20 vuotta Common Rail -dieselmoottoria dieselautoille: Alfa Romeo oli ensimmäinen

Jatko: Suunnittelijoiden vaikea tie uuden tekniikan käyttöönottoon.

Ne ovat kaiken Fiatin ja Boschin selkäranka

Pian sen jälkeen, kun Fiat esitteli Croma -suoraruiskutuksen vuonna 1986, Rover esitteli samanlaisen järjestelmän, joka loi sen yhteistyössä brittiläisten Perkins -asiantuntijoiden kanssa. Sitä käytetään myöhemmin Honda -malleissa. Vasta vuonna 1988 VW -konsernilla oli ensimmäinen suoraruiskutus dieselmoottori, joka käytti myös Bosch -jakelupumppua. Kyllä, juuri VW: llä on suoraruiskutusmassasuuttimen rooli dieselkäyttöisissä ajoneuvoissa. VW on kuitenkin niin intohimoinen TDI -moottoreistaan, että se jättää väliin 20 -luvun lopun vallankumouksen. Joten takaisin tarinan alkuun, tavata jälleen Fiatin ja Boschin insinöörit. Tällä kertaa kyse ei ole yhteistyöstä.

Edellä mainitut Centro Ricerce Fiat ja Magnetti Marelli onnistuivat kuitenkin rakentamaan toimivan järjestelmän, jossa paineenmuodostusprosessi on erotettu toisistaan. Tämä välttää painehäviöt ja saavuttaa suurimman paineen suurilla nopeuksilla. Tätä varten pyörivä pumppu täyttää paksuseinäisen teräksisen polttoainekiskon. Suoraruiskutus suoritetaan solenoidiohjatuilla suuttimilla. Ensimmäiset prototyypit luotiin vuonna 1991, ja kolme vuotta myöhemmin tekniikka myytiin Boschille, joka kehitti sitä edelleen. Fiatin tällä tavalla kehittämä ja Boschin jalostama järjestelmä ilmestyi vuonna 1997 Alfa Romeo 156 2.4 JTD:ssä ja Mercedes-Benz E220 d:ssä. Samaan aikaan 1360 baarin maksimiruiskutuspaine ei edelleenkään ylitä joidenkin aikaisempien järjestelmien painetta (käytti Opel Vectrassa ja Audi A6 2.5 TDI:ssä vuodelta 1996 ja BMW 320d:ssä vuodelta 1998, VP 44 pumppu suoraruiskutus saavuttaa paineen alueella 1500 - 1750 bar), mutta prosessin ohjaus ja tehokkuus ovat paljon korkeammalla tasolla.

Sen suurin etu on, että se ylläpitää jatkuvasti korkeaa kiskon painetta, mikä mahdollistaa ruiskutuksen tarkan ohjauksen, joka puolestaan ​​voidaan nyt toimittaa erissä - mikä on erittäin tärkeää dieselmoottorin seokselle. Siten paine on nopeudesta riippumaton, palamisprosessin laatu paranee merkittävästi, mikä tarkoittaa, että polttoaineen kulutus ja päästöt vähenevät. Järjestelmän kehityksen myötä sähkömagneettiset injektorit korvataan tarkemmilla pietsosuihkuttimilla, mikä mahdollistaa suuren määrän lyhytaikaisia ​​ruiskutuksia ja paineita jopa 2500 baariin henkilöautoissa ja jopa 3000 baariin kuorma-autoissa ja linja-autoissa. sukupolvien dieselmoottoreita.

