Avantages et inconvénients du moteur GDI à injection directe

Au début des années 2000, les premières voitures Mitsubishi avec des désignations GDI près des indices indiquant la cylindrée du moteur ont commencé à entrer en Russie.

Cette abréviation cache l'injection directe de carburant dans les cylindres du moteur - c'est cette société japonaise qui est devenue la première à lancer la production en série de groupes motopropulseurs dotés d'un tel système d'admission. Un tel moteur a reçu des critiques très mitigées. Par conséquent, avant d'acheter des voitures Mitsubishi, vous devez examiner attentivement les avantages et les inconvénients du moteur GDI.

Il sera également utile pour les acheteurs de voitures d'autres fabricants, car de tels moteurs sont installés sur des voitures de Volkswagen, GM, Toyota, Mercedes et d'autres marques.

Partie théorique

Un moteur à injection conventionnel, qui utilise un système de formation de mélange de collecteurs, suppose la fourniture d'une composition air-carburant prête à l'emploi aux cylindres. Ce mélange d'air et de carburant a lieu dans le collecteur d'admission, où sont installés les injecteurs à commande électronique. Si nous parlons du moteur GDI, la buse qu'il contient est directement dirigée dans la chambre de combustion. En conséquence, seul de l'air est fourni par les soupapes d'admission et le processus de formation du mélange a lieu directement dans les cylindres.

Naturellement, il est très difficile d'obtenir un mélange air-carburant homogène dans de telles conditions, c'est pourquoi le moteur GDI est contrôlé par une unité électronique complexe, qui utilise un logiciel conçu pour plusieurs cycles de fonctionnement différents. De plus, afin d'obtenir des paramètres de mélange idéaux, il est nécessaire d'utiliser des buses à vortex spéciales qui fournissent du carburant à l'intérieur sous la forme d'un brouillard finement dispersé.

Il convient de dire que les principaux avantages du moteur GDI sont obtenus grâce au fonctionnement sur un mélange ultra-pauvre, dans lequel la teneur en essence est réduite à 1:20 par rapport à l'air, tandis qu'avec l'injection distribuée, le rapport est maintenu à un niveau constant de 1:14. Cependant, même un moteur à injection directe ne peut pas fonctionner en permanence dans ce mode. Par conséquent, sous des charges dans son système d'admission, la formation normale du mélange est rétablie.

Pour cette raison, le moteur GDI doit être équipé d'un système d'alimentation en carburant à deux étages. C'est à toutes ces différences que sont associés les principaux inconvénients de la conception - voyons s'ils peuvent être dépassés par les avantages obtenus du passage à l'injection directe.

Côtés positifs

Comme mentionné ci-dessus, les principaux avantages du moteur GDI sont dus à la capacité de travailler sur un mélange très pauvre en l'absence de charges lourdes. L'avantage de réduire le rapport de 1:14 à 1:20 est une réduction significative de la consommation de carburant lors de la conduite en cycle mixte ou urbain. Des recherches menées par des spécialistes montrent que dans une ville congestionnée avec un fonctionnement prolongé du moteur à régime de ralenti constant, la consommation de carburant est immédiatement réduite de 20 à 25 %. Cependant, il n'est pas nécessaire de parler des mêmes résultats lors de la conduite rapide sur l'autoroute - le moteur GDI nécessitera autant de carburant que le groupe motopropulseur à injection multipoint.

Des avantages supplémentaires peuvent être obtenus à partir de la formation du mélange qui se produit directement dans la chambre de combustion. Les experts en moteurs automobiles peuvent dire que la combustion dans le cylindre est inégale - la plupart du carburant est enflammé à proximité immédiate du bouchon, tandis que les parties éloignées de la chambre sont recouvertes de manière inégale, ce qui entraîne la libération de résidus de carburant dans le tuyau d'échappement. . Volkswagen a d'abord proposé la technologie d'injection directe stratifiée de carburant, l'appelant FSI - plus tard, d'autres constructeurs automobiles ont adopté cette technique.

