Дизель: непосредственный впрыск (DI) и Common Rail

Характерный звук работы классических дизельных двигателей уходит в прошлое. Этому способствует внедрение в современные топливные системы дизелей новой технологии — сочетание непосредственного впрыска (DI), Common Rail (CR) распределения топлива, новых форсунок, и пилот-впрыска.

В DI-системах топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, а не в небольшую боковую камеру, как в старших моделях с непрямым впрыском (IDI). Это помогает получить топливный туман высокого давления, необходимый для устранения характерных дизельных стуков. Высокое давление способствует лучшему распылению топлива, в результате чего повышается КПД двигателя и, как следствие, увеличение мощности и экономия топлива.

Common Rail системы имеют топливный насос, с приводом от двигателя, который создает экстримально высокое давление в топливной магистрали, через которую топливо поступает к электрически управляемым форсункам каждого цилиндра. Топливная магистраль представляет собой одну толстостенную трубку ("common rail") с отводами для подключения форсунок. Помимо снижения дизельного стука, создаваемое CR-системой давление впрыска, значительно большее чем в прежних конструкциях с распределительными насосами, позволяет создать тонкий топливный туман в камере сгорания, что повышает КПД двигателя с непосредственным впрыском топлива.

Чтобы преодолеть огромное давление сжатого воздуха в цилиндре, дизельное топливо должно подводится под еще более высоким давлением. Чем выше давление, тем выше мощность двигателя и чище выхлопные газы. Еще одно усовершенствование — пилот впрыск, при котором до основного впрыска в цилиндр подается небольшое количество топлива. Это позволяет поднимать температуру в камере сгорания постепенно и приводит к снижению стука, вызванному резким увеичением температуры. Всё это стало возможным благодаря применению сложных электронных систем управления топливоподачей.

Современные дизельные двигатели, как правило, снабжены турбонаддувом. Турбокомпрессоры сжимают воздух, поступающий в двигатель — чем больше воздуха доставляется в цилиндр, тем больше топлива можно сжигать, что приводит к увеличению мощности. Выхлопные газы вращают турбину копрессора со скоростью до 150000 оборотов в минуту, которая вращает воздушный насос. Насос нагнетает воздух в цилиндр под давлением выше атмосферного. Поскольку турбокопрессор приводится в действие выхлопными газами, температура нагнетаемого воздуха высокая, а следовательно его плотность ниже. Чтобы увеличить массу (количество) нагнетаемого воздуха используют интеркулер. Теплообменник охлаждает воздух на выходе турбокомпрессора и может иметь конструкцию "воздух-воздух" или "вода-воздух". Охлажденный воздух имеет меньший объем и в цилиндр его можно доставить в большем количестве для получения большей энергии.

В связи с введением стандата Евро-5 (Euro-5) ужесточились требования к выбросам выхлопных газов. Новые технологии используемые в топливных системах и системах управления топливоподачи позволили снизить содержание окиси углерода и оксидов азота до уровня строгих правил. Наиболее распространенными считаются такие системы очистки как катализаторы окисления, системы рециркуляции выхлопных газов (EGR), фильтры твердых частиц.

Вольный перевод материалов сайта www.greencar.com