20 de ani de Common Rail pentru Diesel II: Alfa Romeo a fost primul
Continuare: Calea dificilă a proiectanților de a implementa o nouă tehnologie.
Ele sunt coloana vertebrală a tot ceea ce Fiat și Bosch
La scurt timp după ce Fiat a introdus injecția directă Croma în 1986, un sistem similar a fost introdus de Rover, care l-a creat în colaborare cu specialiștii britanici de la Perkins. Acesta va fi folosit mai târziu pentru modelele Honda. Abia în 1988 Grupul VW a avut primul motor diesel cu injecție directă, care a folosit și o pompă de distribuție Bosch. Da, VW joacă rolul de injector de masă pentru injecția directă la vehiculele diesel. Cu toate acestea, VW este atât de pasionat de motoarele sale TDI încât pierde revoluția de la sfârșitul secolului al XX-lea. Așadar, înapoi la începutul poveștii pentru a ne întâlni din nou cu inginerii de la Fiat și Bosch. De data aceasta nu este vorba de colaborare.
Menționații Centro Ricerce Fiat și Magnetti Marelli au reușit totuși să construiască un sistem funcțional în care procesul de generare a presiunii este separat unul de celălalt. Acest lucru evită căderile de presiune și se realizează presiunea maximă la viteze mari. Pentru a face acest lucru, o pompă rotativă umple o șină de combustibil din oțel cu pereți groși. Injecția directă se realizează folosind injectoare controlate de solenoid. Primele prototipuri au fost create în 1991, iar trei ani mai târziu tehnologia a fost vândută către Bosch, care a dezvoltat-o în continuare. Sistemul, dezvoltat în acest fel de Fiat și rafinat de Bosch, a apărut în 1997 la Alfa Romeo 156 2.4 JTD și Mercedes-Benz E220 d. În același timp, presiunea maximă de injecție de 1360 bar încă nu depășește presiunea unora dintre sistemele anterioare (folosite de Opel Vectra și Audi A6 2.5 TDI din 1996 și BMW 320d din 1998, pompa VP 44 pt. injecția directă realizează o presiune în intervalul 1500 - 1750 bar), dar controlul procesului și eficiența sunt la un nivel mult mai ridicat.
Cel mai mare avantaj al său este că menține o presiune ridicată constantă a șinei, ceea ce permite controlul precis al injecției, care la rândul său poate fi acum livrată în loturi - ceea ce este foarte important pentru amestecul dintr-un motor diesel. Astfel, presiunea este independentă de viteză, calitatea procesului de ardere este semnificativ îmbunătățită, ceea ce înseamnă că se reduc consumul de combustibil și emisiile. Odată cu dezvoltarea sistemului, injectoarele electromagnetice vor fi înlocuite cu piezo-injectoare mai precise, permițând utilizarea unui număr mare de injecții de scurtă durată și presiuni de până la 2500 bari pentru mașini și până la 3000 bari pentru camioane și autobuze în ultimul timp. generații de motoare diesel.
Dureri de travaliu cu Common Rail
Desigur, nici inginerii Fiat nu încep orbește. Cu toate acestea, aceștia au acces la munca atât a lui Vickers, care a creat un sistem mecanic similar în urmă cu mulți ani, cât și a Institutului Federal Elvețian de Tehnologie ETH, și în special a echipei lui Robert Hubert, care a creat un prototip diesel de succes în anii '60. cu sistem Common Rail și control electronic. Desigur, dispozitivele electronice rudimentare din acei ani au permis ca prototipurile să funcționeze doar în laborator, dar în 1983 Marco Ganzer de la ETH a brevetat un „sistem de încărcare a bateriei controlat electronic” pentru vehiculele diesel. De fapt, aceasta este prima dezvoltare promițătoare a unui astfel de sistem. La urma urmei, problema nu se află în idee, ci în implementarea ei, iar inginerii Fiat și Bosch reușesc să facă față tuturor problemelor asociate cu scurgerile de presiune înaltă inerente acestei tehnologii, crearea de injectoare adecvate și altele. Este puțin cunoscut faptul că, deși producătorii de mașini din Japonia rămân în urmă în dezvoltarea motoarelor diesel, de fapt primul vehicul care a folosit injecția Common Rail a fost un camion Hino cu motor J08C și sistem de injecție Denso, care este rezultatul muncii echipelor Dr. Shonei Ito și Farurile Masahiko. La fel de interesant este faptul că, în anii 80, inginerii de la IFA din Germania de Est au dezvoltat cu succes un sistem similar pentru camioanele lor.
Din păcate, problemele financiare ale Fiat la sfârșitul anilor 90 l-au forțat să-și vândă puiul de aur Bosch. La urma urmei, Bosch a fost cel care a dezvoltat această tehnologie, iar astăzi este liderul incontestabil în producția acestor sisteme. De fapt, există încă puțini producători ai acestui echipament - pe lângă Bosch, aceștia sunt Denso, Delphi și Siemens. Sub capotă și în orice mașină te uiți, vei găsi ceva asemănător. La scurt timp după ce sistemul Common Rail și-a demonstrat avantajele față de orice altceva, a fost introdus de producătorii francezi PSA. La acea vreme, producători precum Mazda și Nissan au introdus deja injecția directă, dar fără sistemul Common Rail, VW continuă să caute modalități de a crea un sistem eficient care să nu folosească brevetele Common Rail, iar în 2000 a introdus un sistem mai comun. sistem de injectare pentru pompe de camion. Într-adevăr, în 2009, nici VW nu a renunțat și nu l-a înlocuit cu un common rail.
Producătorii de camioane l-au introdus mai târziu - în urmă cu doar câțiva ani, motoarele lor erau echipate și cu o pompă-injector sau așa-numitul pump-pipe-injector cu elemente separate de pompă și un tub de înaltă presiune foarte scurt. La expoziția de la Tokyo, Quon a arătat o altă soluție interesantă - tehnologia pompă-injector, care, totuși, este alimentată de o șină comună cu pereți subțiri, cu o presiune mai mică. Acesta din urmă joacă rolul unui nod intermediar de echilibrare.
În plus față de toate cele de mai sus, sistemul Common Rail este fundamental diferit de sistemele de pre-injecție prin faptul că se bazează pe energia cinetică generată de pompă pentru o injecție precisă de combustibil. Acest lucru elimină necesitatea unui raport de compresie atât de ridicat, precum și un nivel ridicat de turbulență, care este de preferat pentru motoarele diesel cu o precameră și care este generat intens în motoarele diesel cu o cameră vortex. Sistemul Common Rail, împreună cu dezvoltarea tehnologiei de control electronic și a turbocompresoarelor, au creat condițiile prealabile pentru revoluția diesel și, fără aceasta, motoarele pe benzină nu ar mai avea nicio șansă astăzi. Apropo, acesta din urmă a primit și un sistem de umplere similar, doar la o comandă mai mică. Dar asta este o altă poveste.
Da, sistemul Common Rail este scump și complex, dar în prezent nu există nicio alternativă la motorina. De asemenea, producătorii au reușit să creeze opțiuni de presiune mai mici și mai ieftine pentru vehiculele cu costuri reduse precum India, unde motorina este respectată. După ultimele scandaluri, motorina a fost acuzată de toate defecțiunile pământești, dar, după cum arată testele recente ale APP, curățarea acesteia este destul de posibilă. În orice caz, se așteaptă vremuri interesante.
Text: Georgy Kolev
