Технология непосредственного бензинового впрыска Bosch

Внедрение компанией Bosch системы непосредственного впрыска в рамках развития технологии Common Rail привело к революционным изменениям в работе дизельных двигателей. В течение последнего десятилетия эта технология стала неоспоримым стандартом – она применяется в 80% всех новых дизельных авто в мире. Подобные изменения происходят сегодня и в отношении бензинового двигателя.

В 1951 году немецкая компания Gutbrod стала первым автопроизводителем, который использовал систему прямого бензинового впрыска Bosch в некоторых модификациях модели Superior. Начиная с 1954 года, эта технология стала серийно использоваться в производстве Mercedes-Benz SL300 – знаменитого «Крыла чайки». Основной принцип работы системы с тех пор не изменился: инжекторы впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания в распыленном состоянии. Это способствует повышению уровня давления в камере, достигается более высокий крутящий момент при меньшем расходе топлива – до 15%. И хотя данный принцип приготовления топливо-воздушной смеси позволяет ощутимо экономить топливо, понадобилось немало времени, прежде чем технология получила широкое распространение. На протяжении десятилетий компания Bosch продолжала развивать технологию непосредственного бензинового впрыска. Одним из ключевых инновационных решений стало использование лазера для проделывания отверстий в инжекторах, что позволяет им обеспечивать особо точное смесеобразование и более эффективное сгорание топлива с минимальным уровнем выбросов в атмосферу. В 2013 году за эту инновацию компании Bosch, Trumpf и Йенский университет получили самую престижную премию в области научных достижений в Германии – German Future Prize.

«Система непосредственного впрыска предвещает те же революционные изменения в бензиновом двигателе, что претерпел в свое время дизельной мотор, – отмечает д-р Рольф Буландер, член совета директоров Robert Bosch GmbH, руководитель направления развития систем трансмиссии. – Инновационные технологии Bosch повышают энергоэффективность топливной системы, позволяют экономить средства владельцам авто на каждом «пройденном» километре, а также существенно сокращают выбросы в атмосферу». Так, в 2013 году в Европе более чем на 40% новых автомобилей с бензиновыми двигателями использовалась система непосредственного впрыска. Согласно подсчетам экспертов Bosch, это позволило сократить количество выбросов СО2 в регионе суммарно на 1,2 млн кг.

Идеальная основа для электрификации бензиновых двигателей

Потенциал системы непосредственного впрыска не исчерпывается повышением эффективности двигателя внутреннего сгорания. Это также отличная база для совместной работы с электрическими силовыми установками. Использование системы прямого впрыска позволяет уменьшить рабочий объем двигателя и сократить количество цилиндров в нем. А повышение мощности возможно за счет использования электропривода. В этом случае высокоэффективный бензиновый двигатель работает вместе с электромотором. Так, гибридные авто могут преодолевать порядка 60 км на одном только электричестве, с полностью отключенным ДВС. «Бензиновые двигатели с непосредственным впрыском и электрические силовые установки отлично дополняют друг друга», – говорит д-р Буландер. Кроме того, использование электропривода наряду с системой прямого впрыска также способствует значительному снижению выбросов СО2.

Хорошим примером такого взаимодействия служит система рекуперации повышенной эффективности от Bosch. 48-вольтная установка идеально подходит для работы с двигателем небольшого объема. На низких скоростях или в режиме разгона мощный генератор системы начинает работать в качестве электродвигателя, что позволяет сократить расход топлива на 15%. Система Старт-Стоп с функцией движения по инерции позволит сэкономить еще до 10%, выключая двигатель при движении «накатом» или на спусках. Таким образом общий уровень экономии топлива может составить порядка 25%. Это позволит обеспечить соответствие самым жестким международным стандартам по выбросам ОГ (отработавших газов) для автомобилей среднего класса.

Для автомобилей более высокого класса такой же экономичности можно достичь с помощью комбинации ДВС с системой прямого бензинового впрыска и гибридной технологии с возможностью подзарядки от бытовой электросети. В качестве примера возьмем автомобиль с годовым пробегом в 15 000 км. Так, при условии ежедневного пробега на электротяге в 20 км (дорога на работу и обратно), порядка 10 000 км (2/3 годового пробега) автомобиль сможет преодолеть за счет электропривода. А на оставшихся 5 000 км экономить топливо поможет система прямого бензинового впрыска. В общем зачете экономия топлива на 15 000 км в год составит более 70%.