פיקוד העורף הגל השקט

הגדרת ישובים להתרעה
      הגדרת צליל התרעה

      הזרקה פרק 3: דיזל

      הזרקת סולר ישירה היא הטכנולוגיה החביבה בימינו. כיצד הפך הבן החורג של התעשייה לבן המועדף ומה יקרה לו בעתיד?

      מעניין כיצד יכול עולם שלם ללכת שולל אחרי עובדות שגויות. הייתם מאמינים כי רודולף דיזל כלל לא היה הראשון לרשום פטנט על המנוע הקרוי על שמו. הרברט אקרויד סטיוארט, איש בלצ'לי שבאנגליה, הקדים את דיזל בשנה תמימה, עת רשם את פטנט המנוע שלו בשנת 1892. אבל מסיבות עלומות נותר סטיוארט בצל ואילו רודולף דיזל זכה ששמו יונצח לעד.

      אולי עקב הטעות בייחוס הזכויות התחבא מנוע הדיזל לאורך השנים והגביל את אזורי המחיה שלו לרכב כבד, צווארון כחול והרחק ממי שדם כחול זורם בעורקיו. אבל כמו הברווזון המכוער שהפך לברבור, גילה עולם הרכב את הדיזל מחדש ובעזרת טכנולוגיה מתקדמת שוכללו יתרונות הדיזל וכיום נהנים מהם גם בעלי דם כחול (יגואר, ב.מ.וו, אודי וכו') וגם מכוניות ספורט ומרוץ (למשל אודי R10, מכונית הדיזל הראשונה שניצחה במרוץ 24 השעות של לה מאן).

      בעירה ענייה וחיים ארוכים

      סולר, הנשרף במנועי דיזל, קל וזול יותר להפקה מבנזין ותכולת האנרגיה שלו גבוהה מזו של בנזין בכ-15%. חוץ מיתרונות אלה, שיטת הפעולה של מנוע דיזל גם היא יעילה יותר ממנוע בנזין. הסוד הוא ביחס דחיסה גבוה ובבעירה ענייה. מבלי להיכנס עמוק מדי לנבכי הצילינדר נספר כי במנוע בנזין תערובת הדלק והאוויר (ביחס 15:1) נדחסת פי 10 מנפחה הרגיל, בעוד התערובת הענייה של סולר ואוויר נדחסת פי 23 לערך מנפחה הרגיל, מה שגורם להצתה עצמית של התערובת (ללא מצת). שיטת פעולה זו יעילה וחסכונית מזו הנהוגה במנוע בנזין.

      עקב מנגנון הפעולה הייחודי של מנועי דיזל, הפכה הזרקת סולר לרווחת ומתקדמת מוקדם יותר ומעמיק יותר מהתהליך הדומה בבנזין. כך הזרקה ישירה יושמה בסולר באופן נרחב שנים קודם לבנזין. הבעיה הייתה שבמשך שנים רבות לא הצליחו מנועי הדיזל להיות מעודנים וחזקים מספיק. הדבר היחיד שהיה חסר לדיזל באמת היה מגדש טורבו וברגע שזה הפך לבן בית במהלך שנות ה-80, יישרו מנועי הדיזל קו והחלו לפרוץ קדימה.

      אנקדוטות מעניינות אודות מנועי דיזל מסופקות בזמן האחרון על ידי חברת פולקסווגן, אשר מנסה לקדם את מנועי הדיזל המודרניים שלה בארה"ב, בה יש העדפה מופרזת למנועי בנזין בכלי רכב שאינם משאיות. כחלק ממאמץ יחסי ציבור אותרו לאחרונה בעלי מכוניות פולקסווגן מונעות דיזל. סיל שמיד מאוהיו, הוא הבעלים המאושרים של ג'טה טורבו דיזל, אשר רשמה את הקילומטראז' הגבוה ביותר מבין מכוניות הדיזל ששווקה פולקסווגן בארה"ב – 562,000 מיילים – נתון המעיד על עמידות מנוע הדיזל.

