Układy wtryskowe Bosch w samochodach ciężarowych. Od pompy rzędowej do układu Common Rail

Transkrypt

1 Układy wtryskowe Bosch w samochodach ciężarowych Od pompy rzędowej do układu Common Rail

2 Bosch Automotive 3 Spis treści Od pompy rzędowej do układu Common Rail 3 Od pompy rzędowej do układu Common Rail 5 Układ z pompą rzędową 8 Pompowtryskiwacze i indywidualne pompy wtryskowe 13 Układ Common Rail 18 Układy wtryskowe Bosch Wybrane zastosowania w europejskich samochodach ciężarowych Ciężarówka MAN 1927 r. ze 150-konnym silnikiem z układem wtryskowym Bosch. Układ wtryskowy silników diesla podlega coraz bardziej rygorystycznym wymogom pod kątem ekonomiczności, niezawodności, trwałości i ekologii. O ile oczekiwania przewoźników samochodowych pozostają niezmienione pojazdy mają bezawaryjnie wykonywać przewozy przy jak najniższych kosztach to wymogi ekologiczne są stale zwiększane poprzez obniżanie dopuszczalnych poziomów emisji szkodliwych składników spalin. Sprostanie tym wymogom to niełatwe zadanie. Firma Bosch działa w obszarze układów wtryskowych od 1927 r., kiedy to rozpoczęła się produkcja seryjna pomp wtryskowych do samochodów z silnikiem diesla. Wielu producentów samochodów ciężarowych od dziesiątek lat decyduje się na rozwiązania oferowane przez firmę Bosch. Robert Bosch, twórca potęgi firmy Bosch, już w 1894 r. poznał silnik wysokoprężny Rudolfa Diesla. W latach 20. XX wieku nastąpił intensywny rozwój silników diesla. Wprawdzie ich moc była mniejsza niż benzynowych odpowiedników, ale za to zużycie paliwa nawet o 30% niższe. Dlatego w 1922 r. zainaugurowano prace nad przyszłościowym układem wtryskowym do silnika diesla. W rezultacie, Bosch w 1928 r. dostarczył pierwszy układ wtryskowy do silnika diesla w samochodach ciężarowych MAN. Aparatura ta stanowiła kompletne i dopracowane rozwiązanie, dzięki czemu w latach 30. układy Bosch stosowało 34 europejskich producentów. Do 1934 r. wyprodukowano 100 tys. pomp wtryskowych a w 1950 r. powstała milionowa pompa. Stopniowo doskonalono układy mechaniczne a wraz z rozwojem elektroni-

3 4 Układy wtryskowe Bosch Bosch Automotive 5 ki, od 1986 r. wprowadzono elektronicznie sterowane pompy wtryskowe EDC. Dziś w segmencie ciężkich samochodów ciężarowych w Europie dominuje kilku wielkich producentów: DAF, Iveco, MAN, Mercedes, Renault, Scania i Volvo. Wszyscy z nich od dziesięcioleci toczą walkę o uzyskanie jednocześnie najniższego zużycia paliwa, najwyższej mocy i najefektywniejszych rozwiązań ekologicznych, co ma przełożyć się na zyski ze sprzedaży. Przy tym wielu od dziesięcioleci korzysta z aparatury wtryskowej oraz najnowszych rozwiązań technicznych Bosch we wprowadzanych na rynek konstrukcjach silników. Zadania układu wtryskowego nej lub dwóch turbosprężarek (twin turbo). Część ładunku trafiającego do cylindrów to spaliny pochodzące z poprzedniego procesu spalania, wprowadzane za pomocą układu recyrkulacji spalin. Olej napędowy wtryskiwany jest pod koniec suwu sprężania, gdy w komorze spalania panuje bardzo wysokie ciśnienie i temperatura. W krótkim czasie musi nastąpić odparowanie paliwa, które ulegnie samozapłonowi. Aby paliwo szybko odparowało, musi zostać silnie rozdrobnione i dobrze wymieszane z powietrzem. W takich warunkach bardzo łatwo dochodzi do samozapłonu, a liczba szkodliwych produktów spalania jest minimalizowana. Zwiększanie ciśnienia staje się drogą do ułatwienia samozapłonu i zwiększenia efektywności spalania. Uzyskiwane efekty to większa moc, niższe zużycie paliwa i obniżenie emisji szkodliwych składników spalin. Zdjęcia z arch. Bosch Układ z pompą rzędową We współczesnym silniku wysokoprężnym, służącym