A Fiat 1986-ban alkotta meg a világ első közvetlen-befecskendezésű dízelmotorját, mely sorozatgyártott formában a Cromaban debütált. Azóta már majdnem 20 év telt el. Lássuk milyen fejlődésen mentek keresztül napjaink korszerű dízel erőforrásai!

1. oldal
Benzin vs gázolaj

Napjainkban a belső égésű motorok harcát éli át az autóipar. Az autózás világában kicsit is járatos emberek közül ki ne ismerné Rudolf Diesel nevét, aki 1897-ben alkotta meg azt a belsőégésű motort, amely gázolajjal működött. Többségünk emlékeiben megjelenő zakatoló, fekete kormot árasztó szörnyetegek az utóbbi egy évtized alatt jóval többet fejlődtek, mint feltalálásuk óta eltelt több mint 100 évben.

Elöljáróban hasonlítsuk össze a két riválist. A gázolaj állagát tekintve jóval nehezebb, sűrűbb, mint a benzin, kompressziótűrése is rendkívül jó. Nem beszélve arról, hogy a dízel üzemanyag lassabban párolog, így kevésbé robbanásveszélyes. Literenkénti ára mára sajnos a benzinével vetekszik, pedig néhány évvel ezelőtt még igencsak jelentős különbség volt a két üzemanyagfajta között.

De ne időzzünk sokat az árak terén, inkább térjünk vissza az eredeti gondolathoz. A dízelmotort más néven kompresszió gyújtású motornak is szokták nevezni, mivel a motor tiszta levegőt szív be, és azt olyan nyomásra sűríti a sűrítési ütem végére, hogy a felmelegedett hengertérbe befecskendezett üzemanyag külön gyújtószerkezet nélkül meggyullad és elég. A belső égésű motorok közül a dízelmotor alakítja át leggazdaságosabban az üzemanyaggal bevitt energiát mechanikai munkává.

Ha a statisztikáknak hihetünk, akkor manapság szinte tizenötször annyi dízelüzemű új gépjármű talál gazdára, mint harminc évvel ezelőtt, és ez a mutató folyamatosan javul!!! Azonban a benzines eladásokat még egy jó ideig nehéz lesz túlszárnyalni, mivel ugyanannak a típusnak a dízel változatáért átlagosan 200-500 ezer forinttal kérnek többet. Ennek ellenére megéri mélyen a pénztárcánkba nyúlni, mert a gázolaj üzemű változatok általában jobban felszereltek. Ha autóvásárlás során számításba vesszük, hogy egy benzines "alapváltozatú" járművet a dízel kényelmi, biztonsági szintjére alakíttatunk, akkor már szinte elenyészővé válik ez az árkülönbség, viszont fogyasztás terén a dízellel határozottan jobban járunk.
Honnan is ez az alacsony fogyasztás, ennek jártunk utána…

2. oldal

Amint a bevezetőben említettem a Fiat világelsőként készített közvetlen befecskendezésű (Common Rail) dízelmotort, mely technológiát más autógyártók is hamarosan átvettek és azóta motorpalettájuk szerves részévé vált. 1986 óta szinte csak egyetlen, de mégis komoly igény maradt nyitva az új erőforrásokkal kapcsolatban: a motorok túlságosan nagy zajt keltettek alacsony fordulaton, és gyorsítás során.

Ekkor kezdődött el az Unijet motorok fejlesztése, azaz a Fiat olyan dízel erőforrásokkal akarta piaci vezető szerepét megőrizni, melyeknél a motor által kibocsátott zaj drasztikusan csökken. Néhány éves kutatás eredményeként megszületett az Unijet, mely a cég által támasztott kritériumokat teljesíti - kinövi az előző generáció gyermekbetegségeit -, és ezen felül további kedvező teljesítmény, valamint fogyasztásbeli tulajdonságokkal is jár. A kitűzött cél eléréséhez a gyárnak a következő alternatíva közül kellett választania:

• passzív zajcsökkentés, azaz a motort olymódon elszeparálni, hogy minél kevesebb zaj szűrődjön ki a gépháztető alól
• vagy pedig a problémát a forrásánál megragadni, és egy olyan befecskendezési rendszert létrehozni, amely sokkal kisebb zajjal párosul.

