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Iniezione diretta benzina

Argomenti tecnici

Iniezione diretta benzina
E’ un sistema, (da alcune case denominato GDI, JTS, FSI, T-Jet), in cui la benzina anziché essere iniettata nei condotti di aspirazione, viene iniettata direttamente all’interno della camera di combustione di ogni cilindro. Le unità propulsive a iniezione diretta annoverano tra i loro vantaggi: bassi consumi (tipici dei diesel) determinati dal fatto che il carburante brucia completamente nella camera di scoppio senza subire perdite nei condotti di aspirazione, elevato rapporto di compressione, che migliora il rendimento, le prestazioni, la guidabilità e la prontezza del motore. Il sistema di iniezione è simile al common rail per i diesel ma lavora con pressioni di iniezione molto più basse, dell’ordine dei 120 bar. I motori a iniezione diretta di benzina sono particolarmente adatti se abbinati ad un turbocompressore o ad un compressore volumetrico.

ALCUNI ESEMPI

Motore ford 3.5 duratec biturbo iniez. Diretta benzina
355 cavalli a 5.700 giri, con un picco di coppia massima pari a 474 Nm, espressi a 3.500 giri. Un motore V6 di 3500 cc di cilindrata, sovralimentato da due turbocompressori GT15 di piccole dimensioni e a bassa inerzia forniti dalla Honeywell e accoppiati a un intercooler aria-aria. Le turbine possono raggiungere regimi di rotazione nell’ordine dei 170.000 giri, con pressioni pari anche a 12 atmosfere. L’impianto di raffreddamento dei turbocompressori è ad acqua con la possibilità di funzionare anche a motore spento. L’alimentazione è assicurata da un impianto a iniezione diretta di benzina. Ogni iniettore dotato di sei fori,  lavora con pressioni che variano da 200 a 2.175 PSI a seconda del carico.

Motore volkswagen 1.4tsi 122cv
E’ una versione del 1400 turbosovralimentato derivato dal 1.4TSI da 140cv rispetto al quale non ha il compressore volumetrico ma solo il turbocompressore. La potenza massima è di 122cv disponibili tra i 5000 ed i 6400 giri/min. La cilindrata è di 1390cc con 4 cilindri che hanno corsa e alesaggio rispettivamente di 75.6mm e 76.5mm. Le valvole sono 4 per cilindro e il sistema di iniezione è di tipo diretto di benzina a 110bar e con elettroiniettori a 6 fori. Il sistema di sovralimentazione prevede un turbocompressore ad alta efficienza con valvola waste gate meccanica e valvola pop-off elettrica incorporata sul compressore centrifugo. La carica compressa viene poi inviata ad uno scambiatore di calore aria-acqua integrato nel collettore di aspirazione. Questo tipo di intercooler consente di ridurre il volume del circuito di alimentazione da circa 11 litri necessari ad un intercooler aria-aria a meno di 5 litri necessari a questo circuito. Il turbocompressore, con regime massimo di circa 220.000giri/min, ha la chiocciola della turbina integrata con i collettori di scarico per la massima efficienza.

Motore lexus ls460 benzina
Un 8 cilindri a V con angolo di 90° tra le bancate, cilindrata di 4608cc (alesaggio 94mm e corsa 83mm) che sviluppa la potenza massima di 380cv (280Kw) a 6400 giri/min. La coppia massima ha un picco di 493Nm a 4100 giri/min. Questo motore ha un sistema di fasatura variabile delle valvole denominato VVT-iE (Variable Valve Timing – intelligent Electric) che interviene sulle valvole di aspirazione e di scarico. Il sistema di alimentazione, molto particolare, si avvale di un impianto doppio, formato da un sistema di iniezione indiretta di benzina a 4 bar (con elettroiniettori posizionati nei collettori di aspirazione in prossimità delle valvole di aspirazione) e da un sistema di iniezione diretta di benzina a 130 bar con iniettori posizionati al centro delle camere di combustione. Questo sistema è stato denominato D4S. I collettori di aspirazione sono di tipo a geometria variabile in funzione del regime di rotazione del motore.

Motore fiat 1.4 t-jet benzina
Il motore 1.4 turbocompresso T-JET, dispone di 16V e turbocompressore con intercooler per due livelli di potenza e coppia massima: 150 CV di potenza massima a 5500 giri/min e 206 Nm a 2000 giri/min, oppure 120 CV a 5000 giri/min e 206 Nm a 1750 giri/min. Il comando dell’acceleratore è di tipo “drive-by-wire”, senza collegamento meccanico. Il sistema di iniezione di benzina è di tipo diretto con iniettori montati sulle camere di combustione.

