Двигатели Hyundai: горячие сердца корейской «Современности. Как работает система распределенного впрыска топлива MPI Чем отличается двигатель tsi от mpi

Насколько Multi Point Injection отвечает современности

Ряд автопроизводителей Европы, Азии считают, что такой тип не имеет будущего, так как стремительное развитие технологий быстро оставит позади «новинку». Отчасти это правда. Активно развивает и поддерживает MPI только концерн Фольксваген и его структурные подразделения, в том числе и Škoda. Визитная карточка: двигателя с объёмами 1.3, 1.4 и 1.6 л.

Главная особенность силового агрегата в отсутствии какого-либо турбированного нагнетателя. Конструкция проста и интуитивно понятна:

• бензиновый насос, подающий горючую смесь во впускной коллектор под высоким давлением. Рабочий показатель три атмосферы;
• посредством впускного клапана форсунки топливо поступает внутрь цилиндра, где происходит воспламенение, отвод отработанных газов.

Multi Point Injection оснащен контуром водяного охлаждения горючей смеси. Звучит непривычно, это трудно представить, но система успешно работает. Наличие нестандартной конструкции объяснимо тем, что над головкой блока цилиндров повышенная температура, а топливо поступает под низким давлением. Последствия негативные, риск закипания, образования газовоздушной пробки. Без стороннего охладителя работа силового агрегата невозможна.

Преимущества MPI

• простота конструкции. Очевидно, что такие двигатели проще силовых агрегатов, оснащенных TSI с турбированными нагнетателями, но никак не карбюраторного типа. Ряд ремонтов владельцы проводят самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов СТО. Явная экономия на ежемесячном обслуживании;
• лояльное отношение системы к качеству горючего. Применительно к странам СНГ, где топливо не всегда «хорошее», этот вариант приемлем. Силовой агрегат вполне комфортно работает на бензине марки АИ-92;
• средний срок эксплуатации до капитального ремонта составляет 300 000 км. Такие цифры приводит изготовитель. На практике ресурс меньше на 50 000 км. Мало кто принимает во внимание фактор своевременной замены моторного масла, очистительных элементов, заправки качественным топливом;
• минимальные риски, связанные с перегревом;
• возможность механической регулировки угла опережения зажигания;
• конструкция предусматривает наличие резиновых опор над двигателем. Это позволяет гасить колебания, вибрации в процессе работы.

Недостатки MPI

• повышенный расход горючего. Фактор достаточно спорный, по-разному можно его интерпретировать. В сравнении с он увеличен на 7%. Многих потенциальных покупателей это отпугивает, отталкивает;
• невысокий показатель крутящего момента, и как следствие средний коэффициент мощности. Топливная смесь смешивается непосредственно во впускных каналах, а не в цилиндрах. Это нетипично для большинства конструкций, вызывает недопонимание у конструкторов TSI.

Автомобили с предустановленным MPI не считаются резвыми, быстрыми, активными. Скорее средний уровень для ценителей неспешного драйва, семейного отдыха.

Статистика продаж по СНГ и РФ, в том числе, показывает, что для владельцев приоритетным остается все же показатель мощности, нежели практичности.

Характерные признаки неисправности MPI

• снижение мощности в процессе езды;
• повышенный расход горючего;
• на центральной приборной панели сигнализирует индикатор о наличии неисправности «Check Engine»;
• из выхлопной трубы выходит выхлоп синего, белого или черного цвета. Одновременно это указывает на неисправный инжектор и топливную аппаратуру;
• нестабильная работа на холостых оборотах;
• трудный запуск на «холодную»;
• повышенный рабочий звук, вибрации.

Частые причины поломок

• нарушение, игнорирование сроков проведения технического осмотра;
• стороннее техническое (механическое) повреждение, аварии, столкновения, удары;
• установка неоригинальных деталей, комплектующих, расходных материалов;
• заправка некачественным топливом с высоким содержанием химических примесей;
• нарушение правил использования машины, силового агрегата;
• несоответствие температурных режимов, индексов вязкости масла;
• систематические нагрузки сверх нормы.

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.

Отличие TSI и MPI

(двойной наддув с послойным впрыском) – так расшифровывается аббревиатура TSI. Такую интерпретацию подали инженеры компании Volkswagen на начальном этапе. После, переименовали в Turbo Stratified Injection. Теперь аббревиатуру используют многие концерны, лишь с добавлением нескольких букв для отличия.

Отличия между двумя типами:

1. TSI обладает штатной системой надува. В моторе одновременно может быть два нагнетателя: турбированный компрессор и механический тип;
2. в MPI отсутствуют нагнетатели, конструкцией они не предусмотрены. Если речь заходит об MPI, подразумевают силовые агрегаты атмосферного типа;
3. TSI выдвигает ряд требований к моторному маслу, коэффициенту вязкости, периодичности замены;
4. в TSI топливо впрыскивается непосредственно в полость цилиндра. Для этого изготавливается специальной формы головка, поршни, топливный форсунки;
5. в MPI горючее поступает изначально во впускной коллектор, после чего в цилиндр в момент открытия клапанов. Для такой конструкции наличие бензинового насоса вовсе не обязательно, так как штатного давления достаточно для подачи топлива.

