GDI: экономичность + приемистость,часть 1

             ...надо сказать, что этот вопрос ( два в одном) :
 "Топливная экономичность и приемистость  двигателей GDI" - довольно интересный и на этом стоит немного заострить внимание...

Partial/Hight Load
Двигатель GDI может работать в двух режимах работы - при нормальной нагрузке и при ускорении.
При работе в спокойном режиме ( Partial load ), двигатель "кушает" совсем немного топлива, менее 10 литров на 100 км.,и при этом впрыск топлива осуществляется  на такте  сжатия:

                                                   рис.1

  Количество впрыскиваемого топлива  при этом - небольшое, состав топливо-воздушной смеси ( ТВС ) при этом - сверхбедный и  составляет 35:1\ 45:1, то есть, при данном виде впрыска двигатель работает насверхобедненной  смеси, что, естественно, сказывается на экономии топлива.
Надо отметить, что Compression stroke injection  при Partial Load может использоваться практически всегда, вплоть до скорости 120-130 км\час, но только в том случае, если стиль езды спокойный.
Если же начинается ускорение, но Throttle Position Sensor при этом открыт  на величину от 60 до  70%, то ECU переходит в другой режим работы ( Hight load ) :

                                                    рис.2

 ,- где впрыск топлива осуществляется уже на такте  впуска и топлива при этом впрыскивается намного более. Топливо-воздушной смесь при этом достигает стехиометрического состава,- 14.7 : 1.
Как только ускорение заканчивается, то двигатель переходит в спокойный режим работы на обедненной смеси (рис.1)

Этот вид впрыска топлива и другой, описанный во второй части статьи ( она еще в работе), можно назвать как  IFI 
( Intellectual fuel injection), то есть -  "интеллектуальным впрыском топлива", потому что ECU четко разграничивает нагрузки на двигатель при помощи определенных сенсоров , таких как, например:

                                                    рис.3

На рисунке показан  Acceleration Position Sensor
( датчик положения педали газа), при помощи которого ECU "понимает" когда переходить в тот или иной режим работы.
На некоторых  сайтах утверждается, что состоящий из двух частей APS - "main" и "sub"   используется  только лишь для того, что бы увеличить " надежное состояние работоспособности" данного сенсора. Однако думается, что это не совсем так - стоит только посмотреть Data Stream данного двигателя (опубликовано на сайте) .

Если впрыск топлива осуществляется строго и точно при помощи электронного дозирования, то и впуск воздуха тоже должен осуществляться так же точно?
Правильно. Вот для этого и применен следующий узел :

                                                      рис.4

Дроссельная заслонка необычного вида  и из "старых очертаний" в ней остался только знакомого вида  Throttle Position Sensor .
С другой стороны раположен ETV motor, при помощи которого и осуществляется точное ( электронно - механическое) дозирование впускаемого воздуха при различных видах нагрузки на двигатель.
Потому что как-то иначе, например, при помощи того же "обычного" тросика , строго  "отдозировать"  количество воздуха будет просто невозможно.
В случае, если существует неисправность ETV motor, то ECU, зафиксировав  ошибку и "выдав" ее в виде постоянно горящей лампочки CHECK  на панели приборов, переходит на режим работы LIMP HOME ( "хромай домой"!). При этом управление ETV motor отключается  и управление Throttle Position Sensor становится возможным только в аварийном режиме, то есть, при положении APS   - "открыто на 50%". Автомобиль при этом "ехать будет", но только "ехать". 
При  повороте ключа зажигания во вторую позицию, осцилограмма сигналов управления ETV motor выглядит следующим образом:

рис.5

 При правильной расшифровке этих сигналов мы поймем, как действует дроссельная заслонка , приводимая в движение ETV motor:

рис.6

   ECU  проверяет готовность  ETV motor правильно управлять дроссельной заслонкой. И проверив это, устанавливает ее в определенное положение 3 на рис.6,  "продиктованное" показаниями определенных датчиков и сенсоров. Какими конкретно - думаем...
При  возникшей неисправности в ETV motor (механика или Data), дроссельная заслонка устанавливается в среднее положение между 2 и 3 на рис.6 для того, что бы стал возможен режим  аварийной работы при Limp Home.

Немаловажное значение имеет так же и другой сенсор :

                                                 рис.7

,- потому что ECU использует и его для определения режимов работы.
Fuel Pressure sensor отслеживает давление , развиваемое топливным насосом высокого давления. Сигналы FPSnsr, а так же сигналы от Acceleration Position Sensor и Throttle Position Sensor используются для работы  "обыкновенного" топливного насоса в топливном баке в режиме Partial Load и Hight load 
( step 1/step 2), то есть, в зависимости от нагрузки на двигатель он "крутится" или быстрее, или медленнее. 

Посмотреть "в общем", на что "опирается" ECU в своих вычислениях для "решения" вопросов по топливной экономичности и приемистости  можно на следующем рисунке:

рис.8 

 Здесь все достаточно просто : 
current Data - 
Data processing - 
Data communication