Принцип работы электронного зажигания CDI. Устройство системы зажигания скутеров Схема электрическая dc cdi системы зажигания автомобиля

Данный ресурс посвящён всяким разным системам зажигания и тиристорно-конденсаторной системе зажигания ZV1 в частности. Если Вам необходима сверхмощная система зажигания, если Вы решили навсегда избавиться от проблем с механическим распределителем или просто заменить вышедшую из строя штатную систему на более мощную и совершенную, если вам надоело менять свечи после посещения очередной "левой" заправки и играть в рулетку на морозе (заведётся или нет), то этот ресурс для Вас!

Кратко напомню, что тиристорно-конденсаторные (DC-CDI) системы зажигания обладают рядом неоспоримых преимуществ перед ставшими уже "классическими" транзисторными, а именно:

  1. Очень высокая скорость нарастания высокого напряжения на выходе (1 - 3 микросекунды в зависимости от типа катушки) против 30-60 микросекунд у транзисторной системы, что позволяет очень точно контролировать момент искрообразования в не зависимости от напряжения пробоя искрового промежутка, состояния топливно-воздушной смеси и др. условий. Также, за счёт более крутого фронта ВВ импульса при прочих равных условиях значительно увеличивается пробиваемый воздушный зазор, что позволяет успешно работать с очень высокими степенями сжатия, сильно не увеличивая при этом выходное ВВ напряжение.
  2. Выделение большого кол-ва энергии за малый промежуток времени, что позволяет иметь устойчивое искрообразование со значительными шунтирующими нагрузками, такими как, присутствие на изоляторе свечи копоти, нагара из металлосодержащих соединений, влаги на ВВ поводах и банального случая, когда говорят "залил свечи".
  3. Сравнительно легко получить искру практически любой мощности, что с обычной транзисторной системой весьма затруднительно.
Из принципиальных "условно" недостатков, свойственных всем CDI системам следует отметить очень малую длительность искры (менее 0,1ms). Почему недостаток условно? Дело в том, что при достаточно высокой энергии разряда - его большая продолжительность перестаёт играть какую-либо значимую роль и на первое место выходит именно энергия разряда. Да и в общем, до сих пор нет достоверных данных о влиянии именно длительности искры на характер и эффективность воспламенения топливной смеси. Все рекомендации о желаемой длительности в 1 мс сделаны чисто умозрительно исходя из данных о задержке воспламенения, которая как раз и составляет эту пресловутую миллисекунду. Т.е. после момента искрообразования есть примерно 1 мс неопределённости, когда может разгореться, а может и нет. Вот и решили, что искра длительнее этой 1 мс. В реальности эта теория и практика весьма далеки друг от друга. Но и этот, казалось-бы принципиально-теоретический недостаток успешно решён! В нашем зажигании, при сохранении всех положительных свойств присущих CDI системам удалось получить искру по длительности соизмеримой с транзисторными системами зажигания.

Таким образом (СDI) системы зажигания становятся очень нужными и порой незаменимыми в некоторых следующих случаях:

  1. Очень высокая степень сжатия - значительно увеличивает напряжение пробоя искрового промежутка и влияние различных шунтирующих нагрузок (нагар и различные отложения на изоляторе свечи), а также другие токи утечки становится весьма заметным. Наша система зажигания установлена и успешно работает на эксперементальном двигателе Ибадуллаева со степенью сжатия 22-25 (http://www.iga-motor.ru). Все многолетние попытки заставить нормально работать с таким двигателем обычное транзисторное зажигание окончились неудачей.
  2. Высокие обороты двигателя – даже небольшие задержки момента искрообразования приводят к потере мощности, кроме того, большая турбулентность в камере сгорания приводит к эффекту "сдувания" искры, когда искра в буквальном смысле сдувается только возникнув или не возникает вообще.
  3. Использование бензинов с ферроценовыми антидетонаторами - вызывают токопроводящие отложения на свечах, делая искрообразование затруднительным или даже невозможным.
  4. Двигатели, работающие на спирту и спиртовых смесях – как правило имеют высокую степень сжатия и спирты труднее воспламеняются, нежели бензин.
  5. Двигатели, работающие на газу – требуют значительно более мощную систему зажигания, чем бензиновые, поскольку газ значительно хуже воспламеняется и медленнее горит, чем бензин. На настоящий момент многочисленные проблемы с зажиганием в газопоршневых ДВС не решены в полной мере и ещё ждут своих решений, одним из которых и является наша система зажигания ZV1.
  6. Практика показала, что наибольший практический эффект от применения нашей системы зажигания проявляется на двигателях с наддувом и особенно с большим наддувом (1-2 бара). Разница между стоком и нашим зажиганием просто разительна! Нет ни провалов, ни стрельбы в глушитель. Как говорят клиенты "буст бешено прёт".

