Obecnie nieużywane, nie tylko ze względu na koszty technologii zmniejszających emisje, silniki Diesla były do niedawna „bohaterami” przemysłu samochodowego. Wygrali w Le Mans (Peugeot i Audi), zdobyli sprzedaż i zdobyli miliony konsumentów. Ale niewielu wie, że Fiat był marką, która najbardziej przyczyniła się do ewolucji diesli, jakie znamy dzisiaj.
Ten artykuł dotyczy tego wkładu. I to długi artykuł, może nawet za długi.
Ale szczerze, myślę, że warto zmarnować kilka minut życia, pisząc (i czytając…), niektóre z odcinków, które naznaczyły życie silnika, który kiedyś był świetny, a teraz jest… bestią!
W skrócie: najbardziej znienawidzony złoczyńca wszechczasów przez wszystkie stowarzyszenia, które mają w nazwie „zielony”.
wszyscy w europieNiech żyją Diesle!
I wtedy? Czy wszyscy myliliśmy się co do zalet tego rozwiązania?! Odpowiedź brzmi nie.
Niskie zużycie paliwa w połączeniu z niższym kosztem diesla, moment obrotowy dostępny z niskich obrotów i coraz większa przyjemność z jazdy były (i w niektórych przypadkach nadal są) mocnymi argumentami dla konsumentów — właśnie testowałem BMW z silnikiem 3,0 l Diesel i tylko szaleniec może powiedzieć źle o tym silniku.
Od najmniejszego SUV-a po najbardziej luksusowego kierowcę, europejski przemysł samochodowy stosował dietę opartą na oleju napędowym. Tak bardzo lub tak mało, że nawet mityczne 24 godziny Le Mans nie umknęły „dieselmanii”. Pod względem podatkowym zrobiono po trochu wszystkiego, aby to paliwo stało się ulubieńcem firm i prywatnych konsumentów. W Portugalii nadal tak jest.
Kontekstualizacja jest potrzebna…
Ilekroć mówię o silnikach Diesla, upieram się przy takiej kontekstualizacji, ponieważ nagle wydaje się, że Diesle są najgorszymi silnikami na świecie i że wszyscy byliśmy głupi, mając samochód Diesla w naszym garażu. Nie byliśmy. Jestem bardzo zadowolony z mojego «starego» Megane II 1,5 DCi z 2004 roku…
NIE! Nie są to najgorsze silniki na świecie i nie, nie jesteś głupi.
To coraz bardziej restrykcyjne przepisy środowiskowe (przyspieszone przez aferę emisyjną), sprzymierzone z ewolucją mechaniki benzynowej, a także ostatnia ofensywa silników elektrycznych, dyktowały powolną śmierć tego rozwiązania. Europejskie instytucje, które kiedyś promowały Diesle, są tymi samymi, które dziś chcą rozwodu z tymi silnikami, coś w rodzaju „to nie twoja wina, to ja się zmieniłem. musimy skończyć…”.
Przyznam się, że odczuwam pewien dyskomfort, gdy widzę polityków wskazujących rozwiązania, podczas gdy w rzeczywistości powinni ograniczać się do wskazywania celów — budowniczowie muszą iść drogą, którą uznają za najwłaściwszą, aby osiągnąć cele proponowane przez władzę polityczną, a nie odwrotnie wokół. W ten sam sposób, w jaki „sprzedali” nam w przeszłości, że Diesel były najlepszym rozwiązaniem (a nie były…), dziś próbują nam sprzedawać silniki elektryczne. Czy mogą się mylić? Przeszłość mówi nam, że jest taka możliwość.
Nie tylko dlatego, że nie wszyscy wydają się usatysfakcjonowani ścieżką, którą podążają instytucje europejskie. Mazda już zapowiedziała nową generację silników spalinowych równie wydajnych jak silniki elektryczne; Carlos Tavares, dyrektor generalny PSA, również podzielił się swoimi obawami; a tylko w tym tygodniu to Linda Jackson, dyrektor wykonawczy Citroëna, obniżyła oczekiwania dotyczące elektrycznych układów napędowych.
Pomijając rozwiązania, wszyscy zgadzamy się, że kluczem jest zmniejszenie wpływu mobilności na środowisko na naszej planecie. Być może silniki spalinowe mogą być częścią rozwiązania, a nie problemem.