При возникновении поломок ремонт MPI обойдется в разы дешевле TSI. Этот фактор обладает весомой силой, для многих потенциальных владельцев он основополагающий.

MPI-двигатель — означает инжекторный двигатель, в котором использована многоточечная система впрыска топлива. Она и дала название этому силовому агрегату — Multi Point Injection. Другими словами, на каждый приходится свой инжектор (форсунка). Эта схема была разработана и воплощена концерном Volkswagen. Исторически для автомобилестроителей из Вольфсбурга система MPI была первой инжекторной системой впрыска топлива. Сейчас подобный тип агрегата уже не соответствует современным экономическим и экологическим требованиям, предъявляемым к автомобильным двигателям. До недавнего времени можно было говорить, что этот тип двигателя снят с производства и последней моделью автомобиля концерна, где он использовался, была второй серии. Но неожиданно произошло возрождение MPI-двигателя, и он вновь стал востребован! Сохраним интригу и расскажем об этом в конце статьи. А сейчас скажем, что наиболее яркими представителями этого семейства двигателей последних лет явились силовые агрегаты 1,4 (80 л. с.) и 1,6 литра (105 л. с.).

Особенность MPI-двигателя в многоточечной системе впрыска

Новый «атмосферник» 1.6 MPI как альтернатива TSI: тест-драйв и «разборка»

У нас есть хорошие новости для тех, кто хочет купить новые Octavia, Yeti или Golf, но боится моторов TSI. В этом году из «кузницы» VAG вышел новый бензиновый атмосферный двигатель 1.6 CWVA. Skoda Octavia и Volkswagen Golf в Беларуси с ним можно купить уже сегодня. Кстати, по весьма разумной цене. Но что новый 1.6 MPI собой представляет и как «едет»? В этом разбирался Юрий Гладчук.

Буквенное обозначение новинки — CWVA. Устанавливается (и будет устанавливаться) на некоторые модели VAG для всех рынков, кроме европейских стран. Белорусам с этим мотором сейчас доступны Octavia и Golf. В следующем году появится еще и Skoda Yeti.

Новый двигатель нельзя путать с «полоседановским» 1.6 MPI (СFNA). Утверждение, что он сделан на основе некогда прославившегося своей надежностью BSE, тоже неверное. Это абсолютно разные силовые агрегаты.

EA211 вместо EA111

Для начала разберемся в линейках двигателей VAG.

Новые моторы серии EA211 (в нее входит CWVA) пришли на замену EA111. Последние выпускаются с 2005 года, в серию включены как атмосферные моторы, так и турбонаддувные. У нас наибольшее распространение из них получили 1.2 и 1.4 TSI. Недавно мы о них писали — при условии грамотного обслуживания бояться этих моторов не стоит. Главное внимание следует уделять цепному приводу ГРМ. А что же новые двигатели?

В 2013 году на замену EA111 пришла новая фольксвагеновская серия бензиновых малолитражек EA211. В гамме моторов VAG есть более объемные 1.8 и 2.0 TSI — они также обновились и являются представителями третьего поколения серии EA888. В линейку EA211 входят моторы TSI (турбированные бензиновые двигатели с системой непосредственного впрыска топлива), TGI (турбомоторы с непосредственным впрыском для работы как на бензиновом, так и на газовом топливе) и MPI (атмосферные бензиновые моторы с системой впрыска во впускной коллектор). Рабочий объем силовых агрегатов — 1,0, 1,2, 1,4 и 1,6 л, мощность — от 60 до 150 л.с.

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 , 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 силовой установки MPI

Для начала необходимо объяснить несведущим читателям, что аббревиатура MPI обозначает двигатель внутреннего сгорания, каждому цилиндру которого соответствует отдельный инжектор. Гораздо чаще встречается название MPI DOHC. Здесь вторая часть наименования указывает на два распределительных вала с четырьмя клапанами.

Принцип действия основных механизмов, заставляющих функционировать двигатель MPI, достаточно прост. Тем не менее, он заслуживает отдельного рассмотрения.

Горючее поставляется одновременно из нескольких точек. Как упоминалось ранее, каждому цилиндру соответствует отдельный инжектор, а особый канал выпуска предназначается для подачи топлива. Многоточечное снабжение горючим характерно также и для мотора TSI, однако он отличается наличием наддува, который в рассматриваемом двигателе отсутствует.

Особый впускной коллектор является промежуточным звеном, куда под давлением в три атмосферы специальной помпой поставляется топливо. В нем происходит образование смеси бензина с воздухом, после чего через впускной клапан она попадает в цилиндры. Весь процесс осуществляется при повышенном давлении.