Часто имеется более 2-х вышеперечисленных пунктов одновременно, на пример в спортивных автомобилях, где присутствуют высокие степени сжатия, высокие обороты, высокооктановые бензины и применяются спирты. В двигателях предназначенных для работы на газу очень высокие (11 и выше) + плохо воспламеняемый и медленно горящий газ. Ну а запуск двигателя в мороз с хорошей CDI системой перестаёт напоминать русскую рулетку. Заводится всегда, главное чтобы аккумулятора хватило, чтобы провернуть двигатель.

Улучшить свойства обычной системы зажигания без применения специальной катушки и особо мощного коммутатора невозможно. Применение мощных коммутаторов и специальных катушек позволяет поднять мощность искры, но вот скорость нарастания напряжения увеличить сильно не получится в принципе. В (CDI) системах зажигания вопрос в скорости не стоит вообще, а мощность легко увеличивается простым увеличением ёмкости коммутирующего конденсатора, причём даже с применением обычных катушек зажигания можно поднять мощность искры многократно и убить всех зайцев сразу. Так почему, вполне резонно спросите Вы, такие системы крайне мало распространены? Наверное ответ прост – хорошие CDI системы слишком сложны и имеют высокую себестоимость при производстве в сравнении с копеечными транзисторными коммутаторами, да и по своим эксплутационным качествам классическое транзисторное зажигание "пока удовлетворяет" большинство рядовых потребителей, как в своё время и классическое контактное.

Также не маловажно, что создание качественной и совершенной CDI системы требует глубоких знаний и большого опыта в области силовой электроники и импульсной техники, которыми простые авто-радиолюбители просто не обладают, поэтому все известные из доступных конструкций, кроме как убогими поделками, во многом дискредитирующими саму идею такого зажигания назвать нельзя. Вот и применяют аналогичные (СDI) системы до сих пор только гоночные команды и энтузиасты. Теперь такая (даже лучше) система создана здесь, в России и доступна всем желающим! На современной элементной базе, с уникальными техническими характеристиками, не имеющией аналогов ни в России ни за рубежом! Это сверхмощная СИСТЕМА зажигания, обеспечивающая работу до 6 независимых каналов с индивидуальной катушкой на каждый канал. Может быть установлена практически на все на 2-х, 4-х 6-ти и 8-ми цилиндровые двигатели. Подробнее здесь. Надо отметить, сейчас на рынке есть несколько зарубежных производителей похожих систем, но все они сильно уступают нашей системе по своим параметрам и имеют ограниченное применение. Наша собственная схема узла обеспечивает значительно более мощную и длительную искру, чем у конкурентов, а также рекуперацию неиспользованной энергии обратно в источник питания, что делает работу системы более эффективной и позволяет использовать практически любые катушки зажигания.

В дальнейшем, по мере наполнения сайта и роста проекта, будет размещена подробнейшая информация о работе системы, с замерами, графиками, сравнительными осциллограммами, видео и фото примеров установки. Следите за новостями, задавайте вопросы! Также будут освещаться самые последние мировые новости по этой тематике и размещаться информация по системам зажигания различных автомобилей. Искренне надеюсь, что этот ресурс станет Вам полезен!

Контакты: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен javascript

Дизельные двигатели CDI по всем показателям в настоящее время заняли лидирующие позиции на мировом рынке.

Что такое CDI двигатель

Производство двигателя впервые было налажено немецким концерном «Мерседес». Сокращение CDI расшифровывается, как Common rail Diesel Injection, что означает система впрыска дизельного топлива.