Motori alfa romeo 1.9 e 2.2jts (jet thrust stoichiometric) benzina
Il motore JTS Alfa Romeo è interamente costruito in alluminio, con cilindrata 1900 (potenza 160 CV) e 2200 (potenza 185 CV). Sia il 1.9JTS che il 2.2JTS hanno variatore di fase continuo sia sul lato di aspirazione che sul lato di scarico. I propulsori Alfa Romeo dispongono di un sistema di contralberi di equilibratura per ridurre le vibrazioni e la rumorosità. Il sistema di iniezione della benzina è di tipo diretto con iniettori Bosch montati all’interno della camera di combustione La distribuzione è affidata a due alberi a camme in testa con 4 valvole per cilindro.

Motore volkswagen 1.4 16v tsi (twincharged stratified injection) benzina
E’ un motore 1.4 litri 16V TSI, dotato di doppio sistema di sovralimentazione. Il TSI è un 4 cilindri con cilindrata di 1390 cc. Realizzato con basamento in ghisa, ha una potenza massima è 170 CV a 6000 giri/min e una coppia massima di 240 Nm a 1750 giri/min. L’introduzione dell’iniezione diretta di benzina contribuisce, a ridurre i consumi mentre il compressore volumetrico Roots a lobi comandato dal motore mediante cinghia, conferisce al propulsore la coppia e la prontezza di risposta ai bassi regimi. Il turbocompressore, a geometria fissa e con intercooler, garantisce valori di potenza massima elevati. L’abbinamento del compressore volumetrico e del turbo (collegati in serie) permette un funzionamento continuo della sovralimentazione; fino a 3500 giri/mim si utilizza il volumetrico, oltre tale regime interviene il turbocompressore.

Motore audi 1.6 fsi (fuel stratified injection) benzina
E’ un motore 1.4 litri 16V TSI, dotato di doppio sistema di sovralimentazione. Il TSI è un 4 cilindri con cilindrata di 1390 cc. Realizzato con basamento in ghisa, ha una potenza massima è 170 CV a 6000 giri/min e una coppia massima di 240 Nm a 1750 giri/min. L’introduzione dell’iniezione diretta di benzina contribuisce, a ridurre i consumi mentre il compressore volumetrico Roots a lobi comandato dal motore mediante cinghia, conferisce al propulsore la coppia e la prontezza di risposta ai bassi regimi. Il turbocompressore, a geometria fissa e con intercooler, garantisce valori di potenza massima elevati. L’abbinamento del compressore volumetrico e del turbo (collegati in serie) permette un funzionamento continuo della sovralimentazione; fino a 3500 giri/mim si utilizza il volumetrico, oltre tale regime interviene il turbocompressore.

Motore mazda 2.3 turbo con iniezione diretta benzina
Si tratta del motore Mazda (MZR) 4 cilindri di 2261cc, distribuzione a doppio albero a camme in testa con fasatura variabile sul lato aspirazione e 16 valvole. Questo motore turbocompresso ha un sistema di iniezione diretta di benzina a 115 bar. Il sistema di iniezione è denominato DISI (Direct Injection Spark Ignition). La coppia massima si attesta sui 380Nm a 3000 giri/min, la potenza è di 260cv (191Kw) a 5500 giri/min. Turbocompressore con valvola waste-gate ed intercooler aria-aria.

Motore psa 1.6 turbo con iniezione diretta benzina
Su alcune auto ha sigla THP (turbo hight pressure), è un 1.6 a benzina con distribuzione a doppio albero a camme in testa con punterie idrauliche e 4 valvole per cilindro. Sul lato aspirazione è presente un sistema di fasatura variabile continua. L’iniezione di benzina è di tipo diretta realizzata con una pompa ad alta pressione a 2 pistoni azionata dall’albero a camme lato aspirazione. La pressione di 120 bar raggiunge gli elettroiniettori attraverso un rail di acciaio.  Questo motore turbo, ha un rapporto di compressione di 10.5:1 ed è sovralimentato da un turbocompressore di tipo Twin Scroll, ovvero con sdoppiamento dei canali dei gas di scarico verso la turbina. In pratica i gas di scarico dei cilindri 1 e 4 ed i cilindri 2 e 3 viaggiano su due canali separati fino alla turbina. Questo sistema consente un ottimale sfruttamento della spinta dei gas sulla turbina, con pressioni valide già dai bassissimi regimi. Il 1.6 turbo THP fornisce 156Nm a 1000 giri/min. e 240Nm a 1400 giri/min. La potenza massima è di 150 cv (110Kw).

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