Εξέλιξη της πίεσης ψεκασμού σε κινητήρα ντίζελ

Εξέλιξη της πίεσης ψεκασμού σε κινητήρα ντίζελ

Αποψη

«Την επόμενη δεκαετία, η συντριπτική πλειοψηφία των κινητήρων ντίζελ θα τα καταφέρει με πιέσεις ψεκασμού περίπου 2.000 bar. Αν και τα 3.000 bar δεν είναι εξωπραγματικά, θα περιοριστούν σε αγωνιστικά αυτοκίνητα και κινητήρες ντίζελ υψηλής απόδοσης.» (Δρ. Markus Heyn, Πρόεδρος του τμήματος Diesel Systems της Robert Bosch GmbH)

Bosch Common-rail diesel

Το σύστημα common-rail CRS3-25 διαθέτει τον πρώτο πιεζοηλεκτρικό εγχυτήρα της Bosch για επιβατικά οχήματα που λειτουργεί με πίεση ψεκασμού 2.500 bar. Το βελτιστοποιημένο σύστημα ψεκασμού καυσίμου ψεκάζει το καύσιμο πιο λεπτά, βελτιώνοντας την καύση. Η χαμηλότερη κατανάλωση είναι μόνο ένα πλεονέκτημα αυτής της τεχνολογίας.Στοιχεία ντίζελ

Οφέλη από υψηλότερη πίεση έγχυσης

Μια υψηλότερη πίεση ψεκασμού δημιουργεί μεγαλύτερη ειδική ισχύ και αυξάνει τη ροπή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η αύξηση ενός η πίεση ψεκασμού του κινητήρα τον κάνει πιο ισχυρό: ο διαθέσιμος χρόνος για καύση είναι εξαιρετικά περιορισμένος μόλις ο κινητήρας λειτουργεί πλήρως φορτίο και υψηλή ταχύτητα κινητήρα. Αυτό σημαίνει ότι το καύσιμο πρέπει να εγχυθεί στον κινητήρα πολύ γρήγορα σε υψηλή πίεση προκειμένου να επιτευχθεί η βέλτιστη απόδοση ισχύος.

Επίδραση του turbo στο σύστημα ψεκασμού

Όσο περισσότερος αέρας υπάρχει στο θάλαμο καύσης, τόσο μεγαλύτερη πρέπει να είναι η πίεση έγχυσης. Μια μεγάλη ποσότητα καυσίμου πρέπει να εισαχθεί μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα για να επιτευχθεί ένα εύφλεκτο μείγμα αέρα-καυσίμου. Οι πολλαπλοί υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες – ιδιαίτερα τα μοντέλα bi-turbo και tri-turbo – επωφελούνται από πιέσεις ψεκασμού άνω των 2.000 bar.



Επίδραση της έγχυσης στις εκπομπές

Η υψηλότερη πίεση ψεκασμού είναι βασικός παράγοντας για τη μείωση των μη επεξεργασμένων εκπομπών ενός κινητήρα. Πράγματι, σε οχήματα συμπαγούς κατηγορίας μπορεί συχνά να βοηθήσει ακόμη και στην αποφυγή της ανάγκης επεξεργασίας καυσαερίων. Όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση έγχυσης, τόσο πιο λεπτά μπορούν να κατασκευαστούν τόσο ο εγχυτήρας όσο και το ακροφύσιο έγχυσης. Αυτό βελτιώνει τον ψεκασμό και έχει ως αποτέλεσμα ένα καλύτερο μείγμα αέρα-καυσίμου, που σημαίνει ότι επιτυγχάνεται η βέλτιστη καύση και δεν μπορεί να σχηματιστεί αιθάλη.

Ανάγκη για ικανότητες συστημάτων

Μια υψηλότερη πίεση έγχυσης απαιτεί περισσότερα από έναν επανασχεδιασμένο εγχυτήρα. Με την ολοκληρωμένη αρμοδιότητα των συστημάτων ντίζελ, η Bosch είναι σε θέση να συναρμολογήσει ένα συντονισμένο σύστημα που περιλαμβάνει όχι μόνο τη μονάδα ελέγχου, αλλά και την αντλία καυσίμου, το σύστημα common-rail και το μπεκ ψεκασμού.

Ανάπτυξη της πίεσης έγχυσης κατά το παρελθόν

έως 100 bar Στόχος στην έναρξη της ανάπτυξης το 1922

πάνω από 100 bar Πρώτη αντλία έγχυσης σε σειρά παραγωγής (Φορτηγό MAN, 1927)

300 bar Αντλία έγχυσης διανομέα VE (VW Golf D, 1975)

900 bar Αντλία αξονικού εμβόλου (Audi 100 TDI, 1989)

1.500 – 1.750 bar Αντλία ακτινικού εμβόλου VP 44 (Opel Vectra, Audi A6 2.5 TDI, 1996; BMW 320d, 1998)

1.350 bar Common Rail (Alfa-Romeo 156 2.4 JTD, 1997)

2.050 bar Σύστημα εγχυτήρα μονάδας (VW Passat TDI, 1998)

πάνω από 2.000 bar Common rail με πιεζοηλεκτρικό μπεκ (πρώτο αναπτύχθηκε στο Audi A6 3.0 TDI, 2003/4)

2.500 bar Σύστημα Common Rail CRS3-25 (διαθέσιμο σε οχήματα σειράς παραγωγής από το 2014)