Common rail diesel

Common rail je architektúra vstrekovania paliva, ktorá definuje moderný dieselový motor, systém udržiavajúci palivo pod obrovským tlakom v zdieľanom zásobníku, pripravené presne dávkovať do ktoréhokoľvek valca práve vtedy, keď je to potrebné. Názov pochádza z tejto centrálnej lišty, robustnej rúrky spoločnej pre všetky vstrekovače, ktorá pôsobí ako vysokotlakový akumulátor. Tým, že drží zásobu natlakovaného paliva neustále pohotovo, návrh oddeľuje vytváranie tlaku od samotného vstrekovania, čo bolo pri príchode do sériovej výroby na konci 90. rokov prevratné.

V starších dieselových systémoch mechanické čerpadlo vytváralo vstrekovací tlak v takte s každým jednotlivým vstrekom, čo znamenalo, že dostupný tlak bol viazaný na otáčky motora a časovanie bolo hrubé. Common rail toto obmedzenie prelomil. Vysokotlakové čerpadlo nepretržite napĺňa lištu na tlaky, ktoré v súčasných systémoch môžu dosahovať 2 000 až 2 500 barov či viac, kým elektronicky riadené vstrekovače pri každom valci sa otvárajú a zatvárajú na povel z riadiacej jednotky motora. Keďže tlak je v lište prítomný neustále, systém dokáže vstrekovať plným tlakom aj pri voľnobehu a časovanie i množstvo každého vstreku riadi čisto elektronika, nie mechanický rytmus čerpadla.

Toto elektronické riadenie odomyká najväčšiu výhodu systému: schopnosť vyslať počas jediného spaľovacieho cyklu niekoľko samostatných dávok paliva. Malé predvstrekovanie tesne pred hlavnou udalosťou zmierňuje prudký nárast tlaku, ktorý dáva starším dieselom ich charakteristický klepot, kým dovstrekovania môžu pomôcť regenerovať filtre pevných častíc alebo dolaďovať emisie. Samotný vstrekovač je presné zariadenie, často s piezoelektrickými alebo rýchlymi solenoidovými aktuátormi schopnými otvoriť a zatvoriť sa za zlomky milisekundy, čo umožňuje výnimočne jemné rozprášenie a dávkovanie paliva.

Praktické výsledky pretvorili povesť dieselu. Tam, kde diesely bývali hlučné, dymivé a ťarbavé, vstrekovanie common rail ich urobilo výrazne tichšími, čistejšími a výkonnejšími, so silným krútiacim momentom v nízkych otáčkach, ktorý sa hodí na pokojnú, hospodárnu jazdu. Kombinácia vysokého vstrekovacieho tlaku a viacnásobných vstrekov vytvára jemnejšie kvapôčky paliva, ktoré horia úplnejšie, čím sa znižujú sadze a zlepšuje účinnosť, zatiaľ čo presné riadenie umožňuje inžinierom spĺňať stále prísnejšie emisné limity. V priebehu 2000-tych rokov sa táto technológia stala na osobných dieseloch takmer univerzálnou.

Common rail sa takmer vždy spája s priamym vstrekovaním, čo znamená, že palivo sa rozprašuje priamo do spaľovacieho priestoru, a s preplňovaním, ktoré dotlačí potrebný vzduch na jeho spálenie. Rôzni výrobcovia predávajú v podstate tú istú základnú technológiu pod vlastnými značkami: Hyundai a Kia ju nazývajú CRDi, Mercedes-Benz CDI, koncern Volkswagen TDI a skupina PSA HDi, no všetky stoja na princípe common rail. Presnosť systému síce vyžaduje čisté palivo a dobre udržiavané vstrekovače, keďže jemné tolerancie sú citlivé na znečistenie a opotrebovanie, no jeho spojenie kultivovanosti, hospodárnosti a výkonu zaistilo dieselu miesto na celú jednu generáciu.