Deprecated: mysql_connect(): The mysql extension is deprecated and will be removed in the future: use mysqli or PDO instead in /opt/www/webhosting/coupe/web/www.avtoin.com/includes/mysql.inc.php on line 3
Avto in | slovenska avtomobilistična spletna revija

Razvoj dizelskega motorja in Boschevega sistema direktnega vbrizgavanja s skupni

16.10.2013 :: Tehnika - novosti



   

   

„  Dizelski motor je 120 let po  patentiranju  popularnejši kot kadarkoli.

„  Na za?etku 20. stoletja so ljudje dizelski motor obravnavali kot pogonski sklop prihodnosti.

„  V poznih 90. letih je Boscheva tehnologija s skupnim vodom tlakovala pot širšemu sprejemu dizelskih motorjev.

 

 

Tehnološka revolucija se je znašla samo na 13 straneh – to je vse, kar je Rudolf Diesel potreboval, da je zasnoval motor, ki je pozneje prevzel njegovo ime. Njegovo patentno prijavo s številko 67207 je nemški cesarski patentni urad odobril pred 120 leti, 23. februarja 1893. S tem je nemški izumitelj postavil temelje milijonom dizelskih motorjev, ki danes poganjajo avtomobile, tovornjake in ladje po vsem svetu. Toda Diesel je bil pri?a samo za?etkom globalnega uspeha svoje stvaritve – pred 100 leti, 29. septembra 1913, je umrl med potovanjem po morju.

Skrivnost uspeha njegovega koncepta je bil samovĹľig – lastnost, ki je do današnjega dne sinonim za dizelske motorje. V zasnovi Rudolfa Diesla se je mešanica goriva in zraka stisnila pri razmerju 20 : 1, kar je samo po sebi zadostovalo za vĹľig mešanice. Pove?anje u?inkovitosti je bilo ogromno. Ko je Diesel za?el delati na svojem konceptu, so imeli bencinski motorji 12-odstotni izkoristek, plinski motorji pa 17-odstotnega. Za primerjavo: Ĺľe izumiteljev prvi prototip je bil velik skok naprej, saj je njegov motor s samovĹľigom izkoristil kar 25 odstotkov energije goriva.

 

Od proizvodnje dizelskega Mercedes - Benza 260 D leta 1936 do Golfa GTD

Avtomobilski strokovnjaki so zato dizelski motor okoli leta 1920 smatrali za pogonski sklop prihodnosti, vendar se je izkazalo, da ta prihodnost še ni tako blizu. Prvi tovornjak z dizelskim pogonskim sklopom je na cesto zapeljal leta 1924 v Nem?iji, šele leta 1929 pa je ameriškemu izdelovalcu motorjev  Cumminsu kot del eksperimenta dizelski motor uspelo vgraditi v avtomobil. Ta tehnologija je bila v serijskem avtomobilu prvi? na voljo leta 1936 v Mercedes-Benzu 260 D.  Šele sredi 60. let pa so se dizelski motorji za?eli otepati slabega ugleda, da so ne samo po?asni in dolgo?asni, temve? tudi umazani in glasni. Ta slika  se je skozi naslednja desetletja korenito spremenila. V letih po drugi svetovni vojni so dizelski motorji po?asi, vendar zagotovo doĹľiveli nadaljnji razvoj. Novi trend je povzro?il pravi razcvet dizelskih motorjev v sredini 70. let. Fenomen za tem razcvetom je bil dizelski VW Golf. Leta 1975 je bil prvi dizelski model v kompaktnem razredu, ki je ponujal dizelski motor z visokimi hitrostmi in obrati, obenem pa je bil ekonomi?en po zaslugi Boscheve distribucijske vbrizgalne ?rpalke. Golf GTD je s turbopolnilnikom in ustrezno zmogljivostjo dosegel kultni status prvega športnega osebnega avtomobila na dizelski pogon. Vsi veliki evropski proizvajalci avtomobilov so kmalu sledili z »golfovim razredom« in dizelskimi modeli srednje velikosti.

 

