de injectie directa common rail
Sistemul diesel a reprezentat o revoluție tehnologică în doar 13 pagini: acesta a fost tot spațiul de care a avut nevoie Rudolf Diesel pentru a schița motorul care avea să-i poarte ulterior numele. Cererea sa de patentare, cu numărul 67207, a fost acceptată acum 120 de ani, pe data de 23 februarie 1893, de către oficiul de înregistrare a patentelor din Germania. Și cu aceasta, inventatorul german a pus bazele milioanelor de motoare diesel care propulsează în prezent autovehiculele, camioanele și ambarcațiunile din toată lumea. Dar Diesel nu avea să asiste decât la începutul succesului global al creației sale: a murit în timpul unei călătorii pe mare acum 100 de ani, pe data de 29 septembrie 1913.
Secretul succesului proiectului său a fost auto-aprinderea – o caracteristică sinonimă cu motoarele diesel de astăzi. În proiectul lui Rudolf Diesel, un amestec de aer-carburant era comprimat în proporție de 20:1, ceea ce era suficient pentru a-l face să se aprindă. Eficiența dobândită era uriașă. Atunci când Diesel a început să lucreze la schițele sale, motoarele cu aprindere prin scânteie aveau o eficiență de 12 procente, în timp ce motoarele pe gaz atingeau 17 procente. Prin comparație, chiar primul prototip al inventatorului a însemnat un pas uriaș înainte: motorul său cu auto-aprindere valorifica 25 la sută din energia carburantului.
De la Mercedes-Benz 260 D cu motor diesel produs în 1936 la Golf GTD
Acesta este motivul pentru care experții în autovehicule din perioada anilor’20 priveau motorul diesel ca pe sistemul de propulsie al viitorului. Dar, după cum s-a dovedit ulterior, acest viitor s-a lăsat așteptat. Primul camion cu sistem de propulsie diesel a fost lansat în Germania în anul 1924 și abia în anul 1929 producătorul de motoare american Cummins a reușit să adapteze un motor diesel la un autoturism, în mod experimental. Tehnologia a fost utilizată pentru prima dată într-un autovehicul de serie în 1936, fiind vorba de Mercedes-Benz 260 D. Dar de abia în anii ’60 sistemele diesel încep să scape de reputația proastă avută în rândul șoferilor de autoturisme de a fi motoare lente, lipsite de energie, poluante și zgomotoase.
Această imagine avea să înregistreze o schimbare fundamentală în deceniile următoare. În anii de după cel de-al doilea război mondial, motoarele diesel au fost dezvoltate încet, dar sigur. Tendința survenită a avut drept urmare o explozie în utilizarea motoarelor diesel la mijlocul anilor ’70. Fenomenul din spatele acestei explozii a fost modelul VW Golf Diesel. În anul 1975 a reprezentat primul model de clasă compactă cu un motor diesel de mare viteză, care avea turații mari, fiind în același timp economic datorită pompei de injecție Bosch de tip distribuitor. Cu un turbocompresor și performanțe pe măsură, versiunea Golf GTD avea să obțină statutul de „primul autoturism sportiv cu motorizare diesel”. Toți producătorii de autovehicule importanți din Europa l-au urmat cu „clasa Golf” și modelele diesel de dimensiuni medii.
Peste 1.000 bar: presiunile de injecție mai mari sporesc performanța
Motoarele diesel au realizat mai mult decât să-și croiască drum spre clasa compactă. Acestea se caracterizau și prin presiuni mai ridicate, pe măsură ce sistemele de injecție directă înlocuiau treptat motoarele cu camere de ardere divizate și cu aspirație naturală. În anul 1989, a fost utilizată în premieră prima pompă cu pistoane axiale pentru sistemul de injecție directă diesel pe modelul Audi 100 TDI (injecție directă turbodiesel). Noua tehnologie Bosch permitea injectarea directă a carburantului diesel într-un cilindru la o presiune ridicată de aproximativ 1.000 bar, având ca rezultat o ardere deosebit de eficientă. Acest lucru asigura o putere mult mai bună, împreună cu un consum scăzut de carburant și emisii reduse. La un secol după invenția motorului diesel, Bosch revoluționează motorul pentru a doua oară. De la sfârșitul anilor ’90, Bosch a oferit mai multe variante cu injecție directă, inclusiv pompa distribuitor cu pistoane radiale, sistemul common rail și sistemul pompă-duză. Toate acestea au fost concepute să funcționeze la presiuni de aproximativ 1.500 bar, în timp ce generațiile ulterioare au crescut presiunea la 2.000 bar sau chiar mai mult.
