12.11.2013

История развития дизельных двигателей

От изобретения дизельного двигателя до современных систем непосредственного впрыска Bosch Common Rail.

Для технического прорыва понадобилось всего 13 страниц – на них Рудольф Дизель изобразил и описал двигатель, названный впоследствии его именем. Патент на изобретение под номером 67207 был выдан Имперским патентным ведомством Германии 120 лет назад. Именно тогда, 23 февраля 1893 года, началась история, результатом которой стали миллионы легковых автомобилей, грузовиков и кораблей, работающих на дизельных двигателях сегодня. К сожалению, сам г-н Дизель не дожил до всемирного успеха своего детища: он умер во время морского путешествия 29 сентября 1913 года – ровно сто лет назад.

 

Секрет успеха его разработки заключался в самовоспламенении топливной смеси – именно это свойство остается ключевым в дизельном двигателе и сегодня. В конструкции Рудольфа Дизеля воздушно-топливная смесь была сжата в соотношении 20:1, что создавало условия для самовоспламенения. В результате эффективность агрегата значительно возросла. Когда Дизель начинал работу над своим двигателем, эффективность бензиновых моделей достигала всего 12%, а газовых – 17%. При этом даже первый прототип изобретателя демонстрировал 25% эффективности.

 

Дизельные двигатели выходят на рынок: от Mercedes-Benz 260 D до Golf GTD

Уже в 20-х годах прошлого века автомобильные эксперты пророчили дизельному двигателю большое будущее. Однако ждать наступления этого «золотого времени» пришлось не один год. Первый грузовой автомобиль с дизельным двигателем был выпущен в Германии в 1924 году, и только в 1929 году американский производитель двигателей Cummins в качестве эксперимента использовал дизельный двигатель в легковом автомобиле. Первой серийной легковой моделью, работающей на дизеле, стал Mercedes-Benz 260 D, вышедший в 1936 году. Однако понадобилась еще четверть века, чтобы водители перестали воспринимать дизели как медленные, скучные, шумные и грязные моторы.

Впрочем, со временем отношение потребителей изменилось. После Второй мировой войны дизельные авто стали постепенно завоевывать рынок. А появление в 1975 году автомобиля VW Golf Diesel произвело настоящий фурор. Этот компактный хэтчбек стал первой компактной моделью, оснащенной высокооборотным дизельным двигателем. При этом топливные насосы распределительного типа от Bosch обеспечивали автомобилю еще и высокую экономичность. Версия Golf GTD с турбонаддувом и, соответственно, повышенной производительностью, вошла в историю как первый спортивный дизельный легковой автомобиль. На волне такого успеха все ведущие автопроизводители Европы наладили выпуск моделей среднего и гольф-класса, оснащённых дизельными двигателями.

 

Первым в мире дизельным легковым автомобилем в 1936 г. стал Mercedes 260 D, оснащавшийся насосом Bosch для впрыска топлива.

Первым в мире дизельным легковым автомобилем в 1936 г. стал Mercedes 260 D, оснащавшийся насосом Bosch для впрыска топлива.


Рубеж в 1000 бар: повышение давления впрыска увеличивает производительность

Завоевав класс компактных автомобилей, дизельная технология продолжила покорение автопрома. Постепенно повышалось давление, а непосредственный впрыск заменил конструкцию с разделёнными камерами сгорания. В 1989 году в автомобиле Audi 100 TDI дебютировал первый аксиально-плунжерный топливный насос высокого давления распределительного типа для непосредственного впрыска дизельного топлива. По новой технологии Bosch топливо под давлением около 1000 бар подавалось непосредственно в цилиндр, что обеспечивало эффективное сгорание. В результате повышалась мощность двигателя, а расход топлива и уровень выбросов снижались. Спустя сто лет после изобретения дизельного двигателя Bosch совершил технический прорыв.

 

В конце 1990-х годов компания поставляла на рынок несколько разновидностей систем непосредственного впрыска, которые включали в себя радиально-поршневой распределительный насос, технологию с насос-форсунками, систему Common Rail. Уже первые модели были рассчитаны на работу при давлении около 1500 бар, а последующие поколения поддерживали 2000 бар и выше.

В системе Common Rail подача топлива происходит при высоком давлении.

В системе Common Rail подача топлива происходит при высоком давлении.

Система Common Rail со временем стала доминирующей технологией, что во многом связано с ее тихой и эффективной работой. Особенность системы заключается в том, что топливо подается во все цилиндры при постоянном давлении. Пиковое давление в таких системах ниже, чем при использовании технологии насос-форсунка (где показатели могут достигать значений гораздо более 2000 бар и обеспечивать низкий расход топлива), однако стабильно высокое давление, при котором топливо хранится в общем распределителе, позволяет осуществлять до восьми впрысков за один цикл. Возможность делать предварительные и дополнительные впрыски позволяет двигателю работать тише, а также сокращает уровень выбросов. Таким образом, система Common Rail позволяет снизить воздействие на окружающую среду.

