75 de ani de la primul autoturism diesel

6 martie 2011

Sursa: Bosch Romania



Expertii Bosch sustin ca si peste 20 de ani, motoarele diesel vor ramane unul dintre cele mai importante sisteme de propulsie pentru autoturisme. Bosch, unul dintre principalii furnizori de sisteme diesel, si-a bazat aceasta estimare pe imensul potential de dezvoltare al motoarelor diesel: consumul de carburant si nivelul de emisii vor fi reduse si mai mult in viitor. Bosch estimeaza ca, pana in 2015, se va ajunge la un consum de carburant de doar 3,6 litri/100 km pentru un autoturism diesel din clasa compacta.

Imbunatatirea constanta a motoarelor diesel pentru autovehicule este o traditie in istoria de 125 de ani a companiei Bosch. De altfel, Bosch a furnizat tehnologia de injectie pentru primul motor diesel utilizat intr-un autoturism, cu 75 de ani in urma. Insusi fondatorul companiei, Robert Bosch, a incheiat contractul de dezvoltare a pompei de injectie diesel in 1922, utilizata initial la camioane. In 1924, primul camion cu motor diesel produs in serie a fost lansat in Germania, iar productia de serie la scara larga a tehnologiei de injectie diesel a inceput in 1927. Astfel, Bosch a pus baza succesului imens inregistrat de motoarele diesel, succes care continua si in prezent.

In anii 30, Daimler-Benz a planificat extinderea gamei de motoare diesel cu injectie Bosch si la autoturisme. Primul autoturism diesel din lume produs in serie, un Mercedes-Benz 260 D (foto), a fost lansat la Expozitia de automobile de la Berlin, in 1936. Acesta utiliza cu o treime mai putin carburant decat modelul cu benzina, avand insa aceeasi putere. Initial, vanzarile au fost dezamagitoare, deoarece autovehiculele diesel nu se puteau compara, din punct de vedere al performantelor si confortului, cu variantele cu benzina. Totusi, a fost realizat un pas important si motoarele diesel aveau sa devina tot mai importante pentru autoturisme in perioada de dupa razboi. Pana in 1950, Bosch a fabricat un milion de pompe diesel pentru autoturisme si camioane. Datorita costurilor reduse, popularitatea motoarelor diesel era in crestere, in special pentru taxiuri, care erau utilizate in conditii dificile.

Bosch a lansat prima pompa rotativa (cu distribuitor) in 1960. Aceasta era mai usoara si mai compacta decat pompele in linie existente, deschizand drumul utilizarii motoarelor diesel in autoturismele de mici dimensiuni. Proiectantii pompelor Bosch rotative au  identificat o tendinta initiala, care s-a transformat intr-o dezvoltare accelerata la mijlocul anilor 1970. Fenomenul care a cauzat aceasta dezvoltare a fost autovehiculul VW Golf Diesel. In 1975, acesta a devenit primul model diesel din clasa compacta, prevazut cu un motor diesel care atingea turatii ridicate, insa era in acelasi timp economic datorita pompei de injectie rotative create de Bosch. Datorita supraalimentarii si aspectului de autovehicul foarte rapid, versiunea Golf GTD a devenit legendara ca primul autovehicul sportiv cu motor diesel. Toti producatorii importanti din Europa au inceput sa creeze modele diesel din „clasa Golf”. Pompa de injectie Bosch rotativa, utilizata in numeroase modele de vehicule prezente pe piata, a contribuit decisiv la acest succes. 

La mijlocul anilor 80, a inceput era electronica pentru modelele diesel. In 1986, Bosch a lansat primele sisteme electronice de comanda pentru pompele rotative si in linie. In 1987, BMW a devenit primul producator auto care a utilizat pompe rotative cu comanda electronica. „Pura placere a condusului" a devenit astfel posibila cu primul motor diesel cu 6 cilindri supraalimentat, creat de BMW. Modelul era 524 td, cel mai rapid autoturism diesel produs in serie in acea perioada. In 1989, prima pompa cu pistoane axiale pentru injectia directa a carburantului diesel a revolutionat motorul diesel.

Aceasta inovatie a fost montata initial la modelul Audi 100 TDI (Turbodiesel Direct Injection). Noua tehnologie Bosch a permis injectarea directa a carburantului diesel in cilindru la presiune inalta, aproximativ 1.000 bari, ceea ce a sporit foarte multe eficienta combustiei. Astfel a fost obtinut un plus de putere si functionarea uniforma, precum si o reducere a consumului si a nivelului de emisii. Injectia directa a devenit standard pentru autoturisme si camioane diesel cativa ani mai tarziu. Spre finalul anilor 90, puterea motoarelor diesel a fost majorata semnificativ prin dezvoltare a trei sisteme de injectie de inalta presiune: pompa rotativa cu distribuitor cu pistoane radiale (1996), sistemul common rail (1997) si pompa-duza (1998), utilizata chiar si in autovehicule precum modelul Volkswagen Polo, cu motor in 3 cilindri.

