Дизелов двигател технологията е напреднала, като изглежда светлинни години през последните две десетилетия. Изминаха дните на натоварен със сяра черен, сажди дизелов дим, който се издигаше от купчините полуремаркета. Дрънкащите и жестоки зверове, които изпълваха пътните пътища - и запушиха нашите дихателни пътища - сега са само спомен.
Въпреки че дизелите винаги са били много икономични, строгите закони за вредните емисии и очакванията за ефективността от страна на обществеността, която купува автомобили принудителни разработки, които взеха ниско дизела от неудобство, за да бъдат издържани докрай до по-чист въздух и икономическа електроцентрала шампиони.
Стари новини: Механично непряко инжектиране
Досегашните дизели разчитаха на прост и ефективен - но не напълно ефективен и точен метод за разпределение на горивото към горивните камери на двигателя. Горивната помпа и инжектори на ранните дизели са били напълно механични и макар прецизно обработени и грапаво изградени, работещите налягането на горивната система не беше достатъчно високо, за да даде устойчив и добре дефиниран модел на пръскане на гориво.
И в тези стари механични косвени системи помпата трябваше да изпълнява двойно действие. Той не само доставя налягане на горивната система, но и действа като устройство за синхронизация и подаване. Освен това тези елементарни системи разчитаха на прости механични входове (нямаше електроника все пак) като обороти на горивната помпа в минута (обороти в минута) и положение на дросела, за да измервате горивото си доставка.
Впоследствие те често доставяха изстрел с гориво с лош и неясен модел на пръскане, който беше или твърде богат (най-често), или твърде слаб. Това доведе или до богат ремък от сажди черен дим, или недостатъчна мощност, и борещ се автомобил.
За да се влошат нещата, горивото с ниско налягане трябваше да бъде впръскано в предкамерата, за да се гарантира правилното атомизация от заряда, преди да може да влезе в основната горивна камера, за да върши работата си. Оттук и терминът, индиректно инжектиране.
И ако двигателят беше студен, а външният въздух беше студен, нещата наистина станаха летаргични. Въпреки че двигателите имат свещи, които ще им помогнат да стартират, ще отнеме няколко минути работно време, преди те да бъдат достатъчно напоени с топлина, за да позволят плавно движение.
Защо такъв обемист многоетапен процес? И защо толкова много проблеми със студените температури?
Основната причина е естеството на дизеловия процес и ограниченията на ранната дизелова технология. За разлика от бензиновите двигатели, дизелите нямат запалителни свещи, които да запалят горивната им смес. Дизелите зависят от топлината, генерирана от интензивна компресия въздух в цилиндрите, за да запали горивото, когато се пръска в горивната камера. А когато е студено, те се нуждаят от помощта на свещи за светене, за да засилят процеса на отопление. Освен това, тъй като няма искра, която да инициира горенето, горивото трябва да се вкарва в топлината като изключително фина мъгла, за да се запали правилно.
Новият път: Електронна директна инжекция с релсово гориво (CRD)
Съвременните дизели дължат своето нарастване на популярността на напредъка в доставките на гориво и системите за управление на двигателите, които позволяват на двигателите да върнат мощност, производителност и емисии, еквивалентни на техните бензинови колеги, като същевременно произвеждат превъзходно гориво икономика.
Всичко е от значение за релсата за гориво с високо налягане и електронните инжектори с компютърно управление. В системата за обикновени релси горивната помпа зарежда горивната релса при налягане до 25 000 psi. Но за разлика от непрямите инжекционни помпи, той не участва в изпускането на гориво. Под контрола на бордовия компютър това количество гориво и налягане се натрупват в релсата независимо от скоростта и натоварването на двигателя.
Всеки инжектор за гориво е монтиран директно над буталото в рамките на главата на цилиндъра (няма предварителна камера) и е свързан към горивната шина чрез твърди стоманени линии, които могат да издържат на високото налягане. Това високо налягане дава възможност за много фин отвор на инжектора, който напълно разпръсква горивото и изключва нуждата от предварителна камера.
Задействането на инжекторите става чрез купчина пиезоелектрични кристални пластини, които придвижват иглата на струята на малки стъпки, позволявайки разпръскване на горивото. Пиезо кристалите функционират, като бързо се разширяват, когато върху тях се прилага електрически заряд.
Подобно на горивна помпа, инжекторите също се контролират от компютъра на двигателя и могат да се пускат бързо последователно няколко пъти по време на цикъла на инжектиране. С този прецизен контрол върху инжекторните изгаряния, по-малки, поетапни количества подаване на гориво (5 или повече) могат да бъдат насочени по време на мощностния ход, за да се насърчи пълно и точно горене.
В допълнение към контрола на времето, инжектирането с високо налягане позволява по-фина и по-точна схема на разпръскване, която също така поддържа по-добро и по-пълно атомизиране и изгаряне.
Чрез тези разработки и подобрения съвременният дизелов двигател с общ инжекционен двигател с директно впръскване е по-тих, по-икономични, по-чисти и по-мощни от агрегатите за косвено инжектиране, които имат заменен.