Primul autoturism diesel implineste 75 de ani si a fost echipat cu sistem de injectie Bosch

Experţii Bosch sunt de părere că şi peste 20 de ani, motoarele diesel vor rămâne unul dintre cele mai importante sisteme de propulsie pentru autoturisme. Bosch, unul dintre principalii furnizori de sisteme diesel, şi-a bazat această estimare pe imensul potenţial de dezvoltare al motoarelor diesel: consumul de carburant şi nivelul de emisii vor fi reduse şi mai mult în viitor. Dezvoltatorii Bosch Diesel Systems estimează că, până în 2015, se va ajunge la un consum de carburant de doar 3,6 litri la 100 de kilometri pentru un autoturism diesel din clasa compactă.

Îmbunătăţirea constantă a motoarelor diesel pentru autovehicule este o tradiţie în istoria de 125 de ani a companiei Bosch. Bosch a furnizat tehnologia de injecţie pentru primul motor diesel utilizat într-un autoturism, cu 75 de ani în urmă. Însuşi fondatorul companiei, Robert Bosch, a încheiat contractul de dezvoltare a pompei de injecţie diesel în 1922, utilizată iniţial la camioane. În 1924, primul camion cu motor diesel produs în serie a fost lansat în Germania, iar producţia de serie la scară largă a tehnologiei de injecţie diesel a început în 1927. Astfel, Bosch a pus baza succesului imens înregistrat de motoarele diesel, succes care continuă şi în prezent.

Din 1936 până în 2011: 75 de ani de inovaţii diesel pentru autoturisme

În anii ’30, Daimler-Benz a planificat extinderea gamei de motoare diesel cu injecţie Bosch şi la autoturisme. Primul autoturism diesel din lume produs în serie, un Mercedes-Benz 260 D, a fost lansat la Expoziţia de automobile de la Berlin, în 1936. Acesta utiliza cu o treime mai puţin carburant decât modelul cu benzină, având însă aceeaşi putere. Iniţial, vânzările au fost dezamăgitoare, deoarece autovehiculele diesel nu se puteau compara, din punct de vedere al performanţelor şi confortului, cu variantele cu benzină. Totuşi, a fost realizat un pas important şi motoarele diesel aveau să devină tot mai importante pentru autoturisme în perioada de după război. Până în 1950, Bosch a fabricat un milion de pompe diesel pentru autoturisme şi camioane. Datorită costurilor reduse, popularitatea motoarelor diesel era în creştere, în special pentru taxiuri, care erau utilizate în condiţii dificile. În acea perioadă, Bosch se concentra deja asupra eficienţei sistemelor şi asupra furnizării de componente reglate cu precizie pentru pompele de injecţie, precum pompele de alimentare cu carburant, filtrele de carburant, duzele de injecţie şi bujiile incandescente.

Bosch a lansat prima pompă rotativă (cu distribuitor) în 1960. Aceasta era mai uşoară şi mai compactă decât pompele în linie existente, deschizând drumul utilizării motoarelor diesel în autoturismele de mici dimensiuni. Proiectanţii pompelor Bosch rotative au identificat o tendinţă iniţială, care s-a transformat într-o dezvoltare accelerată la mijlocul anilor 1970. Fenomenul care a cauzat această dezvoltare a fost autovehiculul VW Golf Diesel. În 1975, acesta a devenit primul model diesel din clasa compactă, prevăzut cu un motor diesel care atingea turaţii ridicate, însă era în acelaşi timp economic datorită pompei de injecţie rotative create de Bosch. Datorită supraalimentării şi aspectului de autovehicul foarte rapid, versiunea Golf „GTD” a devenit legendară ca primul autovehicul sportiv cu motor diesel. Toţi producătorii importanţi din Europa au început să creeze modele diesel din „clasa Golf”. Pompa de injecţie Bosch rotativă, utilizată în numeroase modele de vehicule prezente pe piaţă, a contribuit decisiv la acest succes.