Kiedy Diesel był najgorszym silnikiem na świecie
Dziś nie są to najgorsze silniki na świecie, ale kiedyś były. Diesle były niegdyś biednymi krewnymi silników spalinowych — dla wielu nadal nimi są. A po tym gigantycznym wstępie (z odrobiną krytyki pomiędzy...) o tym będziemy mówić: ewolucja silników wysokoprężnych. Od najgorszych silników na świecie, przez najlepsze na świecie (w Europie)… do najgorszych silników na świecie.
To historia ze smutnym zakończeniem, bo jak wszyscy wiemy, główna bohaterka umrze… ale jej życie zasługuje na opowiedzenie.
Zapomnijmy o narodzinach silnika diesla, bo nie wzbudza on dużego zainteresowania. Ale w skrócie silnik wysokoprężny, zwany również silnikiem wysokoprężnym, był wynalazkiem Rudolfa Diesela , który pochodzi z końca wieku. XIX. Dalsze mówienie o jego narodzinach zmusiłoby mnie do mówienia o koncepcjach termodynamicznych (takich jak układ adiabatyczny), aby zrozumieć, jak podczas sprężania paliwa następuje zapłon. Ale to, czego naprawdę chcę, to dostać się do części, w której Fiat bierze koncepcję i przekształca ją na lepsze.
Przejdźmy więc radykalnie kilkadziesiąt lat i powiedzmy, że do lat 80-tych silnik Diesla był Brzydkie kaczątko z branży motoryzacyjnej . Nudne, zanieczyszczające, niezbyt mocne, zbyt hałaśliwe i zadymione. Hańba!
Czy czujemy się dobrze z tym uogólnieniem? Jeśli odpowiedź brzmi „nie”, skorzystaj z pola komentarzy.
Wtedy Diesel poznał piękną Włoszkę
Czy znasz historię Prince Frog, spopularyzowaną na całym świecie przez braci Grimm? A więc naszą „żabką serwisową” jest silnik Diesla (tak, jeszcze dwa akapity temu to było brzydkie kaczątko…). I jak każda prawdziwa żaba, silnik Diesla również miał kilka godnych uwagi cech. To właśnie wtedy „nasza” żaba spotkała piękną damę włoskiego pochodzenia, księżniczkę powiatu turyńskiego, Fiata.Pocałowała go. To nie był „francuski pocałunek” (czyli francuski pocałunek), ale był to pocałunek zwany unijetem.
A wraz z historią pocałunków analogie znikają, bo inaczej się zgubię. Ale łatwo było śledzić historię, prawda?
Jeśli nie, to chciałem powiedzieć, że diesle były hańbą, dopóki nie pojawił się Fiat. To ani Mercedes-Benz, ani Volkswagen, ani Peugeot, ani Renault, ani żadna inna marka nie przekształciła silników wysokoprężnych w technologię naprawdę zdolną do ożywienia samochodu. To był Fiat! Tak, Fiacie.
Tu zaczyna się nasza historia (naprawdę)
Fiat zainteresował się silnikami Diesla w 1976 roku. To właśnie w tym roku włoska marka zaczęła projektować rozwiązania technologiczne dla silnika Diesla, być może pod wpływem kryzysu naftowego z 1973 roku.
Pierwszym z tych rozwiązań, które trafiło na rynek, był wtrysk bezpośredni. Na pierwsze efekty tych wszystkich lat inwestycji musieliśmy czekać do 1986(!). Pierwszym modelem, w którym zastosowano silnik wysokoprężny z bezpośrednim wtryskiem był Fiat Croma TD-ID.
Cóż za dynamiczna wydajność!
Fiat Croma TD-ID wykorzystywał czterocylindrowy silnik wysokoprężny o przytłaczającej mocy… 90 KM . Oczywiście wszystkim marzyła się kolejna wersja, Croma Turbo, czyli z silnikiem benzynowym turbo o pojemności 2,0 l i mocy 150 KM. Charakterystyczny dźwięk turbosprężarki (psssttt…) cieszył najbardziej zdystansowanych kierowców.
Pierwsze kroki technologii Unijet
Fiat Croma TD-ID był pierwszym decydującym krokiem w kierunku rewolucji technologicznej w silnikach Diesla. Dzięki wtryskowi bezpośredniemu poczyniono ważne postępy w zakresie wydajności, ale problem hałasu pozostał. Diesle nadal były głośne — zbyt głośne!
Wtedy właśnie Fiat znalazł się na rozdrożu. Albo zaakceptowali hałaśliwą naturę silników wysokoprężnych i zbadali sposoby izolowania ich wibracji od kabiny, albo zmierzyli się z tym problemem bezpośrednio. Zgadnij, jaką opcję wybrali? No właśnie… cześć!