      החיים ללא טורבו

      טוב, אז סיכמנו כי אנו רוצים להזריק למנוע הדיזל שלנו וכי כדאי לחבר לו איזה טורבו כדי שיתחיל לחיות. ברשותכם נעצור רגע ונסביר כיצד התנהלו הדברים פעם, בימי מנועי הטרקטור. הייתה אז מערכת הזרקת דלק בדיזל, אך זו הייתה מערכת מכאנית לחלוטין, אשר הזריקה את תוצרתה לסעפת היניקה. אם תעיפו רגע מבט בכתבה הקודמת, תבינו כי הזרקה עקיפה ועוד מכאנית אינה הדבר הכי יעיל, עניין של תזמון ההזרקה, דיוק ובזבוז בתהליך. ואז הגיעו לעולם מערכות ההזרקה הישירה, אשר הזריקו את הסולר היישר לתוך חלל השריפה ואם היה גם מגדש טורבו מעורב בחגיגה, מיהרו לכתוב על אחורי כלי הרכב TDI, יעני הזרקה ישירה עם טורבו, למען יראו ויראו.

      הבעיה הייתה כי עקב בעיות מכאניות שונות, הפכו מנועי ההזרקה הישירה לוויברטורים לא קטנים, מה שפגם באיכות החיים וגם יצר בעיות אחרות שחייבו חיזוקים ליציקות המנוע ועוד. אותן ויברציות הרחיקו כמעט את כל עולם הרכב מטכנולוגיית ההזרקה הישירה, מה שהשאיר את פולקסווגן כמעט בודדה עם דבקות מוחלטת לטכנולוגיה זו. מעניין מי טועה ומי צודק כי פולקסווגן הראתה מאז שהיא מצליחה להמשיך ולייצר צנועי הזרקה ישירה טובים מאוד.

      כוכב נולד

      השם החם שאימץ עולם הרכב לאחר שננטשה ההזרקה הישירה הוא "מסילה משותפת". הזרקת סולר נערכת בלחץ גדול ביותר, כדי לאפשר את ההצתה העצמית של התערובת במנוע. רעיון המסילה המשותפת הוא ליצור בנק של סולר בלחץ גבוה, המאוחסן במסילה משותפת, ממנה מקבלים המזרקים את הסולר, במקום ליצור את הלחץ בכל מזרק בנפרד, על ידי השקעת אנרגיה מרובה. מנועי מסילה משותפת צמחו תחת מכסי המנוע כמו פטריות אחרי גשם חומצי וכיום זוהי שיטת ההזרקה הנפוצה ביותר.

      כדי להבין איזו דרך הלך פלג הדיזל בתעשיית הרכב בשלושת העשורים האחרונים, צריך להשוות בין מנועי בנזין ודיזל של אז לאלה של היום. פולקסווגן גולף משנת 1977 הוצעה עם מנוע דיזל בנפח 1.5 ליטר, הזרקה עקיפה, עם 50 כוחות סוס ו-9.1 קג"מ. למנוע בנזין מקביל היו אז 70 כוחות סוס ו-12.8 קג"מ. בימינו התמונה מתהפכת ולמנוע 1.4 ליטר דיזל יש 90 כוחות סוס ו-24 קג"מ ולמנוע בנזין באותו נפח יש אמנם 10 סוסים יותר, אך בדיוק מחצית המומנט. שיפור עצום זה בתכונות מנועי הדיזל הפכו אותם לבחירה האוטומטית של קהל נרחב מבעבר והביאו אותם גם למחוזות נידחים כמו מכוניות יוקרה, מכוניות ספורט ומסלולי מרוצים.

      אם לפני 20 שנים היה מישהו מנבא מצב זה לעולם הרחב ולא רק למהנדסי פיתוח, הוא היה מתויג כמשוגע. אבל היום דיזל חזק ומהיר הופך טריוויאלי והטרנד המתהווה בעולם הבעירה הפנימית הוא לפתח מנועי בנזין עם תכונות של מנועי דיזל (מנוע דיסוטו של מרצדס, עליו כתבנו בפרק הקודם ולאחרונה הצטרפה גם GM לחגיגה). אבל עם כל הכבוד לדיזל, ויש הרבה, גם כתבה זו תסוכם בנבואה כי מנועי בעירה פנימית – יעילים ככל שיהיו – יאלצו לפנות את מקומם מתישהו לפיתרון יעיל יותר.