La mijlocul anilor 1980, a început era electronică pentru modelele diesel. În 1986, Bosch a lansat primele sisteme electronice de comandă pentru pompele rotative şi în linie. În 1987, compania BMW din Munchen a devenit primul producător auto care a utilizat pompe rotative cu comandă electronică. „Pura plăcere a condusului" a devenit astfel posibilă cu primul motor diesel cu şase cilindri supraalimentat, creat de BMW. Modelul era 524 td, cel mai rapid autoturism diesel produs în serie în acea perioadă. În 1989, prima pompă cu pistoane axiale pentru injecţia directă a carburantului diesel a revoluţionat motorul diesel. Această inovaţie a fost montată iniţial la modelul Audi 100 TDI (Turbodiesel Direct Injection). Noua tehnologie Bosch a permis injectarea directă a carburantului diesel în cilindru la presiune înaltă, aproximativ 1.000 bari, ceea ce a sporit foarte multe eficienţa combustiei. Astfel a fost obţinut un plus de putere şi funcţionarea uniformă, precum şi o reducere a consumului şi a nivelului de emisii. Injecţia directă a devenit standard pentru autoturisme şi camioane diesel câţiva ani mai târziu. Spre finalul anilor ‘90, puterea motoarelor diesel a fost majorată semnificativ prin dezvoltare a trei sisteme de injecţie de înaltă presiune: pompa rotativă cu distribuitor cu pistoane radiale (1996), sistemul common rail (1997) şi pompa-duză (1998), utilizată chiar şi în autovehicule precum modelul Volkswagen Polo cu motor de trei cilindri.

Common-rail: tehnologia de injecţie a secolului 21

Dintre toate alternativele disponibile la finalul anilor ’90, tehnologia de injecţie common-rail s-a dovedit în cele din urmă a fi soluţia câştigătoare. Bosch a produs sistemul cu numărul 1 milion la doar un an după lansarea tehnologiei common rail şi a atins cifra de trei milioane în anul 2000. Începând din 1997, autovehiculele Mercedes-Benz 220 CDI şi Alfa Romeo 156 JTD au devenit primele autovehicule care au utilizat această inovaţie. Acest sistem oferea constant o presiune de injecţie ridicată, de până la 1.350 bari, pentru toţi cilindrii cuplaţi la rampa comună. Sistemul common-rail a făcut posibil, pentru prima dată, ca pe un singur ciclu motor să existe mai multe injecţii. În 2003, Bosch a lansat a treia generaţie a tehnologiei de injecţie common-rail, prevăzută cu injectoare piezoelectrice. Prin comparaţie cu predecesorii săi, sistemul a redus şi mai mult consumul de carburant şi emisiile poluante ale motoarelor diesel, cauzând o diminuare simultană a zgomotului în funcţionare. În 2005, Preşedintele Republicii Federale Germania a decernat Premiul German al Viitorului experţilor Bosch, pentru produsul lor. Până în prezent, peste 66 de milioane de motoare au fost prevăzute cu sisteme Bosch common rail.

Motorul diesel – fiecare secundă contează

Principalii producători auto din Europa au început să producă în serie autovehicule cu motoare diesel la mijlocul anilor ’70. Diverse prototipuri diesel au fost proiectate pentru a demonstra avantajele utilizării motoarelor diesel. Opel a stabilit 20 de recorduri internaţionale şi 2 recorduri mondiale absolute pentru autovehicule din toate categoriile, cu prototipul Opel GT diesel din 1972, iar producătorul Mercedes, deschizător de drumuri în domeniul motoarelor diesel, a stârnit vâlvă cu modelul C111-III în 1978. Mercedes a stabilit nouă recorduri mondiale de viteză în Nardo, Italia, utilizând prototipul C111-III, care a atins o viteză maximă de 338 km/h şi o viteză medie de 325 km/h. Acest succes se baza pe motorul de trei litri cu cinci cilindri montat în noul model Mercedes-Benz 300 D. Cu aproape 30 de ani mai târziu, tehnologia Bosch common-rail a transformat motoarele diesel în opţiunea preferată pentru autovehiculele de curse de la Le Mans ale Audi şi Peugeot. Fiabilitatea şi durabilitatea sunt doar două dintre caracteristicile care au ajutat producătorii Audi şi Bosch să obţină de patru ori victoria în clasamentul general. Avantajul decisiv al motoarelor diesel este consumul de carburant mult mai mic. În cazul celei mai extenuante curse de anduranţă, acest lucru înseamnă perioade mai lungi petrecute la volan de către piloţi, mai puţine opriri pentru realimentare şi, în consecinţă, un avantaj din punctul de vedere al timpilor pe tur faţă de rivalii cu motoare cu benzină.

