Что такое и как работает MPI двигатель? Плюсы и минусы мотора

Что такое и как работает MPI двигатель? Плюсы и минусы мотора

Конец прошедшего века и начало нового стало периодом обостренного интереса к бензиновым двигателям марки MPI. Расшифровка данного сокращения звучит как Multi Point Injection. Неординарная схема топливного впрыска послужила хорошим спросом на автомобили с такими двигателями. Данная схема была создана по многоточечному принципу.

За счет отдельных инжекторов в каждом цилиндре происходит максимально возможно равномерное распределение топлива в цилиндрах. Этой конструкционной разработкой, а именно выходом в свет двигателей с многоточечным впрыском взяла на себя компания Volkswagen. За счет, которой в последующем появились двигатели MPI.

Появление таких силовых установок составило альтернативу карбюраторным двигателям. Чтобы точнее понимать MPI двигатель нужно тщательно разобрать его конкурентные особенности.

Топливная система

Каждому цилиндру – отдельный инжектор с форсункой!

Главная особенность инжекторных MPI-двигателей с распределенным впрыском топлива — это наличие у каждого цилиндра своего отдельного инжектора с форсункой. С помощью инжекторов осуществляется дозированный впрыск топлива в каждый отдельно взятый цилиндр, с распылением через форсунки. Такой способ позволяет равномерно распределять топливную смесь по всем цилиндрам. При этом, в отличие от TSI-двигателя, в конструкции MPI отсутствует топливная рейка и нет прямого впрыска топлива в цилиндр, который есть в системах FSI и TFSI.

Важно! Моторы с технологией MPI работают с опережением зажигания, из-за чего педаль газа становится очень чувствительной к воздействию.

Отсутствие турбонагнетателя

Еще одной значимой особенностью MPI-моторов является полное отсутствие в их конструкции турбонагнетателя при многоточечной системе впрыска. Вместо него MPI-моторы снабжены обычным бензонасосом с давлением в 3 атм. Порядок работы MPI-системы выглядит следующим образом:

• из бензобака топливо подкачивается бензонасосом в инжектор;
• электронный блок управления впрыском подает сигнал на инжектор, и топливо распыляется под давлением через форсунку на цилиндровый впускной клапан.

Система распределения впрыска топлива состоит из следующих элементов:

• устройства для доставки топлива к инжекторам;
• блок зажигания;
• устройство для дозировки воздушной массы;
• устройство для регулировки токсичности отработанных газов.

Контур водного охлаждения

Контур водного охлаждения в MPI-двигателях предназначен для охлаждения горючей смеси. При работе агрегата головка цилиндров очень сильно нагревается, а топливо подается под небольшим давлением. В результате возникает большая опасность появления газо-воздушной пробки, что может привести к перегреву с закипанием. Наличие контура водяного охлаждения горючей смеси предотвращает возникновение такого перегрева.

Преимущества

Двигатель MPI отличается собственной неприхотливостью к топливному качеству и может осуществлять работу на 92-ом бензине.

По своей конструкции этот мотор очень прочен, и его наименьший пробег без какого-нибудь ремонтных работ, как информирует изготовитель, составляет 300 тыс. км, естественно, если вовремя будут заменены масла, а также фильтры.

Благодаря не очень сложной конструкции двигатель MPI в случае поломки можно легко и недорого отремонтировать и вообще это заметно отражается на его цене. Обычная конструкция выгодно отличает его по сравнению с TSI, где присутствует насос повышенного давления и турбокомпрессорное устройство. Двигатель MPI также меньше склонен перегреваться.

Еще одним преимуществом мотора считается присутствие опор из резины, расположенных непосредственно под двигателем. Это значительно дозволяет уменьшить шум и дрожание во время передвижения.

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 бензиновый насос, 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.

Принцип работы

Система впрыска топлива MPI предусматривает подачу топлива одновременно с множества точек. Каждый цилиндр имеет свой инжектор, а топливо подается через специальный канал выпуска. Но что отличает MPI-двигатель от TSI, который тоже снабжен многоточечной подачей топлива, так это отсутствие наддува.

