|
Опубликовано: 5.5.2011
Первый дизельный легковой автомобиль с системой впрыска Bosch появился в 1936 г.
В середине 1970-х в Европе начался дизельный бум
Система Common Rail завоевывает мировые рынки
К 2015 г. расход топлива и выбросы углекислого газа у дизельных двигателей сократятся еще на 30%
ШТУТГАРТ – В ближайшие двадцать лет дизель останется одним из важнейших типов двигателя для легковых автомобилей. Компания Bosch, входящая в число ведущих производителей дизельных систем в мире, связывает такой прогноз с огромным потенциалом развития этой технологии, прежде всего с точки зрения сокращения расхода топлива и выбросов вредных веществ. Эксперты подразделения дизельных систем Bosch ожидают, что к 2015 г. средний расход топлива для легкового дизельного автомобиля компакт-класса составит всего 3,6 л на 100 км.
Последовательное совершенствование автомобильного дизеля стало одной из важнейших тенденций в 125-летней истории компании Bosch. Именно Bosch разработал технологию впрыска для первого в мире легкового дизельного двигателя, созданного 75 лет назад. Основатель компании Роберт Бош еще в 1922 г. отдал поручение разработать дизельный насос высокого давления для впрыска топлива (ТВНД) – первоначально для использования в грузовом транспорте. В 1924 г. в Германии был выпущен первый серийный дизельный грузовик, а крупносерийное производство систем дизельного впрыска началось в 1927 г. Таким образом, компания Bosch положила начало истории успеха дизельных двигателей на дорогах всего мира, которая продолжается и по сегодняшний день.
1936-2011: 75 лет дизельных инноваций в легковых автомобилях
В 1930-е годы компания Daimler-Benz приняла решение использовать дизельные двигатели с системой впрыска Bosch и в легковых автомобилях. Первый в мире серийный легковой дизель, Mercedes-Benz 260 D, был представлен на Берлинской автомобильной выставке в 1936 г. Автомобиль расходовал на треть меньше топлива, чем бензиновая модель той же мощности. Объем продаж первого дизельного Mercedes были небольшим, так как его двигатель еще не мог сравниться с бензиновыми аналогами по рабочим характеристикам и плавности хода. Тем не менее, был сделан важный шаг вперед, и в послевоенный период дизельный двигатель стал находить все более широкое применение в легковых автомобилях. К 1950 г. Bosch выпустил уже миллион дизельных насосов для легкового и грузового транспорта. Легковые дизели приобретали все большую популярность благодаря своей экономичности особенно среди водителей такси. В этот период компания начала применять системный подход в области дизельных технологий, выпуская наряду с ТНВД такие компоненты, как насосы подачи топлива, топливные фильтры, инжекторы и свечи накаливания.
Еще в 1960 г. Bosch выпустил на рынок первый распределительный ТНВД, более легкий и компактный, чем обычные рядные насосы, что позволило устанавливать дизельные двигатели на легковые автомобили меньшего размера. Инженеры Bosch своевременно распознали тенденцию, которая к середине 1970-х приняла формы настоящего дизельного бума. Его начало связано с появлением в 1975 г. дизельного VW Golf – первой модели компакт-класса с высокооборотистым дизельным двигателем, сочетавшим в себе хорошие динамические характеристики и экономичность благодаря распределительному топливному насосу Bosch. Версия Golf GTI c турбонагнетателем и броским дизайном позднее приобрела культовый статус как первый спортивный дизельный автомобиль. Вскоре примеру Volkswagen последовали все крупные европейские автопроизводители, выпустившие целый ряд дизельных моделей «гольф-класса». В основе этого успеха лежит распределительный насос Bosch, который устанавливался на многие крупносерийные модели.
В середине 1980-х для дизельных автомобилей началась эпоха электроники. В 1986 г. Bosch запустил в производство первые системы электронного управления для своих распределительных и рядных насосов. В 1987 г. распределительные ТНВД с электронным управлением одной из первых стала использовать компания BMW. Испытать еще большее удовольствие от вождения стало возможным с первым турбированным шестицилиндровым дизельным двигателем модели BMW 524 td , самым быстрым серийным дизелем того времени. А в 1989 г. произошла настоящая революция: был создан аксиально-поршневой насос для прямого дизельного впрыска, впервые примененный в модели Audi 100 TDI. Новая технология Bosch позволила подавать дизельное топливо непосредственно в цилиндр под высоким давлением (около 1000 бар), обеспечивая тем самым особо эффективное сгорание. Благодаря этому удалось резко увеличить мощность и плавность работы двигателя при одновременном сокращении расхода топлива и объема вредных выбросов. Всего несколько лет спустя прямой впрыск стал стандартным решением для дизельных двигателей в легковом и грузовом транспорте. В конце 1990-х распространение дизельных двигателей получило дополнительный импульс с разработкой трех новых технологий впрыска высокого давления – радиально-поршневого распределительного насоса (1996), системы Common Rail (1997) и насоса-форсунки (1998). Последняя технология использовалась, например, в модели Volkswagen Lupo с 3-литровым двигателем.