do napędu ciężkich samochodów ciężarowych, stosuje się bezpośredni wtrysk paliwa. Powietrze potrzebne do spalania jest wtłaczane do cylindrów za pomocą jed- Elementy nowoczesnego układu wtryskowego Bosch Common Rail. Przed układem wtryskowym stoi ważne zadanie podania paliwa w odpowiedniej dawce, w odpowiedniej chwili i pod możliwie wysokim ciśnieniem. Układ wtryskowy ma decydujący wpływ na osiągi silnika diesla. Klasyczna rzędowa pompa wtryskowa Bosch z sześcioma sekcjami tłoczącymi. Na rysunku widoczna jest pompa z regulatorem obrotów, filtr paliwa oraz wtryskiwacz. Historycznie stosowane układy zasilania silników diesla opierały się na rzędowej pompie wtryskowej. Pompa wyposażona była w regulator mechaniczny lub pneumatyczny. Dostarczała ona paliwo do cylindrów poprzez mechaniczne wtryskiwacze. Ciśnienie paliwa generowały sekcje tłoczące pompy, pracujące na podobnej zasadzie, jak tłoki w silniku. Liczba sekcji odpowiadała liczbie cylindrów silnika. Kierowca poprzez głębokość wciśnięcia pedału gazu regulował dawkę wtrysku, co miało wpływ na moc generowaną w silniku. Nacisk na pedał gazu poprzez cięgło, listwę zębatą pompy i zabieraki sekcji tłoczących zwiększał dawkę wtrysku. Dawkę korygował jedynie mechaniczny regulator, zależnie od obrotów silnika. Dawka paliwa musiała być dopasowana do przeciętnych warunków pracy, co uniemożliwiało maksymalne wykorzystanie możliwości silnika. Do warunków pracy silnika należą m. in.: temperatura zewnętrzna, ilość zasysanego powietrza, ciśnienie atmosferyczne, temperatura cieczy chłodzącej, ciśnienie doładowania, prędkość obrotowa.

4 6 Układy wtryskowe Bosch Bosch Automotive 7 Rzędowa pompa wtryskowa Bosch serii P do samochodu ciężarowego. Zdjęcie z arch. MAN W okresie powojennym popularyzowano doładowanie silników sprężarkami mechanicznymi oraz turbosprężarkami. Wprowadzono więc ogranicznik ciśnienia doładowania LDA, który korygował dawkę zależnie od ciśnienia w kolektorze dolotowym. Układ z pompą mechaniczną miał jednak spore ograniczenia, co utrudniało poprawę osiągów silnika i redukcję poziomu emisji zanieczyszczeń. Stopniowo podejmowano więc próby doskonalenia układów wtryskowych przez uzależnienie dawki wtryskiwanego paliwa od większej liczby parametrów pracy silnika. W procesie tym czynnie uczestniczyła firma Bosch. Niezależnie od rozwoju dużych silników diesla, w mniejszych jednostkach od lat 60. wprowadzono rozdzielaczowe pompy wtryskowe, które umożliwiały poprawę osiągów. W połowie lat 80. pompy rzędowe w silnikach samochodów ciężarowych zostały znacznie ulepszone. W miejsce regulatora mechanicznego otrzymały elektryczny, którego pracą kierował elektroniczny sterownik silnika. Sterownik za pomocą czujników zbierał informacje o obciążeniu, stanie pracy silnika (temperatura, obroty), warunkach zewnętrznych (temperatura, ciśnienie) i na tej podstawie odpowiednio sterował elektromagnesem umieszczonym w nastawniku pompy. Pozwalało to na poprawę osiągów, obniżenie hałasu i zwiększenie elastyczności. Dodatkowo, spełniono normy czystości spalin Euro 1, Euro 2 i Euro 3. Niemieccy producenci MAN i Mercedes począwszy od lat 30. tradycyjnie stosowali układy wtryskowe Bosch. W Mercedesie w najcięższych pojazdach dominowały silniki widlaste. Układy Bosch z pompą rzędową serii P spotykane są w silnikach Mercedesa, takich jak: OM366 (6-cylindrowy, rzędowy, średnia klasa LK, lata 80.), OM401 (6-cylindrowy, widlasty, pompa rzędowa, ciężka klasa SK, lata 80.), Samochody ciężarowe MAN serii F2000 posiadały rzędowe, 6-cylindrowe silniki z rzędowymi pompami wtryskowymi Bosch z EDC. OM402 (8-cylindrowy, pompa rzędowa, ciężka klasa SK, lata 