20 години Common Rail за дизели II: Alfa Romeo беше първият

Продължение: Трудният път на дизайнерите да въведат нови технологии.

Те са гръбнакът на всичко Fiat и Bosch

Скоро след като Fiat въведе Croma с директно впръскване през 1986 г., подобна система беше въведена от Rover, който я създаде в сътрудничество с британски специалисти от Perkins. По -късно ще се използва за модели на Honda. Едва през 1988 г. VW Group има първия дизелов двигател с директно впръскване, който също използва разпределителна помпа на Bosch. Да, именно VW играе ролята на инжектор за маса за директно впръскване в дизелови автомобили. VW обаче е толкова страстен за своите двигатели TDI, че пропуска революцията от края на 20 век. И така, да се върнем в началото на историята, да се срещнем отново с инженерите на Fiat и Bosch. Този път не става въпрос за сътрудничество.

Гореспоменатите Centro Ricerce Fiat и Magnetti Marelli все пак успяха да изградят функционална система, в която процесът на генериране на налягане е отделен един от друг. Това избягва падането на налягането и постига максимално налягане при високи скорости. За да направите това, ротационна помпа запълва дебелостенна стоманена горивна релса. Директното впръскване се извършва чрез инжектори, управлявани от соленоид. Първите прототипи са създадени през 1991 г., а три години по-късно технологията е продадена на Bosch, който я доразвива. Системата, разработена по този начин от Fiat и усъвършенствана от Bosch, се появи през 1997 г. в Alfa Romeo 156 2.4 JTD и Mercedes-Benz E220 d. В същото време максималното налягане на впръскване от 1360 бара все още не надвишава налягането на някои от предишните системи (използвани от Opel Vectra и Audi A6 2.5 TDI от 1996 г. и BMW 320d от 1998 г., помпата VP 44 за директното впръскване постига налягане от порядъка на 1500 - 1750 bar), но контролът на процеса и ефективността са на много по-високо ниво.

Най-голямото му предимство е, че поддържа постоянно високо налягане в релсата, което позволява прецизен контрол на впръскването, което от своя страна вече може да се доставя на партиди - което е много важно за сместа в дизелов двигател. По този начин налягането не зависи от скоростта, качеството на горивния процес е значително подобрено, което означава, че разходът на гориво и емисиите са намалени. С развитието на системата електромагнитните инжектори ще бъдат заменени с по-точни пиезо инжектори, позволяващи използването на голям брой краткотрайни впръсквания и налягания до 2500 бара за автомобили и до 3000 бара за камиони и автобуси в най-новите поколения дизелови двигатели.

Трудови болки с Common Rail

Разбира се, дори инженерите на Fiat не стартират сляпо. Те обаче имат достъп до работата както на Vickers, които създадоха подобна механична система преди много години, така и на Швейцарския федерален технологичен институт ETH, и по-специално на екипа на Робърт Хуберт, който създаде успешен дизелов прототип през 60-те години. със система Common Rail и електронно управление. Разбира се, елементарните електронни устройства от онези години позволяват само прототипи да работят в лабораторията, но през 1983 г. Марко Ганцер от ETH патентова „електронно контролирана система за зареждане на батерията“ за дизелови автомобили. Всъщност това е първото обещаващо развитие на подобна система. В крайна сметка проблемът не е в идеята, а в нейното изпълнение и именно инженерите на Fiat и Bosch успяват да се справят с всички проблеми, свързани с течовете с високо налягане, присъщи на тази технология, създаването на адекватни инжектори и други. Малко известен факт е, че докато производителите на автомобили в Япония изостават в развитието на дизеловите двигатели, всъщност първото превозно средство, използващо системата за впръскване Common Rail, е камион Hino с двигател J08C и инжекционна система Denso, което е резултат от работата на екипите на д-р Шоней Ито и Фарове Масахико. Също толкова интересен е фактът, че през 80-те години инженерите от Източногерманската IFA успешно разработиха подобна система за своите камиони.

За съжаление, финансовите проблеми на Fiat в края на 90-те години го принуждават да продаде златното си пиле на Bosch. В края на краищата именно Bosch разработи тази технология и днес е безспорен лидер в производството на тези системи. Всъщност все още има малко производители на това оборудване - в допълнение към Bosch, това са Denso, Delphi и Siemens. Под капака и в каквато и кола да търсите, ще намерите нещо подобно. Малко след като системата Common Rail демонстрира своите предимства пред всичко останало, тя беше представена от френските производители PSA. По това време производители като Mazda и Nissan Те вече бяха въвели директно впръскване, но без системата Common Rail, VW продължава да търси начини за създаване на ефективна система, която не използва патенти на Common Rail, и въведе по-обща инжекторна система за помпи за камиони през 2000г. Наистина през 2009 г. VW също не се отказа и не го замени с комън рейл.

Производителите на камиони го въведоха по-късно - само преди няколко години техните двигатели също бяха оборудвани с помпа-инжектор или т. нар. помпа-тръба-инжектор с отделни помпени елементи и много къса тръба за високо налягане. На изложението в Токио Quon показа още едно интересно решение - помпа-инжекторна технология, която обаче се захранва от обикновена тънкостенна шина с по-ниско налягане. Последният играе ролята на междинен балансиращ възел.

В допълнение към всичко по-горе, системата Common Rail се различава коренно от системите за предварително впръскване, тъй като се основава на кинетичната енергия, генерирана от помпата за прецизно впръскване на горивото. Това елиминира необходимостта от такъв висок коефициент на компресия, както и високо ниво на турбулентност, което е за предпочитане за дизеловите двигатели с предкамера и което се генерира интензивно в дизеловите двигатели с вихрова камера. Системата Common Rail, заедно с развитието на електронната технология за управление и турбокомпресорите, създадоха предпоставките за дизеловата революция и без нея бензиновите двигатели днес нямаше да имат шанс. Между другото, последният също получи подобна система за пълнене, само че с по-малка поръчка. Но това е друга история.

Да, системата Common Rail е скъпа и сложна, но в момента няма алтернатива на дизелите. Производителите също са успели да създадат по-евтини опции с по-ниско налягане за евтини превозни средства като Индия, където дизелът е на почит. След последните скандали дизелът беше обвинен за всички земни грешки, но, както показват последните тестове на APP, почистването му е напълно възможно. Във всеки случай предстоят интересни времена.

Текст: Георги Колев