Dizelski motor tehnologija se je v zadnjih dveh desetletjih ali podobno napredovala z navideznimi svetlobnimi leti. Začeli so dnevi črno napolnjenega z žveplom črnega sajastega dizelskega dima, ki se je vrgel iz gomile poltovornjakov. Drobne in zlobne zveri, ki so napolnile ceste - in zamašile naše dihalne poti - so zdaj le še spomin.
Čeprav so dizelski motorji že od nekdaj zelo varčni, imajo strogi zakoni o emisijah in pričakovanja zmogljivosti, ki jih kupujejo avtomobili prisilni razvoj, ki je nizko dizelsko gorivo sprejel iz zadrege, ki jo je treba vzdržati vse do čistejšega zraka in gospodarske elektrarne prvaki.
Stare novice: Mehansko posredno vbrizgavanje
Doslej so se dizelski motorji opirali na enostaven in učinkovit - vendar ne povsem učinkovit in natančen način razdeljevanja goriva v zgorevalne komore motorja. Črpalka za gorivo in injektorji na zgodnjih dizlih so bili popolnoma mehanski, čeprav natančno obdelani in grobo izdelani, delujoči tlak sistema za gorivo ni bil dovolj visok, da bi lahko vztrajal in natančno določil vzorec škropljenja goriva.
In v teh starih mehanskih posrednih sistemih je morala črpalka opraviti dvojno delovanje. Ta ni samo oskrboval pritiska v gorivnem sistemu, ampak je deloval tudi kot naprava za določanje časa in dobave. Poleg tega so se ti osnovni sistemi opirali na preproste mehanske vhode (elektronike ni bilo še) na primer vrtljaji črpalke za gorivo na minuto (RPM-ji) in položaj ročice za merjenje goriva dostava.
Nato so pogosto dovajali odvzem goriva s slabim in slabo definiranim vzorcem pršenja, ki je bil bodisi preveč bogat (najpogosteje) bodisi preveč vitkost. To je povzročilo bodisi bogat pas moškega črnega dima ali nezadostno moč in težko vozilo.
Da bi se stvari še poslabšale, je bilo treba gorivo z nizkim tlakom vbrizgati v predalnik, da se je zagotovilo atomizacija polnjenja, preden se je lahko odpeljal v glavno zgorevalno komoro, da bi opravil svoje delo. Od tod tudi izraz, indirektno injiciranje.
In če je bil motor hladen, zunanji zrak pa hladen, so stvari res postale letargične. Čeprav imajo motorji vžigalne svečke, ki jim bodo pomagali pri zagonu, bi trajalo nekaj minut delovanja, preden so bili dovolj namočeni, da bi omogočili nemoten tek.
Zakaj tako obsežen večstopenjski postopek? In zakaj toliko težav s hladnimi temperaturami?
Glavni razlog je narava dizelskega procesa in omejitve zgodnje dizelske tehnologije. Za razliko od bencinskih motorjev, dizelski motorji nimajo vžigalnih svečk, da bi vžgali svojo mešanico goriva. Dizel je odvisen od toplote, ki jo proizvede intenzivno stiskanje zraka v jeklenkah, da vžge gorivo, ko se razprši v zgorevalno komoro. Ko je hladno, potrebujejo pomoč vžigalne svečke, da okrepijo postopek ogrevanja. Ker ni iskrenja, ki bi sprožil zgorevanje, je treba gorivo v vročino vnesti kot izjemno fino meglo, da se pravilno vname.
Nov način: elektronska direktna injekcija z običajnimi tirnicami (CRD)
Sodobni dizli so svojo priljubljenost dolžni zaradi napredka v sistemih za dovajanje goriva in upravljanju motorjev, ki omogočajo motorje za vračanje moči, zmogljivosti in emisij, enakovrednih njihovim bencinskim kolegom, hkrati pa proizvajajo vrhunsko gorivo gospodarstvo.
Vse to je pomembno zaradi visokotlačne gorivne tirnice in računalniško vodenih elektronskih injektorjev. V sistemu običajnih tirnic črpalka za gorivo napolni gorivo pod tlakom do 25.000 psi. Toda za razliko od posrednih črpalk za vbrizgavanje ne sodeluje pri praznjenju goriva. Pod nadzorom vgrajenega računalnika se ta količina goriva in tlak v tirnici nabira ne glede na hitrost in obremenitev motorja.
Vsak vbrizgalnik goriva je nameščen neposredno nad batom znotraj glave valja (ni predkomorne komore) in je s tirnimi cevmi povezan s togo jekleno cevjo, ki zdrži visok tlak. Ta visok tlak omogoča zelo fino odprtino za vbrizgavanje, ki popolnoma razprši gorivo in prepreči potrebo po predkomori.
Aktiviranje injektorjev poteka prek snopa piezoelektričnih kristalnih rezin, ki premikajo iglo v majhnih korakih, kar omogoča brizganje goriva. Piezovi kristali delujejo tako, da se hitro razširijo, ko nanje nanesemo električni naboj.
Kot črpalka za gorivo, injektorje krmili tudi računalnik motorja in se lahko med ciklom vbrizgavanja večkrat sprožijo. S tem natančnim nadzorom nad vbrizgavanjem injektorjev so manjše, stopenjske količine dovajanja goriva (5 ali več) se lahko časovno omeji med potekom moči, da se spodbudi popolnost in natančnost izgorevanje.
Poleg krmiljenja časa kratkotrajno vbrizgavanje pod visokim tlakom omogoča lepši in natančnejši vzorec škropljenja, ki podpira tudi boljše in popolnejše atomizacijo in izgorevanje.
Zaradi teh sprememb in izboljšav je sodobni dizelski motor z direktnim vbrizgom z običajnim tirnikom tišji, bolj varčno gorivo, čistejše in zmogljivejše od enot za posredno mehansko vbrizgavanje nadomeščen.