20 שנה של מסילה משותפת לסוללות דיזל II: אלפא רומיאו הייתה הראשונה

המשך: דרכם הקשה של מעצבים ליישם טכנולוגיה חדשה.

הם עמוד השדרה של כל פיאט ובוש

זמן קצר לאחר שפיאט הציגה את הזריקה הישירה Croma בשנת 1986, מערכת דומה הוצגה על ידי רובר, שיצר אותה בשיתוף פעולה עם מומחים בריטים מפרקינס. הוא ישמש מאוחר יותר לדגמי הונדה. רק בשנת 1988 הייתה לקבוצת פולקסווגן מנוע הדיזל הראשון בהזרקה ישירה, שהשתמש גם במשאבת הפצה של בוש. כן, זוהי VW שממלאת את תפקיד מזרק ההמונים להזרקה ישירה ברכבי דיזל. עם זאת, VW מתלהבת כל כך ממנועי ה- TDI שלה עד שהיא מפספסת את המהפכה של סוף המאה ה -20. אז, בחזרה לתחילת הסיפור, להיפגש שוב עם מהנדסי פיאט ובוש. הפעם לא מדובר בשיתוף פעולה.

ה-Centro Ricerce Fiat ומאגנטי Marelli הנ"ל עדיין הצליחו לבנות מערכת פונקציונלית שבה תהליך יצירת הלחץ מופרד זה מזה. זה מונע נפילות לחץ ומשיג לחץ מרבי במהירויות גבוהות. לשם כך, משאבה סיבובית ממלאת מסילת דלק פלדה בעלת דופן עבה. הזרקה ישירה מתבצעת באמצעות מזרקים הנשלטים על ידי סולנואיד. אבות הטיפוס הראשונים נוצרו ב-1991, ושלוש שנים לאחר מכן נמכרה הטכנולוגיה ל-Bosch, שפיתחה אותה עוד יותר. המערכת, שפותחה בדרך זו על ידי פיאט ושוכללה על ידי בוש, הופיעה ב-1997 באלפא רומיאו 156 2.4 JTD ובמרצדס-בנץ E220 d. יחד עם זאת, לחץ ההזרקה המרבי של 1360 בר עדיין אינו עולה על הלחץ של חלק מהמערכות הקודמות (בשימוש אופל וקטרה ואאודי A6 2.5 TDI משנת 1996 וה-BMW 320d משנת 1998, משאבת VP 44 עבור הזרקה ישירה משיגה לחץ בטווח של 1500 - 1750 בר), אך בקרת התהליך והיעילות הם ברמה הרבה יותר גבוהה.

היתרון הגדול ביותר שלו הוא בכך שהוא שומר על לחץ מסילה גבוה קבוע, המאפשר שליטה מדויקת על ההזרקה, אשר בתורה יכולה להיות מסופקת כעת באצווה - מה שחשוב מאוד לתערובת במנוע דיזל. לפיכך, הלחץ אינו תלוי במהירות, איכות תהליך הבעירה משתפרת משמעותית, מה שאומר שצריכת הדלק והפליטות מופחתות. עם פיתוח המערכת יוחלפו המזרקים האלקטרומגנטיים במזרקי piezo מדויקים יותר, המאפשרים שימוש במספר רב של הזרקות ולחצים לטווח קצר עד 2500 בר למכוניות ועד 3000 בר למשאיות ואוטובוסים בזמן האחרון דורות של מנועי דיזל.

