نگاهی به مزایا و نحوه عملکرد موتورهای توربو GDi

9 تیر 1403

نویسنده

تکامل پیشرانه های بنزینی از گذشته تا کنون موجب شده تا پیشرانه های امروزی بسیار کم مصرف تر، پر بازده تر و دارای آلایندگی کمتری نسبت به پیشرانه های قدیمی باشند. در این سیر تکامل، خودروهای کاربراتوری تبدیل به نیمه انژکتور و سپس تمام انژکتوری با سیستم سوخت رسانی MPi یا همان پاشش چند نقطه ای شدند. این سیستم نیز چند سالی است که به مرور در حال جایگزین شدن با نوع جدیدتری از سوخت رسانی است؛ GDi یا همان پاشش مستقیم سوخت!

در همین حال، موتورهای تنفس طبیعی حجیم نیز کم کم جای خود را به موتورهای کم حجم تر دادند. اما افت توان ناشی از کاهش حجم و تعداد سیلندر با روش های دیگری جبران شد؛ مواردی نظیر افزایش تراکم موتور و سیستم های پرخوران سوپرشارژر و توربوشارژر.

در حال حاضر، یک موتور 1.5 لیتری تنفس طبیعی کمترین میزان توان تولیدی را دارد. اگر به این پیشرانه یک سیستم سوپرشارژر اضافه شود، توان آن تاحد قابل توجهی افزایش خواهد یافت. جایگزین کردن این سوپرشارژر با یک سیستم توربوشارژر توان موتور را حتی بیشتر از قبل خواهد کرد که علت آن، حذف افت توان سوپرشارژر به علت گرفتن نیرو از میل لنگ است. در همین حال، جایگزین کردن سیستم سوخت رسانی MPi با GDi نیز بازدهی این پیشرانه فرضی را به حداکثر میزان ممکن می رساند.

یعنی به زبان ساده تر، ترکیب توربو شارژر به همراه سیستم پاشش مستقیم، بالاترین حد از تکنولوژی کنونی در زمینه موتورهای بنزینی درون سوز در سطح دنیا است.

اما در عمل این سیستم ها چه تاثیری روی بازدهی پیشرانه می گذارند؟

برای درک بهتر این موضوع، سه پیشرانه با حجم یکسان را در میان خودروهای چینی محبوب بازار بررسی می کنیم:

MVM X22 با موتور 1.5 لیتری تنفس طبیعی؛ توان تولیدی 105 اسب بخار و گشتاور 135 نیوتن متر
فونیکس آریزو 6 پرو با موتور 1.5 لیتری توربو؛ توان تولیدی 147 اسب بخار و گشتاور 220 نیوتن متر
لاماری ایما با موتور 1.5 لیتری توربو GDi؛ توان تولیدی 195 اسب بخار و گشتاور 285 نیوتن متر

همانطور که مشاهده می کنید، پیشرانه 1.5 لیتری توربو حدودا 40 درصد توان بیشتری از 1.5 لیتری اتمسفریک دارد. پیشرانه 1.5 لیتری توربو GDi لاماری نیز حدود 32 درصد توان بیشتری از 1.5 توربو MPi آریزو 6 پرو تولید می کند.

اما نکته جالب تر در این خصوص مرتبط با مصرف سوخت این خودروها است. براساس اطلاعات کاتالوگی، هر سه این خودروها مصرف سوخت ترکیبی کمتر از 7 لیتر و بیشتر از 6 لیتر در هر 100 کیلومتر پیمایش سیکل ترکیبی دارند. افزایش توان تولیدی بدون افزایش مصرف سوخت!

قبلا مقاله ای مفصل درخصوص نحوه عملکرد سیستم توربوشارژر نوشته بودیم. اما سیستم GDi چیست و چگونه کار می کند؟

نحوه عملکرد سیستم سوخت رسانی GDi

در سیستم های MPi معمولی، انژکتورها روی منیفولد هوا قرار گرفته و با پاشش سوخت در مسیرهوا، مخلوط هوا و سوخت را باهم وارد محفظه سیلندر می کنند.

اما در یک سیستم انژکتوری با پاشش مستقیم یا همان GDi، دهانه انژکتور مستقیما وارد محفظه احتراق سیلندر می شود. در این حالت، سوخت به طور مستقیم به داخل محفظه سیلندر پاشیده شده و در آنجا با هوا مخلوط می شود. طبیعی است که این سیستم احتیاج به ریل سوختی متفاوت و سیستم سوخت رسانی و انژکتورهایی با فشار بالاتر دارد.