Common Rail: технология XXI века
Среди всех альтернативных решений конца 1990-х годов ведущие позиции в конечном счете заняла технология впрыска Bosch Common Rail. Всего через год после начала производства системы объем ее выпуска составил один миллион единиц, а к 2000 г. достиг трехмиллионной отметки. Первыми автомобилями с инновационной технологией впрыска в 1997 г. стали Mercedes-Benz 220 CDI и Alfa Romeo 156 JTD. Система обеспечивает постоянно высокое давление впрыска до 1350 бар, подавая топливо во все цилиндры через общую магистраль. Эта технология впервые сделала возможным многоточечный впрыск. В 2003 г. Bosch представил систему Common Rail третьего поколения, оснащенную пьезо инжекторами Piezo Inline и отличавшуюся от предшествующих версий еще более низкими расходом топлива, объемом вредных выбросов и уровнем шума. В 2005 г. президент Германии вручил разработчикам системы из компании Bosch престижную премию Deutscher Zukunftspreis. К настоящему времени системами Bosch Common Rail оснащены более 66 млн двигателей.
Дизель в автоспорте
С началом «дизельной волны» середины 1970-х все ведущие европейские автопроизводители включили в свой модельный ряд дизельные легковые автомобили. Одновременно разрабатывались экпериментальные модели, призванные демонстрировать достоинства дизельного двигателя в повседневных условиях. В 1972 г. дизельный испытательный автомобиль Opel GT побил 20 международных и два абсолютных мировых рекорда для всех категорий, а в 1978 г. настоящий фурор произвел дизельный прототип Mercedes C111-III, установивший девять мировых рекордов скорости на полигоне Нардо в Италия. Максимальная скорость этого даже внешне впечатляющего прототипа достигла 338 км/ч, а средняя скоростиь составила 325 км/ч Этот автомобиль был создан на основе серийного Mercedes-Benz 300 D с пятицилиндровым двигателем объемом 3 л. Почти 30 лет спустя технология Bosch Common Rail принесла дизельным автомобилям Peugeot и Audi успех в знаменитых гонках серии Ле-Ман. Свой вклад в четырехкратную победу команды Audi внесли надежность дизельных двигателей и их устойчивость к нагрузкам, но решающим преимуществом в соревновании все же стал намного более низкий расход топлива. В условиях самых изнурительных в мире гонок на выносливость это позволяет водителям дольше оставаться за рулем и реже останавливаться для дозаправок, что выражается в значительном преимуществе во времени прохождения круга по сравнению с бензиновыми автомобилями.
Дизель на мировых рынках
В начале нового тысячелетия технология Bosch Common Rail придала дизельному буму новый импульс. Если в 1997 г. дизелем оснащались всего 22% новых легковых автомобилей, продаваемых в Западной Европе, то к 2006 г. этот показатель превысил 50%. Технология Common Rail обладает значительным потенциалом развития и, в частности, позволяет дизельным двигателям выполнять самые строгие стандарты эмиссии, принятые в штате Калифорния. Несколько лет назад ряд европейских, американских и азиатских автопроизводителей начал общую кампанию по популяризации дизеля в Соединенных Штатах. Марки премиум-класса Audi, BMW и Mercedes-Benz включают в свой модельный ряд для американского рынка все больше модификаций с дизельными двигателями. По прогнозам Bosch, доля дизельных легковых автомобилей в США к 2015 г. вырастет с 5% до 10%. «Чистый дизель» может добиться еще больших успехов на развивающихся рынках Азии, где системы прямого впрыска высокого давления помогут автомобилям соответствовать новым стандартам вредных выбросов. Сегодня в Индии и Китае продается более миллиона систем Bosch Common Rail в год.
Эффективнее, экономичее, экологичнее
Требования к расходу топлива в последние несколько лет заметно ужесточились: переход от стандарта Euro 5 к Euro 6 предполагает, что выбросы окислов азота сократятся более чем в два раза. С этой целью разработчики Bosch оптимизируют показатели очистки выхлопных газов, давления наддува и впрыска по всему диапазону характеристик двигателя, благодаря чему сокращается образование окислов азота в процессе сгорания. Обработка выхлопных газов также может служить для повышения КПД дизельного двигателя: по такому принципу работает система Bosch Denoxtronic, которая уже давно используется вместе с катализаторами для сокращения выбросов NOx в коммерческом транспорте, а некоторое время назад была адаптирована и для легковых автомобилей. С 2009 г. они оснащаются этой системой в Соединенных Штатах, где действуют наиболее строгие экологические нормы; в настоящее время такие модели, рассчитанные на стандарт Euro 6, доступны и в Европе. В расчете на еще более строгие нормы вредных выбросов и в целях дальнейшего сокращения расхода топлива и эмиссии углекислого газа Bosch разрабатывает системы впрыска с рабочим давлением более 2000 бар – это соответствует нагрузке в две тонны на один квадратный сантиметр. В системах с пьезоинжекторами, срабатывающими до восьми раз за один такт двигателя, продолжительность впрыска составляет менее миллисекунды – это в два раза быстрее скорости звука.
