Dizelski motor tehnologija je napredovala naizgled svjetlosnih godina tijekom posljednja dva desetljeća ili tako nešto. Prošli su dani crnog i sumpornog crnog dima koji izvire iz gomile teretnih vozila. Bujne i bezobrazne zvijeri koje su napunile prometnice - i začepile naše dišne putove - sada su samo sjećanje.
Iako su dizelski goriva uvijek bila vrlo učinkovita, strogi zakoni o emisijama i očekivanja performansi koje kupuju automobili imaju prisilni razvoj koji je nisko dizelsko gorivo uzeo od neugodnosti koja će se podnijeti sve do čistijeg zraka i ekonomske elektrane prvaci.
Stare vijesti: Mehaničko neizravno ubrizgavanje
Dosadašnji se dizeli oslanjali su se na jednostavnu i učinkovitu, a opet ne sasvim učinkovitu i preciznu metodu distribucije goriva u komore za izgaranje motora. Crpka za gorivo i injektori na ranim dizelskim motorima bili su potpuno mehanički, iako precizno obrađeni i robusno izrađeni, radni tlak u sustavu za gorivo nije bio dovoljno visok da stvori trajno i dobro definiran uzorak raspršivanja goriva.
I u tim starim mehaničkim neizravnim sustavima crpka je morala raditi dvostruko. Ne samo da je dovodio tlak u sustavu za gorivo, već je djelovao i kao vremenski i isporučni uređaj. Uz to, ovi se osnovni sustavi oslanjali na jednostavne mehaničke ulaze (elektronike nije bilo) još) kao što su obrtaji pumpe za gorivo u minuti (RPM-ovi) i položaj leptira za gas za mjerenje goriva isporuka.
Nakon toga često su dostavljali čašu goriva lošeg i loše definiranog uzorka raspršivanja koji je ili previše bogat (najčešće) ili previše mršav. To je rezultiralo ili bogatim ispuhom čađastog crnog dima ili nedovoljne snage i vozila koja se borila.
Da stvar bude još gora, gorivo niskog tlaka moralo se ubrizgati u pretkomoru kako bi se osiguralo ispravnost atomizacija naboja prije nego što je mogao ući u glavnu komoru za izgaranje kako bi obavio svoj posao. Odatle i termin, indirektno ubrizgavanje.
A ako je motor bio hladan, a vanjski zrak hladan, stvari su zaista postale letargične. Iako su motori imali žarnice kako bi im pomogli da se pokrenu, potrebno je nekoliko minuta rada prije nego što su dovoljno natopljeni toplinom da omoguće neometan rad.
Zašto takav glomazan, višesatni postupak? I zašto toliko problema s hladnim temperaturama?
Glavni razlog je priroda dizelskih procesa i ograničenja rane dizelske tehnologije. Za razliku od benzinskih motora, dizelski goriva nemaju svjećice za paljenje u smjesi goriva. Dizel ovisi o toplini proizvedenoj u intenzivna kompresija zraka u cilindrima za paljenje goriva kad se rasprši u komoru za izgaranje. A kad je hladno, potrebna im je pomoć svjećica kako bi se ojačao proces grijanja. Nadalje, budući da nema iskre koja bi pokrenula izgaranje, gorivo se mora uvesti u toplinu kao izuzetno fina magla kako bi se pravilno zapalila.
Novi način: elektroničko izravno ubrizgavanje običnih željeznica (CRD)
Moderni dizeli svoj su porast popularnosti dugovali napretku u isporuci goriva i sustavima za upravljanje motorima koji omogućuju motore vraćati snagu, performanse i emisije jednake svojim benzinskim kolegama, istovremeno proizvodeći vrhunsko gorivo Ekonomija.
Sva je razlika u visokotlačnoj šini za gorivo i računalno upravljanim elektroničkim brizgaljkama. U sustavu uobičajenih željeznica pumpa za gorivo puni gorivo pod tlakom do 25 000 psi. Ali za razliku od crpki za neizravno ubrizgavanje, on nije uključen u pražnjenje goriva. Pod nadzorom ugrađenog računala, ta se količina goriva i tlaka u željeznici nakupljaju neovisno o brzini i opterećenju motora.
Svaki ubrizgavač goriva ugrađen je izravno iznad klipa unutar glave cilindra (nema pretkomore) i povezan je sa šinom za gorivo krutim čeličnim vodovima koji mogu podnijeti visoki tlak. Ovaj visoki tlak omogućuje vrlo fin otvor za ubrizgavanje koji u potpunosti raspršuje gorivo i sprečava potrebu za predkomoru.
Aktiviranje mlaznica dolazi pomoću snopa piezoelektričnih kristalnih rezina koji mlaznu iglu pomiču u malim koracima što omogućuje raspršivanje goriva. Piezo kristali djeluju tako da se brzo šire kada se na njih primijeni električni naboj.
Poput Pumpa za gorivo, mlaznice također upravlja računalom motora i mogu se brzo aktivirati nekoliko puta tijekom ciklusa ubrizgavanja. S ovom preciznom kontrolom nad ubrizgavanjem ubrizgavača, manje, stupnjevito isporučene količine goriva (5 ili više) mogu se odrediti vremenom tijekom takta napajanja kako bi se promicala potpuna i točna izgaranje.
Pored upravljanja vremenom, kratkotrajno ubrizgavanje pod visokim pritiskom omogućuje finiji i precizniji uzorak raspršivanja koji također podržava bolju i cjelovitiju atomizaciju i izgaranje.
Kroz ovakva razvoja i poboljšanja, suvremeni dizelaš s direktnim ubrizgavanjem sa zajedničkim šinama postaje tiši, ekonomičniji, čistiji i snažniji od jedinica za indirektno mehaničko ubrizgavanje koje imaju zamijeniti.