20 năm Common Rail cho động cơ diesel II: Alfa Romeo là chiếc đầu tiên

Tiếp tục: Con đường khó khăn của các nhà thiết kế để thực hiện công nghệ mới.

Họ là trụ cột của mọi thứ Fiat và Bosch

Ngay sau khi Fiat giới thiệu Croma phun trực tiếp vào năm 1986, một hệ thống tương tự đã được giới thiệu bởi Rover, người đã tạo ra nó với sự hợp tác của các chuyên gia người Anh từ Perkins. Nó sẽ được sử dụng sau này cho các mẫu xe của Honda. Mãi đến năm 1988, Tập đoàn VW mới có động cơ diesel phun trực tiếp đầu tiên, động cơ này cũng sử dụng máy bơm phân phối của Bosch. Đúng vậy, chính VW đóng vai trò của bộ phun khối lượng lớn để phun trực tiếp trong các xe chạy bằng động cơ diesel. Tuy nhiên, VW đam mê động cơ TDI của mình đến mức bỏ lỡ cuộc cách mạng cuối thế kỷ 20. Vì vậy, hãy quay lại phần đầu của câu chuyện, để gặp lại các kỹ sư của Fiat và Bosch. Lần này không phải là về sự hợp tác.

Centro Ricerce Fiat và Magnetti Marelli đã nói ở trên vẫn quản lý để xây dựng một hệ thống chức năng trong đó quá trình tạo áp suất được tách biệt với nhau. Điều này tránh giảm áp suất và đạt được áp suất tối đa ở tốc độ cao. Để làm được điều này, một máy bơm quay sẽ đổ đầy đường ray dẫn nhiên liệu bằng thép có thành dày. Tiêm trực tiếp được thực hiện bằng cách sử dụng kim phun điều khiển bằng điện từ. Các nguyên mẫu đầu tiên được tạo ra vào năm 1991, và ba năm sau, công nghệ này đã được bán cho Bosch, người đã tiếp tục phát triển nó. Hệ thống do Fiat phát triển theo cách này và được Bosch tinh chỉnh, xuất hiện vào năm 1997 trên Alfa Romeo 156 2.4 JTD và Mercedes-Benz E220 d. Đồng thời, áp suất phun tối đa 1360 bar vẫn không vượt quá áp suất của một số hệ thống trước đó (được sử dụng bởi Opel Vectra và Audi A6 2.5 TDI từ 1996 và BMW 320d từ 1998, bơm VP 44 cho phun trực tiếp đạt được áp suất trong khoảng 1500 - 1750 bar), nhưng kiểm soát quá trình và hiệu quả ở mức cao hơn nhiều.

Ưu điểm lớn nhất của nó là nó duy trì áp suất đường ray cao không đổi, cho phép kiểm soát chính xác việc phun, do đó giờ đây có thể được phân phối theo lô - điều này rất quan trọng đối với hỗn hợp trong động cơ diesel. Như vậy, áp suất không phụ thuộc vào tốc độ, chất lượng của quá trình cháy được cải thiện rõ rệt, đồng nghĩa với việc giảm mức tiêu hao nhiên liệu và khí thải. Với sự phát triển của hệ thống, các kim phun điện từ sẽ được thay thế bằng các kim phun Piezo chính xác hơn, cho phép sử dụng một số lượng lớn các mũi phun ngắn hạn và áp suất lên tới 2500 bar đối với ô tô và mới nhất là 3000 bar đối với xe tải và xe buýt. các thế hệ động cơ diesel.

Đau đẻ với Common Rail

Tất nhiên, ngay cả các kỹ sư Fiat cũng không bắt đầu một cách mù quáng. Tuy nhiên, họ có quyền truy cập vào công việc của cả Vickers, người đã tạo ra một hệ thống cơ khí tương tự nhiều năm trước, và Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ ETH, và đặc biệt là nhóm của Robert Hubert, những người vào những năm 60 đã tạo ra một nguyên mẫu thành công của động cơ diesel. với hệ thống Common Rail và điều khiển điện tử. Tất nhiên, các thiết bị điện tử thô sơ của những năm đó chỉ cho phép các nguyên mẫu hoạt động trong phòng thí nghiệm, nhưng vào năm 1983, Marco Ganzer của ETH đã cấp bằng sáng chế cho một "hệ thống sạc pin điều khiển điện tử" cho xe chạy bằng động cơ diesel. Trên thực tế, đây là sự phát triển đầy hứa hẹn đầu tiên của một hệ thống như vậy. Rốt cuộc, vấn đề không nằm ở ý tưởng, mà ở việc thực hiện nó, và chính các kỹ sư của Fiat và Bosch, những người quản lý để giải quyết tất cả các vấn đề liên quan đến rò rỉ áp suất cao vốn có trong công nghệ này, tạo ra các kim phun phù hợp và những thứ khác. Một thực tế ít người biết là mặc dù các nhà sản xuất ô tô ở Nhật Bản đang tụt hậu trong việc phát triển động cơ diesel, nhưng trên thực tế, phương tiện đầu tiên sử dụng hệ thống phun Common Rail là xe tải Hino với động cơ J08C và hệ thống phun Denso, đây là kết quả của công việc của các nhóm của Tiến sĩ Shonei Ito và Ngọn hải đăng Masahiko. Điều thú vị không kém là vào những năm 80, các kỹ sư tại IFA Đông Đức đã phát triển thành công một hệ thống tương tự cho xe tải của họ.