Будущее за дизельным двигателем
В ближайшие годы дизельные технологии Bosch позволят еще более увеличить КПД двигателей внутреннего сгорания для легковых автомобилей. К 2015 г. на рынке появятся двигатели нового типа, в которых будет реализован целый ряд передовых технологий. Например, благодаря высокоэффективному «даунсайзингу» трехцилиндровые дизели объемом всего 1,1 л будут обладать мощностью около 100 кВт в сочетании с выдающейся динамикой и плавностью хода. Приводы будут оснащаться дополнительными системами, которые также внесут свой вклад в повышение КПД силовой установки:
- Система «старт-стоп» для автоматического включения и выключения двигателя во время остановок на светофорах или в пробках.
- Система терморегуляции для быстрого достижения и поддержания оптимальной рабочей температуры двигателя.
- Высокоэффективный генератор с функцией рекуперации энергии торможения для подзарядки аккумулятора.
Благодаря технологиям Bosch дизельные легковые автомобили будущего станут еще более экономичными. Так, в 2015 г. средний дизель будет расходовать всего 3,6 л топлива на 100 км – это примерно на 30% меньше, чем потребляет стандартная дизельная модель 2009 г. Гибридизация позволит сократить расход уже на 40%. Инженеры Bosch постоянно работают над системами для двигателей будущего в сотрудничестве с автопроизводителями, внося свой вклад в дальнейшее совершенствование двигателя внутреннего сгорания.
Ключевые даты: 75 лет дизельных технологий в легковых автомобилях
1921
Первые опыты с дизельным впрыском на маслонасосах Bosch.
1922
Официальное начало разработок системы дизельного впрыска.
1923
Первые опытные образцы насосов для впрыска дизельного топлива (ТНВД).
1927
Начало серийного производства ТНВД и форсунок для грузовиков.
1930
10-тысячный дизельный ТНВД.
1931
Регулятор для топливных насосов.
1934
Пневматический регулятор для топливных насосов.
1934
100-тысячный дизельный ТНВД.
1936
Первая система дизельного впрыска для легковых автомобилей.
1950
Миллионный дизельный ТНВД.
1960
Первый распределительный насос (VM).
1975
Распределительный насос VE.
1986
Электронный блок управления EDC для распределительных дизельных насосов.
1987
Электронный блок управления EDC для рядных дизельных насосов.
1989
Аксиально-поршневой распределительный насос VP37 для прямого впрыска в легковых автомобилях.
1996
Радиально-поршневой распределительный насос VP44.
1997
Начало серийного производства ТНВД модели CP1 на заводе в г. Бари, Италия.
Начало производства инжекторов CRI1 в г. Бамберг, Германия.
Давление впрыска до 1350 бар.
1998
Насос-форсунка для легковых автомобилей.
1998
Bosch и Fiat получают премию Пауля Питча в области технических инноваций за разработку системы Common Rail.
1999
Миллионная система Common Rail.
2001
Система Common Rail второго поколения для легковых автомобилей.
Давление впрыска до 1600 бар.
2001
Начало производства компонентов Common Rail в г. Чарлстон, США.
2002
10-миллионная система Common Rail.
2003
Система Common Rail третьего поколения с пьезоинжекторами для легковых автомобилей.
Давление впрыска до 1800 бар.
2005
Премия Deutscher Zukunftspreis за разработку пьезоинжекторов для систем дизельного впрыска.
2005
Начало производства компонентов Common Rail в г. Нашик, Индия.
2006
Доля дизельных легковых автомобилей на рынке Западной Европы превышает 50%.
2006
Audi R10 TDI с дизельным двигателем и технологией впрыска Bosch выигрывает гонки Ле-Ман. Новые победы следуют в 2007, 2008, и 2010 гг.
2007
Bosch выпускает первую в мире систему впрыска с давлением 2000 бар.
2008
Система Bosch Denoxtronic для нейтрализации отработавших газов и присвоение номинации «Öko-Globe» в категории «Инновационные разработки»
PSA Peugeot Citroën и Robert Bosch GmbH заключают соглашение о стратегическом партнерстве в области дизельных гибридных технологий.
2009
50-миллионная система Bosch Common Rail.
2009
Первые транспортные средства типа «чистый дизель», отвечающие стандарту Euro 6 (за пять лет до его вступления в действие).
2011
Первый дизельный гибрид PSA Peugeot Citroën, разработанный при участии Bosch, поступает в серийное производство.
|