Данная система спроектирована высококвалифицированными работниками в 2001 году. Система подачи топлива дизеля Common Rail была взята за основу при разработке CDI двигателей. Предъявляемые повышенные требования к дизельным двигателям, стали фундаментом зарождения системы CR, а в будущем и CDI. Система Common Rail установленная на дизельный мотор впервые запущена в 1997 году компанией «Bosch».

Уменьшение потребления топлива на 15%, увеличение мощности мотора CDI на 40%, связано с использованием системы Common Rail, но значительно затрудняет их ремонт. Поскольку «Мерседес» является передовым концерном, то он незамедлительно внедрил на новые автомобили данную систему.

Ко всему прочему владельцы автомобилей со старыми двигателями получили возможность замены на мотор CDI нового образца и получение фирменных комплектующих к ним.

Компания «Мерседес» стала первой из компаний, которые смогли предложить такую услугу. Тем самым еще более прочно укрепив свой статус лидера на рынке.

Работа и обслуживание моторов

Работает Common Rail за счет большого давления, которое присутствует постоянно в единой магистрали и через управляемые электроникой впрыскиваются в цилиндры. Зачастую клапаны устанавливают пьезоэлектрические, такие установлены на двигателях Mercedes.

Естественно техническое обслуживание и ремонт CDI увеличиваются в цене, по сравнению с традиционными. Зато повышается экономичность, увеличивается крутящий момент, мощность, повышается срок эксплуатации деталей.

Присутствуют в CDI также такие неоспоримые качества как снижение уровня шума, токсичности, вибрации. Еще в конструкцию был внедрен блок управления, который повышает качество работы системы питания за счет многочисленных программ.

Независимо от оборотов двигателя и нагрузки при любой последовательности впрыска по цилиндрам, данный блок управления всегда поддерживает высокое давление. За счет этого даже при самых маленьких оборотах коленчатого вала топливная смесь впрыскивается в цилиндр.

«Предварительный» впрыск — это ноу-хау компании «Мерседес» специалисты, которой внедрили дополнительно к системе Common Rail в 2001 году. Принцип его работы основан на впрыске топлива за доли секунды до основной порции топливной смеси. Это позволяет основной порции топлива попадать в камеру сгорания уже предварительно разогретую.

Воспламенение топлива за счет этого естественно улучшается, что позволяет снизить расход и . За счет такого принципа функционирования дизельные моторы CDI обрели свое наименование. Каждый второй автомобиль Европы на данный момент имеет в своей комплектации дизельный двигатель CDI.

Изначально такие движки естественно были установлены на автомобили компании «Мерседес». Это были автомобили серий ML и Vito.

В 2002 году один из основных французских производителей Peugeot и Итальянская компания-производитель Fiat стали применять аналогичную систему. Но лидирующей компанией по вопросам технологий, сервиса и разработок остается Mercedes. Компания не сдает своих убеждений не при каких обстоятельствах.

Поэтому при настоятельной потребности ремонта двигателя CDI, правильным решением будет обращение в специализированный сервис компании, где будет произведена высококвалифицированная работа специалистов.

Технически компания «Мерседес» безостановочно развивается. Единые нормативы обслуживания своих автомобилей принадлежат именно разработчикам автогиганта Mercedes.

На основании разработанных стандартов клиентам концерна рекомендуется использовать оригинальные автозапчасти и обращаться к дилерам. Если же на автомобиле установлены не оригинальные запчасти, то компания все гарантийные обязательства аннулирует.

Обслуживание моторов требует высокой квалификации и необходимость применения оригинальных фирменных автозапчастей. Срок службы двигателей CDI имеет значительную цифру. По факту поломок выходят из строя навесное или вспомогательное оборудование.

Превосходное обслуживание, передовые технологии, качество — все эти достойные выражения в автомобильной среде принадлежат компании, разработавшей двигатели марки CDI, а именно великому автоконцерну «Мерседес-Бенц».

Проблема с дизельным двигателем CDI.

Частые проблемы с двигателем и их причины.

1) Двигатель не развивает полной мощности. Нет тяги, стрелка тахометра не превышает 3000 об\мин.

