A Pumpa, a Dűzni, és két füstölgő kipufogócső

2008.09.22. 14:01
Miért hal(t) ki a Volkswagen által oly sokáig favorizált Pumpe-Düse befecskendező rendszer? Miben jobb a Common Rail? Keverékképzés és égéselmélet traktorosoknak és traktorgyűlölőknek.

Ahogy néhány éve a forgóelosztós adagoló kihalásának, illetve a képzeletbeli dízeles világtérkép távol-keleti partvonalára szorulásának lehettünk szemtanúi, úgy vált nemrég a természetes kiválasztódás következő áldozatává a Pumpe-Düse befecskendező rendszer. De miért?

Az elmúlt évezred végén pedig még szájtátva csodálkoztunk, hűűűdemegy az az egykilences, és a kutyát sem érdekelte, hogy kerreg-kattog-zörög. Istenem, dízel. Az elmúlt tíz évben azonban nem csak a vájtfülű nyugaton, hanem a lassan (és bizonytalanul) növekvő életszínvonalú vadkeleten is megváltoztak az igények. Ma már alapkövetelmény, hogy egy dízel ne (oké: ne nagyon) zörögjön, ne (oké: ne nagyon) füstöljön, és ne (oké: ne nagyon) maradjon le egy hasonló kaliberű benzines mögött.

A dolgok pontosabb megértéséhez vessünk egy pillantást az égéstérbe. A korszerű, közvetlen befecskendezéses dízelek hengerfeje teljesen sík, az égéstér gyakorlatilag nem más, mint egy, a dugattyúban kialakított szép, szimmetrikus üreg. Itt sűrűsödik össze és forrósodik fel a turbó által benyomott levegő. A forró levegőbe érkezik a rendszerint középen elhelyezett befecskendező fúvókából a gázolaj, s konstatálva, milyen iszonyú meleg van odabent, rövid töprengés után meggyullad és elég.

Eddig az elmélet a tankönyvekből, a lényeg azonban – mint mindig – itt is a részletekben rejlik. Mert nem mindegy, hogy mennyit, mikor, és hogyan.

Teljes terhelésen viszonylag egyszerű a helyzet: hosszabb-rövidebb idővel a felső holtpont előtt kell minél több gázolajat minél finomabban elporlasztani az égéstérben. A nagy, sőt még nagyobb befecskendezési nyomás itt duplán fontos: egyrészt finomabb az üzemanyag eloszlatása, ami jótékony hatással van a koromkibocsátásra, másrészt a befecskendezés nem tarthat túl sokáig, mert a kipufogóütemig elhúzódó égés gyorsan túlmelegítheti a turbót.

Sok üzemanyagot kevés idő alatt befecskendezni pedig csak nagy, sőt még nagyobb nyomáson lehet. Ez az oka a szinte minden katalógusban megjelenő befecskendezési nyomások közti versenyfutásnak. Végre egy olyan szám, melynek nem csak marketingszempontból van jelentősége, hanem valódi, tényleges haszon (kevesebb korom, nagyobb teljesítmény) állhat mögötte. Egy jó befecskendező rendszer fontos jellemzője tehát a minél magasabb befecskendezési nyomás.

Részterhelésen a dolog összetettebb. Mivel a károsanyag-kibocsátás (nitrogén-oxid, korom) nagyban függ a befecskendezés időpontjától (azaz a befecskendezés-kezdettől), minimális elvárás, hogy a befecskendezés-kezdet szabadon megválasztható, és hajszálpontosan beállítható legyen. EU4 – EU5-ös emissziós normák környékén egy főtengely-foknyi befecskendezés-kezdet eltolódás akár 15-20%-os NOx-emisszió növekedést okozhat. Akinek van mutatós óra a közelében, vessen egy pillantást a számlapra. Egy másodperc hat fok: ennek a hatodrészénél kell sokkal pontosabban összerakni és szabályozni az egész cuccot.

A nagyobb nem mindig jobb – ez különösen igaz a befecskendezési nyomásra részterhelésen. A túlságosan nagy nyomáson befecskendezett üzemanyag hangosan kopogva ég el, ráadásul az egészen kis dózisok pontos adagolása problémás az ehhez szükséges hihetetlenül rövid befecskendezési idő miatt. Jó lenne tehát, ha a befecskendezési nyomás többé-kevésbé szabadon megválasztható lenne: részterhelésen kisebb, teljes gázon pedig ahogy láttuk, jó nagy.

A jellegzetes, kopogó-kerregő dízelzaj elleni első számú csodafegyver (a vastag hangszigetelés mellett) az elő- vagy pilotbefecskendezés. A főbefecskendezés előtt egy (két, három) adagban beporlasztott nagyon kis mennyiségű gázolaj hasznos munkát nem végez, de égése során emelkedik a nyomás és a hőmérséklet a hengerben, melynek hatására a főbefecskendezéssel indított égés kisebb késedelemmel, kevésbé robbanásszerűen, lágyabban, csendesebben zajlik.

Összefoglalva tehát egy jó befecskendező rendszer:

- Maximális befecskendezési nyomása minél nagyobb
- A befecskendezési nyomás állítható, szabályozható
- A befecskendezés időpontja és mennyisége szabadon állítható
- Többszörös befecskendezés lehetséges

Ennyi elméleti bevezető után jöjjön a Ki mit tud!