În cele din urmă, tehnologia common rail a învins şi, datorită faptului că făcea motoarele diesel să funcţioneze silenţios, acestea au început să fie din ce în ce mai populare la sfârșitul anilor ’90. În acest sistem, o rampă comună alimentează cu carburant toți cilindrii la o presiune constantă. Deși presiunile de vârf ale sistemelor common rail erau mai scăzute decât acelea ale sistemului pompă-duză (care putea atinge valori de peste 2.000 bar și care putea asigura astfel niveluri foarte reduse de consum), presiunea ridicată constantă la care este depozitat carburantul în rampa comună pentru toți cilindrii permite injecția multiplă, de până la opt injecții într-un singur ciclu de injecție. Acest lucru face posibilă pre- și post-injecția, ceea ce permite motorului să funcționeze mai silenţios și reduce emisiile. Astfel, tehnologia common rail avea să ofere încă de la început un potențial mai mare, atât de reducere a emisiilor brute, cât și de tratare a gazelor de eșapament.
Unul din două autovehicule noi din Germania are acum motorizare diesel
Oricine urcă la volanul unui autovehicul diesel modern va descoperi imediat faptul că acest sistem de propulsie face din condus o experienţă plăcută. Datorită turbocompresoarelor cu geometrie variabilă a turbinelor, care sunt acum dotări standard, motoarele diesel de astăzi oferă un cuplu mare chiar și la turații mici ale motorului. Iar clișeul motorului diesel zgomotos și poluant este de domeniul trecutului. Autovehiculele diesel moderne sunt silențioase și economice. Sistemele de tratare a gazelor de eșapament precum Denoxtronic reduc și emisiile de NOx, ajutând la respectarea celor mai stricte reglementări, cum ar fi Euro 6. În timp ce în 1997 doar 22 la sută dintre autovehiculele vândute în Europa de Vest aveau motorizări diesel, în prezent această cifră a ajuns la aproape 50 la sută.
În Germania, unul din două autovehicule noi are acum motorizare diesel. Chiar dacă în prezent există sisteme de propulsie alternative, viitorul motoarelor diesel este încă luminos. În anii care vor urma, acestea vor continua să asigure mobilitatea oamenilor. Acum este posibil ca un autovehicul diesel compact modern să fie condus de la Frankfurt la Roma cu un singur rezervor de carburant, emisiile fiind de sub 100 de grame de CO2 pe kilometru. Mai mult, motoarele diesel pot fi combinate cu componentele electrice pentru a oferi o propulsie hibridă. Modelele actuale de autovehicule care sunt dotate cu această tehnologie includ Peugeot 3008_Hybrid4 sau Volvo V60.
Rudolf Diesel cu siguranță nu a visat niciodată la toate acestea atunci când a avut pentru prima dată ideea acestui motor în 1897. Dar un paragraf din jurnalul inventatorului exprimă fascinația pe care mulți șoferi de astăzi o au față de invenția sa: „După mulți ani de eforturi susținute și după ce am depășit dificultăți de neimaginat, am reușit în sfârșit să construiesc o mașină care să includă procesul pe care mi l-am propus. Funcționează lin, foarte simplu, este ușor de utilizat și asigură rezultate cu mult peste ceea ce s-a realizat până acum … ”.
Pentru mai multe informaţii despre sistemul diesel, puteţi accesa adresa //videoportal.bosch-presse.de/en/clip/_/na/DS/robert-bosch-gmbh-dieselsysteme-1?version=100765.