Кратко работу двигателя можно описать тремя этапами:

1. Вначале топливо из бензобака помпой доставляется в инжектор;
2. После получения определенного сигнала с электронного блока управления инжектор направляет горючее в специальный канал;
3. По этому направлению топливная смесь доставляется в камеру сгорания.

Некоторая схожесть принципа действия с карбюраторным агрегатом нивелируется наличием жидкостной системы охлаждения. Такая необходимость объясняется чрезмерным перегревом пространства у головки цилиндров.

Сильное повышение температуры способно вызвать закипание горючего, находящегося там под низким давлением. Выделяющиеся при этом газы могут образовать нежелательные газовоздушные пробки.

Очередным отличительным признаком двигателя MPI является наличие специфического механизма контроля гидропривода, состоящего из муфты, снабженной пресс-масленкой, и особой системы, устанавливающей определенные границы для дифферентов.

Она обычно представляется резиновыми опорами, отличительной чертой которых является способность самостоятельно приноравливаться к режиму функционирования силового агрегата. Их основным предназначением считается снижение шума и вибраций при эксплуатации двигателя.

В конструкцию мотора с индексом MPI также входят восемь клапанов, расположенные попарно на каждом из четырех цилиндров. Немаловажной деталью такого двигателя является распределительный вал, считающийся существенной частью системы.

Достоинства и недостатки MPI-двигателей

Преимущества

Вначале о достоинствах, причём настолько весомых, что и сейчас многие с удовольствием эксплуатируют автомобили с такими моторами. Особенно в нашей стране, где требования к экологичности не такие жёсткие, как в Европе (чему яркий пример наличие нещадно чадящих «копеек» и прочей отечественной и зарубежной предантикварной движимости). Да и стоимость топлива всё же не так кусает, как у европейцев.

1. Простота конструкции. Конечно, это не карбюратор, но и не TSI с его насосом высокого давления и турбокомпрессором. А простота конструкции автоматически означает доступность по цене самого агрегата и его возможного ремонта.
2. Более низкие требования к . MPI-двигатель вполне себя хорошо чувствует и на 92 бензине. А попробуйте залить его, например, в современный Volkswagen Passat. Такая некоторая всеядность, кстати, несколько нивелирует один из недостатков таких моторов (о них чуть ниже) — более низкую экономичность.
3. Меньшая склонность к перегреву.

MPI-двигатели не имеют особых требований к качеству топлива

Ещё одним достоинством, правда, напрямую не связанным с

рассматриваемой схемой инжекторного силового агрегата, является наличие резиновых опор под двигателем. Это существенно позволяет снизить шум и вибрацию при движении.

Недостатки

1. Меньшая экономичность. Ничего не поделаешь. Многоточечный впрыск — это, конечно, хорошо, но наддув совместно с непосредственным впрыском топлива в цилиндр (как TSI системах) лучше.
2. Слабоватый крутящий момент и недостаток мощности. Всё же возможности схемы, предусматривающей соединение воздуха с бензином в коллекторе, а не в цилиндре, несколько ограничены. Так что для любителей драйва и гонок на светофорах MPI-двигатель не подойдёт. Слишком вял.

И всё же, если суммировать достоинства и недостатки, то итоговый результат делает эти силовые агрегаты вполне ещё конкурентоспособными, особенно для наших отечественных реалий. Неслучайно для российской немцы отказались от турбированного 1,2-литрового движка TSI, предпочтя ему проверенную и неприхотливую 1,6-литровую MPI-лошадку.

В российской версии Skoda Yeti установлен MPI-двигатель

Теперь, мы думаем, будет понятно, что это такое MPI-двигатель. Если возникли вопросы по этой статье, спрашивайте. Обязательно ответим.

Система распределенного (многоточечного) впрыска топлива MPI используется только на бензиновых двигателях и является наиболее популярной в мире. В данной системе каждый цилиндр оснащается индивидуальной форсункой, которая впрыскивает топливо непосредственно перед впускным клапаном. Многоточечный впрыск идеально соответствует высоким экологическим стандартам, а также требованиям, предъявляемым к смесеобразованию в современных двигателях.

Плюсы и преимущества MPI

Соотечественники, кому уже посчастливилось поближе познакомиться с MPI двигателями, перед тем как пересесть на автомобиль с иным двигателем, наверняка хорошенько подумают, смогут ли они получить набор тех достоинств, благодаря которым силовые установки с многоточечным впрыском завоевали всемирное признание:

• Простое устройство
  . Нельзя сказать, что оно проще, чем у карбюраторных моделей, но в сравнении с двигателями TSI, оснащенными ТНВД и турбокомпрессорами, превосходство очевидно, что выражается в стоимости автомобиля, не столь значительных расходах на эксплуатацию и возможности осуществлять многие виды ремонта самостоятельно.
• Умеренные запросы к качеству ГСМ.
  Для России это особенно важно, так как гарантировать наличие бензина и масел высокого качества всегда и везде нельзя. MPI двигатели достаточно неприхотливы и неплохо себя чувствуют при использовании низкооктановых бензинов не ниже 92-го.
• Надежность.
  По мнению разработчиков минимальный пробег без поломок для авто с MPI составляет не менее 300 тыс. км, но только при условии, что масло и фильтры будут заменяться вовремя.
• Малая вероятность перегрева.
• Регулировка угла опережения зажигания.
• Наличие системы опор двигателя.
  Она основана на использовании резиновых опор. И хотя напрямую с устройством двигателя это не связано, на его «здоровье» и комфорте владельца это все-таки сказывается, так как опоры эффективно гасят шумы и вибрации, возникающие во время движения. Интересен факт, что подстройка опор под работу мотора осуществляется автоматически.