Thật không may, vấn đề tài chính của Fiat vào cuối những năm 90 đã buộc ông phải bán con gà vàng của mình cho Bosch. Rốt cuộc, chính Bosch là người đã phát triển công nghệ này và ngày nay, nó là công ty dẫn đầu không thể tranh cãi trong việc sản xuất các hệ thống này. Trên thực tế, vẫn còn rất ít nhà sản xuất thiết bị này - ngoài Bosch, còn có Denso, Delphi và Siemens. Dưới mui xe và trong bất kỳ chiếc xe nào bạn tìm kiếm, bạn sẽ tìm thấy thứ gì đó tương tự. Ngay sau khi hệ thống Common Rail thể hiện những ưu điểm của nó so với mọi thứ khác, nó đã được giới thiệu bởi nhà sản xuất PSA của Pháp. Vào thời điểm đó, các nhà sản xuất như Mazda và Nissan đã giới thiệu hệ thống phun trực tiếp, nhưng không có hệ thống Common Rail, VW tiếp tục tìm cách tạo ra một hệ thống hiệu quả không sử dụng bằng sáng chế của Common Rail và giới thiệu một hệ thống phun phổ biến hơn cho máy bơm xe tải vào năm 2000. Thật vậy, vào năm 2009, VW cũng không từ bỏ và không thay thế nó bằng đường ray chung.

Các nhà sản xuất xe tải đã giới thiệu nó muộn hơn - chỉ vài năm trước, động cơ của họ cũng được trang bị một bộ bơm-kim phun hay còn gọi là bộ bơm-ống-kim phun với các bộ phận bơm riêng biệt và một ống áp suất cao rất ngắn. Tại triển lãm Tokyo, Quon đã trình diễn một giải pháp thú vị khác - công nghệ bơm-vòi phun, tuy nhiên, được cung cấp bởi một đường ray có thành mỏng thông thường với áp suất thấp hơn. Cái sau đóng vai trò của một nút cân bằng trung gian.

Ngoài tất cả những điều trên, hệ thống Common Rail về cơ bản khác với hệ thống phun trước ở chỗ nó dựa trên động năng do bơm tạo ra để phun nhiên liệu chính xác. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu về tỷ số nén cao như vậy, cũng như mức độ hỗn loạn cao, điều này thích hợp hơn đối với động cơ diesel có buồng lọc trước và được tạo ra nhiều trong động cơ diesel có buồng xoáy. Hệ thống Common Rail cùng với sự phát triển của công nghệ điều khiển điện tử và bộ tăng áp đã tạo tiền đề cho cuộc cách mạng động cơ diesel, và nếu không có nó, động cơ xăng sẽ không có cơ hội ngày nay. Nhân tiện, sau này cũng nhận được một hệ thống chiết rót tương tự, chỉ với một đơn đặt hàng nhỏ hơn. Nhưng đó là một câu truyện khác.

Có, hệ thống Common Rail đắt và phức tạp, nhưng hiện tại không có giải pháp thay thế cho động cơ diesel. Các nhà sản xuất cũng đã cố gắng tạo ra các lựa chọn rẻ hơn, áp suất thấp hơn cho các phương tiện giá rẻ như Ấn Độ, nơi động cơ diesel được coi trọng. Sau những vụ bê bối gần đây nhất, động cơ diesel bị đổ lỗi cho tất cả các lỗi trên đất, nhưng, như các thử nghiệm gần đây của AMS cho thấy, việc làm sạch nó là hoàn toàn có thể. Trong mọi trường hợp, thời gian thú vị ở phía trước.

Văn bản: Georgy Kolev