20 ans de Common Rail pour les diesels II : Alfa Romeo a été le premier

Continuation: Le chemin difficile des concepteurs pour mettre en œuvre de nouvelles technologies.

Ils sont l'épine dorsale de tout Fiat et Bosch

Peu de temps après que Fiat a introduit l'injection directe Croma en 1986, un système similaire a été introduit par Rover, qui l'a créé en collaboration avec des spécialistes britanniques de Perkins. Il sera utilisé plus tard pour les modèles Honda. Ce n'est qu'en 1988 que le groupe VW a eu le premier moteur diesel à injection directe, qui utilisait également une pompe de distribution Bosch. Oui, c'est VW qui joue le rôle d'injecteur de masse pour l'injection directe dans les véhicules diesel. Cependant, VW est tellement passionné par ses moteurs TDI qu'il passe à côté de la révolution de la fin du 20e siècle. Alors, retour au début de l'histoire pour retrouver les ingénieurs de Fiat et Bosch. Cette fois, il ne s'agit pas de collaboration.

Les Centro Ricerce Fiat et Magnetti Marelli susmentionnés ont quand même réussi à construire un système fonctionnel dans lequel le processus de génération de pression est séparé l'un de l'autre. Cela évite les chutes de pression et atteint une pression maximale à des vitesses élevées. Pour ce faire, une pompe rotative remplit une rampe d'alimentation en acier à paroi épaisse. L'injection directe est réalisée à l'aide d'injecteurs commandés par solénoïde. Les premiers prototypes ont été créés en 1991, et trois ans plus tard, la technologie a été vendue à Bosch, qui l'a développée plus avant. Le système, ainsi développé par Fiat et affiné par Bosch, est apparu en 1997 sur les Alfa Romeo 156 2.4 JTD et Mercedes-Benz E220 d. Dans le même temps, la pression d'injection maximale de 1360 bars ne dépasse toujours pas la pression de certains des systèmes précédents (utilisés par l'Opel Vectra et l'Audi A6 2.5 TDI de 1996 et la BMW 320d de 1998, la pompe VP 44 pour l'injection directe atteint une pression dans la plage de 1500 à 1750 bar), mais le contrôle et l'efficacité du processus sont à un niveau beaucoup plus élevé.

Son plus grand avantage est qu'il maintient une pression de rampe élevée constante, ce qui permet un contrôle précis de l'injection, qui à son tour peut désormais être livrée par lots - ce qui est très important pour le mélange dans un moteur diesel. Ainsi, la pression est indépendante de la vitesse, la qualité du processus de combustion est considérablement améliorée, ce qui signifie que la consommation de carburant et les émissions sont réduites. Avec le développement du système, les injecteurs électromagnétiques seront remplacés par des injecteurs piézo plus précis, permettant l'utilisation d'un grand nombre d'injections à court terme et de pressions jusqu'à 2500 bar pour les voitures et jusqu'à 3000 bar pour les camions et les bus dans les dernières années. générations de moteurs diesel.

Douleurs de travail avec Common Rail

Bien sûr, même les ingénieurs Fiat ne commencent pas aveuglément. Cependant, ils ont accès aux travaux de Vickers, qui a créé un système mécanique similaire il y a de nombreuses années, et de l'Institut fédéral suisse de technologie ETH, et en particulier de l'équipe de Robert Hubert, qui dans les années 60 a créé un prototype réussi de moteur diesel. avec système Common Rail et contrôle électronique. Bien sûr, les appareils électroniques rudimentaires de ces années ne permettaient que des prototypes de fonctionner en laboratoire, mais en 1983, Marco Ganzer de l'ETH a breveté un «système de charge de batterie à commande électronique» pour les véhicules diesel. En fait, il s'agit du premier développement prometteur d'un tel système. Après tout, le problème n'est pas dans l'idée, mais dans sa mise en œuvre, et ce sont les ingénieurs de Fiat et Bosch qui parviennent à faire face à tous les problèmes liés aux fuites haute pression inhérentes à cette technologie, à la création d'injecteurs adéquats et autres. Il est un fait peu connu que bien que les constructeurs automobiles japonais soient à la traîne dans le développement des moteurs diesel, en fait, le premier véhicule à utiliser le système d'injection Common Rail était un camion Hino avec un moteur J08C et un système d'injection Denso, qui est le résultat du travail des équipes du Dr Shonei Ito et Phares de Masahiko. Tout aussi intéressant est le fait que dans les années 80, les ingénieurs de l'IFA est-allemand ont développé avec succès un système similaire pour leurs camions.

Malheureusement, les problèmes financiers de Fiat à la fin des années 90 l'ont forcé à vendre son poulet doré à Bosch. Après tout, c'est Bosch qui a développé cette technologie, et aujourd'hui c'est le leader incontesté dans la production de ces systèmes. En fait, il existe encore peu de fabricants de cet équipement - outre Bosch, il s'agit de Denso, Delphi et Siemens. Sous le capot et dans n'importe quelle voiture que vous regardez, vous trouverez quelque chose de similaire. Peu de temps après que le système Common Rail ait démontré ses avantages par rapport à tout le reste, il a été introduit par les constructeurs français PSA. A cette époque, des fabricants tels que Mazda et Nissan avaient déjà introduit l'injection directe, mais sans le système Common Rail, VW continue de chercher des moyens de créer un système efficace qui n'utilise pas les brevets Common Rail et a introduit un système d'injection plus commun. pour les camions pompes en 2000. En effet, en 2009, VW n'a pas non plus baissé les bras et ne l'a pas remplacé par une rampe commune.

Les constructeurs de camions l'ont introduit plus tard - il y a quelques années à peine, leurs moteurs étaient également équipés d'un injecteur-pompe ou d'un injecteur-pompe avec des éléments de pompe séparés et un tube haute pression très court. Au salon de Tokyo, Quon a présenté une autre solution intéressante - la technologie de pompe-injecteur, qui est cependant alimentée par un rail commun à paroi mince avec une pression plus faible. Ce dernier joue le rôle de nœud intermédiaire d'équilibrage.

En plus de tout ce qui précède, le système Common Rail est fondamentalement différent des systèmes de pré-injection en ce qu'il est basé sur l'énergie cinétique générée par la pompe pour une injection précise de carburant. Cela élimine le besoin d'un taux de compression aussi élevé, ainsi que d'un niveau de turbulence élevé, ce qui est préférable pour les moteurs diesel avec une préchambre et qui est généré de manière intensive dans les moteurs diesel avec une chambre vortex. Le système Common Rail, associé au développement de la technologie de commande électronique et des turbocompresseurs, a créé les conditions préalables à la révolution diesel, et sans lui, les moteurs à essence n'auraient aucune chance aujourd'hui. À propos, ce dernier a également reçu un système de remplissage similaire, uniquement sur une commande plus petite. Mais c'est une autre histoire.

Oui, le système Common Rail est coûteux et complexe, mais il n'existe actuellement aucune alternative aux diesels. Les fabricants ont également réussi à créer des options moins chères et à pression plus faible pour les véhicules à bas prix comme l'Inde, où le diesel est respecté. Après les derniers scandales, le diesel a été blâmé pour tous les défauts terrestres, mais, comme le montrent de récents tests de l'APP, son nettoyage est tout à fait possible. Dans tous les cas, des temps intéressants nous attendent.

Texte: Georgy Kolev