?ez 1.000 barov: višji tlak vbrizga pove?a zmogljivost

Dizelski motorji so naredili ve? kot samo to, da so našli pot do kompaktnega razreda. Ponašali so se tudi z vedno višjimi tlaki, saj so sistemi z direktnim vbrizgom po?asi za?eli zamenjevati motorje z indirektnim vbrizgom. Leta 1989 so prvo aksialno batno ?rpalko za dizelski direktni vbrizg predstavili v Audiju 100 TDI (Turbodiesel Direct Injection). Nova Boscheva tehnologija je omogo?ala vbrizg dizelskega goriva direktno v valj pri visokem tlaku okoli 1.000 barov, kar je povzro?ilo zelo u?inkovito zgorevanje. To je omogo?ilo ve?jo izhodno mo? ter nizko porabo goriva in majhne emisije. Sto let po revolucionarni iznajdbi dizelskega motorja je Bosch naredil drugo revolucijo motorja. Od konca 90. let je Bosch ponudil številne razli?ice direktnega vbrizgavanja, vklju?no z radialno distribucijsko ?rpalko, sistemom s skupnim vodom in tehnologijo unit injector (sistem zdruĹľene tla?ilke in šobe za vbrizgavanje goriva). Vse razli?ice so bile zasnovane za delovanje pri tlakih okoli 1.500 barov, najnovejše generacije pa celo za delovanje pri tlakih okoli 2.000 barov in ve?. S?asoma je zmagala tehnologija s skupnim vodom, dizelski motorji pa so bili od poznih 90. let širše sprejeti, ker so bili zaradi te tehnologije tišji. Skupni vod v tem sistemu gorivo dovaja do vseh valjev pod enakomernim tlakom. ?eprav so bili najvišji tlaki v sistemu s skupnim vodom niĹľji od tistih s sistemom unit injector (ki je lahko dosegel vrednosti krepko ?ez 2.000 barov in s tem omogo?il zelo nizko raven porabe), konstanten visok tlak, pri katerem je gorivo shranjeno v skupnem vodu za vse valje, omogo?a ve? vbrizgov – do osem vbrizgov na cikel motorja.

 

To omogo?a pred- in povbrizg, zaradi ?esar motor te?e tišje in proizvaja manj emisij. Tehnologija skupnega voda je tako Ĺľe od samega za?etka imela najve?ji potencial tako za zmanjšanje emisij kot za obdelavo izpušnih plinov.

 

Vsak drugi nov avtomobil v Nem?iji zdaj deluje na dizelski pogon

Vsak, ki bo sedel za volan modernega dizelskega avtomobila, bo kmalu videl, da je voĹľnja tega pogonskega sklopa prihodnosti v bistvu velik uĹľitek. Zahvaljujo? turbopolnilnikom s spremenljivo geometrijo lopatic, ki je zdaj standard, današnji dizelski motorji ponujajo visok navor tudi pri nizkih vrtljajih motorja. Kliše glasnega in umazanega dizla je stvar preteklosti. Moderni dizli so tihi in ekonomi?ni. Sistemi za obdelavo izpušnih plinov, kot je Denoxtronic, tudi zmanjšujejo NOx emisije, zaradi ?esar dizelski motorji ustrezajo najstroĹľjim uredbam (na primer Euro 6). Dizelski motor se je iz delovnega konja spremenil v masovni fenomen. Medtem ko je bilo leta 1997 samo 22 odstotkov prodanih avtomobilov v Zahodni Evropi na dizelski pogon, danes ta številka znaša okoli 50 odstotkov. Tudi v Nem?iji zdaj vsak drugi nov avtomobil deluje na dizelski pogon. ?eprav se pojavljajo novi alternativni pogonski sklopi, je prihodnost za dizelske motorje še vedno svetla. V prihajajo?ih desetletjih bodo ljudem omogo?ali vedno ve?jo mobilnost. V današnjih ?asih je moĹľno z modernim kompaktnim avtomobilom na dizelski pogon voziti od Frankfurta do Rima z enim samim tankom goriva, avtomobil pa pri tem izpusti manj kot 100 gramov CO2 na kilometer. Dizelske motorje se lahko kombinira tudi z elektri?nimi komponentami, da se sestavi hibridni pogon. Med novejšimi modeli avtomobilov, ki se ponašajo s to tehnologijo, sta tudi Peugeot 3008_Hybrid4 in Volvo V60.

 

Rudolf Diesel zagotovo ni sanjal o vsem tem, ko mu je leta 1897 prvi? uspelo zagnati svojo idejo. Vnos v dnevniku izumitelja pa izraĹľa navdušenje, ki ga številni vozniki avtomobilov ob?utijo še danes: »Po ve? letih napornih prizadevanj in po premagovanju neslutenih teĹľav mi je kon?no uspelo zgraditi stroj, ki pooseblja proces, ki sem ga predlagal. Gladko te?e, je preprost za uporabo in daje rezultate, ki so mnogo boljši od vseh tistih, ki so jih dosegli drugi ...«

 

Boscheve rešitve za zmanjšanje emisij

InĹľenirji pri Boschu Ĺľe desetletja intenzivno raziskujejo kemi?ni proces zgorevanja, da bi razvili rešitve za zmanjšanje emisij NOx. To ponazarja razvoj dizelskega motorja. Moderni dizelski motor ima za pribliĹľno 96 odstotkov niĹľji izpust emisij dušikovega oksida kot dizelski motor iz zgodnjih 90. let.

 

Vbrizgalne šobe piezo – pionirji na podro?ju visokega tlaka

Sistem s skupnim vodom CRS3-25 vsebuje prvo vbrizgalno šobo piezo podjetja Bosch za osebne avtomobile, ki lahko deluje pri 2.500 barih. Ti novi Boschevi modeli piezo s pove?anim tlakom vbrizgavanja so v samem tehnološkem vrhu.