztőmunka eredményét, a közvetlen befecskendezéses GDI (GasolineDirectInjection) benzinmotort, amelyet a világon elsőként - számtalan díj, elismerés után - immár sorozatban gyárt
|
|
Egy évszázadon át két ágon fejlődött az autómotorok családfája: az egyik a az Otto-motor (Nicolaus August Otto 1876-ban építette első motorját), a személyautók máig legelterjedtebb erőforrása, a másik Rudolf Diesel találmánya, a dízelmotor. A nyolcvanas évektől általánossá vált a benzinmotorokkarburátorait - a Bánki-Csonka magyar mérnökpár találmányát -, mechanikus injektorait felváltó elektronikus vezérlésű befecskendezők alkalmazása, amelyek központilag vagy - a drágább, nagyobb teljesítményű, illetve újabb konstrukciójú autóknál - hengerenként külön-külön "lövik be" az üzemanyagot a keverékképzésre szolgáló szívócső(vek)be. |
|
A Mitsubishi a GDI-motor megalkotásával - ezzel kapcsolatban közel 200 szabadalma áll oltalom alatt - tovább lépett: egyesítve a benzinmotorok és a dízelmotorok előnyös tulajdonságait, az üzemanyagot közvetlenül az égéstérbe juttatják el, s a keverék képzése a dugattyú fölötti térben történik. A legoptimálisabb áramlás és égés eléréséhez a dugattyú tetején egy különleges formájú "kelyhet" alakítottak ki. |
|
A GDI-motor négy legfontosabb eleme:
- függőlegesen az égéstérbe torkolló szívócső - nagy nyomású benzinpumpa - a benzin örvénylő áramlását biztosító nagy nyomású befecskendező - különleges kialakítású dugattyú. |
A benzinmotorok szokásos 15:1 arányú levegő-benzin keveréke helyett a GDI-motor igen széles működési tartományban rendkívül szegény, kb.40:1 arányú keveréket használ. Az 50 bar nyomással működő befecskendező nem csak a keverék arányát, hanem a befecskendezés időpontját és a bespriccelt "benzinfelhő" alakját is képes változtatni a szükséges teljesítmény függvényében.
Alacsony terhelés (1. ábra) esetén közvetlenül a sűrítési ütem vége előtt lövi be a benzint az injektor, míg nagyobb teljesítmény-igénynél (2. ábra) már a szívó ütemben megkezdődik az üzemanyag befecskendezése, az optimális, homogén keverék kialakítása. Ezzel a megoldással alapjáraton 40, alacsonyabb fordulatszám-tartományban, s főként városi forgalomban 25 százalékos üzemanyag-megtakarítás érhető el a szokásos benzinmotorokhoz képest, a széndioxid (CO2) kibocsátás pedig 20 százalékkal alacsonyabb. |
Ábra 1.
Ábra 2.
|
Azonos fizikai paraméterekkel rendelkező hagyományos benzinmotorokkal összehasonlítva a GDI-motor átlagosan 20 százalékkal kevesebb üzemanyagot igényel, miközben 10 százalékkal nagyobb teljesítményt és nyomatékot produkál. Hasonló jellemzőkkel bíró dízelmotorral összevetve a GDI-erőforrás 85 százalékkal nagyobb teljesítményt szolgáltat, ugyanakkor 7 százalékkal kevesebb üzemanyagra van szüksége, legalább 8 százalékkal könnyebb és mintegy 40 százalékkal olcsóbb az előállítása. |
Az európai piacra szánt Mitsubishi GDI-motornak speciális követelményeknek is meg kellett felelnie:
- gyorsabban vezetünk, de alacsonyabb fogyasztást várunk az autótól - már kisebb motor-fordulatszámánál is nagy nyomatékot szeretnénk - nagyon magas az európai benzin kéntartalma
Az első követelmény teljesítése érdekében a befecskendező fúvókát meredekebb szögben építették be a hengerfejbe, és a nagy teljesítményű üzemmódban egy kicsivel előbb kezdődik a benzin "belövése", mint a japán piacra gyártott GDI-motoroknál.
A nagyobb induló nyomaték érdekében alacsony fordulatszámon a GDI két üzemmódját kombinálják: szívóütemben "érkezik" az első benzinadag a hengerbe, majd a sűrítési ütem égén újabb befecskendezés történik. Az eredmény: 55 százalékkal magasabb induló nyomaték, mint a hagyományos motoroknál! Ez a működési mód 3000-es fordulatszámig biztosítja az erőteljes gyorsítást.
Nagyobb fejtörést okozott az Európában használatos benzin igen magas kéntartalma. A mediterrán országokban legalább ötször, máshol kétszer-háromszor annyi kén található a benzinben, mint a svéd, finn vagy japán üzemanyagban. Az általánosan alkalmazott háromutas katalizátorok Lambda-szondája a hagyományos kb. 15:1 arányú levegő:benzin keverék kezelésére hivatott. A GDI-motor nagy levegőtartalmú (40:1) keverékében keletkező nitrogénoxid ártalmatlanná tételére egy szelektív katalizátort kellett beépíteni a kipufogó rendszerbe, amely ellenáll a magas kéntartalomnak. Az európai GDI-motorváltozat a háromutas és a szelektív katalizátorral együtt teljesíti a jelenleg érvényes előírásokat, s ha a benzin kéntartalmát az északi államokban elfogadott szintre csökkentik, a kipufogógáz tisztasága tovább javul.
Már több mint 1 millió GDI-motorral felszerelt Mitsubishi közlekedik szerte a világban. |
Ez a motor a XXI. évszázad erőforrása! |
|