История создания GDI™

Впервые принцип работы бензинового двигателя с прямым впрыском был изобретен шведским инженером Ёнасом Хессельманом в 1925 году. Он создал первый так называемый двигатель Хессельмана, который использовался на грузовых автомобилях в период 20-30х годов. В целом, это был стандартный двигатель с искровым зажиганием, который мог работать как на бензине, так и на масле или керосине, а также на дизеле. Топливо впрыскивалось в камеры сгорания с помощью насоса. Из-за низкой степени сжатия топливо воспламенялось с помощью свечей. В зависимости от температурного режима, двигатель мог работать на разных видах топлива. Очищение от использования, например, дешевого тяжелого дизельного масла происходило за счет переключения на работу на бензине перед тем, как двигатель остановился. Двигатель был более экономичен, имел меньший вес и размеры, чем дизельный. Однако по причине низкой степени сжатия, двигатель долго разогревался, поэтому сгорание топлива было не полное. Как следствие – свечи зажигания быстро покрывались нагаром, двигатель начинал дымить. Двигатель использвался для Вольво и Скания, но потом уступил новому поколению дизельных двигателей из более легкого и прочного металла, разработанного в середине 30-х годов.


Прямой впрыск широко применялся в авиационных двигателях времен Великой Отечественной Войны как немецким конструкторским бюро Daimler Benz, так и советским КВ Химавтоматика(Ла-5, Ла-7, Ту-2, Ту-2Д). Новые системы показали свое превосходство над традиционными бензиновыми и карбюраторными двигателями в агрессивном воздушном бою.

Впервые Прямой впрыск для автомобильного двигателя был предложен компанией Bosch в 1952 году. В 1955 такой двигатель был впервые установлен на спортивном автомобиле Mercedes Benz 300SL. В этом двигателе инжектора располагались на стенках цилиндра, а свечи были перестановлены в головку блока цилиндров.

В 70-е годы компания Ford Motor изобрела двигатель с многослойным впрыском, который назывался ProCo(программируемое сгорание), в котором использовался уникальный насос высокого давления и инжектора с непосредственным впрыском. Двигатель ProCo V8 был установлен на сотне автомобилей Ford Crown Victoria. Но проект закрыли по нескольким причинам: электронный контроль впрыска еще только зарождался , стоимость насоса и инжекторов была очень высокой, сгорание обедненной смеси повышало выброс оксидов азота, который превышал установленные в то время лимиты. К тому времени трехэтапная катализация выхлопа была признана более дешевой технологией.



До 1996 года Gdi не было видно на автомобильном рынке. Однако компания Mitsubishi Motors выпустила Mitsubishi Galant с двигателем 4G63, который имел прямой впрыск, четыре цилиндра и объем 1,8 литра. В Европе дебют состоялся в 1997 на Mitsubishi Carisma. Новый двигатель полностью соответствовал правилам по выбросу и был на удивление эффективным. Вскоре японская компания разработала шести цилиндровый вариант 6G74 с объемом 3,5 литра V6. К 2001 Mitsubishi произвела более миллиона автомобилей по технологии прямого впрыска. В 1999 технологию лицензировали PSA Peugeot Citroen и Hyundai, который впервые в мире выпустил V8 образный GDI.

Вскоре другие компании также увидели привлекательность технологии Gdi. В 1999 году Renault предложил двухлитровый IDE(Injection Direct Essence) для Renault Megane и позднее Laguna. В отличие от использования технологии Lean Burn, Renault сделали акцент на технологии большей рециркуляции выхлопного газа, что позволило увеличить мощность на низких оборотах, поскольку топливо концентрировалось вокруг свечи зажигания.

Toyota выпустила свой первый D4 с маркировкой AZ для Avensis в 2000 году. Двигатель 2GR-FSE V6 использовал комбинацию прямого и непрямого впрыска с двумя инжекторами на каждый цилиндр: один традиционный и один непосредственно в блоке цилиндров.

PSA Peugeot Citroen начал выпуск GDI под брендом HPi в 2000 с моделей Citroen С5 и Peugeon 406. Это был 4-х цилиндровый 16клапанный EW10 D с мощностью 140л.с.(104kW).

В последнее время, двигатели GDI продолжают свою эволюцию. Volkswagen/Audi установил первый двигатель с прямым впрыском, объемом 1.4 литра с 16клапанами на Lupo в 2000 году. Двигатель имел мощность 105л.с.(78кВт). Он получил название FSI(Fuel Stratified Injection), что означает многослойный впрыск топлива. В 2003 на А4 стал устанавливаться двухлитровый двигатель мощностью 150л.с.(112кВт), а в 2007 году появился турбированный двигатель с прямым впрыском TFSi.

Alfa Romeo установила свой первый двигатель с прямым впрыском JTS(Jet Thrust Stoihiometric) в 2002 и сейчас предлагается для всей линейки двигателей.

Первая модель BMW с прямым впрыском вышел в 2003 — V12 BMW N73. В первых двигатели BMW использовался впрыск низкого давления и поэтому невозможно было достигнуть большого обеднения смеси. Но вскоре в 2006 году появилось новое поколение двигателей N52 straight 6 с высокоточной технологией впрыска. В настоящее время PSA сотрудничает BMW в совместной разработке двигателей типа GDi. Первый плод совместных исследований увидел свет в 2007 году на Mini Cooper S.

В 2002 на рынок двигателей с прямым впрыском вышла американская компания General Motors и решила производить полную линейку. В 2004 был предложен 2,2 литровый Ecotec для Opel Vectra и Signum. В 2005 году 2-х литровый Ecotec с системой VVt для Opel GT, Pontiac Solstice GXP, Saturn Sky Red Line, Chevrolet Cobalt, Chevrolet HHR. В 2007 году новый двигатель второго поколения с объемом 3,6 литра устанавливался на Cadillac CTS и STS. А в 2009 году этот же двигатель поставляется с GMC Acadia, Chevrolet Traverse, Saturn Outlook, Buick Enclave, Chevy Camaro. Планируется разработка и выпуск в 2010 году 1,4 литровой турбированной версии для Chevrolet Cruze.

В 2004 году ISUZU Motors адаптировала двигатель с прямым впрыском для самой популярной своей модели Axiom, а затем и для Rodeo. Отличительной особенностью нового двигателя стало активное использования феномена охлаждения газа, который имеет прямой распыл топлива, что позволило увеличить степень сжатия с 9,1 к 1 до 10,3 к 1 и Мощность на 20лс.

Mazda с 2008 использует свою собственную версию двигателя с прямым впрыском для Mazda 6 MPS и CX-7. а также для новой MAZDA 3. Он имеет обозначение DISI(Direct Injection Spark Ignition).

Honda также имеет свою версию двигателя с прямым впрыском, однако он не имеет широкого применения.