Топливная смесь подается в цилиндры не с помощью турбокомпрессоров, а с помощью бензонасоса. Он закачивает бензин в специальный впускной коллектор под давлением в три атмосферы, там он смешивается с воздухом и так же под давлением всасывается в цилиндр через впускной клапан.

Система контроля гидропривода состоит из муфты с пресс-масленкой и системы, которая ограничивает дифференты. В нее входят резиновые опоры, способные самостоятельно подстраиваться под режим работы двигателя, уменьшая шум и вибрации при работе. На моторе стоят 8 клапанов: по 2 на каждый из цилиндров, а также распределительный вал.

Конструктивные особенности и характеристики двигателя 1.6 MPI BSE

Залогом надежности двигателей BSE является простая, проверенная временем конструкция. В качестве базы используется алюминиевый блок цилиндров с чугунными гильзами. Диаметр цилиндров – 81 мм, ход поршня – 77.4 мм, степень сжатия рабочей смеси – 10.5:1. Впрыск многоточечный распределенный, система управления Simos 7. Подача топлива осуществляется через форсунки в пластмассовый впускной коллектор с изменяемой геометрией. Количество необходимого для смеси воздуха рассчитывается на основе показаний датчика абсолютного давления (MAP-сенсор). Газораспределительный механизм имеет восемь клапанов, по два на каждый цилиндр. Регулировка зазора клапанов не требуется, так как эту задачу решают гидрокомпенсаторы. Нейтрализация отработавших газов производится с помощью катализатора, до и после которого стоят лямбда-зонды. В систему выпуска встроен дополнительный насос подачи воздуха, способствующий более быстрому прогреву каталитического нейтрализатора.

Регламент технического обслуживания мотора 1.6 BSE включает стандартный для двигателей набор мероприятий. Периодичность выполнения регламентных работ такая же, как и других силовых агрегатов Skoda Octavia A5. Замена моторного масла производится каждые 15 000 км (при тяжелых условиях эксплуатации желательно чаще), замена свечей зажигания – каждые 60 000 км, замена ремня ГРМ – каждые 120 000 км (проверка – каждые 30 000 км). Следить за состоянием зубчатого ремня ГРМ необходимо в строгом соответствии с регламентом, так как в случае его обрыва гнутся клапана, что грозит дорогостоящим ремонтом.

Технические характеристики двигателя 1.6 MPI 102 л.с. (индекс BSE):

Двигатели FSI: недостатки и основные преимущества

Начнем с основных плюсов и принципов работы. Отличительно особенностью атмосферных ДВС линейки FSI можно считать реализацию впрыска горючего и схему устройства системы питания. Дело в том, что система топливоподачи на таких моторах конструктивно получила сразу два контура. В первом контуре давление низкое, во втором более высокое.

Контур с низким давлением в списке составных элементов имеет:

• топливный бак;
• бензонасос;
• фильтр горючего;
• перепускной клапан;
• регулятор давления топлива;

Устройство контура высокого давления предполагает наличие:

• топливного насоса высокого давления;
• магистралей высокого давления;
• распределительных трубопроводов;
• датчика высокого давления;
• клапана-предохранителя;
• инжекторных форсунок;

Также в конструкцию включен адсорбер и специальный клапан его продувки.

Воздух подается в цилиндры отдельно посредством заслонки. В результате удается добиться наилучшего смесеобразования и однородности рабочей топливно-воздушной смеси. Такая смесь полноценно и равномерно сгорает в двигателе, отдавая максимум энергии поршню на разных режимах работы ДВС.

По этой причине двигатели FSI обеспечивают лучшую разгонную динамику, отличаются высокой экологичностью и экономичностью. В ряде случаев такие моторы экономят до 2.5 литров топлива на 100 км. пути по сравнению с простыми аналогами в одинаковых условиях.