Основной принцип работы системы MPI

Обозначение MPI расшифровывается как Multi-point injection, что означает «многоточечный впрыск». Наиболее часто такая маркировка встречается на европейских автомобилях.

Конструкция системы многоточечного впрыска

Она состоит из следующих элементов:

• дроссельная заслонка;
• распределительная магистраль или топливная рампа;
• (инжекторы);
• датчик массового расхода воздуха или датчик давления и температуры воздуха;
• регулятор давления топлива.

Схема распределенного впрыска
В такой системе питания воздух из атмосферы проходит через воздушный фильтр, и затем через дроссельную заслонку попадает во впускной коллектор. Далее он распределяется по каналам цилиндров.

В свою очередь, топливо подается при помощи насоса через и рампу к форсункам. Последние расположены вблизи впускных клапанов цилиндров, что снижает потери топлива и вероятность его оседания во впускном коллекторе. Работу форсунок контролирует ЭБУ двигателя. Количество топлива, которое должно поступить через форсунки, блок управления рассчитывает на основе информации о режимах, нагрузке и оборотах двигателя, а также на основе информации о количестве поступившего в систему воздуха, полученной от целого комплекса датчиков (температуры, давления). В соответствии с расчетами, ЭБУ подает импульсные сигналы на электромагнитные форсунки, приводя их в работу.

Помимо управления режимами работы инжекторов, блок управления проводит регулярную диагностику состояния системы впрыска и при обнаружении неисправностей выдает соответствующий сигнал об ошибке на приборной панели («Check Engine»).

Режимы работы MPI

В зависимости от режима работы форсунок различают несколько видов системы:

• Одновременный впрыск. В такой системе все инжекторы открываются одновременно, подавая топливо в каждый цилиндр. Такая схема представляет собой усовершенствованный моновпрыск, поскольку ЭБУ управляет процессом открытия и закрытия всех форсунок как открытием одной. С другой стороны, объем подаваемого топлива для каждого отдельного цилиндра может быть разным.
• Попарный впрыск. Открытие электромагнитных форсунок происходит парами, но при этом одна работает на такте впуска, а вторая в момент . В настоящее время такая схема применяется только на этапе запуска мотора или в аварийной режиме.
• Индивидуальный впрыск. Это наиболее часто используемая схема, при которой каждая форсунка срабатывает по отдельности на такте впуска. Для обеспечения их работы в системе предусмотрен датчик фаз газораспределения. Он устанавливается на распределительном валу и определяет время срабатывания каждой форсунки в зависимости от положения вала. Впрыск топлива в каждый цилиндр происходит один раз за один рабочий цикл двигателя. Классическая последовательность работы форсунок: 1-3-4-2.

Сообщения MPI

Сообщения MPI состоят из двух основных частей: отправляемые/получаемые данные, и сопроводительная информация (записи на конверте /оболочке/), которая помогает отправить данные по определенному маршруту. Обычно существуют три вызываемых параметра в вызовах передачи сообщений MPI, которые описывают данные и три других параметра, которые определяют маршрут:

Сообщение = данные (3 параметра) + оболочка (3 параметра)

Каждый параметр в данных и оболочке (конверте) будет обсужден более детально ниже, включая информацию о том, когда эти параметры следует координировать между отправителем и получателем.

3.1 Данные

Буфер
в вызовах MPI есть место в компьютерной памяти, из которого сообщения должны быть посланы или где они накапливаются. В этом смысле буфер — это просто память, которую компилятор выделил для переменной (часто массива) в вашей программе. Следующие три параметра вызова MPI необходимы, чтобы определить буфер:

Старт буфера

Адрес, где данные начинаются. Например, начало массива в вашей программе.

число

Число элементов (пунктов) данных в сообщении. Заметим, что это элементы, а не байты. Это делается для переносимости кода, ибо нет необходимости беспокоиться о различных представлениях типов данных на различных компьютерах. Реализация матобеспечения MPI определяет число байт автоматически. Число, определенное при получении должно быть больше чем или равно числу, определенному при отправке. Если посылается больше данных, чем имеется в хранилище принимающего буфера, то произойдет ошибка.

