Легковому дизелю исполняется 75 лет
К 125 летию BOSCH
Из славного прошлого в блестящее будущее:
легковому дизелю исполняется 75 лет
Первый дизельный легковой автомобиль с системой впрыска Bosch появился в 1936 г.
В середине 1970-х в Европе начался дизельный бум
Система Common Rail завоевывает мировые рынки ШТУТГАРТ – В ближайшие двадцать лет дизель останется одним из важнейших типов двигателя для легковых автомобилей. Компания Bosch, входящая в число ведущих производителей дизельных систем в мире, связывает такой прогноз с огромным потенциалом развития этой технологии, прежде всего с точки зрения сокращения расхода топлива и вредных выбросов. Разработчики подразделения дизельных систем Bosch ожидают, что к 2015 г. средний расход топлива для легкового дизельного автомобиля компакт-класса составит всего 3,6 л на 100 км. Последовательное совершенствование автомобильного дизеля стало одной из важнейших тенденций в 125-летней истории компании Bosch. Именно Bosch предоставил технологию впрыска для первого в мире легкового дизельного двигателя, созданного 75 лет назад. Основатель компании Роберт Бош еще в 1922 г. отдал поручение разработать дизельный насос высокого давления для впрыска топлива (ТВНД) – первоначально для использования в грузовом транспорте. В 1924 г. в Германии был выпущен первый серийный дизельный грузовик, а крупносерийное производство систем дизельного впрыска началось в 1927 г. Таким образом, компания Bosch положила начало истории успеха дизельных двигателей на дорогах всего мира, которая продолжается и по сей день. 1936-2011: 75 лет дизельных инноваций в легковых автомобилях Первый в мире серийный легковой дизель, Mercedes-Benz 260 D, был представлен на Берлинской автомобильной выставке в 1936 г. Автомобиль расходовал на треть меньше топлива, чем бензиновая модель той же мощности. Объем продаж первого дизельного Mercedes были небольшим, так как его двигатель еще не мог сравниться с бензиновыми аналогами по рабочим характеристикам и плавности хода. Тем не менее, был сделан важный шаг вперед, и в послевоенный период дизельный двигатель стал находить все более широкое применение в легковых автомобилях. К 1950 г. Bosch выпустил уже миллион дизельных насосов для легкового и грузового транспорта. Легковые дизели приобретали популярность благодаря своей экономичности, которую особенно ценили водители такси. В этот период компания начала применять системный подход в области дизельных технологий, выпуская наряду с ТНВД такие компоненты, как насосы подачи топлива, топливные фильтры, инжекторы и свечи накаливания. Еще в 1960 г. Bosch выпустил на рынок первый распределительный ТНВД, более легкий и компактный, чем обычные рядные насосы, что позволило устанавливать дизельные двигатели на легковые автомобили меньшего размера. Инженеры Bosch своевременно распознали тенденцию, которая к середине 1970-х приняла формы настоящего дизельного бума. Его начало связано с появлением в 1975 г. дизельного VW Golf – первой модели компакт-класса с высокооборотистым дизельным двигателем, сочетавшим хорошие динамические характеристики с экономичностью благодаря распределительному топливному насосу Bosch. Версия Golf GTI c турбонагнетателем и броским дизайном позднее приобрела культовый статус как первый спортивный дизельный автомобиль. Вскоре примеру Volkswagen последовали все крупные европейские автопроизводители, выпустившие целый ряд дизельных моделей «гольф-класса». Не последнюю роль в этом успехе сыграл распределительный насос Bosch, который устанавливался на многие крупносерийные модели. В середине 1980-х для дизельных автомобилей началась эпоха электроники. В 1986 г. Bosch запустил в производство первые системы электронного управления для своих распределительных и рядных насосов. В 1987 г. распределительные ТНВД с электронным управлением одной из первых стала использовать компания BMW. Фирменное удовольствие от вождения