Pumpe-Düse Einheit (PDE): sklop pumpe i brizgaljke, 'srce' Volkswagenovih dizelaša od 1999. do 2008.

BILO PA PROŠLO (16)

Pumpe-Düse Einheit (PDE): sklop pumpe i brizgaljke, ‘srce’ Volkswagenovih dizelaša od 1999. do 2008.

Autor: Željko Marušić

27.11.2020.
Bilo pa prošlo, Tehnika

Pumpe-Düse Einheit (PDE) njemački je izraz, a Unit Injector (UI) engleski, za pouzdan i učinkovit sustav ubrizgavanja, kojemu su presudili masivna i skupa izvedba te problemi s ispunjenjem eko normi…

U tehnologiji vrijedi pravilo: ako vas nitko ne kopira ili barem ne slijedi, nešto ne štima. Volkswagen je puno uložio u tehnologiju izravnog ubrizgavanja po sustavu ‘pumpa-brizgaljka’, koju je 1999. uveo Volkswagen Passatu 1.9 TDI sa 116 KS. Dotada se taj legendarni dizelaš proizvodio s 90 i 110 KS.

Umjesto jedne visokotlačne pumpe i razvoda, ‘pumpa brizgaljka’ (njem. Pumpe-Düse Einheit, engl. Unit Injector) na svakom cilindru ima poseban sklop visokotlačne pumpe i brizgaljke. Takvi dizelaši imaju mehanički software, a ne elektronički, poput CR te rade bučnije i ‘sirovije’.

Pumpa i brizgaljka su na istom mjestu te nema titranja tlaka goriva u cjevčicama, zbog stlačivanja, što pojačava dinamičnost i smanjuje potrošnju. Sve su ostale tvrtke oko 2000. prešle na ‘common-rail’.

Razlog: jednostavnija i jeftinija mehanika, posebice kod viševentilske tehnike, bolje podešavanje ubrizgavanja i lakše ispunjenje ekoloških normi. PDE je krahirao na 16-ventilskom 2.0 TDI. Mnogi su govorili kako je kombinacija četiri ventila po cilindru i sustava PDE tehnološki nemoguća ili barem nije preporučljiva.

Na 8-ventilskom 1.9 TDI sa 105 KS sve je funkcioniralo savršeno. Sustav ‘pumpa-brizgaljka’ izmislio je 1911. britanski konstruktor Frederick Lamplough, a ekspanziju je doživio 1930. u američkim dizel-električnim lokomotivama i podmornicama.

Posebno motorno ulje koje ispunjava standard W505.01 nužno je zbog iznimno visokih pritisaka između pogonske klackalice i trna pumpno-brizgajućeg sklopa te između rolni klackalica i bregastog vratila. Korištenje neodgovarajućeg ulja bio je najčešći uzrok problema sklopa koji se pokazao iznimno trajnim i pouzdanim.

Pravilno i potpuno izgaranje postiže se ubrizgavanjem u tri faze. U predubrizgavanju (pilot-ubrizgavanju) ciljanim uštrcavanjem u optimalne uvjete (mjesto, tlak, temperatura) stvara se inicijalni požar. U drugoj, ‘energetskoj’ fazi u već nastali požar, ubrizgava se glavnina goriva, koja spontano izgara.

Uz dobre pojave nastaju i loše: čestice čađe na mikrolokacijama s viškog goriva, i dušikovi oksidi (NOx) u najužarenijim točkama s viškom kisika. Rješavamo ih se ubrizgavanjem u svrhu nakladnog izgaranja, u trećoj fazi, gdje je PDE pao na ispitu. Nema, poput ‘common-raila’, mogućnost u toj fazi modulirati više ‘blic’ impulsa u svrhu izgaranja i uklanjanja čađe i NOx-a.

Bez razvoda! Umjesto jedne visokotlačne pumpe, ugrađena je po jedna na svaki cilindar, koja napaja pojedinačnu brizgaljku, pa razvod nije potreban. Vršni je tlak koje postiže posljednja serija sustava PDE s piezo-električnim brizgaljkama je čak 2200 bara, što je korisno za učinkovitost i dinamičnost.