Вероятнее всего двигатель перешел в аварийный режим. Отключается турбина. Нет тяги.

Нужно в первую очередь сделать компютерную диагностику и определиться, в каком направлении идти дальше.

Если диагностику сделать нет возможности, или она не показывает ошибки - стоит проверить турбину на предмет работоспособности и форсунки "по обратнму сливу".

Турбину проверить проще всего так: пережмите пальцами рук резиновый патрубок который идет от турбины к двигателю, так, как проверяют давление в велосипедном колесе, в это время другой человек пусть нажмет на педаль акселератора до упора на 3-4 секунды. Если турбина в хорошем состоянии вы не удержите патрубок в сжатом состоянии. А вот если патрубок не расширяется от давления или расширяется слабо и его можно удержать в полусжатом состоянии - надо разбираться что с турбиной не так.

Причин нерабочей турбины много: неработают датчики давления турбины, неисправен расходомер воздуха, негерметичен канал подачи воздуха, забит интеркуллер, или даже забита выхлопная труба.

Проверить форсунки можно так, как это указано в соседнем разделе. Высокий уровень обратки отрицательно влияет на работу двигателя. Черный дым, при разгоне троит, тупит, двигатель может плохо заводиться.

2) Временами двигатель троит, пропуски зажигания, постукивает и может заглохнуть в любой момент. В остальное время работает нормально. Нередко бывали случаи, когда провода идущие к форсункам с годами высыхали, ломалась изоляция и происходило замыкание на корпус двигателя.

3) Кстати, у кого машина моложе 2007 года и оснащена пьезо форсунками может получиться так, что машина заводится с пол оборота, но тут же глохнет. Скорее всего вышел из строя пьезоэлемент форсунки. В этом случае снимайте поочередно фишки с форсунок и пробуйте завести машину.

Без замкнутой форсунки машина заведется на трех цилиндрах и не будет глохнуть.

4) Двигатель на горячую не заводится. С эфиром или с буксира заводится без проблем (по началу). Это явный признак выхода одной или нескольких форсунок из строя. Требуется капитальный ремонт форсунок или покупка новых.

5) Идет белый дым. Основные причины: распылители форсунок вышли из строя или забит сажевый фильтр, турбина "гонит" масло. В первом случае если у вас пьезо форсунки - необходимо проверить форсунки на стенде. Во втором случае может повышаться уровень масла в двигателе и повышается расход топлива. Машина запускает процесс регенерации сажевого фильтра. Происходит впрыск дополнительной порции топлива для повышения температуры отработавших газов. При частой регенерации часть топлива просачивается через поршневую в картер двигателя. Отсюда и повышенный уровень масла.

Кстати, если после удаления сажевого фильтра неправильно сделать прошивку - может возникнуть множество проблем, которые диагностический сканер просто не увидит.

В таком случае процесс диагностики заметно усложняется.

Современный автомобиль трудно представить без зажигания. Основные преимущества, которые дает система электронного зажигания общеизвестны, они следующие:
более полное сгорание топлива и связанное с этим повышение мощности и экономичности;
снижение токсичности отработавших газов;
облегчение холодного пуска;
увеличение ресурса свечей зажигания;
снижение энергопотребления;
возможность микропроцессорного управления зажиганием.
Но всё это в основном относится к системе CDI
На данный момент, в автомобильной промышленности практически отсутствуют системы зажигания, основанные на накоплении энергии в конденсаторе: CDI (Capacitor Discharge Ignition) - она же тиристорная (конденсаторная) (кроме 2-х тактных импортных двигателей). А системы зажигания основанные на накоплении энергии в индуктивности: ICI (ignition coil inductor) пережили момент перехода с контактов на коммутаторы, где контакты прерывателя были банально заменены транзисторным ключом и датчиком Холла не претерпев принципиальных изменений (пример зажигания в ВАЗ 2101…07 и в интегральные системы зажигания ВАЗ 2108…2115 и далее). Основная причина доминирующего распространения систем зажигания ICI - это возможность интегрального исполнения, что влечёт удешевление производства, упрощение сборки и монтажа, за которое расплачивается конечный пользователь.
При этой, так сказать, системы ICI все недостатки, основным из которых является относительно низкая скорость перемагничивания сердечника и как следствие резкий рост тока первичной обмотки с ростом оборотов двигателя, и потеря энергии. Что приводит к тому, что с ростом оборотов, ухудшается воспламенение смеси, как следствие сбивается фаза начального момента роста давления вспышки, ухудшается экономичность.

