20 anys de Common Rail per a Diesel II: Alfa Romeo va ser el primer

Continuació: el difícil camí dels dissenyadors per introduir noves tecnologies.

Són l’eix vertebrador de tot Fiat i Bosch

Poc després que Fiat introduís la injecció directa Croma el 1986, Rover va introduir un sistema similar, que el va crear en col·laboració amb especialistes britànics de Perkins. S’utilitzarà més endavant per als models Honda. No va ser fins al 1988 que el grup VW va tenir el primer motor dièsel d'injecció directa, que també feia servir una bomba de distribució Bosch. Sí, és el VW qui juga el paper d'injector de massa per a la injecció directa en vehicles dièsel. Tot i això, VW és tan apassionada pels seus motors TDI que perd la revolució de finals del segle XX. Per tant, tornem al començament de la història, per retrobar-nos amb els enginyers de Fiat i Bosch. Aquesta vegada no es tracta de col·laboració.

L'esmentat Centro Ricerce Fiat i Magnetti Marelli encara van aconseguir construir un sistema funcional en el qual el procés de generació de pressió està separat entre si. Això evita caigudes de pressió i s'aconsegueix la màxima pressió a altes velocitats. Per fer-ho, una bomba rotativa omple un carril de combustible d'acer de paret gruixuda. La injecció directa es realitza mitjançant injectors controlats per solenoide. Els primers prototips es van crear l'any 1991, i tres anys més tard la tecnologia es va vendre a Bosch, que la va desenvolupar encara més. El sistema, desenvolupat d'aquesta manera per Fiat i perfeccionat per Bosch, va aparèixer l'any 1997 a l'Alfa Romeo 156 2.4 JTD i Mercedes-Benz E220 d. Al mateix temps, la pressió màxima d'injecció de 1360 bar encara no supera la pressió d'alguns dels sistemes anteriors (utilitzats per l'Opel Vectra i l'Audi A6 2.5 TDI de 1996 i el BMW 320d de 1998, la bomba VP 44 per a la injecció directa aconsegueix una pressió en el rang de 1500 - 1750 bar), però el control i l'eficiència del procés són molt més alts.

El seu major avantatge és que manté una pressió de rail alta constant, la qual cosa permet un control precís de la injecció, que al seu torn ara es pot lliurar per lots, la qual cosa és molt important per a la mescla en un motor dièsel. Així, la pressió és independent de la velocitat, la qualitat del procés de combustió es millora significativament, la qual cosa significa que es redueixen el consum de combustible i les emissions. Amb el desenvolupament del sistema, els injectors electromagnètics seran substituïts per injectors piezoeléctrics més precisos, permetent l'ús d'un gran nombre d'injeccions de curta durada i pressions de fins a 2500 bar per a cotxes i fins a 3000 bar per a camions i autobusos en l'últim moment. generacions de motors dièsel.

Dolors de part amb Common Rail

Per descomptat, fins i tot els enginyers de Fiat no comencen a cegues. Tot i això, tenen accés al treball de Vickers, que va crear un sistema mecànic similar fa molts anys, i de l’Institut Federal Suís de Tecnologia ETH, i en particular de l’equip de Robert Hubert, que als anys 60 va crear un prototip de motor dièsel reeixit. amb sistema Common Rail i control electrònic. Per descomptat, els rudimentaris dispositius electrònics d’aquells anys permetien que només els prototips funcionessin al laboratori, però el 1983, Marko Ganzer de l’ETH va patentar un "sistema de càrrega de bateries controlat electrònicament" per als cotxes dièsel. De fet, aquest és el primer desenvolupament prometedor d’aquest sistema. Al cap i a la fi, el problema no rau en la idea, sinó en la seva implementació, i són els enginyers de Fiat i Bosch els que aconsegueixen fer front a tots els problemes associats a les fuites d’alta pressió inherents a aquesta tecnologia, la creació d’injectors adequats i altres. És un fet poc conegut que, tot i que els fabricants d’automòbils del Japó es queden enrere en el desenvolupament de motors dièsel, de fet el primer vehicle que va utilitzar la injecció Common Rail va ser un camió Hino amb motor J08C i sistema d’injecció Denso, que és el resultat del treball dels equips del Dr. Shonei Ito i Fars Masahiko. Igualment interessant és el fet que als anys vuitanta, els enginyers de l’IFA alemanya oriental van desenvolupar amb èxit un sistema similar per als seus camions.

Malauradament, els problemes financers de la Fiat a finals dels 90 el van obligar a vendre el seu pollastre daurat a Bosch. Al cap i a la fi, va ser Bosch qui va desenvolupar aquesta tecnologia, i avui és el líder indiscutible en la producció d'aquests sistemes. De fet, encara hi ha pocs fabricants d'aquest equipament: a més de Bosch, es tracta de Denso, Delphi i Siemens. Sota el capó i en qualsevol cotxe que mireu, trobareu alguna cosa semblant. Poc després que el sistema Common Rail demostrés els seus avantatges sobre tota la resta, va ser introduït pels fabricants francesos PSA. En aquell moment, fabricants com Mazda i Nissan ja havien introduït la injecció directa, però sense el sistema Common Rail, VW continua buscant maneres de crear un sistema eficient que no utilitzi les patents Common Rail, i va introduir un sistema d'injecció més habitual. per a bombes de camions l'any 2000. De fet, el 2009, VW tampoc es va rendir i no el va substituir per un common rail.

Els fabricants de camions el van introduir més tard: fa només uns anys, els seus motors també estaven equipats amb una bomba-injector o l'anomenat pump-pipe-injector amb elements de bomba separats i un tub d'alta pressió molt curt. A la fira de Tòquio, Quon va mostrar una altra solució interessant: la tecnologia d'injector de bomba, que, tanmateix, funciona amb un rail comú de parets primes amb una pressió més baixa. Aquest últim fa el paper de node d'equilibri intermedi.

A més de tot l’anterior, el sistema Common Rail és fonamentalment diferent dels sistemes de pre-injecció, ja que es basa en l’energia cinètica generada per la bomba per a una injecció precisa de combustible. Això elimina la necessitat d'una relació de compressió tan elevada, així com d'un alt nivell de turbulència, que és preferible per a motors dièsel amb precàmera i que es genera intensament en motors dièsel amb una cambra de vòrtex. El sistema Common Rail, juntament amb el desenvolupament de tecnologia de control electrònic i turbocompressors, van crear els requisits previs per a la revolució del dièsel i, sense ella, els motors de gasolina no tindrien avui cap oportunitat. Per cert, aquests últims també van rebre un sistema d’ompliment similar, només en un ordre menor. Però aquesta és una altra història.

Sí, el sistema Common Rail és car i complex, però actualment no hi ha alternativa als dièsel. Els fabricants també han aconseguit crear opcions de pressió més barates i més baixes per a vehicles econòmics com l’Índia, on es respecta el dièsel. Després dels darrers escàndols, es va culpar al dièsel de totes les falles terrenals, però, tal com demostren les recents proves de l’APP, la seva neteja és molt possible. En qualsevol cas, queden temps interessants.

Text: Georgy Kolev