Raport specjalny: Superdiesle

Wprawdzie samochody z dieslami o pojemności 1300 cm3 można było kupić już w 1968 roku (Peugeot 204 diesel), jednak dopiero w ostatnich latach rozpoczął się boom małych jednostek wysokoprężnych z turbodoładowaniem i sterowanym elektronicznie wtryskiem bezpośrednim. Dzisiaj każdy producent chce mieć w swojej ofercie małego turbodiesla, który może napędzać nie tylko auta miejskie, ale również spore kompakty.

Obecnie liczą się tylko dwa rodzaje zasilania - common rail i pompowtryskiwacze stosowane przez koncern Volkswagena. Niestety, koszty produkcji tych drugich są tak wysokie, że prawdopodobnie następne generacje motorów wysokoprężnych niemieckiej marki będą również zasilane wtryskiem common rail. Specjaliści z firmy Bosch, czołowego producenta układów wtryskowych na świecie, przewidują, że podstawowym napędem małych aut staną się niewielkie diesle o coraz wydajniejszym turbodoładowaniu. Konieczność zmniejszania kosztów produkcji silników na ropę sprawi, że konstruktorzy chętnie będą sięgali po układy 3-cylindrowe, tak jak to uczynił Volkswagen. Przyszłość należy do turbodiesli, które kuszą niewielkim zużyciem paliwa.

W naszym raporcie specjalnym, aby ułatwić dobry wybór, nowoczesne silniki wysokoprężne pogrupowaliśmy wg producentów, bo te same jednostki napędzają auta różnych marek. Najlepsze osiągi pojazdów wyróżniliśmy pogrubieniem. Podajemy także niezbędne informacje i... kilka zaskakujących faktów.

ANATOMIA DIESLI

Common rail

To układ wtryskowy silnika wysokoprężnego, w którym wtryskiwacze są sterowane elektrycznie, a komputer decyduje o ilości wtryskiwanego paliwa. Nazwa common rail (ang. dosłownie wspólna szyna) pochodzi od głównej magistrali podającej paliwo jednocześnie do wszystkich wtryskiwaczy, dokładnie tak, jak to się dzieje w silnikach benzynowych. Wtrysk common rail po raz pierwszy pojawił się na rynku w 1997 roku (Alfa Romeo 156 JTD). Ciśnienie wtrysku rzędu 1350 barów.

Common rail II generacji

W 2000 roku zmodernizowano układ common rail, wprowadzając technikę wtrysku wielofazowego: główna dawka paliwa poprzedzona zostaje porcją pilotującą, dzięki czemu w cylindrze znacznie łagodniej narasta ciśnienie i w efekcie silnik jest cichszy, ma bardziej miękką pracę. Jeden wtrysk może się składać nawet z siedmiu dawek. Takie rozwiązanie ma np. produkowany w Bielsku-Białej silnik 1.3 Multijet. Ciśnienie wtrysku w układach drugiej generacji zostało podniesione do 1600 barów.

Common rail III generacji

Pojawił się na rynku w 2003 roku i różni się od poprzednich układów wtryskowych zastosowaniem piezokrystalicznych wtryskiwaczy, które cechuje reakcja znacznie szybsza niż w wypadku tradycyjnych, elektromagnetycznych. Pozwoliło to zredukować poziom emisji szkodliwych składników spalin nawet o 20%. Taki układ wtryskowy stosowany jest np. w silnikach Audi A6 3.0 TDI. Trwają prace nad czwartą generacją, która pozwoli jeszcze obniżyć poziom zanieczyszczenia spalin dzięki doskonalszemu sterowaniu i podniesieniu ciśnienia wtrysku. Taki silnik będzie produkowany przez Toyotę w fabryce, która powstała w Polsce (2.0 D-4D Clean Power 180 KM).

Pompowtryskiwacze

Rozwiązanie rozwijane w autach osobowych przez koncern Volkswagena. Tu każdy cylinder ma swój osobny element składający się z pompy wysokiego ciśnienia i wtryskiwacza. Specjalne zawory sterowane elektroniką decydują o dawce paliwa. Po raz pierwszy w aucie osobowym rozwiązanie to pojawiło się w 1998 roku.

Intercooler

Chłodnica powietrza doładowanego obniża temperaturę powietrza, podnosząc tym samym jego gęstość. Pozwala to na zwiększenie mocy silnika przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia paliwa. Obecnie praktycznie wszystkie nowoczesne silniki wysokoprężne wykorzystują to rozwiązanie.

Filtr cząstek stałych

Po raz pierwszy zastosowany w 2000 roku przez Peugeota (w modelu 607) - zatrzymuje zawarte w spalinach tzw. cząstki stałe, czyli sadze. Gdy w całym filtrze zgromadzi się odpowiednia ich ilość, uruchamiany jest proces wypalania poprzez chwilowe zwiększenie dawki paliwa. Dotychczasowe konstrukcje filtrów wymagały stosowania specjalnych dodatków wspomagających usuwanie cząstek sadzy. Najnowsze (rok 2005) będą przystosowane do bezobsługowej eksploatacji przez całe życie samochodu.

Turbosprężarka o zmiennej geometrii

Stosowana w niektórych dieslach ma tzw. kierownicę, która zmienia kąt, pod jakim spaliny wpadają na wirnik turbiny. Dzięki temu możliwe jest zwiększenie efektywności pracy turbosprężarki przy niskich obrotach silnika i jednoczesnym utrzymaniu wysokiej mocy maksymalnej.

Cztery zawory na cylinder

Większa liczba zaworów pozwala na optymalizację procesu napełniania cylindra i zawirowania powietrza, co umożliwia obniżenie zużycia paliwa i toksyczności spalin przy wysokiej mocy maksymalnej.

1.3 Multijet, 1.3 CDTI

producent: GM-Powetrain, Bielsko Biała, Polska