Motorul diesel: succes enorm pe pieţele internaţionale

Tehnologia Bosch common-rail a alimentat dezvoltarea explozivă a sistemelor diesel la începutul noului mileniu. În 1997, doar 22% dintre toate autoturismele vândute în Europa de Vest aveau motoare diesel. Acest procentaj a crescut până la peste 50% în 2006. Tehnologia common rail mai oferă şi un nivel superior de potenţial tehnic: utilizând sistemul common-rail pot fi respectate chiar şi cerinţele celor mai stricte standarde de emisii din California, SUA. Pe parcursul ultimilor ani, mai mulţi producători din Europa, SUA şi Asia au iniţiat o campanie diesel majoră în Statele Unite. Producătorii de autovehicule premium Audi şi BMW s-au alăturat Mercedes-Benz, oferind tot mai multe modele cu motoare diesel în Statele Unite. Bosch estimează că procentajul de motoare diesel va creşte în Statele Unite de la 5% în prezent, până la aproximativ 10% în 2015. „Diesel ecologic” ar putea deveni opţiunea preferată mai rapid şi pe pieţele emergente din Asia, întrucât limitele de emisii din aceste ţări pot fi atinse doar utilizând injecţia directă de înaltă presiune. În prezent, Bosch vinde în total mai mult de 1 milion de sisteme common-rail în India şi China.

Eficienţa sporită a motoarelor diesel economice şi ecologice

Ţintele de reducere a consumului de carburant au devenit mult mai stricte pe parcursul ultimilor ani, trecerea de la Euro 5 la Euro 6 presupunând o reducere a emisiilor NOX cu mai mult de jumătate. În acest scop, inginerii Bosch sporesc rata de recirculare a gazelor de eşapament, presiunea aerului admis pentru combustie şi presiunea de injecţie în cea mai mare parte a regimurilor de funcţionare ale motorului, reducând astfel nivelurile de oxid de azot în procesul de ardere. Inginerii Bosch utilizează şi sisteme de tratare a gazelor de eşapament în vederea îmbunătăţirii eficienţei motoarelor diesel: ei au preluat sistemul Denoxtronic pentru SCR (Selective Catalytic Reduction – reducere catalitică selectivă) de scădere a nivelului de emisii NOx, deja utilizat şi testat în segmentul de autovehicule comerciale, şi l-au modificat pentru cerinţele autoturismelor. Autovehiculele diesel au fost prevăzute cu această tehnologie în Statele Unite încă din 2009, în vederea respectării cerinţelor standardelor de emisii foarte stricte din această ţară. Aceste autovehicule diesel sunt disponibile în Europa ca modele Euro 6. Pentru respectarea limitelor stricte de emisii şi reducerea şi mai mult a consumului de carburant şi a emisiilor de CO2, Bosch dezvoltă în prezent sisteme de injecţie ce pot genera presiuni mai mari de 2.000 de bari, echivalentul unei greutăţi de două tone pe doar un centimetru pătrat. În cazul injectoarelor piezoelectrice ce oferă până la opt injecţii pe cursă utilă, durata injecţiei este acum de mai puţin de o milisecundă, injecţia fiind realizată la o viteză mai mult decât dublă faţă de cea a sunetului.

Diesel este viitorul

În următorii ani, tehnologia diesel Bosch va deschide calea unor sisteme de propulsie pentru autoturisme şi mai eficiente pe baza motorului cu ardere internă. Toate inovaţiile tehnice individuale pentru motoarele cu ardere internă creează concepte de motoare ce vor fi pregătite pentru piaţa din 2015. Motoarele diesel ale viitorului vor avea doar trei cilindri şi o cilindree de aproximativ 1,1 litri, datorită măsurilor extreme de reducere a dimensiunilor. Şi totuşi, aceste motoare vor avea caracteristici de funcţionare dinamice, rafinate, având o putere de aproximativ 100 kW. Acestea vor fi prevăzute cu o gamă de produse suplimentare, combinate în vederea sporirii eficienţei sistemului de propulsie:
• Un sistem start-stop va porni şi va opri automat motorul atunci când autovehiculul staţionează, de exemplu, la semafor sau în traficul aglomerat
• Gestionare termică pentru încălzirea rapidă a motorului până la temperatura de funcţionare optimă şi menţinerea acesteia
• Un alternator extrem de eficient care va utiliza energia de frânare ca sursă pentru încărcarea acumulatorului.

Autoturismele diesel ale viitorului vor funcţiona şi mai eficient datorită tehnologiei Bosch. Acestea vor fi atât de eficiente, încât un autovehicul cu sistem de propulsie diesel va consuma în 2015 doar 3,6 litri pentru parcurgerea a 100 de kilometri. Această valoare reprezintă o reducere cu 30% faţă de cea înregistrată de modelul diesel standard din 2009. Datorită hibridizării, consumul de carburant al motoarelor diesel va fi redus cu până la 40%. Inginerii Bosch lucrează deja la un sistem pentru conceptele viitoare de motoare ce sunt create de producătorii auto şi vor continua să promoveze modernizarea motoarelor cu ardere internă.

Etape importante: 75 de ani de autoturisme cu motoare diesel