Как высокое давление спасет двигатели внутреннего сгорания

Многие европейские производители отерыто объявили, что нынешнее поколение двигателей внутреннего сгорания, которое они выпускают, будет последним. Дальше - только доработка и модернизация, никаких новых технологий.

И все же разработчики и поставщики основных технологий по-прежнему работают над способами извлечь из ископаемого топлива максимум КПД при минимуме вреда окружающей среде. Так рождаются технологии, способные продлить век ДВС.

Сегодня чуть ли не каждый выпускаемый мотор использует технологию прямого впрыска - GDI или gasoline direct injection. Она позволяет снизить расход топлива и уровень углекислого газа в выхлопе, а также повышает крутящий момент на низких оборотах.

Но, как оказалось, и у этой технологии есть недостатки: моторы с прямым впрыском производят больше сажевых частиц как по количеству, так и по массе, чем мотор с инжектором.

Одним из способов исправить это является технология впрыска топлива под высоким давлением. Большая часть современных систем впрыскивает топливо под давлением в 50-200 бар

.

В моторах с инжекторами все происходит так: дозированное количество распыленного топлива впрыскивается во впускной порт в то время, как поршни засасывают воздух на первом такте впуска. Топливо смешивается с воздухом, превращаясь в однородную смесь, которая готова с воспламенению.

Движки с прямым впрыском потому так и называются, что топливо поступает прямо в цилиндры под большим давлением. Но у топлива в них не так много времени, чтобы испариться и полностью прогореть. Этот эффект и дает большое количество сажевых частиц.

Исправить эту проблему может более высокое давление для топлива. Оно позволяет испарить топливо в более мелкие частицы, которым легче быстро прогореть.

Один из разработчиков систем подачи топлива под высоким давлением компания Delphi заявляет, что готовит систему с давлением до 350 бар, которая на 70% снижает количество сажевых частиц. А система, подающая топливо под давлением в 500 бар способна этот показатель снизить еще на 50%.

Но это просто лишь на словах - воплотить в жизнь и отправить в серию подобные технологии - задача не из легких. Чем выше давление, тем больше энергии требуется для его обеспечения. Кроме того, результатом может стать мизерная экономия топлива, простое увеличение нагрузки на компоненты мотора и лишний шум, который никак не убрать.

Чтобы выдерживать высокое давление, использутся совсем другие, более прочные, материалы. Это сказывается на цене всего двигателя. Delphi, Magneti Marelli и Bosch работают над внедрением технологий, позволяющих без особых модификаций к уже существующим конструкциям моторов реализовать непосредственный впрыск под высоким давлением.

Компании обещают, что подобные решения появятся на рынке в течение следующих двух лет. Их прекрасно дополняют трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы. Они выполнены в цельном корпусе и располагаются к мотору максимально близко, чтобы нагреваться как можно быстрее, ведь их эффективность напрямую зависит от этого.