A Common Rail Befecskendező Rendszer Története

A dízelmotorok fejlődése lassan ment végbe és a gépkocsi közlekedés számára csak 1920 után vált alkalmassá. A sűrített levegővel történő tüzelőanyag beporlasztása ugyanis a gépkocsi üzemi követelményeinek nem felelt meg. Erre csak a szivattyús befecskendezés tette alkalmassá.

A befecskendező szivattyúkra vonatkozó elképzelések Alan és Charlton nevéhez fűződnek. Ez a szivattyú tette lehetővé a kis hengerátmérőjű, nagyobb fordulatszámú dízelmotorok készítését, valamint az indítási nehézségek kiküszöbölését. Ezzel vált a dízelmotor alkalmassá a stabil vasúti- és hajómotorokon kívül kisebb járművek meghajtására is.

Eleinte a kisebb járműveknél alkalmazott dízelmotorok közvetlen befecskendezésű kivitelben készültek. Ezeket a kemény járás és az adagoló rendszerrel szembeni érzékenység jellemezte. Nagyrészt e hátrányok kiküszöbölését szolgálták az osztott égésterű Aesel-motorok. Az évek folyamán az osztott égésterű dízelmotoroknak számtalan változata alakult ki.

A gyártásuk igaz, hogy drágább, mint az Otto-motoroké, de lényegesen kevesebb és olcsóbb tüzelőanyag fogyasztása gazdaságosabbá teszi. Az egyik legfőbb különbség, hogy a dízelnél a tüzelőanyag (leginkább gázolaj) gyújtószikra segítsége nélkül, a kompresszió, más néven légsűrítés, miatti felmelegedés hatására öngyulladással ég el, így végezve munkát a hengerben. A dízelmotor hengere csak levegőt szív be, azt sűríti, az adagoló az égéstérben felhevült levegőbe fecskendezi az üzemanyagot.

A szívódízel motorok tényleg sokat túlélnek. Tartósságuk egyik oka a vasblokkok bőséges méretezése és hogy sokkal kisebb befecskendezési nyomással működnek. Ennek köszönhetően a motor belső terhelése jóval alacsonyabb, mint az erősebb anyagokból, de lényegesen nagyobb hő- és nyomásterhelésű modern turbódízeleké.

Tünetek: Common Rail hibák BMW

Térjünk rá a kezdetben 1.6D-ként nyilvántartott dízelekre. Akár 6-700 000-et is elfutottak, 100-110 km/h környékén szerettek mozogni, és akár 4,5 literrel is eljártak. A VW konszern dízel motorjainak híre bejárta az egész világot, náluk a kamrás motor örvénykamrát jelent. A kamra egy öntvény, ami köré ráöntik az alumínium hengerfejet, az égés konkrétan itt zajlik le és nem a hengerben.

A konstrukció előnye a simább járás, a porlasztó egyszerűsége, így olcsósága. Hátránya viszont akad bőven. A dízelmotornak négy dologra van szüksége általánosságban: kompresszióra, hőre, sok levegőre, jól porlasztott gázolajra.

Hidegben a kamrások hátránya pont a kamra és annak nagy belső felülete, ami a sűrítéskor megtermelt hőt rögtön elvonja indításkor, ezért kompenzálni kell egy izzítógyertyával. A közvetlen befecskendezéses dízelek legfőbb előnye a kamra hiánya, azáltal az izzítás fogalma szinte lényegtelen.

A kamra hiányában gyorsabb gázreakciót nyújt. A porlasztókkal rengeteget lehet javítani vagy éppen rontani a hatásfokon, ezeknél a motoroknál már jellemzően kétlépcsős a porlasztás. Ezek a porlasztók viszont érzékenyebbek a gázolaj minőségére, tisztaságára.

A járműiparban már általánosan alkalmazott dízel befecskendezéses technológia. A korszerű, közvetlen befecskendezéses dízelek hengerfeje teljesen sík, az égéstér nem más, mint egy, a dugattyúban kialakított szimmetrikus üreg. Itt sűrűsödik össze és forrósodik fel a turbó által benyomott levegő. A forró levegőbe érkezik a rendszerint középen elhelyezett befecskendező fúvókából a gázolaj, majd rövid töprengés után meggyullad és elég. Fontos a nagy befecskendezési nyomás, mert a finomabb üzemanyag jótékony hatással van a koromkibocsátásra.

Befecskendező rendszer részletei

A kilencvenes évek végén, az új befecskendező rendszerek robbanásszerű elterjedésekor egyszerűen nem volt a világon akkora gyártókapacitás, ami az összes, korszerű dízelhez egyszerre tudott volna CR-alkatrészeket (közös nyomócső) gyártani. Ám a kapacitás lassan kiépült, a költségek csökkentek, a közös nyomócsőben a nyomás emelkedett.

A Common Rail befecskendező rendszerben egy fogasszíjjal hajtott, vagy közvetlenül a vezérműtengely végére szerelt nagynyomású szivattyú hozza létre a befecskendezéshez szükséges irtózatos nyomást. Ehhez kapcsolódik a „közös cső”, ami egy vasdarab, a közepén egy furattal. A rendszerben folyamatosan stabil nyomásviszonyok uralkodnak.

A dízelmotorokkal szerelt gépkocsik napjaikban meghaladják az eladásokat a benzinmotorokhoz képest. A common rail technológia megnövelte a lökettérfogat/teljesítmény arányukat, és kényelmesebbé tette az üzemeltethetőségüket. A fajlagos fogyasztásuk a benzinmotorokhoz képest alacsonyabb, a szerkezeti adottságuk miatt, ezért tudtak a teherszállításban előretörni.

Az alábbi táblázat összefoglalja a dízelmotorok főbb előnyeit és hátrányait:

Előnyök	Hátrányok
Alacsonyabb üzemanyag-fogyasztás	Keményebb járás
Nagyobb lökettérfogat/teljesítmény arány	Érzékenység az adagoló rendszerrel szemben
Előretörés a teherszállításban	Drágább gyártás (az Otto-motorokhoz képest)
Hosszú élettartam (szívódízel motorok)

A dízelmotorok fejlődése során a Common Rail technológia jelentős előrelépést hozott, amelynek köszönhetően a dízelmotorok hatékonyabbá és gazdaságosabbá váltak.