Dans une course d'admission normale, l'injecteur peut injecter jusqu'à cinq portions de carburant, qui forment un mélange inégal, en tenant compte de toutes les nuances du processus de combustion. Grâce à cela, les moteurs FSI et les unités GDI modernes ont une consommation de carburant plus faible, des émissions d'échappement plus faibles et une meilleure stabilité à basse vitesse.

Ce changement dans la formation du mélange vous permet d'obtenir un autre effet positif, dont l'essence est d'augmenter la puissance et la poussée d'environ 10 à 15 %. De plus, le moteur GDI offre les avantages d'une réduction des dépôts de carbone. En conséquence, la durée de vie de nombreux composants est augmentée et l'huile conserve la plupart de ses propriétés jusqu'au moment du remplacement. Les avantages sont également de réduire la probabilité de panne du moteur en raison de l'obstruction des canaux d'huile avec des produits de combustion de carburant. Cependant, aucune conception complexe ne peut se passer de ses inconvénients - y compris le moteur à injection directe.

Principaux inconvénients

Les inconvénients des moteurs à injection directe sont liés à l'utilisation d'un système d'admission plus complexe, qui comprend également une pompe à carburant haute pression, similaire à celle d'un groupe motopropulseur diesel. L'utilisation de telles unités conduit au fait que le moteur GDI devient sensible à la qualité du carburant. Cela s'applique non seulement à la teneur en particules solides, mais aussi à la présence de soufre, de fer, de phosphore et de nombreux autres minéraux dans le carburant. Les inconvénients se manifestent par des pannes fréquentes du moteur lors du ravitaillement en carburant de mauvaise qualité.

De plus, les problèmes des moteurs à injection directe sont liés au fait qu'ils utilisent des solutions technologiques très spécifiques, qui ne sont encore familières qu'à quelques spécialistes des centres de service. Pour cette raison, la réparation d'un moteur GDI n'est pas aussi simple qu'une unité d'injection multipoint conventionnelle. Les inconvénients de ces moteurs peuvent être liés au système d'alimentation en carburant à deux étages évoqué dans la partie théorique. Presque chaque fabricant a ses propres pannes spécifiques :

• Les moteurs à injection directe Toyota et Lexus souffrent d'une défaillance des soupapes d'une pompe à arbre à cames à deux étages. En conséquence, l'essence pénètre dans le carter, ce qui entraîne ses pannes irréparables en 1 à 2 jours;
• Les moteurs Mitsubishi sont équipés de deux pompes différentes - basse et haute pression. La deuxième unité est assez souvent obstruée par des particules solides contenues dans du carburant de mauvaise qualité. En conséquence, le moteur peut fonctionner parfaitement au ralenti et à basse vitesse, mais caler lorsque vous appuyez sur la pédale d'accélérateur ;
• Les moteurs Cadillac utilisent des injecteurs piézo-électriques spécialement pulvérisés. Le fonctionnement à long terme sur du carburant à haute teneur en soufre les dégrade, ce qui nécessite des réparations coûtant 1 500 à 2 000 $.

Les inconvénients peuvent également être la faible prévalence de pièces de rechange pour de tels moteurs - très souvent, elles doivent être attendues dans les 2-3 semaines, ce qui entraîne de longs temps d'arrêt de la voiture. Par conséquent, lors de l'achat d'une voiture à injection directe de carburant, vous devez réfléchir sérieusement aux problèmes de sa réparation, ainsi qu'à la nécessité de faire le plein de carburant de haute qualité dans les stations-service de marque.

Faut-il acheter ?

Bien sûr, les moteurs à injection directe ont une puissance et une poussée plus élevées, et sont également capables de fournir une économie de carburant. Cependant, ils présentent des inconvénients importants liés aux exigences de fiabilité et de qualité du carburant. Par conséquent, leur fonctionnement dans des conditions russes peut entraîner des réparations fréquentes et coûteuses.Mais récemment, des voitures sont apparues à la vente et ont subi une adaptation particulière.

Ils peuvent être alimentés avec de l'essence ordinaire vendue dans les stations-service russes sans menacer de coûts matériels élevés. Leurs avantages ne sont pas si importants, mais même les moteurs adaptés à injection directe peuvent économiser beaucoup de carburant, tout en obtenant de meilleurs paramètres dynamiques.