Основным источником токсичности дизелей является неполное сгорание топлива, в результате которого образуются не сгоревшие углеводороды СnНm (парафины, олефеины, ароматические углеводороды), не полностью сгоревшие углеводороды, прежде всего СО (оксид углерода), производные продуктов термического разложения С (сажа), побочные продукты сгорания из атмосферного азота NOx (оксиды азота).
Чтобы уменьшить содержание канцерогенных веществ в отработавших газах, современные дизельные двигатели оснащаются системой непосредственного впрыска топлива. В этом устройстве используются топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки с 3-5 распылительными отверстиями, расположенными вблизи центра камеры сгорания, имеющей по центру в днище поршня профилированное углубление. Это позволяет обеспечить очень мелкое распыление топлива, его хорошее воспламенение и сгорание. Более совершенной является конструкция, в которой для впрыска топлива применяются индивидуальные насос-форсунки.
Каждый такой механизм (блок) представляет собой одноцилиндровый электронно-управляемый ТНВД, обеспечивающий давление впрыска топлива до 160 МПа (1600 кгс/смг), а на перспективных моделях это значение может быть повышено до 180 МПа. Этот блок, снабженный интегральным электромагнитным клапаном (соленоидом), устанавливается непосредственно на головке цилиндров дизеля. Топливо из бака подается к насос-форсунке под низким давлением, что делает менее сложной эксплуатацию системы. В корпусе насос-форсунки установлен плунжерный насос высокого давления, приводимый кулачком распределительного вала через коромысло или с помощью штанги и коромысла. Быстродействующий электромагнитный клапан по команде электронного блока обеспечивает точный момент начала впрыска топлива и скорость его потока.
Экологические параметры дизелей могут быть повышены за счет применения системы рециркуляции отработавших газов. В данном случае часть отработавших газов направляется во впускную систему для уменьшения количества кислорода в свежем заряде с одновременным увеличением его теплоемкости. Оба указанных фактора приводят к понижению температуры сгорания и, таким образом, к снижению образования оксидов азота NOx. Повышенное количество рециркулируемых газов вызывает более высокие выбросы сажи, оксида углерода из-за недостатка воздуха в смеси. Поэтому количество рециркулируемых отработавших газов должно быть ограничено.
Следующим шагом в развитии устройств подачи топлива является система Соmmоn Rail. Ее особенностью стало использование аккумуляторного узла (резервуара), который включает распределительный трубопровод (общая рейка), линии подачи топлива, форсунки. Электронный блок ЕСU по заданной программе передает управляющий сигнал к соленоиду форсунки, которая подает топливо в камеру сгорания.
Использование в этой системе принципа разделения узла, создающего давление (насос высокого давления), и узла впрыска (электромагнитная форсунка) дает возможность повысить точность управления процессом сгорания, а также повысить величину давления впрыска топлива. В итоге значительно уменьшается содержание вредных веществ в отработавших газах и заметно снижается уровень шума. Не случайно при этом удается добиться выполнения норм Евро-3, а в дальнейшем и Евро-4. Кроме того, чтобы приспособить Соттоп КаН к работе на дизеле, не требуется создавать его модификацию, поскольку насос высокого давления заменяет традиционный ТНВД, а форсунка устанавливается в головке блока, так же, как и обычный комплект насос-форсунки. Изложенные аспекты способствовали активному использованию Соттоп КаН на самоходной технике, применяемой в строительном комплексе.