Тип данных

Тип данных, которые будут передаваться — с плавающей точкой, например. Этот тип данных должен быть тем же самым для вызовов отправки и получения. Исключением из этого правила является тип данных MPI_PACKED, который является одним из способов обработки сообщений со смешанным типом данных (предпочтительным методом является метод с производными типами данных). Проверка типов не нужна в этом случае. Типы данных уже определенные для вас называются «основными типами данных» и перечислены ниже

основные типы данных MPI для C

Типы данных MPI	Типы данных C
MPI_CHAR	signed char
MPI_SHORT	signed short int
MPI_INT	signed int
MPI_LONG	signed long int
MPI_UNSIGNED_CHAR	unsigned char
MPI_UNSIGNED_SHORT	unsigned short int
MPI_UNSIGNED	unsigned int
MPI_UNSIGNED_LONG	unsigned long int
MPI_FLOAT	float
MPI_DOUBLE	double
MPI_LONG_DOUBLE	long double
MPI_BYTE
MPI_PACKED

Производные типы данных

Могут быть также определены дополнительные типы данных, названные производными типами данных

. Вы можете определить тип данных для несмежных данных или для последовательности смешанных основных типов данных. Это может сделать программирование легче и часто обеспечивает более быстрое выполнение кода. Производные типы данных находятся вне сферы этого введения, но охвачены в модуле Производные типы данных.

Некоторые производные типы данных:

• Contiguous
• Vector
• Hvector
• Indexed
• Hindexed
• Struct

3.2 Оболочка (конверт)

Напомним, что сообщение состоит из данных и оболочки (конверта) сообщения. Оболочка дает информацию о том как связаны отправления с получениями. Три параметра используются для определения оболочки (конверта) сообщения:

Назначение или источник

Этот аргумент устанавливается к рангу в комммуникаторе (см ниже). Ранг меняется от 0 до (size-1), где size — это число процессов в коммуникаторе. Назначение определяется отправкой и используется, чтобы определить маршрут сообщения к соответствующему процессу. Источник определяется получением. Только сообщения идущие от этого источника могут быть приняты при вызове получения, но получение может установить источник в MPI_ANY_SOURCE, чтобы указать, что любой источник приемлем.

Тег

Тег (ярлык, метка) — произвольное число, которое помогает различать сообщения. Теги, опреляемые отправителем и получателем, должны совпадать, но получатель может определить его как MPI_ANY_TAG, чтобы показать, что любой тег приемлем.

Коммуникатор

Коммуникатор, определенный при отправке должен равняться коммуникатору, определенному при получении. Коммуникаторы будут обсуждаться более глубоко чуть позже в этом же модуле. Сейчас будет достаточно знать, что коммуникатор определяет коммуникационную «вселенную», и то, что процессы могут принадлежать к более чем одному коммуникатору. В этом модуле мы будем иметь дело только с предопределенным коммуникатором MPI_COMM_WORLD, который включает все процессы приложения.

Аналогия

Чтобы легче понять параметры окружения сообщения, рассмотрим аналогию с агентством выпускающим иски (плат╦жные требования — квитанции) по нескольким потребностям. Посылая иск, агентство должно указать:

1. Лицо, получающее иск (более определенно, его идентификационный номер ИН). Это — назначение.
2. Какой месяц охватывает этот иск. Так как лицо получит двенадцать исков в год, ему необходимо знать за какой месяц приходит этот иск. Это — тег (ярлык, метка).
3. На какую потребность выпускается иск. Лицу надо знать иск ли это за электоичество или за телефон. Это — коммуникатор.

Отличия системы MPI

Многие путают MPI с распределенным впрыском в целом, куда также входит система непосредственного впрыска (FSI, DISI, TSI), при которой подача топлива осуществляется напрямую в каждый цилиндр. Это важное различие, поскольку Multi-point injection предполагает образование топливовоздушной смеси в каналах впускного коллектора перед впускными клапанами.

Помимо этого, двигатели с многоточечным распределенным впрыском являются атмосферными, без использования наддува. А это означает, что такие двигатели имеют менее жесткие требования к качеству топлива.

Преимущества и недостатки многоточечного впрыска

Топливная рампа системы распределительного впрыска
Главными достоинствами системы распределенного (многоточечного) впрыска является более экономичный расход топлива и соответствие требованиям экологических стандартов в сравнении с моновпрыском или карбюратором. С другой стороны, двигатель MPI менее мощный, нежели моторы с непосредственной подачей топлива в цилиндры двигателя. При этом, в сравнении с системами с непосредственным впрыском, отличается менее затратным обслуживанием.

К недостаткам распределенного впрыска можно отнести сложность изготовления, и, как следствие, высокую стоимость. Это также относится к ремонту электронной системы и инжекторов. Для обслуживания и диагностики необходимо специализированное оборудование и высококвалифицированные специалисты.

Для отечественных условий системы многоточечного распределенного впрыска считаются наиболее оптимальными по соотношению стоимости и удобства обслуживания, а также по уровню получаемой мощности и комфорту эксплуатации.

