Эволюция дизелей

Эволюция дизелей

10.07.2019

Эволюция дизелей

 

Со времени появления на свет первого дизельного двигателя прошло уже более века. Долгая жизнь замечательного изобретения Рудольфа Дизеля была насыщена множеством интересных моментов и крутых поворотов. Всю ее конечно не описать в кратком экскурсе, можно лишь постараться выделить самые яркие и ключевые события.

Первый работающий дизель официально появился на свет в 1897г и отцом его был, конечно же, сам Рудольф Дизель, всего за 5 лет до того оформивший патент на своё изобретение. Это был громоздкий агрегат весом в 5 тонн, занимавший целое производственное помещение. Хотя имел он очень скромные характеристики по мощности и кпд, однако уже превосходил имеющиеся аналоги, а главное, в нем был реализован основополагающий принцип работы дизелей — самовоспламенение дешевых нефтяных продуктов при смешивании с воздухом под высоким давлением.


Дальнейшее развитие новшества происходило весьма бурно, и уже через пару десятков лет этот тип двигателей нашёл своё место не только на производстве, но и на транспорте. Им постепенно стали оснащаться железнодорожные машины, корабли, стремительно прогрессирующие автомобили. Дизельный принцип стал вытеснять другие, менее эффективные, первым делом паровые машины. Мирно ужился он и со своим извечным конкурентом — бензиновым двигателем, заняв свою нишу в сфере тяжелых машин, отложив до лучших времен свое продвижение в сторону малогабаритной техники, такой как легковые авто, например. Долгое время этому мешала неготовность науки и техники к полноценной реализации преимуществ дизельного принципа. Из-за очень высокого давления (сегодня уже выше 1000 атм) в топливной системе, сложностей при организации слаженного впрыска в цилиндры, низкой экологичности на то время, некоторых других особенностей дизеля — агрегаты получались относительно габаритными и тяжелыми, и на малых и мобильных механизмах заметно проигрывали бензиновым.

Постепенно шло совершенствование дизеля, пока еще во многом теоретическое, но оно подготавливало его прорыв в конце ХХ века, ставшего реальностью с появлением современных принципиально новых достижений, главным образом в области технологии материалов, электроники и компьютерных технологий. Среди основных инженерных и научных заготовок, сделанных задолго до сегодняшних дней и ставших важнейшими для последующего рывка дизеля можно особо отметить следующие:

− изобретение и постепенная отработка принципа прямого впрыска в цилиндры, вместо первоначального варианта с предварительной камерой для образования смеси;
− изобретение в 20-х годах Робертом Бошем топливного насоса высокого давления и бескомпрессорной форсунки, как самостоятельных и самых важных узлов современных дизелей;
− изобретение принципа раздельного создания высокого давления топлива и последующего его впрыска в цилиндры, реализованного позже в самых популярных сегодня системах «common rail” («общая магистраль»);
− постепенное продвижение технологии турбонаддува, позволяющей значительно форсировать расход подаваемого воздуха, повышая тем самым мощность и кпд;
− постепенное совершенствование алгоритма работы, способов реализации физических принципов дизеля и оттачивание технологий, пока в пределах возможностей техники и часто чисто теоретическое.

Таким образом, к концу 80-х годов прошлого века, когда с появлением первых  компьютеров и процессоров начали появляться возможности для интеллектуальной организации рабочего процесса в дизелях, сам дизельный двигатель был уже хорошо готов к тому, чтобы использовать новейшие достижения науки и техники и совершить прорыв на рынке легковых автомобилей. Так оно и произошло — с начала 90-х за какие-то 10-15 лет дизельные легковушки в странах Евросоюза, к примеру, сравнялись по своей популярности с бензиновыми и даже на время превзошли их, привлекая к себе внимание потребителей главным образом своей экономичностью, надежностью и экологической чистотой.

Полный список новостей»