стало доступным и для владельцев дизельных автомобилей: модель BMW 524 td с турбированным шестицилиндровым двигателем была самым быстрым серийным дизелем того времени. А в 1989 г. произошла настоящая революция: был создан аксиально-поршневой насос для прямого дизельного впрыска, впервые примененный в модели Audi 100 TDI. Новая технология Bosch позволила подавать дизельное топливо непосредственно в цилиндр под высоким давлением (около 1000 бар), обеспечивая особо эффективное сгорание. Благодаря этому удалось резко увеличить мощность и плавность работы двигателя при одновременном сокращении расхода топлива и объема вредных выбросов. Всего несколько лет спустя прямой впрыск стал стандартным решением для дизельных двигателей в легковом и грузовом транспорте. В конце 1990-х распространение дизельных двигателей получило дополнительный импульс с разработкой трех новых технологий впрыска высокого давления – радиально-поршневого распределительного насоса (1996), системы Common Rail (1997) и насоса-форсунки (1998). Последняя технология использовалась, например, в модели Volkswagen Lupo с 3-литровым двигателем. Common Rail: технология XXI века Среди всех альтернативных решений конца 1990-х годов ведущие позиции в конечном счете заняла технология впрыска Bosch Common Rail. Всего через год после начала производства системы объем ее выпуска составил один миллион единиц, а к 2000 г. достиг трехмиллионной отметки. Первыми автомобилями с инновационной технологией впрыска в 1997 г. стали Mercedes-Benz 220 CDI и Alfa Romeo 156 JTD. Система обеспечивает постоянно высокое давление впрыска до 1350 бар, подавая топливо во всех цилиндры через общую магистраль. Эта технология впервые сделала возможным многоточечный впрыск. В 2003 г. Bosch представил систему Common Rail третьего поколения, оснащенную пьезоэлектрическими инжекторами Piezo Inline и отличавшуюся от предшествующих версий еще более низкими расходом топлива, объемом вредных выбросов и уровнем шума. В 2005 г. президент Германии вручил разработчикам системы из компании Bosch престижную премию Deutscher Zukunftspreis. К настоящему времени системами Bosch Common Rail оснащены более 66 млн двигателей. Дизель в автоспорте С началом «дизельной волны» середины 1970-х все ведущие европейские автопроизводители включили в свой модельный ряд дизельные легковые автомобили. Одновременно разрабатывались экпериментальные модели, призванные продемонстрировать достоинства дизельного двигателя в повседневных условиях. В 1972 г. дизельный испытательный автомобиль Opel GT побил 20 международных и два абсолютных мировых рекорда для всех категорий, а в 1978 г. настоящий фурор произвел дизельный прототип Mercedes C111-III, установивший девять мировых рекордов скорости на полигоне Нардо в Италия, в том числе для максимальной скорости (338 км/ч) и средней скорости на треке (325 км/ч). Этот болид с необычным дизайном был создан на основе серийного Mercedes-Benz 300 D с пятицилиндровым двигателем объемом 3 л. Почти 30 лет спустя технология Bosch Common Rail принесла дизельным автомобилям Peugeot и Audi успех в знаменитых гонках серии Ле-Ман. Свой вклад в четырехратную победу команды Audi внесли надежность дизельных двигателей и их устойчивость к нагрузкам, но решающим преимуществом в соревновании все же стал намного более низкий расход топлива. В условиях самых изнурительных в мире гонок на выносливость это позволяет водителям дольше оставаться за рулем и реже останавливаться для дозаправок, что выражается в значительном преимуществе во времени прохождения круга по сравнению с бензиновыми автомобилями. Дизель на мировых рынках В начале нового тысячелетия технология Bosch Common Rail придала дизельному буму новый импульс. Если в 1997 г. дизелем оснащались всего 22% новых легковых автомобилей, продаваемых в Западной Европе, то к 2006 г. этот показатель превысил 50%. Технология Common Rail обладает значительным потенциалом развития и, в частности, позволяет дизельным двигателям выполнять самые строгие стандарты эмиссии, принятые в штате Калифорния. Несколько лет назад ряд европейских, американских и азиатских автопроизводителей начал общую кампанию по популяризации дизеля в Соединенных Штатах. Марки премиум-класса Audi, BMW и Mercedes-Benz включают в свой модельный ряд для американского рынка все больше модификаций с дизельными двигателями. По прогнозам Bosch, доля дизельных легковых автомобилей в США к 2015 г.