כאבי לידה עם מסילה משותפת

כמובן שגם מהנדסי פיאט לא מתחילים בצורה עיוורת. עם זאת, יש להם גישה לעבודה של שניהם ויקרס, שיצרו מערכת מכנית דומה לפני שנים רבות, והמכון הפדרלי הטכנולוגי השוויצרי ETH, ובמיוחד הצוות של רוברט הוברט, שיצר בשנות ה -60 אב טיפוס מוצלח של מנוע דיזל. עם מערכת מסילה משותפת ובקרה אלקטרונית. כמובן שהמכשירים האלקטרוניים הראשוניים של אותן שנים אפשרו לעבוד רק באבות טיפוס במעבדה, אך בשנת 1983 מרקו גנצר מ- ETH רשם פטנט על "מערכת טעינת סוללות בשליטה אלקטרונית" למכוניות דיזל. למעשה, זהו הפיתוח המבטיח הראשון של מערכת כזו. אחרי הכל, הבעיה אינה ברעיון, אלא ביישומו, ומהנדסי פיאט ובוש הם שמצליחים להתמודד עם כל הבעיות הקשורות לדליפות לחץ גבוהות הטמונות בטכנולוגיה זו, יצירת מזרקים נאותים ואחרים. עובדה מעט ידועה היא שאמנם יצרני הרכב ביפן משתרכים מאחור בפיתוח מנועי דיזל, אך למעשה הרכב הראשון שהשתמש בהזרקת Common Rail היה משאית היינו עם מנוע J08C ומערכת הזרקת דנסו, שהיא תוצאה של עבודת הצוותים של ד"ר שוני איטו ו. מגדלורים מסאהיקו. לא פחות מעניינת העובדה שבשנות השמונים, מהנדסים ב- IFA המזרח גרמנית פיתחו בהצלחה מערכת דומה למשאיותיהם.

לרוע המזל, הבעיות הכלכליות של פיאט בסוף שנות ה-90 אילצו אותו למכור את עוף הזהב שלו לבוש. אחרי הכל, זה היה בוש שפיתח את הטכנולוגיה הזו, וכיום הוא המנהיג הבלתי מעורער בייצור המערכות הללו. למעשה, עדיין יש מעט יצרנים של ציוד זה - בנוסף לבוש, אלו דנסו, דלפי וסימנס. מתחת למכסה המנוע ובכל רכב שתחפשו, תמצאו משהו דומה. זמן קצר לאחר שמערכת ה-Common Rail הוכיחה את יתרונותיה על פני כל השאר, היא הוצגה על ידי היצרנים הצרפתיים PSA. באותה תקופה יצרנים כמו מאזדה וניסאן הם כבר הציגו הזרקה ישירה, אך ללא מערכת ה-Common Rail, פולקסווגן ממשיכה לחפש דרכים ליצור מערכת יעילה שאינה משתמשת בפטנטים של Common Rail, והציגה מערכת הזרקה נפוצה יותר. עבור משאבות משאיות בשנת 2000. ואכן ב-2009 גם פולקסווגן לא ויתרה ולא החליפה אותה במסילה משותפת.

יצרני משאיות הציגו אותו מאוחר יותר - רק לפני כמה שנים, המנועים שלהם צוידו גם במשאבה-מזרק או במה שנקרא משאבה-צינור-מזרק עם רכיבי משאבה נפרדים וצינור בלחץ גבוה קצר מאוד. בתערוכת טוקיו, Quon הראתה פתרון מעניין נוסף - טכנולוגיית משאבה-מזרק, אשר, לעומת זאת, מופעלת על ידי מסילה דקת דופן משותפת עם לחץ נמוך יותר. האחרון ממלא את התפקיד של צומת איזון ביניים.

בנוסף לכל האמור לעיל, מערכת Common Rail שונה באופן מהותי ממערכות טרום הזרקה בכך שהיא מבוססת על האנרגיה הקינטית שנוצרת על ידי המשאבה לצורך הזרקת דלק מדויקת. זה מבטל את הצורך ביחס דחיסה כה גבוה, כמו גם ברמת טורבולנס גבוהה, העדיפה על מנועי דיזל עם תא מקדים ואשר נוצרת באופן אינטנסיבי במנועי דיזל עם תא מערבולת. מערכת ה- Common Rail, יחד עם פיתוח טכנולוגית הבקרה האלקטרונית ומגדשי הטורבו, יצרו את התנאים המוקדמים למהפכת הדיזל, ובלעדיה למנועי בנזין לא היה סיכוי כיום. אגב, האחרונים קיבלו גם מערכת מילוי דומה, רק בהזמנה קטנה יותר. אבל זה סיפור אחר.

כן, מערכת ה- Common Rail הינה יקרה ומורכבת, אך כרגע אין אלטרנטיבה למכוניות דיזל. היצרנים הצליחו ליצור אפשרויות לחץ זולות ונמוכות יותר עבור רכבי לואו קוסט כמו הודו, שם מכבדים את הסולר. לאחר השערוריות האחרונות, האשימו את הסולר בכל התקלות הארציות, אך כפי שמראים הבדיקות האחרונות של ה- APP, הניקוי שלו אפשרי בהחלט. בכל מקרה, זמנים מעניינים לפנינו.

טקסט: ג'ורג'י קולב