 

Каждый второй новый автомобиль в Германии – дизельный

Сегодня уже нет сомнения, что дизель предоставляет мощность и динамику, соответствующую или даже превосходящую другие типы двигателей. Благодаря турбокомпрессорам с изменяемой геометрией турбины, которые сейчас являются стандартом, современные дизельные двигатели демонстрируют высокий крутящий момент даже на низких оборотах. Распространенное мнение о том, что дизельные двигатели – это грязь и шум, давно осталось в прошлом. Современные транспортные средства, работающие на дизеле, тихие и экономичные. Системы обработки выхлопных газов, подобные Denoxtronic, дополнительно сокращают выбросы оксидов азота, позволяя соответствовать даже самым строгим стандартам, таким как Euro-6. Дизельный двигатель проделал путь от диковинки и статуса рабочей лошадки до повсеместного использования. Если в 1997 году только 22% автомобилей, проданных в Западной Европе, были дизельными, то сегодня эта цифра составляет около 50%. Даже учитывая активное развитие альтернативных силовых агрегатов, перспективы дизельных двигателей по-прежнему велики. Уже сейчас из Франкфурта в Рим можно доехать на одном баке, а уровень выбросов СО2 составит всего 100 г/км. Кроме того, дизельные двигатели могут быть объединены с электрическими компонентами для создания гибридного привода. Такой подход уже реализован в современных автомобилях Peugeot 3008_Hybrid4 и Volvo V60.

 

Конечно, Рудольф Дизель даже не мечтал ни о чем подобном, когда впервые собрал свой двигатель в 1897 году. Однако запись в дневнике изобретателя свидетельствует, что он высоко оценивал потенциал своего детища: «После долгих лет напряженных усилий и преодоления невообразимых трудностей, мне наконец-то удалось создать машину, воплощающую мою задумку. Это плавно работающий, очень простой и удобный в эксплуатации механизм, результаты работы которого превосходят все разработки, сделанные ранее»... С мнением Рудольфа Дизеля и сегодня согласны миллионы водителей во всем мире.

 


Статьи по теме
Картинка


Новая серия автомобильных ламп Bosch Gigalight Plus 120

Перед зимним сезонов 2014 года в продажу поступает новая серия автомобильных ламп Bosch Gigalight Plus 120, которая дает на 120% больше света благодаря 100% ксеноновому наполнению.

Картинка


Bosch заботится о каждом

Компания Bosch предоставит мотосервисам всестороннюю поддержку в обслуживании и ремонте.

Картинка


Тормоза перед зимой: готовность №1

Чтобы чувствовать себя в поездке безопасно при любой погоде, следует своевременно проверять тормозную систему от и до

Картинка


Мировая премьера нового двигателя от KIA

Компания KIA готовит к премьере новый серийный двигатель 1,0 T-GDI (бензиновый, с турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива) семейства Kappa.

Картинка


КАМАЗ и Cummins Inc. отмечают 10 лет

Совместное российско-американское предприятие «КАММИНЗ КАМА», созданное по инициативе «КАМАЗа» и компании Cummins Inc., отметило своё десятилетие.

Картинка


«КАМАЗ» ушел в отпуск

Сегодня, 8 августа, начался двухнедельный оплачиваемый отпуск на ПАО «КАМАЗ».

Predictive Powertrain Control (PPC) - 10 вопросов и ответов

Predictive Powertrain Control (PPC) - 10 вопросов и ответов о системе предусмотрительного управления силовой линией от грузового подразделения Mercedes-Benz

Сравнительный тест видеорегистраторов, совмещенных с радар-детектором, лето-2020

Представляем сравнительный тест самых популярных сигнатурных комбинированных видеорегистраторов. В него вошли модели Neoline X-COP 9300c, Mio MiVue i95, Sho-me Combo mini WiFi и Silverstone F1 Hybrid S-Bot.

Топливный насос: как не заплатить дважды?

Как определить неполадки в работе топливного насоса и к каким последствиям они могут привести?

Рейтинг универсальных смазок по проникающей способности

Представляем рейтинг универсальных смазок, составленный по их проникающим свойствам. В него вошли семь самых популярных составов.

Тестируем «Урал» AS-D12A Red Hurricane DUAL – активный корпусной сабвуфер

На нашем тесте просто бомба – двухдифузорный активный сабвуфер «Урал» AS-D12A Red Hurricane DUAL. Мощный и при этом музыкальный. Подробности читайте в тесте.

Subini SV-800 – комбинированный видеорегистратор с радар-детектором, тест

Видеофиксация происходящего в салоне автомобиля важна для тех, кто регулярно возит пассажиров, и устройства, имеющие такой функционал, всегда востребованы. Рассматриваемый в нашем тесте Subini SV-800 – это не просто регистратор, а полноценное комбо-устройство.

ТО своими руками

ТО своими руками. Рассказываем, как самостоятельно провести техническое обслуживание автомобиля, а так же, обращаем внимание, на те особенности которые следует избегать.

Сезонное обслуживание - замена масла

Весна в разгаре, а это значит, что пришла пора пройти сезонное техобслуживание. Для тех, кто еще не успел провести весенний «автосубботник», специалисты Total составили краткий чек-лист, как подготовиться к теплому сезону.

Как остановить коррозию?

Самая основная проблема, которая волнует автовладельцев: что делать, если автомобиль начал цвести? Как быть, если по нему поползли безобразные пятна ржавчины, которые, по мнению многих, уже ничем нельзя остановить? Рассказываем, что делать в этом случае.