вырастет с 5% до 10%. «Чистый дизель» может добиться еще больших успехов на развивающихся рынках Азии, где системы прямого впрыска высокого давления помогут автомобилям соответствовать новым стандартам вредных выбросов. Сегодня в Индии и Китае (включая Тайвань) продается более миллиона систем Bosch Common Rail в год. Эффективнее, экономичее, экологичнее Требования к расходу топлива в последние несколько лет заметно ужесточились: переход от стандарта Euro 5 к Euro 6 предполагает, что выбросы окислов азота сократятся более чем в два раза. С этой целью разработчики Bosch оптимизируют показатели очистки выхлопных газов, давления наддува и впрыска по всему графику характеристик двигателя, благодаря чему сокращается образование окислов азота в процессе сгорания. Обработка выхлопных газов также может служить для повышения КПД дизельного двигателя: по такому принципу работает система Bosch Denoxtronic, которая уже давно используется вместе с катализаторами для сокращения выбросов NOx в коммерческом транспорте, а некоторое время назад была адаптирована и для легковых автомобилей. С 2009 г. они оснащаются этой системой в Соединенных Штатах, где действуют наиболее строгие экологические нормы; в настоящее время такие модели, рассчитанные на стандарт Euro 6, доступны и в Европе. В расчете на еще более строгие нормы вредных выбросов и в целях дальнешего сокращения расхода топлива и эмиссии углекислого газа Bosch разрабатывает системы впрыска с рабочим давлением более 2000 бар – это соответствует нагрузке в две тонны на один квадратный сантиметр. В системах с пьезоинжекторами, срабатывающими до восьми раз за один такт двигателя, продолжительность впрыска составляет менее миллисекунды – это в два раза быстрее скорости звука. Будущее принадлежит дизелю В ближайшие годы дизельные технологии Bosch позволят еще более увеличить КПД двигателей внутреннего сгорания для легковых автомобилей. К 2015 г. на рынке появятся двигатели нового типа, в которых будет реализован целый ряд передовых технологий. Например, благодаря высокоэффективному «даунсайзингу» трехцилиндровые дизели объемом всего 1,1 л будут обладать мощностью около 100 кВт в сочетании с выдающейся динамикой и плавностью хода. Приводы будут оснащаться дополнительными системами, которые также внесут свой вклад в повышение КПД силовой установки: - Система «старт-стоп» для автоматического включения и выключения двигателя во время остановок на светофорах или в пробках. - Система терморегуляции для быстрого достижения и поддержания оптимальной рабочей температуры двигателя. - Высокоэффективный генератор с функцией рекуперации энергии торможения для подзарядки аккумулятора. Благодаря технологиям Bosch дизельные легковые автомобили будущего станут еще более экономичными. Так, в 2015 г. средний дизель будет расходовать всего 3,6 л топлива на 100 км – это примерно на 30% меньше, чем потребляет стандартная дизельная модель 2009 г. Гибридизация позволит сократить расход уже на 40%. Инженеры Bosch постоянно работают над системами для двигателей будущего в сотрудничестве с автопроизводителями, внося свой вклад в дальнейшее совершенствование двигателя внутреннего сгорания. Ключевые даты: 75 лет дизельных технологий в легковых автомобилях 1921 Первые опыты с дизельным впрыском на маслонасосах Bosch. 1922 Официальное начало разработок системы дизельного впрыска. 