Турбовпрыск

Двигатель с непосредственным впрыском топлива и турбонаддувом.

Компания Bosch решила объединить возможности непосредственного впрыска

топлива и турбонаддува, хотя эти системы обычно применяются для разных

целей. Так, прямой впрыск топлива в цилиндры в первую очередь используется

для снижения токсичности отработавших газов и повышения экономичности,

а турбонаддув – для увеличения литровой мощности. На первый взгляд, повысить

мощность и одновременно сэкономить бензин невозможно.

Тем не менее, по утверждению представителей Bosch, инженеры компании

сумели совместить несовместимое и получили выигрыш по многим основным

характеристикам. Они заявляют, что в такой комбинации добились снижения

расхода топлива как минимум на 5%. Достигли этого применением новой концепции

смесеобразования. Суть ее в том, что с помощью турбонаддува двигатель

«научили» работать в самом экономичном режиме послойного смесеобразования

не только на пониженных, но и на повышенных оборотах (в мощностных режимах).

Ранее такой алгоритм работы реализовать не удавалось.

В новой системе турбина активно подает воздух в цилиндры, начиная с

самых малых оборотов, хотя обычно усиленная подача воздуха у турбированных

моторов начинается приблизительно с 1500 об/мин. Топливо при этом направленно

впрыскивается в конце такта сжатия таким образом, чтобы сформировать «облако»

обогащенной смеси у электродов свечи зажигания.

«Геометрию» турбулентных потоков в цилиндре, в создании которых участвует

и нагнетатель воздуха, рассчитали так, чтобы качество послойного смесеобразования

и эффективность сгорания были оптимальными при различных режимах работы

двигателя. В комплексе все это позволяет обеспечить автомобилю хорошую

разгонную динамику с самых «низов» и не проиграть в экономичности.

Помимо турбины и изменения алгоритма работы системы питания, в моторах

нового поколения внедряются еще несколько усовершенствований. Так, для

обеспечения высокой точности топливоподачи и качественного распыления

горючего за короткий промежуток времени созданы быстродействующие пьезоэлектрические

форсунки, подобные тем, которые недавно стали устанавливать на дизели.

Увеличили также угол перекрытия впускных и выпускных клапанов, то есть

на такте впуска оба клапана дольше остаются открытыми. Это улучшает продувку

цилиндров, иными словами, появляется возможность подавать в них больше

свежего воздуха, а значит, и кислорода. Соответственно, процесс сгорания

проходит более эффективно. Токсичность выхлопа при этом не повышается,

так как остаточные газы при более качественном сжигании топлива содержат

меньше вредных веществ.

Если же не стремиться к увеличению мощности, то появляется возможность

еще сэкономить. Повышая давление в цилиндрах путем нагнетания в них турбокомпрессором

воздуха, можно на одну треть уменьшить ход поршня (или диаметр цилиндров)

и получить мощностные характеристики, сравнимые с показателями атмосферных

двигателей. Такой турбированный мотор потребляет на 15% меньше топлива,

кроме того, уменьшаются его габаритные размеры.

В настоящее время инженеры Bosch активно работают над оптимизацией длительности

процесса горения топливо-воздушной смеси. Внедрение новой концепции непосредственого

впрыска планируется к концу 2005 года.