Część hałasu wytwarzanego przez tych mechaników pochodziła z układu wtryskowego. Dlatego Fiat zajął się tam tym problemem, opracowując cichszy układ wtryskowy. A jedyny układ wtryskowy zdolny do spełnienia tego celu opierał się na zasadzie „wspólnej rampy” — obecnie znany jako common rail.
Zasada działania systemu common rail jest stosunkowo prosta do wytłumaczenia (to nic…).
Podstawowa zasada systemu common rail narodziła się na Uniwersytecie w Zurychu, a Fiat był pierwszą marką, która zastosowała ją w samochodzie osobowym. Podstawowa idea tej koncepcji jest dość prosta i wychodzi z następującej zasady: jeśli w sposób ciągły pompujemy olej napędowy do wspólnego zbiornika, ten zbiornik staje się akumulatorem hydraulicznym, rodzajem ciśnieniowego zapasu paliwa, zastępując w ten sposób głośne pompki wtryskowe ( na cylinder).
Zalety są niewątpliwe. System ten umożliwia wstępny wtrysk i kontrolę ciśnienia wtrysku oleju napędowego niezależnie od prędkości obrotowej i obciążenia silnika.
W 1990 roku system ten wszedł wreszcie w fazę przedprodukcyjną, a pierwsze prototypy były testowane na stanowisku iw rzeczywistych warunkach. Tu zaczęły się problemy…
Usługi Bosch
W 1993 Magneti Marelli i Fiat Research Center doszły do wniosku, że nie mają ani doświadczenia, ani pieniędzy, aby przekształcić tę eksperymentalną koncepcję w system masowej produkcji. Bosch to zrobił.
To właśnie wtedy Fiat sprzedał patent na tę technologię firmie Bosch, za transakcję o wartości 13,4 miliona euro – wynika z danych Automotive News. W 1997 roku został wprowadzony pierwszy w historii silnik wysokoprężny z technologią Common Rail: Alfa Romeo 156 2.4 JTD . Był to pięciocylindrowy silnik o mocy 136 KM.
Po tylu latach nadal jest piękny. Ten dobrze poradził sobie w próbach czasu...
Po wydaniu nie trzeba było długo czekać na pochwałę, a branża poddała się tej nowej technologii. Zainaugurowano nową erę silników wysokoprężnych.
Wszystko ma swoją cenę…
Sprzedaż patentu pozwoliła na szybszy rozwój tej technologii, ale też pozwoliła konkurencji znacznie wcześniej „pobawić się” tą technologią.Po tylu latach debata trwa: czy Fiat zmarnował możliwość zarobienia miliardów euro tym systemem i uzyskania gigantycznej przewagi nad konkurencją? Firma Bosch, która opatentowała tę technologię, w ciągu jednego roku sprzedała ponad 11 milionów systemów Common Rail.
Wraz z nadejściem nowego tysiąclecia pojawiły się również silniki Multijet, które, w przeciwieństwie do systemu Unijet, umożliwiały do pięciu wtrysków paliwa na cykl, co znacznie zwiększyło wydajność silnika, reakcję na niskie obroty, oszczędność paliwa i zmniejszenie emisji. Diesle były zdecydowanie „w modzie” i wszyscy uciekali się do tego rozwiązania.
Uczyć się na błędach z przeszłości?
W 2009 roku Fiat po raz kolejny zrewolucjonizował technologię silników spalinowych, wprowadzając system MultiAir. Dzięki temu systemowi elektronika dotarła do elementu, o którym wszyscy myśleli, że jest na zawsze oddany mechanice: sterowanie zaworami.
System ten zamiast wykorzystywać tylko wałek rozrządu do bezpośredniego sterowania otwieraniem zaworów, wykorzystuje również siłowniki hydrauliczne, które zwiększają lub zmniejszają ciśnienie w układzie hydraulicznym, wpływając na otwarcie zaworu. W ten sposób możliwe jest kontrolowanie amplitudy i czasu otwarcia każdego zaworu dolotowego z osobna, w zależności od prędkości obrotowej silnika i potrzeb w danej chwili, promując w ten sposób oszczędność paliwa lub maksymalną wydajność mechaniki.
Fiat trzymał się swojego patentu i przez kilka lat był jedynym, który korzystał z tej technologii. Dziś tę technologię możemy już znaleźć w większej liczbie grup samochodów: w silnikach benzynowych Ingenium JLR, a ostatnio w silnikach SmartStream grupy Hyundai. Uczyć się na błędach z przeszłości?