1923 Первые опытные образцы насосов для впрыска дизельного топлива (ТНВД). 1927 Начало серийного производства ТНВД и форсунок для грузовиков. 1930 10-тысячный дизельный ТНВД. 1931 Регулятор для топливных насосов. 1934 Пневматический регулятор для топливных насосов. 1934 100-тысячный дизельный ТНВД. 1936 Первая система дизельного впрыска для легковых автомобилей. 1950 Миллионный дизельный ТНВД. 1960 Первый распределительный насос (VM). 1975 Распределительный насос VE. 1986 Электронный блок управления EDC для распределительных дизельных насосов. 1987 Электронный блок управления EDC для рядных дизельных насосов. 1989 Аксиально-поршневой распределительный насос VP37 для прямого впрыска в легковых автомобилях. 1996 Радиально-поршневой распределительный насос VP44. 1997 Начало серийного производства ТНВД модели CP1 на заводе в г. Бари, Италия. Начало производства инжекторов CRI1 в г. Бамберг, Германия. Давление впрыска до 1350 бар. 1998 Насос-форсунка для легковых автомобилей. 1998 Bosch и Fiat получают премию Пауля Питча в области технических инноваций за разработку системы Common Rail. 1999 Миллионная система Common Rail. 2001 Система Common Rail второго поколения для легковых автомобилей. Давление впрыска до 1600 бар. 2001 Начало производства компонентов Common Rail в г. Чарлстон, США. 2002 10-миллионаая система Common Rail. 2003 Система Common Rail третьего поколения с пьезоэлектрическими инжекторами для легковых автомобилей. Давление впрыска до 1800 бар. 2005 Премия Deutscher Zukunftspreis за разработку пьезоэлектрических инжекторов для систем дизельного впрыска. 2005 Начало производства компонентов Common Rail в г. Нашик, Индия. 2006 Доля дизельных легковых автомобилей на рынке Западной Европы превышает 50%. 2006 Audi R10 TDI с дизельным двигателем и технологией впрыска Bosch выигрывает гонки Ле-Ман. Новые победы следуют в 2007, 2008, и 2010 гг. 2007 Bosch выпускает первую в мире систему впрыска с давлением 2000 бар. 2008 PSA Peugeot Citroën и Robert Bosch GmbH заключают соглашение о стратегическом партнерстве в области дизельных гибридных технологий. 2009 50-миллионная система Bosch Common Rail. 2009 Первые транспортные средства типа «чистый дизель», отвечающие стандарту Euro 6 (за пять лет до его вступления в действие). 2011 Первый дизельный гибрид PSA Peugeot Citroën, разработанный при участии Bosch, поступает в серийное производство. Начало дизельной эры Первым в мире дизельным легковым автомобилем в 1936 г. стал Mercedes 260 D, оснащавшийся насосом Bosch для впрыска топлива. Народный дизель Дизельная революция Впрыск высокого давления Дизель в стиле хайтек Распределительный насос для прямого дизельного впрыска Дизельный впрыск в легковых автомобилях Электронное управление для дизельных двигателей Производство рядных дизельных насосов Проверка рядных дизельных насосов Производство инжекторов Испытания насоса для дизельного впрыска на автомобиле Реклама дизельных насосов и принадлежностей Bosch, 1949 г. Мелко распыленная струя топлива Аккумуляторный впрыск Common Rail Производство инжекторов Common Rail Система впрыска Bosch для дизельного двигателя Радиально-поршневой распределительный ТНВД Прецизионное производство инжекторов Дизельный впрыск в автосервисе
К 2015 г. расход топлива и выбросы углекислого газа у дизельных двигателей сократятся еще на 30%
В 1930-е годы компания Daimler-Benz приняла решение использовать дизельные двигатели с системой впрыска Bosch и в легковых автомобилях.
В 1975 г. появился первый дизельный автомобиль компакт-класса – Volswagen Golf. Его четырехцилиндровый двигатель сочетал хорошие динамические характеристики с экономичностью благодаря распределительному топливному насосу Bosch. 
BMW 524 td был самым быстрым серийным дизелем 1980-х годов. С 1987 г. модель оснащалась распределительным насосом с электронным управлением, благодаря которому автомобиль отличался отличными мощностными характеристиками.