Вернемся к особенностям. Как уже было сказано выше, для бесперебойной работы бензинового двигателя с прямым впрыском инженеры в конструкцию FSI отдельно внедрили контур высокого давления. Такое давление необходимо для максимально точного и экономичного впрыска.

Другими словами, во время резких ускорений и роста нагрузок давление поднимается до 0.5 Мпа, при этом во время езды накатом показатель давления в контуре может находиться на отметке всего 0.05 Мпа. Добиться такого гибкого управления насосом позволяет отдельный электронный блок управления, а также наличие датчика низкого давления.

Динамичная работа электронных систем управления позволяет подавать в цилиндры строго ограниченное количество топлива применительно к режиму работы. Другими словами, исключается излишнее обогащение или обеднение топливно-воздушной смеси. Параллельно с этим впрыск послойный, то есть двойной. Это значит, что горючее дозируется между тактом впрыска и тактом сжатия.

Такое решение позволяет добиться экономии горючего и снизить токсичность выхлопа до общего прогрева мотора и катализатора, так как в моменты запуска холодного агрегата в цилиндры обычно подается обогащенная смесь.

Недостатки двигателя FSI

Начнем с того, что любой двигатель с прямым впрыском топлива сильно чувствителен к качеству горючего. Параллельно с этим необходимо тщательно подходить к вопросу качества топливных фильтров и строго соблюдать регламент замен. Исключением в этом случае не стал и рассматриваемый нами мотор FSI.

• Низкое качество горючего часто становится причиной проблем с топливной аппаратурой на этом ДВС. Форсунки нужно постоянно чистить, так как мелкие проблемы с впрыском позже перерастают в серьезные поломки. Также в моторах данного типа следует регулярно менять свечи зажигания и отдельно следить за их состоянием.
• Если брать во внимание распространенные неполадки и двигатели FSI, проблемы в этой линейке могут возникнуть с холодным запуском. Виновником принято считать все тот же послойный впрыск и стремление инженеров снизить токсичность выхлопа во время прогрева.

Другими словами, агрегат может просто не завестись в сильные морозы. Данное явление встречается не на всех автомобилях с таким мотором, так как производитель устранил ошибку в более поздних версиях, программно изменив прошивку электронных систем.

• Также владельцы отмечают сильно повышенный расход топлива во время поездок, когда мотор данного типа еще не вышел на рабочие температуры.

На примере распространенного 2.0 литрового FSI становятся очевидны и другие присущие этому двигателю проблемы.

• Как правило, на отрезке 100-150 тыс. км. на впускных клапанах скапливается значительное количество нагара. В этом случае нагар на клапанах приводит к тому, что двигатель работает нестабильно и шумно, падает мощность, увеличивается расход. Такой нагар в некоторых случаях можно удалить только механически, то есть нужен разбор и ремонт двигателя FSI.

• Еще следует выделить повышенный расход моторного масла, причем как на ранних версиях, так и на более поздних. Главным симптомом явных проблем становится то, что уровень смазки быстро снижается. В этом случае зачастую необходима диагностика, а частым вердиктом становится капитальный ремонт двигателя.

Что касается вопроса расхода и какое масло для двигателя fsi лучше лить, главное условие, это придерживаться допуска VW 504 00/507 00. Сезонность нужно учитывать индивидуально, так как слишком жидкое масло (например, 0W-30) может очень сильно расходоваться на угар. По этой причине многие владельцы этого мотора при подборе смазки останавливают свой выбор на 5W-30.

• В отдельных случаях также отмечено, что быстро выходит из строя каталитический нейтрализатор, появляются проблемы с работой лямбда-зондов. Также неисправности возникают с распределительными валами и механизмом изменения фаз газораспределения, выходят из строя датчики ЭСУД. Малейшие сбои в работе агрегата приводят к тому, что на приборной панели загорается «сheck» и мотор требует проведения диагностики.
• Различные версии FSI могут иметь как цепной привод ГРМ, так и ремень ГРМ. Учитывая то, что агрегат достаточно технологичный, обрыв ремня ГРМ в этом случае может привести к очень серьезным последствиям, то есть отделаться только заменой погнутых клапанов уже не получится.