Немногие владельцы автомобилей знают, что это такое — MPI-двигатель. Расшифровывается эта аббревиатура как Multi-Point-Injection, а сам мотор представляет собой конструкцию с многоточечной системой впрыскивания топлива. Если обобщить данные, то особенность такого мотора заключается в том, что каждый цилиндр силовой установки получает свою собственную инжектор-форсунку. Эта технология была придумана и реализована

Подведение итогов

На уход двигателей с мирового рынка с системой MPI значительно влияют все выше перечисленные показатели. В наши дни множество автолюбителей предпочитают более мощные современные автомобили, темп которых неуклонно растет.

Нужда в укомплектованности машин более сильными агрегатами значительно занижает коэффициент востребованности двигателей Multi Point Injection. По сравнению с ними данный мотор является слабоватым. Но совсем списывать со счетов мотор MPI еще рановато, поскольку разработчики Skoda Yeti пытаются его использовать в полной мере на российских дорогах.

Двигатели MPI постепенно уходят в прошлое, поэтому все реже встретишь автолюбителя, который понимает, о чем идет речь, когда называют эту аббревиатуру. Знают о ней те, кто поменял много машин или интересуется автомобилями в принципе.

Придя на смену карбюраторным движкам, став очередной ступенью в развитии автомобилестроения, этот тип мотора теперь уступает место передовым разработкам. Сегодня многие заранее задумываются, какой двигатель должен стоять на личном автомобиле: TSI, FSI или MPI. Хотя до сих пор многие специалисты считают последний самым практичным, надежным и безотказным в семействе инжекторных двигателей.

FSI считается более современной разработкой, следующей ступенью после MPI. Двигатель BSE появился в 2005 году и знаменит тем, что хорошо переносит низкое качество отечественного топлива.

Знаете ли вы?
Аббревиатура MPI происходит от термина Multi Point Injection, что означает многоточечный впрыск топлива. Мотор активно использовался на концерне Volkswagen. Постепенно его внедрили на дочернем предприятии Skoda. Там же и были в последний раз установлены моторы — на моделях Yeti и Octavia.
Следует еще объяснить, что такое MPI и TSI. Если первый термин подразумевает двигатель внутреннего сгорания, у которого каждый цилиндр имеет свой инжектор, то TSI имеет различные трактовки.

Так, изначально под аббревиатурой подразумевался двойной наддув и послойный впрыск: Twincharged Stratified Injection. Но в последнее время все чаще стала использоваться аббревиатура TFSI, в которой дополнительная буква F означает Fuel — топливо.

Часто можно встретить еще одно сокращенное наименование двигателя — MPI DOHC, что это означает понять несложно, если знать, что термином DOHC отмечают двигатели, у которых в головке цилиндров находится по 2 распределительных вала и по 4 клапана.

Где реализовано?

Теперь вы немного понимаете, что это такое двигатель MPI. Впервые подобная технология была успешно внедрена в модель «Поло». Позже «Гольф» и «Джетта» также получили такие двигатели.

Отметим, что из моторного ряда такие двигатели являются устаревшими. Тем не менее они практичные и безотказные. Многие специалисты утверждают, что сегодня подобные силовые установки не отвечают современным стандартам экономичности и экологии. К тому же совсем недавно можно было бы сказать, что производитель прекратил производство подобных моторов. Последний автомобиль, который получил двигатель MPI — «Шкода Октавия» второй серии.

Однако недавно технологию возродили, она стала востребованной. Осенью 2020 года на калужском заводе концерн запустил производственную линию данных двигателей, где начали выпускать моторы серии EA211.

Особенности

О том, какими особенностями они обладают, уже написано выше. Это моторы с системой многоточечной подачи бензина. Однако знающие люди могут сказать, что в TSI-двигателях также используется система многоточечной подачи топлива. Поэтому в данном случае уместно говорить про другие отличительные особенности — в MPI-двигателях «Шкода» и «Фольксваген» отсутствует наддув. Это значит, что здесь нет турбокомпрессоров, которые нагнетали бы смесь топлива в цилиндры мотора. Здесь используется самый обыкновенный бензонасос, который качает бензин из бака в коллектор пуска, создавая при этом давление величиной всего 3 атмосферы. В коллекторе топливо смешивается с воздухом и через клапан впуска затягивается в камеру сгорания. Собственно, система очень похожа на принцип работы карбюратора, и никакого прямого впрыскивания топлива в цилиндры здесь нет (как в FSI, TSI и GDi-двигателях).

Теперь вы получили большее представление о том, что это такое MPI-двигатели. Уместно ответить и вторую особенность — наличие водяной системы охлаждения. Благодаря ней топливо охлаждается. Это необходимо в силу повышенного температурного режима у цилиндровой головки. Так как там температура высокая, а топливо подается под низким давлением, есть вероятность того, что топливная смесь может закипеть, что приведет к образованию газовых воздушных пробок.

