Common rail dízel

A common rail az a befecskendezési felépítés, amely a modern dízelmotort meghatározza: olyan rendszer, amely az üzemanyagot hatalmas nyomáson tartja egy közös tárolóban, készen arra, hogy bármelyik hengerbe pontosan akkor adagolja, amikor szükséges. A neve ebből a központi nyomócsőből ered, amely egy robusztus, az összes befecskendezőhöz tartozó közös vezeték, és nagynyomású tárolóként működik. Azzal, hogy folyamatosan tartalékot tart nyomás alatt lévő üzemanyagból, a konstrukció szétválasztja a nyomás létrehozását a befecskendezéstől – ez a szétválasztás forradalminak bizonyult, amikor az 1990-es évek végén elérte a tömeggyártást.

A korábbi dízelrendszerekben egy mechanikus szivattyú minden egyes befecskendezési eseménnyel egy időben hozta létre a befecskendezési nyomást, ami azt jelentette, hogy a rendelkezésre álló nyomás a fordulatszámhoz kötődött, az időzítés pedig durva volt. A common rail feloldja ezt a korlátot. Egy nagynyomású szivattyú folyamatosan tölti fel a nyomócsövet olyan nyomásra, amely a jelenlegi rendszerekben elérheti a 2000–2500 bart vagy annál is többet, miközben az egyes hengereknél elhelyezett, elektronikusan vezérelt befecskendezők a motorvezérlő számítógép parancsára nyitnak és zárnak. Mivel a nyomás mindig jelen van a nyomócsőben, a rendszer alapjáraton is teljes nyomáson tud befecskendezni, és minden adag időzítését és mennyiségét tisztán az elektronika szabályozza, nem pedig a szivattyú mechanikus ritmusa.

Ez az elektronikus vezérlés nyitja meg a rendszer legnagyobb előnyét: azt a képességet, hogy egyetlen égési cikluson belül több különálló üzemanyag-adagot fecskendezzen be. A főbefecskendezés előtti kis előbefecskendezés tompítja azt a hirtelen nyomásemelkedést, amely a régebbi dízeleknek a jellegzetes kopogó hangját adta, míg az utóbefecskendezések segíthetik a részecskeszűrő regenerálódását vagy a kibocsátás finomhangolását. Maga a befecskendező precíziós eszköz, amely gyakran piezoelektromos vagy gyors mágnesszelepes működtetőt használ, és a másodperc töredéke alatt képes nyitni és zárni, ezzel rendkívül finom porlasztást és adagolást téve lehetővé.

A gyakorlati eredmények átformálták a dízel megítélését. Ahol a dízelek korábban zajosak, füstösek és lomhák voltak, ott a common rail befecskendezés érezhetően halkabbá, tisztábbá és erősebbé tette őket, az alacsony fordulaton elérhető erős nyomatékkal, amely a kényelmes, gazdaságos vezetéshez illik. A nagy befecskendezési nyomás és a többszörös befecskendezés kombinációja finomabb üzemanyagcseppeket hoz létre, amelyek teljesebben égnek el, csökkentve a kormot és javítva a hatásfokot, míg a pontos vezérlés lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy egyre szigorúbb emissziós határértékeknek feleljenek meg. A 2000-es évekre a technológia szinte általánossá vált a személyautós dízeleknél.

A common rail szinte mindig közvetlen befecskendezéssel párosul, vagyis az üzemanyagot egyenesen az égéstérbe juttatják, valamint turbófeltöltéssel, amely az elégetéshez szükséges levegőt préseli be. A különböző gyártók lényegében ugyanazt az alaptechnológiát saját márkanéven forgalmazzák – a Hyundai és a Kia CRDi-nek, a Mercedes-Benz CDI-nek, a Volkswagen-csoport TDI-nek, a PSA-csoport pedig HDi-nek nevezi –, de mindegyik a common rail elvén alapul. A rendszer precizitása valóban tiszta üzemanyagot és karbantartott befecskendezőket igényel, mivel a finom tűrések érzékenyek a szennyeződésre és a kopásra, de a kifinomultság, gazdaságosság és teljesítmény ötvözete egy egész nemzedékre biztosította a dízel helyét.