Частичное, но далеко не лучшее решение этой проблемы, является применение сдвоенных и счетверённых катушек зажигания (т.н.) этим самым производитель распределил нагрузку по частоте перемагничивания с одной катушки зажигания на две или четыре, тем самым, снижая частоту перемагничивания сердечника для одной катушки зажигания.
Хочу заметить, что на машинах с схемой зажигания (ВАЗ 2101…2107), где искра формируется за счет прерывания тока в достаточно высокоомной катушке механическим прерывателем, что замена на электронный коммутатор от или ему подобный в автомобилях с высокоомной катушкой не дает ничего, кроме снижения токовой нагрузки на контакт.
Дело в том, что RL-параметры катушки должны удовлетворять противоречивым требованиям. Во-первых, активное сопротивление R должно ограничивать ток на уровне, достаточном для накопления необходимого количества энергии при пуске, когда напряжение аккумулятора может упасть в 1,5 раза. С другой стороны, слишком большой ток приводит к преждевременному выходу из строя контактной группы, поэтому ограничен вариатором или длительностью импульса накачки в. Во-вторых, для увеличения количества запасенной энергии необходимо увеличивать индуктивность катушки. При этом с ростом оборотов сердечник не успевает перемагнититься (о чём писалось выше). Как следствие вторичное напряжение в катушке не успевает достигнуть номинального значения, и энергия искры, пропорциональная квадрату тока, резко снижается на высоких (более ~3000) оборотах двигателя.
Наиболее полно преимущества электронной системы зажигания проявляются в конденсаторной системе зажигания с накоплением энергии в ёмкости, а не в сердечнике. Один из вариантов конденсаторной системы зажигания и описан в данной статье. Подобные устройства отвечают большинству требований, предъявляемых к системе зажигания. Однако их массовому распространению препятствует наличие в схеме высоковольтного импульсного трансформатора, изготовление которого представляет известную сложность (об этом ниже).
В данной схеме высоковольтный конденсатор заряжается от DC/DC преобразователя, на транзисторах П210, при поступлении сигнала управления тиристор подключает заряженный конденсатор к первичной обмотке катушки зажигания, при этом DC-DC работающий в режиме блокинг-генератора останавливается. Катушка зажигания используется только как трансформатор (ударный LC контур).
Обычно напряжение на первичной обмотке нормируется на уровне 450…500В. Наличие высокочастотного генератора и стабилизация напряжения делает величину запасаемой энергии практически независимой от напряжения аккумулятора и частоты вращения вала. Такая структура получается гораздо более экономичной, чем при накоплении энергии в индуктивности, так как ток через катушку зажигания течет только в момент искрообразования. Применение 2-х тактного автогенераторного преобразователя позволило поднять КПД до 0,85. Нижеприведенная схема имеет свои преимущества и недостатки. К достоинствам надо отнести:
нормирование вторичного напряжения, независимо от частоты вращения коленчатого вала в рабочем диапазоне оборотов.
простота конструкции и как следствие – высокая надежность;
высокий КПД.
К недостаткам:
сильный нагрев и, как следствие, - нежелательно размещать в месте моторного отсека. Самое, на мой взгляд, удачное место расположения – бампер автомобиля.
По сравнению с системой зажигания ICI с накоплением энергии в катушке зажигания, конденсаторная (CDI) имеет следующие преимущества:
высокая скорость нарастания высоковольтного напряжения;
и достаточное (0,8мс) время горения дугового разряда и, как следствие, - роста давления вспышки топливной смеси в цилиндре, из-за этого повышается стойкость двигателя к детонации;
энергия вторичной цепи выше, т.к. нормирована по времени горения дуги от момента зажигания (МЗ) до верхней мёртвой точки (ВМТ) и не ограничена сердечником катушки. Как следствие – лучшая воспламеняемость топлива;
более полное сгорание топлива;
лучшую самоочистку свечей зажигания, камер сгорания;
отсутствие калильного зажигания.
меньший эрозионный износ контактов свечей зажигания, распределителя. Как следствие - больший срок службы;
уверенный запуск в любую погоду, даже на подсевшей АКБ. Блок начинает уверенно работать от 7 В;
мягкая работа двигателя, по причине только одного фронта горения.