Достоинства

Моторы MPI могут похвастаться неприхотливостью к используемому топливу и эффективно работают на 92-ом бензине. Также и конструкция такого двигателя является очень прочной, и его пробег без какого-либо вмешательства и ремонта в среднем составляет 300 тысяч километров. Конечно, в срок необходимо менять фильтры и масло. 1.6 MPI (и других моделей автомобилей) отличается простотой конструкции, и в случае какой-либо поломки его можно недорого отремонтировать на СТО. В данном случае конструктивная особенность таких моторов выгодно отличается от более сложных TSI-двигателей с насосами повышенного давления и турбокомпрессорами. Также MPI-моторы меньше перегреваются.

Последний более-менее уместный плюс — опоры из резины, расположенные под двигателем. Они способствуют уменьшению шума и дрожанию во время езды.

Функционирование интерфейса

Базовым механизмом связи между MPI процессами является передача и приём сообщений. Сообщение несёт в себе передаваемые данные и информацию, позволяющую принимающей стороне осуществлять их выборочный приём:

• отправитель — ранг (номер в группе) отправителя сообщения;
• получатель — ранг получателя;
• признак — может использоваться для разделения различных видов сообщений;
• коммуникатор — код группы процессов.

Операции приёма и передачи могут быть блокирующимися и неблокирующимися. Для неблокирующихся операций определены функции проверки готовности и ожидания выполнения операции.

Другим способом связи является удалённый доступ к памяти (RMA), позволяющий читать и изменять область памяти удалённого процесса. Локальный процесс может переносить область памяти удалённого процесса (внутри указанного процессами окна) в свою память и обратно, а также комбинировать данные, передаваемые в удалённый процесс с имеющимися в его памяти данными (например, путём суммирования). Все операции удалённого доступа к памяти не блокирующиеся, однако, до и после их выполнения необходимо вызывать блокирующиеся функции синхронизации.

Минусы

Если верить отзывам, двигатели MPI менее динамичны, и тому есть объяснение. Из-за того, что бензин перемешивается с воздухом в выпускных каналах (до момента подачи в цилиндры), данные двигатели являются ограниченными. Также и восьмиклапанная система с набором ГРМ дает понять, что мотору недостает мощности. Поэтому подобные двигатели не рассчитаны на быстрый старт и набор скорости.

Второй недостаток — это неэкономичность. Многоточечное впрыскивание по эффективности и экономичности уступает наддуву с прямым впрыскиванием топлива в цилиндры. Как уже сказано выше, такая технология реализована в TSI-двигателях.

MPI-двигатель — решение для российских дорог

К тому же автомобили на таких двигателях лучше подходят для российских условий эксплуатации. Дело в том, что качество топлива, продаваемого на некоторых автозаправках, оставляет желать лучшего. Однако для моторов MPI даже бензин с более высоким содержанием серы воспринимается легко, и двигатель отлично перерабатывает данный вид топлива. А прочная конструкция самой силовой установки обеспечивает дополнительную надежность и защиту от излишних механических нагрузок, возникающих при езде по плохим дорогам с выбоинами. Так что справедливо можно отметить, что для России MPI-двигатели подходят лучше. Возможно, из-за этого и была налажена производственная линия выпуска таких моторов на калужском заводе. Теперь мы окончательно разобрались, что это такое MPI-двигатель и каковы его особенности, достоинства, недостатки.

Принцип работы.

Данный вид двигателя (в переводе означает многоточечный впрыск) является не турбированным двигателем, работающим на бензине и использующим в процессе своей работы многоточечный распределенный впрыск топлива, проходящего через инжектор. MPI не обладает топливной рейкой, как множество других видов двигателя, также не имеет впрыска топливной жидкости в сами цилиндры, на каждый цилиндр здесь по отдельности используется только один инжектор.

Данный силовой агрегат имеет свое индивидуальное строение топливного впрыска. Его можно выразить в грубой форме так: на один отдельный цилиндр приходится один инжектор, топливная подача осуществляется через специально сделанный канал выпуска.

Также MPI наделен функцией опережения процесса зажигания, благодаря которой обеспечивается повышенный показатель чувствительности педали газа. Строение данного двигателя немыслимо без охлаждения топливной смеси (MerCruiser) при помощи воды, благодаря чему достигается необходимая температура топливной смеси. Это помогает во много раз повысить показатели стабильности при работе двигателя путем избавления от газовых пробок (воздуха).

Еще данный вид силовых агрегатов оснащен новой системой, которая самостоятельно производит контроль гидропривода. Есть муфта имеющая пресс-масленку, система позволяющая ограничивать дифферентовки обладающая памятью (ее основой являются резиновые опоры, которые самостоятельно производят подстройку под режим работы мотора, тем самым значительно уменьшая вибрации и шум при работе).

Двигатель имеет систему из восьми клапанов (по два клапана на один цилиндр) и распределительный вал. Самыми яркими представителями в данном семействе двигателей принято считать двигатель MPI 1.6 (105 л.с.) и двигатель MPI 1.4 литра (80 л.с.).

