Быстрые форсунки

На 24-м моторном симпозиуме в Вене компания Siemens VDO Automotive представила третье поколение пьезоэлектрической системы впрыска топлива Common Rail PCR3 (Piezo Common Rail).

Особенностью PCR3 является абсолютно новая форсунка с уменьшенным соленоидом (электроклапаном), который вмонтирован в корпус. Пьезоэлектрический элемент соленоида сделан из специального керамического материала, благодаря чему форсунки теперь могут работать в четыре раза быстрее. Используемые новые материалы, иная конструкция форсунки позволяют увеличить давление впрыска до 1800 – 2000 бар (у второго поколения – 1350 бар, третьего – 1600 бар). Возросла и скорость работы электроклапана, благодаря чему повысилась точность впрыска. Теперь на такте сжатия топливо можно подать в цилиндры пять раз. При этом порция может составлять менее одного миллиграмма. Распылители форсунок имеют до восьми отверстий диаметром 0,09 мм (к слову, толщина волоса человека – 0,05 мм).

Между пьезоэлектрическим соленоидом и корпусом форсунки инженеры Siemens установили гидравлический компенсатор. Этот элемент уравновешивает работу системы, компенсирует температурные изменения в длине деталей и их износ. Помимо новой форсунки в PCR3 используется датчик удара, с помощью которого электронный блок управления контролирует сгорание в цилиндрах и корректирует процесс топливоподачи. Таким образом удалось снизить до минимума жесткость работы дизеля в различных режимах.

Внедрение PCR3 обеспечивает современным дизельным моторам соответствие нормам токсичности выхлопа Euro 5, которые вступают в действие с 2008 года. Причем достигается это без использования в системе выпуска отработавших газов сажевых фильтров-накопителей.

Другая разработка Siemens VDO – форсунка с пьезоэлектрическим соленоидом для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском топлива DI. При создании данного инжектора использовался опыт конструирования дизельной форсунки PCR3. Высокие скорость работы и давление распыла струи топлива (200 бар) нового инжектора позволили повысить эффективность работы моторов с послойным смесеобразованием, причем расход топлива в двигателях мощностью более 80 л.с. в этом случае снижается на 20%.

Серийное производство данных систем питания и форсунок планируется начать не позднее 2005 года, а на автомобилях они появятся с 2006-го модельного года.