Следует тщательно подойти к технологии изготовления трансформатора, т.к. 99% неудачных попыток повторения похожих и этой схемы были связаны именно с неправильной намоткой трансформатора, монтажа и несоблюдением правил подключения нагрузок.
Для трансформатора применяется кольцо магнитной проницаемостью ч=2000, сечением >=1,5см 2 (например, неплохие результаты показал: «сердечник М2000НМ1-36 45х28х12»).

Намоточные данные:

Технология сборки:
Обмотка накладывается виток к витку по свеже-пропитанной эпоксидной смолой прокладке.
После окончания слоя или обмотки в одном слое - обмотка покрывается эпоксидной смолой до заполнения межвитковых пустот.
Обмотка закрывается прокладкой по свежей эпоксидной смоле с выдавливанием избытка. (из-за отсутствия вакуумной пропитки)
Так же следует обратить внимание на заделку выводов:
на одевается фторопластовая трубка и фиксируется капроновой ниткой. На повышающей обмотке выводы гибкие, выполненные проводом: МГТФ-0,2…0,35.
После пропитки и изоляции первого ряда (обмотки 1-2-3, 4-5-6) по всему кольцу наматывается повышающая обмотка (7-8) послойно, виток к витку. , оголение слоёв, «барашки» - не допускаются.
От качества изготовления трансформатора практически зависти надёжность и долговечность работы блока.
Расположение обмоток показано на рисунке 3.

Сборка электронного блока
Для лучшего теплоотвода блок рекомендуется собирать в дюралевом оребреном корпусе, приблизительный размер – 120 x 100 x 60 мм, толщина материала – 4...5 мм.
На стенку корпуса через изоляционную теплопроводную прокладку ставятся транзисторы П210.
Монтаж выполняется навесным монтажом с учетом правил монтажа высоковольтных, импульсных устройств.
Плату управления допустимо выполнять на печатной либо на макетной плате.
Готовое устройство налаживания не требует, необходимо лишь уточнить включение обмоток 1, 3 в базовой цепи транзисторов, и если генератор не запускается – поменять местами.
Конденсатор, установленный на трамблёре при использовании CDI отключают.

Детали
Практика показала, что попытка заменить транзисторы П210 на современные кремниевые приводит к значительному усложнению электрической схемы (см. 2 нижние схемы на КТ819 и TL494), необходимостью тщательной настройки, которую после одного - двух лет эксплуатации в тяжелых режимах (нагрев, вибрация) приходится выполнять повторно.
Личная практика с 1968 года показала, что применение транзисторов П210 позволяет забыть об электронном блоке на 5...10 лет, а применение высококачественных компонентов (особенно накопительного конденсатора (МБГЧ) с долго нестареющим диэлектриком) и аккуратное изготовление трансформатора – и на более долгий срок.

1969-2006 Все права на это схемное решение принадлежат В.В.Алексееву. При перепечатке ссылка обязательна.
Задать вопрос можно по адресу, указанному в правом нижнем углу.

Литература

ДИЗЕЛЬНАЯ ОККУПАЦИЯ: CDI , HDI , TDI -ЧТО ЛУЧШЕ?

Со словом "дизель" у наших соотечественников еще ассоциируется трактор МТЗ и водитель в телогрейке, пытающийся зимой паяльной лампой отогреть его бак. Более прогрессивные автовладельцы представляют двигатель немецкой или японской иномарки, который потребляет ничтожно малое количество топлива, если сравнивать с бензиновыми Жигулями.

Но время и техника неумолимо идут вперед, и все больше появляется у нас на дорогах красивых и современных автомобилей, у которых лишь характерное урчание из-под капота выдает тип установленного мотора.

Действительно, вначале дизельные двигатели встречались исключительно на грузовых автомобилях, судах и военной технике - то есть там, где нужна надежность и экономичность, а размеры, вес и комфорт были на втором плане.