Преимущества и изъяны моторов MPI

Прежде всего, следует отметить неоспоримые достоинства конструкции рассматриваемого агрегата, а именно:

• Наличие в устройстве силовой установки функции опережения процесса зажигания способствует повышению показателя чувствительности дросселя, расположенного на газовой педали. Это существенно расширяет возможности управления автомобилем;
• Водяное охлаждение бензиново-воздушной смеси позволяет поддерживать приемлемую температуру в двигателе, защищая от образования газо-воздушных пробок;
• Прогрессивная система, контролирующая гидропривод, дает возможность существенно снизить шумы и вибрации, производимые функционирующим мотором.

Среди прочих преимуществ силовых агрегатов с маркировкой MPI можно отметить следующие:

• Неприхотливость к качеству горючего. Для отечественных автолюбителей особенно привлекательной является возможность использования недорогого бензина Аи-92, что выливается в существенную экономию на заправке;
• Надежность и прочность конструкции. Производителем заявлен минимальный моторесурс в 300 тыс.км. Однако, безотказная работа двигателя невозможна без периодической замены смазки и фильтров;
• Чрезвычайная простота устройства силового агрегата отражается на стоимости и трудоемкости ремонта.

Не обойтись и без ложки дегтя, несколько умаляющей перечисленные достоинства MPI мотора. В нашем случае существенным изъяном таких двигателей считается потеря мощности, возникающая из-за ограниченности впускной системы. Однако, хотя рассматриваемые агрегаты теряют в динамичности благодаря наличию восьми клапанов в механизме ГРМ, размеренная спокойная езда с их помощью обеспечивается.

Недостатки.

В связи с тем, что процесс смешивания топлива происходит в выпускных специальных каналах (до того как оно поступит в цилиндры), подобные двигатели имеют ограниченную возможность системы впуска. А это, в свою очередь, сказывается на показателях крутящего момента и мощности. Также их нельзя назвать дерзкими и “динамичными”. Наличие 8-клапанной системы с комплектацией ГРМ также указывает на значительные потери в мощности. В общем, они рассчитаны на медленную, неспешную езду.

Из-за своей структуры, которая является относительно старой, MPI неспеша выводят из массового производства. Самыми последними моделями автомобилей, укомплектованные данным силовыми агрегатами были Scoda Octavia во втором поколении. При этом третье поколение уже укомплектовали более продвинутыми и современными моторами.

Место MPI в иерархии средств параллельного программирования

Создание параллельной программы включает в себя две основных стадии:

• последовательный алгоритм подвергается декомпозиции (распараллеливанию), т.е. разбивается на независимо работающие ветви; для взаимодействия в ветви вводятся две дополнительных нематематических операции: прием и передача данных.

распараллеленный алгоритм записывается в виде программы, в которой операции приема и передачи записываются в терминах конкретной системы связи между ветвями.

Система связи, в свою очередь, включает в себя два компонента: программный и аппаратный. В рамках данного документа мы будем воспринимать аппаратную часть как данность, без анализа того, как она будет развиваться в дальнейшем, какой тип лучше, а какой хуже, и почему.
С точки же зрения программиста базовых методик работы (или, как нынче принято говорить, парадигм) две — данные могут передаваться:

• через разделяемую память, синхронизация доступа ветвей к такой памяти происходит посредством семафоров,
• в виде сообщений.

Первый метод является базовым для SMP-машин, второй — для сетей всех типов. Однако в принципе одно может быть сымитировано через другое:

• разделяемая память на не-SMP-комплексах — посредством организации единого виртуального адресного пространства на изолированных друг от друга физических ОЗУ; такая имитация аппаратными
  средствами нередко применяется на NUMA-машинах;
• на SMP-машине вырожденным каналом связи для передачи сообщений служит разделяемая память.

Следовательно, единый интерфейс программиста может

быть создан, тем не менее долгое время создатели компьютеров и операционных систем шли разными путями. Например, для работы с семафорами и разделяемой памятью в Windows, в Юниксах 4.4BSD и SVR4 примерно одни и те же действия представлены разными наборами системных вызовов. В мире локальных/глобальных сетей стандарт вроде бы выработан — это TCP/IP. Однако для работы с внутримашинными сетями, где состав абонентов и маршрутизация трафика жестко фиксированы, а вероятность доставки пакетов равна 100%, универсальность и гибкость TCP/IP отрицательно сказываются на скорости, поэтому для MPP-машин интерфейсы программиста создаются индивидуально (или, вернее, создавались индивидуально до тех пор, пока не появился MPI).

Таким образом, можно считать назревшей потребность в стандарте на интерфейс программиста, который бы сделал создание параллельных приложений таким же:

• мобильным,
• эффективным,
• надежным,

… каким Си и Юникс сделали программирование вообще. Стандартом по выбору основных производителей ЭВМ решено сделать MPI. Ими образован MPI Forum, и в свет выпущена спецификация, которой должны удовлетворять все конкретные разработки. Головная организация проекта — Аргоннская национальная лаборатория США — распространяет пакет MPICH
(MPI CHameleon), перенесенный на большинство платформ. Большая часть созданных другими разработчиками реализаций MPI базируется на MPICH. По идее, в итоге иерархия средств разработки должна стать примерно такой: