دخل الألمان في الواقع من مستويي صانعي السيارات، مرسيدس-بنز Mercedes-Benz وبي إم ف BMW وفولكساغن VW بفروعها المختلفة، خصوصاً آودي Audi المعروفة بفخامتها، فنقلوا صورة محرك الديزل الى أعلى مستويات الموديلات الممكن شراؤها، أي إس كلاس S-Class والفئة السابعة 7-Series وآي A8 وغيرها، ومن مستوى صانعي الأنظمة الإلكترونية المتطورة، بوش Bosch وسيمنس Siemens.

وكما هي الحال أحياناً كثيرة، يعود قسم كبير من الفضل التطويري الى منتجي الأنظمة والقطع (المورّدين)، مثل بوش وسيمنس المعروفتين بإستثماراتهما المهمة في البحاث والتطوير. ويعود الى الشركتين الألمانيتين فضل كبير تحديداً في تطوير أنظمة التحكم الإلكتروني بوظائف المحرك وتوابعه، وببخاخات محركات الديزل الى حد يدفع اليوم الى إستغلال بعض إنجازات قطاع الديزل... لتحسين المحرك البنزيني ذاته!

فوراء زوال الرائحة الكريهة، وهبوط مستوى الضجيج كثيراً (ولو لم يبلغ محرك الديزل بعد مخملية المحرك البنزيني)، وزوال الدخان وغيرها من آفات ديزل الماضي، نقلات نوعية تم تحقيقها تقنياً بواسطة أجهزة التحكم الإلكترونية العصرية، من دون إغفال دور شركات النفط التي حسّنت الأمزجة لتخفيف الروائح وزيادة الفاعلية وخفض التلويث.

ولا تزال ورشة تطوير تقنيات البخ والتحكم الإلكتروني في عزها، مع عدد من المقومات التي بدأ إطلاقها حديثاً، أو الأخرى التي يعد الصانعون وموردو الأنظمة بإيصالها الى الأسواق خلال السنتين المقبلتين.

ومن أهم محاور تطوير محركات الديزل تحسين ظروف البخ قبل إشتعال المزيج بفعل الضغط (وليس بشرارة الشمعة كما في المحركات البنزينية)، وتحسين تقنيات التحكم الإلكتروني بتوقيت البخ وبكيفية تنفيذه. فالبخ المباشر للمازوت ليس جديداً في حد ذاته، بل هي دقة التوقيت وزيادة قدرات التحكم بالبخ (وبالشحن التوربيني) التي تساعد الديزل اليوم في تحقيق قفزاته النوعية في الأداء وفي خفض الإستهلاك معاً.

بذلك لم يعد محرك الديزل شقيقاً "فقيراً" للبنزيني، بل اصبح بعض التقنيات مؤهلاً للإنتقال من أجيال محركات الديزل الجديدة، الى محركات البنزين، عبر ما تسميه شركة سيمنس Siemens VDO الألمانية بالقاعدة الهندسية المشتركة modular structure, platform architecture، بما يعني توسيع إمكانات إستغلال قسم من أنظمة البخ والتحكم الإلكتروني، في عدد متزايد من عائلات المحركات المتقاربة السعات، بل حتى بين البنزينية منها والأخرى التوربو ديزل، ولو إختلف قسم آخر حكماً في عدد من المقاييس، مثل طريقة البخ أو قطر منفث البخاخ، أو ضغط الوقود قبل بخه (حتى نحو 1600 بار في محركات الديزل العصرية جداً، وحتى 200 بار في بعض المحركات البنزينية ذات البخ المباشر)، أو في البرمجة الإلكترونية لتوقيت البخ والإشعال في المحركات البنزينية، والبخ في محركات الديزل التي يصل عدد البخات في المتطور منها، الى خمس متعاقبة لكل شوط إشتعال/تمدد، أي الشوط الثالث ضمن أشواط: سحب الهواء والوقود - ضغط مزيجهما - الإشتعال والتمدد - تنفيس الغازات المحترقة.

قبل بخ المازوت بضغط كافٍ لتحويله الى رذاذ شديد النعومة وسهل الإشتعال، لا بد من ضغطه في منصة مشتركة common-rail تتفرع منها البخاخات. حتى التسعينات، وصل ضغط المازوت حتى 1000 بار، قبل تطوره مع عائلة تقنيات البخ المباشر مع منصة ضغط مشتركة قبل سنوات قليلة، حتى 1300 بار (حسب السرعة ومجال الدوران والضغط المطلوب من المحرك).

ويعود تطوير البخ المباشر للديزل في السيارات السياحية الى العام 1976 عندما بدأته شركة فيات أوتو Fiat Auto مع فرعها المتخصص ماريلي Marelli، قبل إطلاقه للمرة الأولى في فيات كروما في 1986. وفي 1987، بدأت الشركة الإيطالية تطوير تقنية منصة البخ المشتركة common-rail لمحركات الديزل في السيارات السياحية أيضاً، تحت تسمية يونيدجت Unijet، ثم باعت تلك التقنية الى مجموعة بوش الألمانية في 1993 لقاء ما قيمته 13.4 مليون يورو، لعجز الشركة الأيطالية عن الإستثمار لتصنيعها، فطورتها بوش مع فيات ومع مرسيدس-بنز، فأطلقت التقنية للمرة الأولى في ألفا روميو 156 في العام 1997، ثم بعدها مباشرة في مرسيدس-بنز سي كلاس فئة 220 سي دي آي.

لتشجيع إنتقال الديزل الى السوق الميركية، دخلت بوش في مشاريع مشتركة مع جنرال موتورز وفورد وديملركرايسلر، على أمل إقناع المستهلك الأميركي بمدى تطور تكنولوجيا الديزل وإنتزاع حتى عشرين في المئة (خلال السنوات العشر المقبلة) من مبيعات السيارات الجديدة في السوق الأميركية التي بيعت فيها في العام الماضي 16.9 مليون وحدة (سيارات سياحية وشاحنات خفيفة معاً)، مقارنة بإنتزاع الديزل 47 في المئة من مبيعات السيارات السياحية في أوروبا الغربية حيث بيعت في العام الماضي 14.5 مليون وحدة (15.4 مليون مع أعضاء السوق الأوروبية الجدد).

ومع تقنيات البخ المباشر الحالية (في المحركات العصرية طبعاً، وليس في أي محرك ديزل موجود في السوق)، إرتفع أقصى ضغط المازوت في السيارات السياحية الى 1600 أو 1650 بار، مع توقع بلوغها 1800 بار في العام 2006، حسب شركتي سيمنس وبوش المعروفتين بريادتها، لا في تقنيات الأنظمة الإلكترونية المختلفة ووسائل إدارة أنظمة المحركات وحدها، بل ايضاً في وسائل التحكم بسلوك السيارة ومساعدة السائق على تجنب وقوع الحوادث.

وتشير بوش الى أبحاث أخرى تجريها لمد خطَّي ضغط لوقود الديزل، ليصل ضغط الخط الأول الى 1350 بار (وهو مشترك)، لكن مع إرتفاع الضغط في المواسير الممتدة من الخط المشترك  common rail الى كل من البخاخات،الى 2200 بار هذه المرة. بذلك الضغط، يمكن تصغير حجم الثقوب (حتى عشرة ثقوب في المحركات الجديدة) أكثر وأكثر لتنعيم الرذاذ وتحسين نسب الإحتراق ونعومته.

ونظراً الى أهمية تصغير حجم رذاذ الوقود المبخوخ لتسهيل إشتعال أكبر مقدار منه، وبأفضل درجات النعومة الممكنة، أصبحت بخاخات المازوت تبخ حتى خمس بخات متعاقبة لكل شوط إشعال، عوضاً عن بخة واحدة في الماضي، وحتى ثلاث بخات في تقنيات السنوات القليلة الماضية.

لكن البخات المتعاقبة قد لا تعود ضرورية مع رابع أجيال البخ المباشر من منصة مشتركة (إبتداء من 2007)، حسب توقعات بوش التي تختبر رؤوس بخاخات بممرين مختلفين (راجع الصورة) للوقود، بحيث يتولى خط أول إيصال الوقود الى مجموعة ثقوب لبخه في مجالات الدوران المتدنية الى المتوسطة مثلاً، في حين يتدخل الثاني مع إرتفاع الضغط على المحرك فيفتح ممراً إضافياً لتمرير المازوت الى مجموعة ثقوب ثانية تلبي تزايد الحاجة الى الوقود.

وللمقارنة مع الديزل، يصل ضغط البنزين في المحركات البنزينية ذات البخ غير المباشر للوقود، الى ما بين 3 و5 بار (يبخ الوقود الى ممر مشترك مع الهواء المسحوب فيمتزجان قبل عبور الصمام الى غرف الإشتعال)، أو حتى 200 بار في محركات البخ المباشر للبنزين (يدخل الهواء وحده عبر الصمام، بينما يبخ الوقود مباشرة في غرفة الإشتعال)، نظراً الى خفة البنزين وسهولة تحويله الى رذاذ، مع تمتعه ايضاً بشمعة الإشعال في كل أسطوانة (أو شمعتين في بعض المحركات)، خلافاً للمازوت الأثقل منه والذي يشتعل بفعل الضغط.

لتسهيل تبديد البنزين في رذاذ شديد النعومة، تتمتع البخاخات العصرية بثقوب بخ ضيقة جداً ويراوح قطرها بين 0.1 و0.5 ملم في عائلة بخاخات سيمنس ديكا Siemens DEKA VII مثلاً، مع بخ أحادي بزاوية بخ تتدرج من 10 الى 30 درجة، أو من بخ مزدوج بزاوية 15 الى 30 درجة، أو بخيارات إضفية تزيد زاوية إنحراف الرذاذ ما بين 5 و25 درجة.

لكن مثلما سمحت تقنية بخاخات الديزل الحديثة ذات الإبرة المتحركة، بدفع قطعة سيراميك كهربائية التحريك piezo ceramic element  لدفع الإبرة وبخ الوقود (في مهلة 0.0002 ثانية)، بسرعة تفوق سرعة إستجابة الملفات اللولبية solenoid (الأخيرة اثقل أيضاَ من عنصر السيراميك المتحرك) بنسبة أربعة الى ستة أضعاف (أطلقتها سيمنس خريف العام 2000)، ستنتقل هذه التقنية أيضاً الى محركات البنزين ذات البخ المباشر إبتداء من العام 2006، تحت التسمية المعروفة حتى الآن بي دي آي PDI, Piezo Direct Injection. وبفضل زيادة دقة توقيت البخ، يمكن تحكم بخاخات بي دي آي بدقة توجيه البخ، في إتجاه رأس شمعة الإشعال مباشرة، حتى ضغط 200 بار.

وطبعاً، تتوقع زيادة خيارات التحكم الإلكتروني بتوقيت البخ في عدد من الدفعات الناعمة، قبل الإشتعال وبعد بدايته، حسب سرعة دوران المحرك والضغط المطلوب منه، لمنح بعض الوقت (ولو لأجزاء قليلة من الثانية الواحدة) لتحسين إختلاط رذاذ الوقود (بنزين أو ديزل) مع الهواء، وتنعيم الأداء مع تخفيف الإستهلاك وخصوصاً نسب التلويث، للتكيّف مع القوانين المتزايدة الصرامة في هذا المجال.

لذلك يجدر عدم "دفن" المحرك الداخلي الإحتراق سريعاً. فقبل رواج تقنيات خلايا الوقود خلال مهلة عقدين الى ثلاثة عقود من الزمن، قد تأتي المحركات الداخلية الإحتراق، خصوصاً البنزين والديزل (يمكن إستغلالها مع الهيدروجين وغيره، لكن البنزين والديزل لا يزالان الأكثر توافراً والأسهل توزيعاً مع الشبكات الحالية)، بمفاجآت كثيرة، إما وحدها، أو في الصيغ الهجينة مع محرك كهربائي داعم في بعض الظروف، أو إثنين أو أكثر.