80.), OM442 (8-cylindrowy, pompa rzędowa, ciężka klasa SK, lata 80.). W samochodach ciężarowych MAN dominowały silniki rzędowe. W mniejszym silniku stosowano pompy rozdzielaczowe Bosch VE4, a w większych układy wtryskowe Bosch z pompą rzędową serii P. Pompy rozdzielaczowe znalazły się w silnikach: D0824 (4-cylindrowy, średnia seria L2000, lata 90.), D0826 (6-cylindrowy, średnie ciężarówki). Pompy rozdzielaczowe wprowadzono do samochodów ciężarowych MAN w drugiej połowie lat 80. Pompy rzędowe były powszechniejsze niż rozdzielaczowe i wykorzystywano je w silnikach: D0826 (6-cylindrowy, średnia seria samochodów ciężarowych L2000, lata 90., oraz autobusy np. MAN NL202), D2865 (5-cylindrowy, ciężka seria F2000, lata 90.) D2866 (6-cylindrowy, ciężka seria F2000 oraz autobusy MAN NG272 lata 80. i 90.). Pompy wtryskowe Bosch wykorzystywano też w silnikach widlastych D2876.

5 8 Układy wtryskowe Bosch Bosch Automotive 9 Pompowtryskiwacze i indywidualne pompy wtryskowe Komponenty wtryskowe Bosch. Po lewej: pompowtryskiwacz Po prawej: pompa jednosekcyjna. Indywidualne pompy wtryskowe pojawiły się zaś w samochodach ciężarowych: Mercedes (1995 r.), DAF (1997 r.), Renault (ok r.). MAN najdłużej pozostawał przy rzędowych pompach wtryskowych i nie wprowadził żadnego z tych dwóch układów. Od połowy lat 90. rzędowe pompy wtryskowe z elektronicznym sterowaniem znalazły się w zmodernizowanych wersjach silników MAN D0826 i D2866. W późniejszych wersjach stosowano pompy rzędowe Bosch serii H EDC, które jako jedyne poza typową elektroniczną regulacją dawki posiadały dodatkową regulację kąta wtrysku. Pompy te stosowali również inni producenci. Wprowadzony w 2000 r. MAN TGA posiadał silnik D2866 z pompą rzędową z elektroniczną regulacją EDC. Ten sam silnik pracował w mniejszym modelu TGM. W samochodach średniego tonażu MAN w 1998 roku wprowadził nowy, nieduży silnik D0836 wykorzystujący rozdzielaczową pompę wtryskową EDC z elektronicznym sterownikiem PSG typu Bosch VP44. Produkowany przez Bosch elektroniczny sterownik silnika wysokoprężnego EDC. Kolejne normy czystości spalin oraz zapotrzebowanie na wzrost mocy oznaczały wzrost wymagań wobec silników. Należało zwiększyć ciśnienie wtrysku i wyeliminować sterowaną mechanicznie pompę wtryskową wraz z jej ograniczeniami. Aby sprostać tym wyzwaniom, w latach 90. wprowadzono do europejskich silników samochodów ciężarowych nowe rodzaje układów wtryskowych, znane wcześniej z lokomotyw i silników amerykańskich. Nowością było elektroniczne sterowanie dawką paliwa. Dla każdego cylindra zastosowano oddzielny zespół tłoczący, sterowany elektronicznie. Do nowych rozwiązań należały: pompowtryskiwacze, integrujące w jednym elemencie sekcję tłoczącą i wtryskiwacz wraz z zaworem elektromagnetycznym regulującym dawkę paliwa (oznaczenie Bosch PDE = Pumpe- Düse-Einheit, ang. UIS = Unit Injector System). Na każdy cylinder przypada jeden pompowtryskiwacz. indywidualne pompy wtryskowe (zwane też jednosekcyjnymi), połączone z wtryskiwaczem krótkim przewodem wtryskowym (oznaczenie Bosch PLD = Pumpe-Leitung-Düse, ang. UPS = Unit Pump System). Na każdy cylinder przypada jedna pompa tłocząca jednosekcyjna wraz z przewodem i wtryskiwaczem. Pompowtryskiwacze i indywidualne pompy wtryskowe pojawiły się w średnich i dużych silnikach diesla w połowie lat 90. Prekursorami były firmy Volvo i Mercedes. Obie skorzystały z rozwiązań firmy Bosch. Na zastosowanie pompowtryskiwaczy zdecydowały się firmy: Volvo (1994 r.), Iveco (1997 r.), Scania (koniec lat 90.), Renault (lata 2000.). Zdjęcie z arch. Mercedes Mercedes Actros trzeciej generacji z silnikiem z pompami jednosekcyjnymi Bosch.