Työvaivat Common Raililla

Tietenkään edes Fiatin insinöörit eivät ala sokeasti. Heillä on kuitenkin pääsy sekä Vickersin, joka loi samanlaisen mekaanisen järjestelmän monta vuotta sitten, että Sveitsin liittovaltion teknisen instituutin ETH: n työhön, ja erityisesti Robert Hubertin tiimiin, joka loi menestyvän diesel-prototyypin 60-luvulla. Common Rail -järjestelmällä ja elektronisella ohjauksella. Tietysti näiden vuosien alkeelliset elektroniset laitteet antoivat laboratoriossa toimimaan vain prototyypit, mutta vuonna 1983 ETH: n Marko Ganzer patentoi "elektronisesti ohjatun akun latausjärjestelmän" dieselautoille. Itse asiassa tämä on ensimmäinen lupaava tällaisen järjestelmän kehitys. Loppujen lopuksi ongelma ei ole ajatuksessa, vaan sen toteutuksessa, ja Fiatin ja Boschin insinöörit pystyvät käsittelemään kaikki ongelmat, jotka liittyvät tähän tekniikkaan liittyviin korkeapaineisiin vuotoihin, riittävien injektorien luomiseen ja muihin. On vähän tunnettua tosiasia, että vaikka Japanin autonvalmistajat ovat jäljessä dieselmoottoreiden kehityksessä, itse asiassa ensimmäinen Common Rail -ruiskutusta käyttävä ajoneuvo oli Hino-kuorma-auto, jossa oli J08C-moottori ja Denso-ruiskutusjärjestelmä, mikä on seurausta tohtori Shonei Ito -ryhmän työstä. Masahikon majakat. Yhtä mielenkiintoista on se, että 80-luvulla Itä-Saksan IFA: n insinöörit kehittivät onnistuneesti samanlaisen järjestelmän kuorma-autoilleen.

Valitettavasti Fiatin taloudelliset ongelmat 90-luvun lopulla pakottivat hänet myymään kultaisen kanansa Boschille. Loppujen lopuksi Bosch kehitti tämän tekniikan, ja nykyään se on kiistaton johtaja näiden järjestelmien tuotannossa. Itse asiassa näiden laitteiden valmistajia on edelleen vähän - Boschin lisäksi nämä ovat Denso, Delphi ja Siemens. Konepellin alta ja miltä tahansa autolta katsotkaan, löydät jotain vastaavaa. Pian sen jälkeen, kun Common Rail -järjestelmä osoitti etunsa kaikkeen muuhun verrattuna, ranskalaiset valmistajat PSA esittelivät sen. Tuolloin valmistajat, kuten Mazda ja Nissan He olivat jo ottaneet käyttöön suoraruiskutusjärjestelmän, mutta ilman Common Rail -järjestelmää VW etsii edelleen tapoja luoda tehokas järjestelmä, joka ei käytä Common Rail -patentteja, ja esitteli yleisemmän ruiskutusjärjestelmän. kuorma-autojen pumppuihin vuonna 2000. Itse asiassa vuonna 2009 VW ei myöskään antanut periksi eikä korvannut sitä yhteispaineruiskulla.

Kuorma-autovalmistajat esittelivät sen myöhemmin - vain muutama vuosi sitten heidän moottoreissaan oli myös pumppu-suutin tai ns. pumppu-putkisuutin erillisillä pumppuelementeillä ja erittäin lyhyellä korkeapaineputkella. Tokion näyttelyssä Quon esitteli toisenkin mielenkiintoisen ratkaisun - pumppu-injektoriteknologian, joka kuitenkin saa voimansa yhteisestä ohutseinäisestä kiskosta pienemmällä paineella. Jälkimmäinen toimii tasapainottavana välisolmuna.

Kaiken edellä mainitun lisäksi Common Rail -järjestelmä eroaa pohjimmiltaan esiruiskutusjärjestelmistä, koska se perustuu pumpun tuottamaan kineettiseen energiaan polttoaineen tarkkaan ruiskutukseen. Tämä eliminoi tarpeen niin korkealle puristussuhteelle sekä korkealle turbulenssitasolle, mikä on edullisempaa esikammion omaaville dieselmoottoreille ja jota syntyy voimakkaasti pyörrekammiossa olevissa dieselmoottoreissa. Common Rail -järjestelmä yhdessä sähköisen ohjaustekniikan ja turboahtimien kehityksen kanssa loivat edellytykset dieselin vallankumoukselle, ja ilman sitä bensiinimoottoreilla ei olisi mahdollisuutta tänään. Muuten jälkimmäinen sai myös samanlaisen täyttöjärjestelmän, vain pienemmässä tilauksessa. Mutta se on toinen tarina.

Kyllä, Common Rail -järjestelmä on kallis ja monimutkainen, mutta dieseleille ei tällä hetkellä ole vaihtoehtoa. Valmistajat ovat myös onnistuneet luomaan halvempia, matalampia painevaihtoehtoja edullisille ajoneuvoille, kuten Intia, jossa dieseliä kunnioitetaan. Viimeisimpien skandaalien jälkeen dieseliä syytettiin kaikista maallisista virheistä, mutta kuten APP: n viimeisimmät testit osoittavat, sen puhdistaminen on täysin mahdollista. Joka tapauksessa mielenkiintoiset ajat ovat edessä.

Teksti: Georgy Kolev