120 de ani de istorie a motorului diesel

120 de ani de istorie a motorului diesel si evolutia sistemului Bosch de injectie directa common rail                Sistemul diesel a reprezentat o revolutie tehnologica în doar 13 pagini: acesta a fost tot spatiul de care a avut nevoie Rudolf Diesel pentru a schita motorul care avea sa-i poarte ulterior numele. Cererea sa de patentare, cu numarul 67207, a fost acceptata acum 120 de ani, pe da`ta de 23 februarie 1893, de catre oficiul de înregistrare a patentelor din Germania. si cu aceasta, inventatorul german a pus bazele milioanelor de motoare diesel care propulseaza în prezent autovehiculele, camioanele si ambarcatiunile din toata lumea. Dar Diesel nu avea sa asiste decât la începutul succesului global al creatiei sale: a murit în timpul unei calatorii pe mare acum 100 de ani, pe data de 29 septembrie 1913.Secretul succesului proiectului sau a fost auto-aprinderea – o caracteristica sinonima cu motoarele diesel de astazi. În proiectul lui Rudolf Diesel, un amestec de aer-carburant era comprimat în proportie de 20:1, ceea ce era suficient pentru a-l face sa se aprinda. Eficienta dobândita era uriasa. Atunci când Diesel a început sa lucreze la schitele sale, motoarele cu aprindere prin scânteie aveau o eficienta de 12 procente, în timp ce motoarele pe gaz atingeau 17 procente. Prin comparatie, chiar primul prototip al inventatorului a însemnat un pas urias înainte: motorul sau cu auto-aprindere valorifica 25 la suta din energia carburantului.De la Mercedes-Benz 260 D cu motor diesel produs în 1936 la Golf GTDAcesta este motivul pentru care expertii în autovehicule din perioada anilor’20 priveau motorul diesel ca pe sistemul de propulsie al viitorului. Dar, dupa cum s-a dovedit ulterior, acest viitor s-a lasat asteptat. Primul camion cu sistem de propulsie diesel a fost lansat în Germania în anul 1924 si abia în anul 1929 producatorul de motoare american Cummins a reusit sa adapteze un motor diesel la un autoturism, în mod experimental. Tehnologia a fost utilizata pentru prima data într-un autovehicul de serie în 1936, fiind vorba de Mercedes-Benz 260 D. Dar de abia în anii ’60 sistemele diesel încep sa scape de reputatia proasta avuta în rândul soferilor de autoturisme de a fi motoare lente, lipsite de energie,  poluante si zgomotoase. Aceasta imagine avea sa înregistreze o schimbare fundamentala în deceniile urmatoare. În anii de dupa cel de-al doilea razboi mondial, motoarele diesel au fost dezvoltate încet, dar sigur. Tendinta survenita a avut drept urmare o explozie în utilizarea motoarelor diesel la mijlocul anilor ’70. Fenomenul din spatele acestei explozii a fost modelul VW Golf Diesel. În anul 1975 a reprezentat primul model de clasa compacta cu un motor diesel de mare viteza, care avea turatii mari, fiind în acelasi timp economic datorita pompei de injectie Bosch de tip distribuitor. Cu un turbocompresor si performante pe masura, versiunea Golf GTD avea sa obtina statutul de „primul autoturism sportiv cu motorizare diesel”. Toti producatorii de autovehicule importanti din Europa l-au urmat cu „clasa Golf” si modelele diesel de dimensiuni medii.Peste 1.000 bar: presiunile de injectie mai mari sporesc performantaMotoarele diesel au realizat mai mult decât sa-si croiasca drum spre clasa compacta. Acestea se caracterizau si prin presiuni mai ridicate, pe masura ce sistemele de injectie directa înlocuiau treptat motoarele cu camere de ardere divizate si cu aspiratie naturala. În anul 1989, a fost utilizata în premiera prima pompa cu pistoane axiale pentru sistemul de injectie directa diesel pe modelul Audi 100 TDI (injectie directa turbodiesel). Noua tehnologie Bosch permitea injectarea directa a carburantului diesel într-un