Dintre toate alternativele disponibile la finalul anilor 90, tehnologia de injectie common rail s-a dovedit in cele din urma a fi solutia castigatoare. Bosch a produs sistemul cu numarul 1 milion la doar un an dupa lansarea tehnologiei common rail si a atins cifra de trei milioane in anul 2000. Incepand din 1997, autovehiculele Mercedes-Benz 220 CDI si Alfa Romeo 156 JTD au devenit primele autovehicule care au utilizat aceasta inovatie. Acest sistem oferea constant o presiune de injectie ridicata, de pana la 1.350 bari, pentru toti cilindrii cuplati la rampa comuna. Sistemul common rail a facut posibil, pentru prima data, ca pe un singur ciclu motor sa existe mai multe injectii. In 2003, Bosch a lansat a treia generatie a tehnologiei de injectie common rail, prevazuta cu injectoare piezoelectrice. Prin comparatie cu predecesorii sai, sistemul a redus si mai mult consumul de carburant si emisiile poluante ale motoarelor diesel, cauzand o diminuare simultana a zgomotului in functionare.

Principalii producatori auto din Europa au inceput sa produca in serie autovehicule cu motoare diesel la mijlocul anilor 70. Diverse prototipuri diesel au fost proiectate pentru a demonstra avantajele utilizarii motoarelor diesel. Opel a stabilit 20 de recorduri internationale si doua recorduri mondiale absolute pentru autovehicule din toate categoriile, cu prototipul Opel GT diesel din 1972, iar Mercedes, deschizator de drumuri in domeniul motoarelor diesel, a starnit valva cu modelul C111-III in 1978. Mercedes a stabilit noua recorduri mondiale de viteza in Nardo, Italia, utilizand prototipul C111-III, care a atins o viteza maxima de 338 km/ora si o viteza medie de 325 km/ora. Acest succes se baza pe motorul de 3,0 litri cu 5 cilindri montat pe noul Mercedes-Benz 300 D. Cu aproape 30 de ani mai tarziu, tehnologia Bosch common rail a transformat motoarele diesel in optiunea preferata pentru autovehiculele de curse de la Le Mans ale Audi si Peugeot. Fiabilitatea si durabilitatea sunt doar doua dintre caracteristicile care au ajutat producatorii Audi si Bosch sa obtina de patru ori victoria in clasamentul general. Avantajul decisiv al motoarelor diesel este consumul de carburant mult mai mic. In cazul celei mai extenuante curse de anduranta, acest lucru inseamna perioade mai lungi petrecute la volan de catre piloti, mai putine opriri pentru realimentare si, in consecinta, un avantaj din punctul de vedere al timpilor pe tur fata de rivalii cu motoare cu benzina.

Tintele de reducere a consumului de carburant au devenit mult mai stricte pe parcursul ultimilor ani, trecerea de la Euro 5 la Euro 6 presupunand o reducere a emisiilor NOX cu mai mult de jumatate. In acest scop, inginerii Bosch sporesc rata de recirculare a gazelor de esapament, presiunea aerului admis pentru combustie si presiunea de injectie in cea mai mare parte a regimurilor de functionare ale motorului, reducand astfel nivelurile de oxid de azot in procesul de ardere. Inginerii Bosch utilizeaza si sisteme de tratare a gazelor de esapament in vederea imbunatatirii eficientei motoarelor diesel: ei au preluat sistemul Denoxtronic pentru SCR (Selective Catalytic Reduction – reducere catalitica selectiva) de scadere a nivelului de emisii NOx, deja utilizat si testat in segmentul de autovehicule comerciale, si l-au modificat pentru cerintele autoturismelor. Autovehiculele diesel au fost prevazute cu aceasta tehnologie in SUA inca din 2009, in vederea respectarii cerintelor standardelor de emisii foarte stricte din aceasta tara. Aceste autovehicule diesel sunt disponibile in Europa ca modele Euro 6. Pentru respectarea limitelor stricte de emisii si reducerea si mai mult a consumului de carburant si a emisiilor de CO2, Bosch dezvolta in prezent sisteme de injectie ce pot genera presiuni mai mari de 2.000 de bari, echivalentul unei greutati de doua tone pe doar un centimetru patrat. In cazul injectoarelor piezoelectrice ce ofera pana la opt injectii pe cursa utila, durata injectiei este acum de mai putin de o milisecunda, injectia fiind realizata la o viteza mai mult decat dubla fata de cea a sunetului.

In urmatorii ani, tehnologia diesel Bosch va deschide calea unor sisteme de propulsie pentru autoturisme si mai eficiente pe baza motorului cu ardere interna. Toate inovatiile tehnice individuale pentru motoarele cu ardere interna creeaza concepte de motoare ce vor fi pregatite pentru piata din 2015. Motoarele diesel ale viitorului vor avea doar 3 cilindri si o cilindree de aproximativ 1,1 litri, datorita masurilor extreme de reducere a dimensiunilor. Si totusi, aceste motoare vor avea caracteristici de functionare dinamice, rafinate, avand o putere de aproximativ 100 kW.

Autoturismele diesel ale viitorului vor functiona si mai eficient datorita tehnologiei Bosch. Acestea vor fi atat de eficiente, incat un autovehicul cu sistem de propulsie diesel va consuma in 2015 doar 3,6 litri pentru parcurgerea a 100 de kilometri. Aceasta valoare reprezinta o reducere cu 30% fata de cea inregistrata de modelul diesel standard din 2009. Datorita hibridizarii, consumul de carburant al motoarelor diesel va fi redus cu pana la 40%.