Динамічні та ефективні технології Bosch
Динамічні та ефективні технології Bosch. Технологія прямого бензинового вприску Bosch дозволяє скоротити витрати пального на 15%
- Завдяки прямому вприску бензиновий двигун зазнає тих самих змін, що зазнав дизельний завдяки Common Rail кілька років тому
- «Система прямого вприску і електропривід відмінно доповнюють один одного» – д-р Рольф Буландер
- До 2016 – 2020 рр. системою прямого вприску буде оснащено половину європейських та третину китайських бензинових авто
Впровадження компанією Bosch системи прямого вприску в рамках розвитку технології Common Rail призвело до революційних змін в роботі одного з типів двигуна внутрішнього згорання. Протягом останнього десятиліття ця технологія стала беззаперечним стандартом для дизельних двигунів – вона застосовується у 80% всіх нових дизельних авто в світі. Подібних змін зазнає сьогодні і бензиновий двигун.
Німецька компанія Gutbrod стала першим автовиробником, який в 1951 році використав систему прямого бензинового вприску Bosch в деяких моделях компактних авто Superior. Починаючи з 1954 року ця технологія використовується в серійному виробництві Mercedes-Benz SL300 – славнозвітного «Крила чайки». Принцип роботи системи з тих пір не змінився: інжектори впорскують паливо безпосередньо в камеру згорання в настільки дрібно розпиленому стані, що воно швидше запалюється, і завдяки цьому швидше підвищується рівень тиску в циліндрах двигуна. За рахунок цього досягається більш високий крутний момент при скорочених витратах палива – до 15%. І хоча новий принцип приготування паливо-повітряної суміші дозволяє відчутно економити паливо, знадобилося чимало часу, перш ніж технологія набула широкого поширення. Протягом десятиліть компанія Bosch продовжувала розвивати технологію прямого бензинового вприску. Одним з ключових інноваційних рішень стало використання лазера для пробивання отворів в інжекторах, що забезпечує особливо точне утворення суміші і миттєве згорання палива при мінімальному рівні викидів відпрацьованих газів (залишків горіння) в атмосферу. У 2013 році за цю інновацію компанії Bosch, Trumpf і Йенський університет отримали найпрестижнішу премію в галузі наукових досягнень в Німеччині – German Future Prize.
«Система прямого вприску несе ті ж революційні зміни в бензиновому двигуні, що зазнав свого часу дизельний мотор, – відзначає д-р Рольф Буландер, член ради директорів Robert Bosch GmbH, керівник напрямку розвитку систем трансмісії. – Інноваційні технології Bosch підвищують енергоефективність паливної системи авто, дозволяють економити кошти власникам авто на кожному «пройденому» кілометрі, а також істотно скорочують викиди відпрацьованих газів в атмосферу». Так, в 2013 році в більше ніж 40% нових авто була встановлена система прямого бензинового вприску. Згідно з підрахунками експертів Bosch, це дозволило скоротити кількість викидів CO₂ в регіоні сумарно на 1,2 млн кг.
Ідеальна основа для електрифікації бензинових двигунів
Потенціал системи прямого вприску не вичерпується підвищенням ефективності роботи двигуна внутрішнього згорання. Це також чудова база для спільної роботи з електроприводом. Використання системи прямого вприску дозволяє зменшувати розміри самого двигуна, в першу чергу, за рахунок скорочення кількості циліндрів в ньому. При цьому загальне підвищення потужності двигуна можливе за рахунок електроприводу. Тобто двигун може створювати крутний момент як самостійно, так і за рахунок додаткової потужності, що генерується електроприводом в різних режимах експлуатації – так, наприклад, гібридні авто можуть долати близько 60 км на одній тільки електриці, з повністю відключеним ДВЗ. «Система прямого вприску і електричний привід відмінно доповнюють один одного», – говорить д-р Буландер. Крім того, використання електроприводу поряд із системою прямого вприску також сприяє значному зниженню викидів CO₂.
Гарним прикладом такої взаємодії служить система посиленої рекуперації Bosch. 48-вольтний електрогенератор відмінно працює в зв’язці з двигуном зменшеного об’єму. Потужний електропривід підтримує двигун на низьких швидкостях або в режимі розгону, що дозволяє економити до 15% палива. При русі «накатом» або на спусках при вимкненому ДВЗ можна економити ще до 10%. Тобто загальний рівень економії палива може становити близько 25%. При цьому система відповідає найжорсткішим міжнародним стандартам з викидів ВГ для автомобілів середнього класу.
Для автомобілів більш високого класу такої же економічності можна досягти за допомогою гібридного двигуна – з постійно підключеним електроприводом і ДВЗ з системою прямого бензинового вприску. Як приклад, візьмемо автомобіль з пробігом в 15 000 км на рік. Так, за умови щоденного пробігу в 20 км (дорога на роботу і назад), близько 10 000 км (2/3 річного пробігу) автомобіль зможе подолати за рахунок електроприводу. Ще 5000 км можна економити на паливі завдяки системі прямого бензинового вприску. У загальному заліку економія палива на 15 000 км на рік складе більше 70%.
Зростаючий попит в Європі, прогнозований попит в США і Китаї
Жорсткі стандарти викидів CO₂ в Європі (до 2021 року – не більше 95 грамів на 1 км) призвели до зростання популярності системи прямого бензинового вприску на ринку авто на початку цього тисячоліття. Так, до 2016 року автомобілі з системою прямого вприску Bosch становитимуть майже половину європейського автопарку. У 2012 році компанія Bosch забезпечила автовиробників більше ніж 5-ма мільйонами систем прямого бензинового вприску в європейському регіоні, і ця цифра буде рости до 9 млн до 2015 року. Можна з упевненістю сказати, що лідерство Bosch за обсягом продажів в сегменті систем прямого вприску навіть більш переконливе, ніж в сегменті класичних систем. «Наші продажі в Європі зараз на дуже високому рівні. У найближчі кілька років ми очікуємо такого ж успішного розвитку в США та Китаї», – розповідає д-р Буландер. Так, вже сьогодні в цих країнах близько 90% нових авто випускаються з бензиновим мотором. І, незважаючи на досить жорсткі обмеження на імпорт систем прямого вприску для локального виробництва в цих країнах і подальше посилення законодавства в сфері обмеження викидів CO₂ в атмосферу, компанія Bosch прогнозує стрімке зростання продажів в цьому сегменті. У Китаї, наприклад, вже до 2020 року третина всіх нових авто буде комплектуватися системами прямого бензинового вприску.
Для забезпечення потреб зростаючого ринку у всіх трьох регіонах – Європі, США та Китаї – компанія Bosch розвиває виробництво систем прямого бензинового вприску в Бамберзі /Bamberg і Нюрнберзі/Nurenberg (Німеччина), Бурсі/Bursa (Туреччина), а також виробляє компоненти в Чарльстоні (США), Сан Луї Потоці/San Luis Potosi (Мексика), Усі/Wuxi (Китай) і Гунпо/Gunpo (Корея).