Как работает MPI двигатель

В MPI моторе, как можно понять из расшифровки аббревиатуры, используется многоточечный одновременный впрыск. То есть, подача топлива происходит в один момент сразу из нескольких точек.

У каждого цилиндра в двигателе MPI имеется свой инжектор, а топливо подается через отдельный канал выпуска при помощи бензонасоса. Топливо поступает в выделенный впускной коллектор под давлением порядка 3 Атмосфер. В коллекторе происходит процесс создания топливовоздушной смеси, то есть смешивание с воздухом, после чего через впускной клапан образовавшаяся смесь под давлением уходит в цилинд.

Важно: Основное отличие MPI мотора от TSI в отсутствии у первого турбонаддува.

Если разбирать пошагово работу двигателя MPI, можно выделить 3 основных этапа:

• На первом происходит поступление через бензонасос топлива в инжектор из бака;
• На втором этапе топливо поступает в специальный канал после специальной команды инжектору от электронного блока управления;
• На заключительном этапе образовавшаяся топливовоздушная смесь направляется в камеру сгорания.

Стоит отметить, что по технологии MPI наиболее распространенными являются двигатели с объемом 1.4 литра на 80 л.с. и объемом 1.6 литра на 105 л.с., именно их можно встретить на автомобилях марки Skoda.

Обратите внимание: Поскольку в двигателя MPI предполагается опережение зажигания, педаль газа крайне чувствительная.

Что будет в будущем с двигателями MPI?

Скорее всего, моторы с атмосферными технологиями доживают свои последние годы. Вскоре их начнут заменять на даунсайзинговые и менее привлекательные для покупателя турбированные установки с более сложными характеристиками. Причина тому — довольно странные экологические законы. Евро-6 уже отсекает многие классические агрегаты из-за больших выбросов в атмосферу. Двигатель EA211 рассчитан на нормы Евро-5, он будет дотянут до Евро-6, но вот очередной стандарт через пару лет ему выдержать уже не удастся. Есть несколько важных факторов о таких моторах:

• слишком большой объем на малую мощность становится нерентабельным для покупателя и производителя, есть гораздо более компактные агрегаты с большим количеством лошадок;
• на двигателе 110 лошадок, но с объемом 0.9 литра выхлоп будет практически в 2 раза ниже, и это важный довод для большинства современных производителей в Европе и США;
• скандалы с экологическими нормами дизельных двигателей (дизельгейт в Америке) — это только начало, вскоре власти ведущих стран возьмутся и за другие агрегаты с повышенными выбросами;
• атмосферные технологии простые и служат достаточно долго без поломок, это нерентабельно для производителей, которые неплохо зарабатывают на запчастях к технологичным установкам;
• турбированные агрегаты — необходимость в современном мире техники, именно такие моторчики вскоре заполонят весь рынок и не дадут покупателю особого выбора.

Простые технологии остаются в прошлом. Сегодня на современном агрегате в гараже можно поменять разве что свечи, и для этого придется читать форума и искать подсказки у специалистов. Первый моторчик 1.6 MPI можно было обслуживать дома самостоятельно, сегодня же эти возможности производитель старается пресечь. Бизнес и деньги стали руководить миром, и это не может не сказаться на качестве выпускаемых технологий.

Предлагаем посмотреть тест-драйв автомобиля, на котором установлен именно такой тип силового агрегата на следующем видео:

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 слабоватый крутящий момент. 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 отзыв владельца о SKODA Yeti 1.6 MPI)

Но кстати, по заверениям разработчиков от всемирно известного концерна, этот движок мало что имеет общего со старым вариантом в 105 лошадок мощности. По своей сути он, скорее относится к семейству TSI, но в нем нет турбирования и непосредственного впрыска для бензина.