6 10 Układy wtryskowe Bosch Bosch Automotive 11 Mercedes w produkowanym od 1995 r. widlastym silniku Mercedes OM502LA, stosowanym w ciężarówce Actros, w układzie wtryskowym wykorzystał pompy jednosekcyjne Bosch. Ciągniki balastowe do ciężkich zadań również posiadają aparaturę wtryskową Bosch. Mercedes jako pierwszy zmodernizował swoje samochody ciężarowe, poprzez wprowadzenie w widlastych silnikach indywidualnych pomp wtryskowych systemu Bosch PLD. System ten zastosowano w szeregu silników w nowych ciężarówkach: w ciężkim modelu Actros (od 1995 r.) i średniotonażowym Atego (od 1997 r.): OM501 (6-cylindrowy silnik widlasty 12,0 l, Actros), OM502 (8-cylindrowy silnik widlasty 16,0 l, Actros), OM904 (4-cylindrowy silnik rzędowy, Atego), OM906 (6-cylindrowy silnik rzędowy, Atego, autobus Citaro). Zdjęcia z arch. Mercedes System indywidualnych pomp wtryskowych Bosch jest stosowany w samochodach Mercedes do dnia dzisiejszego, w silnikach widlastych oraz rzędowych Euro 5. DAF w latach wprowadził indywidualne pompy wtryskowe Bosch PLD w silnikach średnich FE i GE (seria średnich ciężarówek LF) oraz dużych PE i XE (ciężka seria CF i flagowa seria XF). Iveco od początku lat 90. w produkowanych od 1992 r. modelach EuroStar i EuroTech stosowało silniki z pompami rzędowymi typu P z EDC. Były to następujące jednostki: 8350 (7,7 l, tylko w EuroTech), 8460 (9,5 l), 8210 (14,0 l). Od 1997 r., celem podwyższenia ciśnienia wtrysku i czystości spalin, zastosowano pompowtryskiwacze Bosch. W latach w serii EuroStar wprowadzono silniki Cursor z pompowtryskiwaczami Bosch PDE 100: Cursor 10 (10,3 l), Cursor 13 (13,0 l). W mniejszych pojazdach ciężarowych Euro- Cargo stosowano silniki z pompami rozdzielaczowymi lub klasycznymi szeregowymi: 8040 (4,0 l), 8060 (5,8 l), 8360 (7,7 l). Renault w lata 90. weszło z samochodami ciężarowymi bardzo licznych serii, w którym stosowano rzędowe pompy wtryskowe. Należały do nich: seria C z silnikiem umieszczonym przed kabiną, gdzie wykorzystywano głównie MIDR (9,8 l) z pompą rzędową. Produkowana była też wersja militarna CBH z silnikiem MIDR (12,0 l), wersja budowlana CCH, ciągnik siodłowy CLM i średniotonażowy samochód CLR. seria G z kabiną nad silnikiem, w licznych wersjach wykonania, z silnikami MIDR o pojemności od 5,5 do 10,0 l, z rzędową pompą wtryskową. Seria G posiadała kabinę małą i średnią, przy czym były dostępne warianty średnio- i wysokotonażowe. seria S, średniotonażowa. Rewolucyjny był, wprowadzony w 1990 r., ciężki model Magnum. Samochód ten wyróżniał się wysoką kabiną z płaską podłogą oraz umieszczeniem stopni wejściowych za przednią osią. Od początku stosowano co najmniej 12-litrowe silniki: MIDR (12,0 l, pompa rzędowa), MIDR A42 (12,0 l, pompa rzędowa z EDC), MIDR A46 w 1999 r. (12,0 l, pompy jednosekcyjne UP). W 1996 r. wprowadzono ciężki model Premium z niskimi i średnimi kabinami, który z czasem zastąpił serię G. W Premium stosowano silniki: MIDR (6,2 l, pompa rzędowa z EDC), MIDR (9,8 l, pompa rzędowa z EDC), MIDR (11,1 l, pompa rzędowa z EDC). W 1997 r. do produkcji wszedł zaś model Kerax o zastosowaniu budowlanym (stosowano dwa większe silniki spotykane w modelu Premium). Scania w latach 90. produkowała serię 3, do której należały cztery gamy wielkościowe: P (średnie), G (duże), R (duże, model flagowy), T (duże z wysuniętym silnikiem).