Сегодня ситуация изменилась, и каждый производитель готов предложить вам на выбор несколько вариантов дизельных моторов, маскируя под шильдиками уже не бюджетные варианты, а агрегаты, изготовленные по технологии будущего. Скромные буквы CDI , TDI , HDI , SDI и т.д. скрывают за собой альтернативу, которая двигает и звучит получше бензиновых моторов. Получив данные производителей, мы попытались разобраться, чем же отличаются системы дизелей, скрытые за неброским шильдиком на крышке багажника.

Итак, аббревиатура DI присутствует во всех упомянутых системах. Она обозначает непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания (англ. Direct Injection ), что обеспечивает хороший КПД. Технология впрыска сравнительно молода. За ее основу была взята система подачи топлива Common Rail, разработанная компанией BOSCH в 1993 году. Принцип работы системы заключается в том, что форсунки соединены общим каналом, куда топливо нагнетается под высоким давлением. Важнейшим компонентом дизеля, определяющим надежность и эффективность его работы, как раз и является система питания топлива. Основная ее функция - подача строго определенного количества горючего в заданный момент и с необходимым давлением. Высокое давление топлива и требования к точности делают топливную систему дизеля сложной и дорогой. Главными ее элементами являются: топливный насос высокого давления, форсунки и топливный фильтр. Насос предназначен для подачи топлива к форсункам по строго определенной программе, в зависимости от режима работы двигателя и управляющих действий водителя.

В обычном дизеле каждая секция насоса высокого давления нагнетает солярку в «индивидуальный» топливопровод (идущий к определенной форсунке). Внутренний его диаметр обычно составляет не более 2 мм, а наружный - 7 - 8 мм, то есть стенки достаточно толстые. Но когда под высоким давлением в 2000 атмосфер по нему «прогоняется» порция топлива, трубка раздувается подобна змее, заглатывающей жертву. И как только эта солярка уходит в форсунку, топливопровод снова сжимается. Поэтому вслед заданной порции топлива к форсунке непременно «подкачивается» крохотная лишняя доза. Эта капля, сгорая, увеличивает расход горючего, повышает дымность мотора, да и процесс ее сжигания далеко не полноценный. Вдобавок сами пульсации отдельных трубопроводов повышают шумность работы двигателя. С ростом оборотистости современных дизелей (до 4000 - 5000 об/мин) это стало доставлять ощутимые неудобства.

На европейских заправках продают много разновидностей дизельного топлива. Но главное достоинство солярки - её качество

Компьютерное управление подачей топлива позволило впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями, чего раньше сделать было невозможно. Сначала поступает крохотная, всего около милиграмма, доза, которая при сгорании повышает температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля - двигателя с воспламенением топлива от сжатия - это очень важно, так как при этом давление в камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка». Вследствие этого мотор работает мягче и менее шумно. Но главное - система Common Rail полностью исключает впрыск в камеру сгорания лишней порции горючего. В результате расход топлива двигателем сокращается примерно на 20%, а крутящий момент на малых оборотах возрастает на 25%. К тому же уменьшается содержание в выхлопе сажи и снижается шумность работы мотора. Прогрессивные изменения в системе подачи топлива к форсункам дизелей стали возможны лишь благодаря развитию электроники.

Одной из первых эту систему стала использовать компания Daimler-Benz, обозначив свои моторы аббревиатурой CDI. Начав с дизеля для Mercedes-Benz A-class, аналогичными двигателями оснастили B , C, S , E -class, а также . Факты говорят сами за себя. Mercedes-Benz С 220 CDI рабочим объемом 2151 см 3 и мощностью 125 л.с., максимальным крутящим моментом 300 Нм при 1800-2600 об/мин с механической коробкой передач потребляет в среднем 6,1 л дизельного топлива на 100 км. Столь низкий расход топлива при емкости бака в 62 литра позволяет автомобилю проходить до тысячи километров без дозаправки.

