Путь легковых дизельных двигателей к непосредственному впрыску (по-другому, дизели с неразделенной камерой сгорания) оказался отнюдь не простым. Сам по себе дизель с непосредственным впрыском далеко не новинка. Абсолютное большинство «больших» дизелей сделано именно так. Но процесс, легко достижимый в моторах с максимальной частотой вращения коленчатого вала, не превышающей 2500 об/мин, крайне сложно организовать в достигающих вдвое больших оборотов. И хотя конструкторы немало потрудились над этим, результаты пока оставляют желать лучшего.
Двигатели с неразделенной камерой сгорания действительно экономичнее своих предкамерных и вихрекамерных собратьев примерно на 20%, но шума и вибраций у них заметно больше. Для легкового автомобиля эти показатели могут оказаться более важными. Поэтому не случайно многие фирмы наряду со сверхэкономичными дизелями непосредственного впрыска по-прежнему выпускают и предкамерные, и вихрекамерные. Только «Ауди» и «Ровер» (кроме «Ленд-Ровера») полностью перешли на моторы с неразделенной камерой сгорания. «Мерседес», отдавая им должное, продолжает совершенствовать предкамерные дизели с четырьмя клапанами на цилиндр. «Пежо» и «Рено» тоже не торопятся снимать с производства свои предкамерные. ФИАТ даже выпускает новые, а БМВ попросту делает вид, что лучший легковой дизель всех времен и народов – их рядная вихрекамерная «шестерка» с турбонаддувом. Что это – здоровый консерватизм или техническое отставание?
Как же можно улучшить плавность, экономичность, экологические показатели дизеля без потери мощности? Тем же способом, как в свое время это сделали на бензиновых моторах, когда карбюратор заменила управляемая электроникой система впрыска топлива. Одна беда – создать электрически управляемую форсунку по образцу той, что используется в бензиновых двигателях, сегодня технологически невозможно: дизельная форсунка установлена прямо в цилиндре, где температура газов достигает 2000°, а давление в топливной системе может в сто и более раз превышать атмосферное. Система «коммон рейл» (Соттоп R а i 1), что в дословном переводе означает «общий путь», «общая магистраль», как раз и призвана решить эту задачу.
До сих пор роль управляющей электроники в легковых дизельных двигателях сводилась к управлению топливным насосом, давлением наддува, стартовой процедурой и регулированием холостого хода. Давление в системе практически постоянно, топливный насос высокого давления (ТНВД) варьирует лишь количество топлива, что подается в цилиндр за один ход, а бездумная форсунка открывается под действием ударной волны в топливе (жидкость практически несжимаема) и закрывается под действием пружины.
В «коммон рейл» все обстоит иначе – можно непосредственно регулировать момент впрыска, количество топлива и закон его подачи, даже давление в магистрали. Иными словами, всегда обеспечивать оптимальные условия работы. Принципиальное отличие системы в том, что ТНВД подает топливо не в индивидуальные трубопроводы к форсункам, а в «общую магистраль», оборудованную датчиком давления и обратным клапаном, сливающим лишнее топливо в бак. Форсунки остались прежними, механическими (ничего другого пока не придумали), но вот к каждой добавился пьезоэлектрический клапан, открыванием и закрыванием которого управляет электронный блок. Он же управляет ТНВД, обеспечивая различную подачу топлива и давление в «общей магистрали». Так, давление на холостом ходу минимально, что позволяет снизить шум работы форсунок и ТНВД, а при разгоне с низких оборотов – максимально, что обеспечивает наилучшую приемистость.
2 – электронный блок управления; 3 – датчик давления; 4 – собственно «общий путь» – коллектор;
Дата: 2019-05-28, просмотров: 231.