7 12 Układy wtryskowe Bosch Bosch Automotive 13 W pojazdach tych stosowano całą gamę wielkościową silników z klasycznymi pompami rzędowymi Bosch: DSC9 (8,5 l), DS11 (11,0 l), DSC11 (11,0 l), DSC14 (14,2 l), DC16 (16,0 l). Produkowaną do 1997 r. serię 3 zastępowała stopniowo od 1995 r. seria 4. Pod koniec lat 90. wprowadzono pompy rzędowe EDC typu Bosch P, a następnie H. Nowe rozwiązania układu wtryskowego pojawiły się w niektórych modelach ciężarówek Scania w 1995 r. Aparatura Bosch została zastosowana w następujących modelach: Scania 114 z silnikiem DC11, Scania P124 i R124 z silnikiem DC12, Scania R500, R560, R620 w silniku DC16 najcięższe modele, podwozie Scania F produkowane od 2009 roku. Scania od 2000 r. zastosowała pompowtryskiwacze HPI w silnikach DC12 i DT12, a później we wszystkich wprowadzanych jednostkach napędowych: DC9, DC12, DC13 i DC16. Nowe układy wtryskowe umożliwiły uzyskanie norm czystości spalin od Euro 3 do Euro 5. Szwedzka firma uzyskiwała wysoką czystość spalin bez wykorzystania katalizatora AdBlue, przetwarzając spaliny w układzie recyrkulacji spalin EGR. Volvo w lata 90. weszło z samochodami ciężarowymi serii F10, F12 i F16 z silnikami z pompami rzędowymi: TD100 (9,6 l), TD120 (12,0 l), TD160 (16,0 l). Produkowano też samochody serii NL z wysuniętym przed kabinę silnikiem oraz mniejsze samochody ciężarowe FL (typy FL4, FL6, FL7 i FL10) z silnikami z pompami rzędowymi: TD61 i TD63 (5,5 l), TD71 i TD73 (7,0 l). Zmiany nadeszły w 1994 r., kiedy wprowadzono nowy model FH12. Pojazd ten otrzymał sterowane elektronicznie pompowtryskiwacze Bosch typu PDE100 i był pierwszym samochodem ciężarowym wyposażonym w takie rozwiązanie techniczne. Zastosowano w nim następujące silniki: D12A (12,0 l, od 1994 r.), D12C (12,0 l, od 1998 r.), D12D (12,1 l, od 2003 r.). Mniejsze modele serii FL (FL6, FL10 i FL12) przed rokiem 2000 posiadały silniki z pompami rzędowymi: D6 (5,5 l), D10 (9,6 l), D12 (12 l). W roku 2000 w modelu FL6 zastosowano pompę rozdzielaczową VP44 z PSG. W 1998 r. do grona produkowanych modeli dołączyło ciężkie Volvo FM z niższą kabiną niż w FH, w wersjach FM7 i FM12, a później również FM10, z silnikami D7, D10 i D12. Volvo FH z większą kabiną kierowano do obsługi transportu dalekobieżnego. Na rynek amerykański produkowano modele z silnikiem przed kabiną VN, VL i NH. Układ Common Rail Pod koniec lat 90. wprowadzono kolejne rozwiązanie układu wtryskowego w silniku diesla. Proces wytwarzania wysokiego ciśnienia rozdzielono zupełnie od procesu wtrysku. W zamyśle, paliwo miało być dostępne w zasobniku i utrzymane pod stałym wysokim ciśnieniem. Miało to umożliwić realizowanie wielu faz wtrysku i uzyskanie wysokiego ciśnienia wtryskiwania paliwa. Wprowadzanie paliwa do komory spalania miało być realizowane poprzez uruchomienie elektromagnetycznego zaworu we wtryskiwaczu. Rozdział wtrysku na wstępny, zasadniczy i dotryski, pozwolił na zmniejszenie hałasu spalania, poprawienie efektywności pracy silnika i obniżenie emisji zanieczyszczeń. Dominującym dźwiękiem w pracy silnika na wolnych obrotach stało się ciche wycie wysokociśnieniowej aparatury wtryskowej. Nowy układ nazwano Common Rail i w roku 1997 wprowadzono go w silnikach samochodów osobowych. Dwa lata później, w roku 1999, Bosch wprowadził do produkcji seryjnej układ Common Rail do Współczesny układ Common Rail firmy Bosch stosowany w Mercedesie Actros IV, produkowanym od 2010 r. samochodu ciężarowego Renault Premium. Było to rozwiązanie przełomowe. Układ składał się z pompy wysokiego ciśnienia typu CP2 oraz wtryskiwaczy elektromagnetycznych o budowie stopniowej. W kolejnych latach układ Common Rail znajdował coraz szersze zastosowanie. Rozwiązanie to zdominowało wkrótce średnie silniki, a w niektórych firmach również duże. W silniku MAN D2066, w wersji poziomej i pionowej, zastosowano układ Common Rail firmy Bosch, w tym pompę Bosch CP3 i wtryskiwacze elektromagnetyczne Bosch CRIN. Zdjęcie z arch. MAN