Показатель расхода топлива на экране бортового монитора всегда радует своего владельца своей скромной величиной

Целое семейство подобных силовых агрегатов рабочим объемом от 1,5 до 2,4 литра есть в распоряжении компании Toyota. Внедрение свежих технических решений улучшило показатели мощности и крутящего момента новых моторов не менее чем на 40%, топливной экономичности - на 30%. Все это - при неплохих данных по части экологии.

Компания Mazda тоже имеет в арсенале дизельный мотор с прямым впрыском. Он хорошо зарекомендовал себя еще на модели 626. Двухлитровая рядная "четверка" имеет мощность 100 л.с. с крутящим моментом 220 Нм при 2000 об/мин. Соблюдая все нормы экологии, автомобиль с таким силовым агрегатом потребляет 5,2 литра топлива на 100 км при скорости 120 км/ч.

Аббревиатуру TDI первым стал использовать концерн Volkswagen для обозначения дизелей с непосредственным впрыском и турбонаддувом. TDI с объемом 1,2 л модели Volkswagen Lupo держит мировой рекорд среди легковых автомобилей по коэффициенту полезного действия. TDI помогли автомобилям Volkswagen и Audi стать самыми продвинутыми в классе автомобилей с дизельными двигателями.

Прокатится на волне популярности захотели многие, а потому конкуренты не заставили себя ждать. В первую очередь это касается фирмы Adam Opel AG, выпустившей семейство двигателей ЕСОТЕС TDI - целый кладезь новаций: непосредственный впрыск, головка блока с четырьмя клапанами на цилиндр при одном распределительном вале, турбонаддув с промежуточным охлаждением, управляемый электроникой топливный насос с повышенным давлением, форсунки, обеспечивающие высокую дисперсность топлива при распылении в комбинации с характерным завихрением всасываемого воздуха. Все это позволило снизить расход топлива на 17% (относительно обычного турбонаддувного дизеля) и уменьшить уровень выбросов на 20%.

Многочисленные успехи в области дизелестроения позволили восcтановить незаслуженно забытое направление - V-образные 8-цилиндровые дизельные силовые агрегаты, объединяющее в себе мощь, комфорт и экономный расход топлива. BMW 740d уже 8 лет оснащают дизельным V8 . Баварский дизель имеет прямой впрыск, улучшивший топливную экономичность многоцилиндрового мотора на 30-40% по отношению к бензиновому собрату. Здесь применены 4 клапана на цилиндр, C ommon R ail и турбонаддув с промежуточным охлаждением. 3,9-литровый силовой агрегат развивает 230 л.с. при 4000 об/мин, его крутящий момент - 500 Нм при 1800 об/мин.

Отличительный знак французских дизелей

Турбонаддув позволяет увеличить мощность двигателя без последствий для экономичности. Двигатели TDI, как правило, неприхотливые и надежные. Но есть в них один недостаток. Ресурс турбины обычно составляет 150 тысяч, это при том, что ресурс самого двигателя может доходить до миллиона.

Для тех, кого пугает перспектива дорогостоящего ремонта, есть другой вариант. Аббревиатура SDI используется для обозначения атмосферных (безнаддувных) дизелей с непосредственным впрыском топлива. Эти моторы не боятся больших пробегов и прочно держат свою позицию в рейтинге надежности.

Мировой лидер в производстве дизельных двигателей - концерн PSA Peugeot Citroen спрятал технологию Common Rail под шильдиком HDI . Три буквы скрывают настоящий клад для «ленивого» водителя. Межсервисный интервал моторов HDI составляет 30 тыс. км, а ремень ГРМ и ремень навесных агрегатов не требуют замены в течение всего срока эксплуатации автомобиля. Как всегда, на высоте акустические способности французов - тихая работа двигателя обеспечена даже на холостых оборотах. О надежности французских дизелей свидетельствует тот факт, что каждый второй автомобиль, проданный во Франции в 2006 году, работает на солярке.

Технологии CDI , TDI , HDI , SDI строятся вокруг системы Common Rail третьего поколения, поэтому по сути своей мало чем различаются. То, что мы сейчас видим, - всего лишь отличительный знак производителей. Выявить лидера в этой гонке не представляется возможным, т.к. речь идет о вкусах и предпочтениях. Одно можно сказать уверенно - тот, кто выбирает сегодня дизель, несомненно, выигрывает.