Если в вашем кругу общения есть "дизелисты" - владельцы автомобилей на тяжелом топливе - вы почти наверняка слышали сетования о вышедшей из строя форсунке, стоимость которой составляет какие то космические 20-30 тысяч рублей. Но ведь мы с детсва помним, что чадящие самосвалы и трактора в СССР были рабочими лошадками и трудились без проблем в тяжелых условиях. Так почему современные дизели стали такими нежными? Давайте разберемся.
Самая примитивная технология впрыска топлива в дизельном двигателе использовалась с 1920-х годов, когда увидел свет первый грузовик Карла Бенца. Впрыск топлива осуществлялся в результате ударного воздействия кулачка вала на насос-форсунку и топливо под давлением около 2000 бар поступало в цилиндр. То есть каждая форсунка в сборе дополнялась индивидуальным мини-ТНВД (топливный насос высокого давления). Подводилось же топливо по магистарали низкого (5-6 бар) давления обычным топливным насосом.
Такая система была крайне проста и надежна, но вызывала излишнюю вибрацию и невозможность регулировать время впрыска в зависимости от внешних факторов. Отсюда и громкое "тарахтение" дизеля, и клубы черного дыма из выхлопной трубы.
Через два десятилетия была изобретена аккумулируемая система впрыска топлива - Common Rail. Принцип работы аналогичен бензиновому двигателю - топливная рейка с форсунками и насос. Только давление в системе варировалось от 1500 до 2500 бар, что в 400 раз больше аналогичного показателя у "бензинки". Поэтому для нагнетания топлива используется один мощный ТНВД (на старых машинах - механический, на современных уже электронные), магистрали выполнены из стальной трубки, а форсунки сильно усложнили свою конструкцию чтобы точно дозировать топливо на сверхвысоком давлении.
В СССР исследования проводились в 1960-х и были успешны, но не было собственного завода по производству электромагнитных исполнительных устройств. Именно доработка пьезо-элемента открытия форсунки потребовала стольких лет внедрения новой системы на конвееры автопроизводителей. Появилась возможность электронно управлять моментом впрыска более точно, делать до 10 отдельных распылений разной интенсивности за один такт. Это позволило существенно улучшить полноту сгорания топлива и как следствие снизить выбросы и увеличить мощность.
В настоящее время какой либо замены данной схеме впрыска не предвидится, а все усилия направлены на развитие системы Common Rail. Например уже сейчас технология i-ART позволяет контролировать впрыск с точностью до 1/100000 секунды, а в скором будущем появятся еще более "быстрые" форсунки и количество впрысков может увеличиться до 50 за такт, обеспечивая максимальную мощность и сниженную токсичность.
Поддержите наш канал лайком и оформите подписку, впереди много интересного :)