8 14 Układy wtryskowe Bosch Bosch Automotive 15 Autobusy i samochody ciężarowe Neoplan i MAN wszystkie z silnikami z aparaturą wtryskową Bosch. MAN był kolejną po Renault firmą, która zastosowała system Common Rail w 2003 r. W silniku D2876 LF13 wprowadzono układ z pompą CP3. Wkrótce Common Rail trafił do większości silników tej firmy, wraz z wejściem do produkcji w 2005 r. nowej rodziny dużych silników rzędowych: D2066 (silniki rzędowe, ciężkie modele TGA, TGX, autobusy Lion s City), D2676 (silniki widlaste, ciężkie TGA, TGX). Powyższe silniki były zasilane przez układ Common Rail, który trafił też do mniejszych silników D0836 (średnie modele TGM, TGL). Silniki D2066 są produkowane do dziś z pompą wtryskową CP3 i wtryskiwaczami elektromagnetycznymi. Dzięki takiej aparaturze wtryskowej uzyskano normy czystości spalin Euro 4 i Euro 5. Po rozbudowaniu układu oczyszczania spalin spełniona zostanie również norma Euro 6. DAF około 2004 r. zastąpił swoje silniki FE, GE, PE i XE przez nowe typoszeregi FR, GR, PR i MX. W mniejszych silnikach wprowadzono aparaturę Common Rail firmy Bosch, a w większych pozostawiono pompy jednosekcyjne. Tym samym, układy wtryskowe Bosch można spotkać w średnich ciężarówkach DAF CF z silnikami FR i GR. Z wprowadzeniem normy Euro 6 oraz nowych silników MX11 i MX13 technika Common Rail trafiła i do największych jednostek napędowych. Wkrótce więc w silnikach DAF nie spotkamy już pomp jednosekcyjnych. Iveco już w 2000 r. wprowadziło w swoich mniejszych silnikach układ Common Rail firmy Bosch, który znalazł się w samochodach Iveco EuroCargo. Są to następujące, produkowane do chwili obecnej, jednostki napędowe: Tector 4 (3,9 l), Tector 6 (5,9 l). Zdjęcie z arch. MAN Zdjęcie z arch. Mercedes. Iveco wprowadziło nowe modele ciężkich samochodów ciężarowych: Stralis (2002 r.) i Trakker (2004 r.). Zastosowano w nich silniki Cursor z pompowtryskiwaczami Bosch. Stosowane są następujące silniki: F2BE Cursor 8, F3AE Cursor 10, F3BE Cursor 13. Nowe układy wtryskowe umożliwiły uzyskanie norm czystości spalin aż do Euro 5. Wraz z wejściem Euro 6 w 2014 r. zostaną wprowadzone zmodyfikowane silniki Cursor z układem wtryskowym Common Rail. Silniki te będą wyróżniać się uzyskaniem normy Euro 6 bez wykorzystania układu recyrkulacji spalin EGR. W silniku Mercedes OM473 z Mercedesa Actrosa z 2011 r. zastosowano układ Common Rail Bosch z pompą CPN5 i wtryskiwaczami CRIN4 z hydraulicznym wzmacniaczem ciśnienia. Mercedes, po wielu latach stosowania pomp jednosekcyjnych (od 1995 r.), w miejsce widlastych jednostek wprowadził w roku 2012 nowe mniejsze silniki rzędowe ujednoliconego typoszeregu. Jednostki te zostały przystosowane do wykorzystania w całym koncernie Daimler. Do nowego szeregu należą następujące jednostki: OM470 (6-cylindrowy, 10,7 l) OM471 (6-cylindrowy, 12,8 l) OM473 (6-cylindrowy, 15,6 l) OM934 (4-cylindrowy, 5,1 l) OM936 (6-cylindrowy, 7,7 l) Silniki te stopniowo wprowadzono do samochodów ciężarowych Mercedes Actros (czwartej generacji), Axor, Antos i Atego (mniejsze jednostki OM934 i OM936), jak i do autobusów Citaro. Układ Common Rail w nowych silnikach Mercedesa bazuje na pompie Bosch CPN5, wytwarzającej względnie niskie ciśnienie, która współpracuje z elektromagnetycznymi wtryskiwaczami Bosch CRIN4. Wtryskiwacze te wyróżniają się zastosowaniem hydraulicznego wzmocnienia ciśnienia HADI. W rezultacie pompa, jak i szyna paliwowa, pracują pod niższym ciśnieniem, co zwiększa ich trwałość. Najwyższe ciśnienie, sięgające 2500 barów, generowane jest dopiero we wtryskiwaczach. Volvo w większości swoich ciężkich modeli nieprzerwanie od 1994 r. stosuje pompowtryskiwacze. Takie rozwiązanie wciąż występuje w modelach FH12 i FH16 (nowy model, od 2006 r.) oraz w średniej serii FMX. Aparatura Bosch jest stosowana obecnie w pojazdach o średnim tonażu. W 2006 r. w serii FL wprowadzono silniki D7F z układem Common Rail firmy Bosch. Do zasilania obwodu wysokiego ciśnienia z szyną CR zamiast trójsekcyjnej pompy CP3 zastosowano dwie pompy jednosekcyjne, podobne do tych z rozwiązań przewód-pompa-wtryskiwacz (Unit Pump). Renault po 2000 r. wprowadził w swoich silnikach zarówno pompowtryskiwacze, jak i układ Common Rail. W modelu Renault Premium zastosowano nowe silniki z układem Common Rail i pompą Bosch CP2: dci 6 (6,2 l), dci 11 (11,1 l).

9 16 Układy wtryskowe Bosch Bosch Automotive 17 Mercedes Actros najnowszej generacji posiada aparaturę wtryskową Bosch. Zdjęcia z arch. Mercedes W 2000 r. w średnim segmencie wprowadzono nowy model Midlum, początkowo z pompami rzędowymi, a później z układem Common Rail: MIDR (6,2 l, pompa rzędowa), dci 4 (4,0 l, układ Common Rail firmy Bosch z pompą CP2), dci 6 (6,2 l, układ Common Rail firmy Bosch z pompą CP2), DXi5 (4,8 l, układ Common Rail firmy Bosch, 2 jednosekcyjne pompy PF100, od 2006 r.), DXi7 (7,2 l, układ Common Rail Bosch, 2 jednosekcyjne pompy PF100, od 2006 r.). W ciężkim Magnum wprowadzono pompowtryskiwacze. Silnik DXi7 z układem Common Rail był też stosowany jako jedna z opcji w Renault Premium. Normę Euro 6 spełnią silniki DTi5 i DTi8 (średnie samochody Renault Midlum, system Common Rail) oraz DT11 i DTi13 (ciężkie samochody Premium, Kerax i Magnum). W ostatnich latach, wraz z wejściem w życie kolejnych norm czystości spalin, daje się zauważyć stopniowe upowszechnianie się układu Common Rail we wszystkich kategoriach wielkościowych silników. Niewątpliwie przyczyniła się do tego firma Bosch, która od końca lat 90. wdrożyła do produkcji seryjnej niezawodne układy z wysokociśnieniowymi pompami i wtryskiwaczami elektromagnetycznymi. Kolejne generacje układów wtryskowych osiągają poziom ciśnienia bliski 2500 barów, a w silnikach Mercedes wprowadzono już wtryskiwacze z hydraulicznym wzmocnieniem ciśnienia. Common Rail umożliwia efektywną pracę silników i spełnienie najwyższych norm czystości spalin. Bosch ciągle pracuje nad nowymi rozwiązaniami układów wtryskowych. Do opracowywanych koncepcji należy między innymi układ hybrydowy z silnikiem diesla przeznaczony do samochodów użytkowych. Dla użytkowników układów wtryskowych bazujących na pompach sekcyjnych, pompowtryskiwaczach i technologii Common Rail, Bosch oferuje cały szereg części zamiennych, technologię napraw, narzędzia do diagnostyki i testowania pomp i wtryskiwaczy, a także program fabrycznej regeneracji części. Bosch jest dostawcą systemowym i oferuje kompletne rozwiązania dla silników wysokoprężnych w samochodach ciężarowych.