cilindru la o presiune ridicata de aproximativ 1.000 bar, având ca rezultat o ardere deosebit de eficienta. Acest lucru asigura o putere mult mai buna, împreuna cu un consum scazut de carburant si emisii reduse. La un secol dupa inventia motorului diesel, Bosch revolutioneaza motorul pentru a doua oara. De la sfârsitul anilor ’90, Bosch a oferit mai multe variante cu injectie directa, inclusiv pompa distribuitor cu pistoane radiale, sistemul common rail si sistemul pompa-duza. Toate acestea au fost concepute sa functioneze la presiuni de aproximativ 1.500 bar, în timp ce generatiile ulterioare au crescut presiunea la 2.000 bar sau chiar mai mult. În cele din urma, tehnologia common rail a învins si, datorita faptului ca facea motoarele diesel sa functioneze silentios, acestea au început sa fie din ce în ce mai populare la sfârsitul anilor ’90. În acest sistem, o rampa comuna alimenteaza cu carburant toti cilindrii la o presiune constanta. Desi presiunile de vârf ale sistemelor common rail erau mai scazute decât acelea ale sistemului pompa-duza (care putea atinge valori de peste 2.000 bar si care putea asigura astfel niveluri foarte reduse de consum), presiunea ridicata constanta la care este depozitat carburantul în rampa comuna pentru toti cilindrii permite injectia multipla, de pâna la opt injectii într-un singur ciclu de injectie. Acest lucru face posibila pre- si post-injectia, ceea ce permite motorului sa functioneze mai silentios si reduce emisiile. Astfel, tehnologia common rail avea sa ofere înca de la început un potential mai mare, atât de reducere a emisiilor brute, cât si de tratare a gazelor de esapament.Unul din doua autovehicule noi din Germania are acum motorizare dieselOricine urca la volanul unui autovehicul diesel modern va descoperi imediat faptul ca acest sistem de propulsie face din condus o experienta placuta. Datorita turbocompresoarelor cu geometrie variabila a turbinelor, care sunt acum dotari standard, motoarele diesel de astazi ofera un cuplu mare chiar si la turatii mici ale motorului. Iar cliseul motorului diesel zgomotos si poluant este de domeniul trecutului. Autovehiculele diesel moderne sunt silentioase si economice. Sistemele de tratare a gazelor de esapament precum Denoxtronic reduc si emisiile de NOx, ajutând la respectarea celor mai stricte reglementari, cum ar fi Euro 6. În timp ce în 1997 doar 22 la suta dintre autovehiculele vândute în Europa de Vest aveau motorizari diesel, în prezent aceasta cifra a ajuns la aproape 50 la suta.În Germania, unul din doua autovehicule noi are acum motorizare diesel. Chiar daca în prezent exista sisteme de propulsie alternative, viitorul motoarelor diesel este înca luminos. În anii care vor urma, acestea vor continua sa asigure mobilitatea oamenilor. Acum este posibil ca un autovehicul diesel compact modern sa fie condus de la Frankfurt la Roma cu un singur rezervor de carburant, emisiile fiind de sub 100 de grame de CO2 pe kilometru. Mai mult, motoarele diesel pot fi combinate cu componentele electrice pentru a oferi o propulsie hibrida. Modelele actuale de autovehicule care sunt dotate cu aceasta tehnologie includ Peugeot 3008_Hybrid4 sau Volvo V60.Rudolf Diesel cu siguranta nu a visat niciodata la toate acestea atunci când a avut pentru prima data ideea acestui motor în 1897. Dar un paragraf din jurnalul inventatorului exprima fascinatia pe care multi soferi de astazi o au fata de inventia sa: „Dupa multi ani de eforturi sustinute si dupa ce am depasit dificultati de neimaginat, am reusit în sfârsit sa construiesc o masina care sa includa procesul pe care mi l-am propus. Functioneaza lin, foarte simplu, este usor de utilizat si asigura rezultate cu mult peste ceea ce s-a realizat pâna acum … ”.