С 1987 г. модель BMW 524 td оснащалась первым в мире распределительным насосом с электронным управлением. Инновационная технология Bosch повышала мощность двигателя, одновременно сокращая объем вредных выбросов и уровень шума.
В 1989 г. на рынке появилась Audi 100 TDI с аксиально-поршневым насосом нового поколения, который подавал дизельное топливо непосредственно в камеры сгорания под высоким давлением.
В модели Audi 100 TDI инновационный аксиально-поршневый насос Bosch VP34 подавал дизельное топливо непосредственно в камеры сгорания под давлением около 1000 бар. Это позволяло значительно повысить эффективность сгорания.
В 1997 г. Alfa Romeo 156 JTD стала первым автомобилем с системой впрыска Bosch Common Rail наряду с Mercedes-Benz 220 CDI. Эта технология впервые сделала возможным многоточечный впрыск.
В 1997 г. Alfa Romeo 156 JTD и Mercedes-Benz 220 CDI стали первыми автомобилями с системой впрыска Bosch Common Rail. Эта технология впервые сделала возможным многоточечный впрыск.
Начиная с 1998 г. VW Passat TDI оснащался системой «насос-форсунка», отвечавшей за низкий расход топлива и отличные ездовые качества модели. По этой технологии маленьким насосом, генерирующим давление до 2000 бар, оснащается каждый цилиндр.
В 1989 г. Audi первой из компаний-автопроизводителей использовала аксиально-поршневый насос с электронным управлением Bosch VP34. Применение прямого впрыска стало важной вехой в развитии дизельных технологий.
В 1936 г. рядный дизельный насос Bosch был применен в первом в мире серийном легковом автомобиле – Mercedes 260 D.
В 1986 г. Bosch выпустил первый в мире электронный блок управления EDC для дизельных двигателей с непрямым впрыском. Первоначально технология использовалась в моделях BMW.
Производство рядных насосов для дизельного впрыска на заводе в г. Фойербах, 1964 г.
Заключительный контроль качества рядных насосов для дизельного впрыска на заводе в г. Фойербах, 1954 г.
Производство инжекторов на заводе в г. Фойербах, 1950 г.
Компания Bosch впервые предложила автопроизводителям систему впрыска, которая сделала возможным прибыльное производство дизельных двигателей для автомобилей. На снимке – автомобильный двигатель с экспериментальным дизельным насосом Bosch, 1927 г.
Визуальный контроль на производстве систем впрыска
Современные системы дизельного впрыска должны соответствовать самым высоким стандартам качества. На снимке – проверка компонентов для инжекторов Common Rail на заводе в г. Бурса, Турция.
Для экологичной, эффективной и экономичной работы дизельных двигателей необходимо очень мелкое распыление топлива. Для этого оно пропускается через форсунки инжекторов под высоким давлением – до 2050 бар.
В системе Bosch Common Rail, выпущенной на рынок в 1997 г., была впервые применена технология впрыска, при которой насос под контролем электронного блока управления генерировал высокое давление в топливной магистрали (rail). Инжекторы впрыскивают топливо непосредственно в камеры сгорания. Первыми легковыми автомобилями с системой Common Rail стали Alfa Romeo 156 и Mercedes C-класса.
В 1997 г. на рынке появилась первая в мире система аккумуляторного впрыска – Bosch Common Rail. На снимке – производство инжекторов Common Rail на заводе в г. Бамберг.
Bosch выпускает все необходимые компоненты для дизельного впрыска топлива. На рисунке – система в сборе, 1950 г.
В 1996 г. Bosch начал выпуск радиально-поршневого распределительного ТНВД VP44 для легковых автомобилей и легкого коммерческого транспорта. Впервые насос был применен в четырехцилиндровом двигателе дизельной модели Opel Vectra.
На заводе Bosch в г. Бамберг производятся высокопрецизионные инжекторы для дизельных двигателей.
Автомастерская Bosch в Берлине, 1942 г.: работа с дизельным насосом Bosch PE 4 на испытательном стенде Bosch EF 8345.