Diesel dieslowi nierówny
Pisaliśmy już o niebywałym wzroście popularności silników Diesla. Ich odsetek obecny pomiędzy samochodami mknącymi codziennie po polskich i europejskich ulicach znacznie wzrósł na przestrzeni ostatnich dziesięciu lat. Silniki wysokoprężne przestały być postrzegane jako napędy ciężarówek i ciężkiego sprzętu, ale nabrały finezji i ogłady podbijając serca fanów szybkiej jazdy.
Ponieważ otrzymałem od Was kilka listów z pytaniami o rodzaje silników Diesla, ich zalety i wady, postanowiłem napisać mały felieton tylko o ich rodzajach. Nie jest to może tekst bezpośrednio o tuningu, ale z racji masowego tuningowania diesli pomoże zapewne zorientować się w ofercie rynkowej i możliwościach nowoczesnych aut na olej napędowy.
Najbardziej popularne typy jednostek napędowych sterowanych komputerem to silniki z wtryskiem w oparciu o pompy rotacyjne. Nie jest to może technologia najnowsza, ale jest wciąż bardzo popularna. Zaletą systemów z taką pompą jest nieskomplikowana budowa wtryskiwacza paliwa, a co za tym idzie - wysoka odporność tego elementu na zużycie i temperaturę. Regulacja dawki paliwa i sposobu jego wtryśnięcia realizowana jest w pompie i sterowana komputerem. Najbardziej zaawansowane wersje pomp (np. Bosch VP44 obecna w silnikach audi 2.5V6, ford mondeo 2.0 TDDI i wielu innych) uzyskują doskonałe ciśnienie wtrysku, dochodzące do 1800 atm. i realizują również wtrysk wstępny. Taki dodatkowy wtrysk pozwala zaburzyć zawartość cylindra przed wstrzyknięciem dawki zasadniczej, poprawia spalanie i pomaga zmniejszać hałas pracującego silnika.
Kolejnym rozwiązaniem są silniki bazujące na wtrysku paliwa dostarczanego przez szynę (listwę) paliwową common rail - podobnie jak w wielopunktowych wtryskach benzyny. W stosunku do tych ostatnich ciśnienie paliwa w szynie wynosi nie kilka atmosfer, ale nawet nieco ponad tysiąc. Tak wysokie ciśnienie wymaga konstrukcji odpowiednich przewodów doprowadzających paliwo do szyny. Ten system wtrysku bazuje na dwustopniowej, nieskomplikowanej pompie wysokiego ciśnienia i na zaawansowanych konstrukcyjnie wtryskiwaczach. Moment ich otwierania i zamykania zależy od komputera sterującego, który ma wpływ na ciśnienie wtrysku, dawki i kąty wtrysku oraz na sposób realizacji wtrysku wstępnego. Dynamika pracy silników zasilanych takim systemem jest podobna do systemów z pompami rotacyjnymi, jednak pozwala na bardziej finezyjne sterowanie pracą jednostki napędowej, co w efekcie przekłada się na mniejszy hałas oraz bardziej oszczędną i kulturalną pracę. Najpopularniejsze oznaczenia samochodów wyposażonych w takie silniki to: CDI (Mercedes), TDCI (Ford), HDI (Peugeot, Citroen), JTD (Fiat/Alfa), DCI (Renault), D4D (Toyota) - oczywiście ciężko wymienić wszystkie (szczerze przepraszam zapomnianych), gdyż bardzo wielu producentów korzysta z tego systemu wtrysku. Dotychczasowy rekord wielkości momentu obrotowego w fabrycznym, niezmodyfikowanym silniku Diesla do 2 litrów pojemności zrealizowany został właśnie w tej technologii (ford mondeo 2.0 TDCI - 340 Nm przy 1800 obrotach!), więc należy uznać ją za bardzo obiecującą. Wydaje się, że za kilka lat większość aut opartych zostanie na tym sposobie zasilania.
Alternatywny pomysł stosowany jest przez firmę VW/Audi. Auta oznaczone literami TDI z dwiema lub trzema czerwonymi literkami napędzane są silnikami wysokoprężnymi z pompowtryskiwaczami. Konstrukcja silnika wymaga zainstalowania dodatkowego wałka, którego zadaniem jest nie otwieranie zaworów ssących i wydechowych, ale właśnie rzeczonych pompowtryskiwaczy. Nieskomplikowana, choć bardzo precyzyjna konstrukcja mechaniczna pozwala na uzyskiwanie doskonałych ciśnień wtrysku paliwa - nawet ponad dwa tysiące atmosfer. Co prawda silnik taki pracuje nieco bardziej hałaśliwie od konkurencji, ale cechuje go bardzo dobra dynamika i wysoki moment obrotowy. Dość powiedzieć, że dzięki wysokiemu ciśnieniu wtrysku i umiejętnemu sterowaniu jednostka o pojemności niecałych dwóch litrów zdobywa się na ponad 300 Nm momentu obrotowego.
Bardzo duży udział w dynamice auta mają zastosowane w nich turbosprężarki. Dzielą się one na dwa zasadnicze rodzaje: o stałej i zmiennej geometrii. Turbiny o stałej geometrii są prostsze konstrukcyjnie - ciśnienie regulowane jest poprzez zmianę ilości spalin przepływających przez łopatki. Kształt kanału, którym spaliny docierają do wirnika, jest niezmienny. Cechuje je duża trwałość, ale również zauważalne opóźnienie w reakcji na gwałtowne dodanie gazu.
Ciekawszym i bardziej skutecznym doładowaniem silnika są turbiny o zmiennej geometrii. Kształt kanału dolotu spalin zmienia się w zależności od potrzeb i chwilowego obciążenia, co pozwala łatwiej rozpędzać turbinę i zmniejsza "turbodziurę", czyli czas potrzebny na reakcję silnika na gwałtowne wciśnięcie pedału przyśpieszenia.
Gdy zastanawiamy się nad kupieniem auta z silnikiem Diesla, warto zainteresować się, w jakiej technologii zrealizowano wtrysk paliwa, jak również zadać pytanie o ciśnienie wtrysku i rodzaj zastosowanej turbiny. Od tych parametrów zależy moment obrotowy silnika i jego efektywność.
Porównanie bogatej oferty rynkowej staje się wtedy daleko łatwiejsze i prościej jest wybrać auto dokładnie dopasowane do naszej nogi i kieszeni. TOMASZ PIROWSKI VTECH TUNING