A Fiat a második verzió mellett tette le a voksát, és hasonló magasnyomású rendszerek tanulmányozása mellett azonnal neki is látott a fejlesztésnek. Az akkoriban vizsgált konkurens rendszerek nem tették lehetővé, hogy a nyomást a fordulatszámtól függetlenül szabályozzák, és a befecskendezési rendszerekkel is problémák adódtak, így a Fiatnak egy teljesen új megközelítést kellett alkalmaznia.A Fiat mérnökei által vizsgálni kezdett teória egyszerűnek, de mégis ötletesnek bizonyult. Az eljárást a Zurich-i Egyetemen fejlesztették ki, és még sohasem alkalmazták gépjárművekben. Az elv egyszerű: ha folyamatosan gázolajat pumpálunk egy "tartályba", akkor a tartályban a nyomás megnövekszik, így a rendszer nyomástárolóként fog üzemelni; avagy más megfogalmazásban az üzemanyagból túlnyomástartalékot képez, amely akár azonnal fel is használható. A Magneti Marelli nevéhez fűződő közös nyomócső elvén alapuló Unijet fejlesztése végül 1994-ben zárult le, ekkor határozta el a cég, hogy jelentős eredményekkel rendelkező partnert keres a dízel befecskendezésű rendszerek fejlesztéséhez. A választás Robert Boschra eset, aki végül meg is vette a Fiattól a technológiát.

A Fiat Croma TDI piacra kerülése után 11 évvel, 1997-ben újabb mérföldkőnek számító olasz autó hagyta el a gyártósort az Alfa Romeo 156 JTD személyében. Ez az autó már egy olyan forradalmian új Unijet turbódízel motorral volt felszerelve, ami ezidáig elképzelhetetlen eredményeket produkált. (12%-kal nagyobb teljesítmény, 15%-kal kisebb fogyasztás a hasonló magasnyomású rendszerekhez képest)

Ezzel kezdetét vette a második generációs JTD motorok, a Multijetek fejlesztése.

Az alapelv a második generációs turbódízel motorok esetén is maradt a régi - magas nyomású befecskendezés és elektronikus szabályozás az üzemanyag hengerbe fecskendezése esetén. Mégis egy lényegi változás történt: a motor minden egyes üteme alatt az üzemanyagbefecskendezés gyakorisága az Unijetnél rendszeresített kettő felé nőtt, így már maximálisan öt adagban kerülhet a hengerbe a gázolaj. Az alkalmazott technológia során itt is ugyanannyi mennyiségű üzemanyag kerül a hengerekbe, viszont az égés sokkal finomabb, így a motor kevésbé zajos. Mindent egybevéve a motor hatásfoka 6-7%-kal nő, a károsanyagkibocsátás csökken és kevesebb hang szűrődik ki a gépháztető alól, miközben az autó kezelhetősége is jelentősen javul.

A Multijet erőforrások titka a vezérlőegységben rejlik, amely az elektronikus befecskendezési rendszer nyitás-zárás állapotát irányítja, és egyben ez is a rendszer legkritikusabb eleme. Képesnek kell lennie arra, hogy a befecskendezések között eltelt idő szinte teljesen minimális legyen, mégis egyenletes legyen a folyamat. A Fiat cég mérnökei ezért pont erre a célra fejlesztettek olyan vezérlő elemet és injektort, amely képes biztosítani az égéskamrában jelentkező nyomás és hőmérséklet még pontosabb vezérlését, valamint a hengerekbe kerülő levegő hatékonyabb felhasználását.

"A Multijet rendszer hosszú évek kutatómunkájának eredménye. Mérnökeink a vezérlőegység korlátaiból eredő problémák megoldásával kezdték a fejlesztéseket. A befektetett munka hamarosan meg is hozta a várt eredményeket. Különböző befecskendezési sorozatot, sémát terveztünk (két másodlagos befecskendezés, amely nagyon közel volt az elsődlegeshez; egy másodlagos befecskendezés nem túl közel a fő befecskendezéshez, majd újra két egymást követő másodlagos injekció; egy másodlagos befecskendezés, majd két egymást követő elsődleges, stb…) a motor más-más állapotaihoz: üresjárat; csekély terhelés és alacsony fordulat; magas fordulat és közepes terhelés; alacsony fordulat, nagy terhelés; stb… A kutatások megmutatták, hogy jelentős előnyöket lehet elérni minden esetben, persze ha a hozzá megfelelő befecskendezési sémát választjuk. Például indításkor az a cél, hogy az minél gyorsabban megtörténjen, így ennek megfelelő sémát kell alkalmazni; máskor viszont az az elsődleges, hogy növeljük a nyomatékot és csökkentsük a zajt."

Szerző: JT Italiaspeed

http://www.italiaspeed.hu/cikk.php?id=15