10 18 Układy wtryskowe Bosch Bosch Automotive 19 Układy wtryskowe Bosch Wybrane zastosowania w europejskich samochodach ciężarowych Uwaga. Tabela ma charakter poglądowy. Numery części stosowanych w danym pojeździe mogą się różnić od podanych w tabeli w zależności od konkretnej wersji pojazdu. Szczegół o- we informacje dotyczące układów wtryskowych zastosowanych w konkretnych modelach, z uwzględnieniem wersji, silnika i daty produkcji, dostępne są w programie ESI[tronic] 2.0. Marka Model Silnik Poj. Lata Rodzaj wtrysku Producent Komponenty Pompa Wtryskiwacz Norma DAF XF 95 XE 12, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1B Euro 3 CF CE 5, Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 3 PE 9, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1B Euro 3 PE 9, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1B Euro 3 LF FR 4, Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 5 GR 6, Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 5 Iveco Stralis Cursor 8 7, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 3 Cursor 10 10, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 3 Cursor 13 12, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 4 Trakker Cursor 8 7, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 3 Cursor 13 12, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 3 Eurocargo Tector 4 3, Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 3 Tector 6 5, Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 3 MAN TGX D , Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 5 D , Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 5 D , Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 5 TGA D , pompa rzędowa z EDC Bosch Euro 3 D , pompa rzędowa z EDC Bosch Euro 3 D , Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 3 TGL D0834 4, Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 5 D0836 6, Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 3 Lion s City D , Common Rail Bosch CP3S3, CRIN Euro 4 Mercedes Actros OM501LA 11, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1D Euro 2 OM502LA 15, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1D Euro 2 OM470 10, Common Rail Bosch CPN5, CRIN4 Euro 6 OM471 12, Common Rail Bosch CPN5, CRIN4 Euro 6 Atego OM904LA 4, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1C Euro 2 OM906LA 6, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1C Euro 2 OM924LA 4, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1C Euro 3 Citaro OM457hLA 12, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1D Euro 2 OM906hLA 6, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1C Euro 2 OM906hLA 7, pompy jednosekcyjne Bosch PLD1C Euro 4 Renault Premium DXi7 7, Common Rail Bosch PFM1, CRIN Euro 4 dci 11 11, Common Rail Bosch CP2M2, CRIN Euro 3 Midlum DXi5 4, Common Rail Bosch Bosch PFM Euro 4 DXi7 7, Common Rail Bosch Bosch PFM Euro 4 dci 4 4, Common Rail Bosch CP2M2, CRIN Euro 3 dci 6 6, Common Rail Bosch CP2M2, CRIN Euro 3 Scania R DC11 10, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 4 DC9 8, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 4 DC16 16, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro DSC12 12, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 2 Volvo FH 12 D12A 12, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 2 D12D 12, pompowtryskiwacze Bosch PDE Euro 3 FL D7E 7, Common Rail Bosch PFM1, CRIN Euro 4

11 Robert Bosch Sp. z o.o. Automotive Aftermarket ul. Jutrzenki Warszawa Autor: Jacek Pudło Konsultacje i korekty: Zbigniew Pilewski, Tomasz Maciejasz Warszawa 2013