Rudolf Diesel: jak vznikl naftový motor
Rudolf Diesel patentoval princip vznětového motoru v únoru 1892 a patent byl vyhlášen 23. února 1893, ale první motor, který pracoval s dobrou účinností, vznikl až na přelomu let 1896 a 1897 v Augsburgu. Při zkouškách v únoru 1897 proměnil na užitečnou práci 26,2 procenta tepla z paliva, zatímco tehdejší parní stroje využily asi deset procent. Do osobního auta se vznětový motor dostal až v roce 1936.
Ve zkratce
- Diesel se narodil v Paříži v roce 1858 a motor vyvíjel v Augsburgu.
- Patent DRP 67207 byl přihlášen 28. února 1892 a vyhlášen 23. února 1893.
- Palivo se vznítí horkem stlačeného vzduchu, ne jiskrou.
- Motor z let 1896 a 1897 měl při přejímacích zkouškách účinnost 26,2 procenta a dnes stojí v Deutsches Museum.
- Na výstavě v Paříži 1900 běžel Dieselův motor na arašídový olej, ale nebyl na něj stavěn.
- První sériový osobní vůz s dieselem, Mercedes-Benz 260 D, byl představen v únoru 1936.
- Diesel zmizel z lodi 29. září 1913. Doložené je zmizení a nález těla, vražda je nedoložená teorie.
Co Diesel vymyslel: vznícení stlačením
Zážehový motor zapaluje směs jiskrou. Diesel zvolil jinou cestu. Motor nasaje jen čistý vzduch, stlačí ho tak, že se zahřeje nad teplotu vznícení paliva, a teprve potom do něj palivo vstříkne. Palivo se samo vznítí horkem a svíčka není potřeba. Přesně takto formuluje hlavní nárok i původní patent z roku 1892.
Důvod, proč se stlačuje jen vzduch, je praktický. Kdyby se stlačovala hořlavá směs, vznítila by se při vysokém stlačení předčasně. Podle patentu se palivo přidává postupně, zatímco se plyn rozpíná, takže při hoření tlak ani teplota prudce nestoupnou. Vysoké stlačení je jedním z důvodů, proč je vznětový motor úspornější než zážehový.
Patent z roku 1892 nebyl hotový motor
Patent chránil pracovní postup a způsob provedení, ne konkrétní stroj. Diesel k němu v roce 1893 vydal spis o racionálním tepelném motoru, který měl nahradit parní stroj, ale od teorie k fungujícímu válci vedla dlouhá cesta. Deutsches Museum připomíná dva zkušební stroje z let 1892 až 1893 a 1894. To je rozdíl, který se u vynálezu stěrače i u dalších vynálezů opakuje: patent je jedna věc, první použitelný kus druhá.
Augsburg: od patentu k prvnímu motoru
Diesel potřeboval dílnu, peníze a mechaniky. Našel je v Maschinenfabrik Augsburg, pozdějším MAN. Její ředitel Heinrich von Buz poskytl kapitál, dílny i lidi a na financování se podílela firma Krupp. Smlouva konsorcia byla uzavřena 25. dubna 1893. První zkušební motor se rozběhl 10. srpna 1893, ale ještě neuspokojoval, další práce trvaly čtyři roky.
| Datum | Událost |
|---|---|
| 28. února 1892 | Diesel přihlašuje patent DRP 67207 |
| 23. února 1893 | patent je vyhlášen |
| 25. dubna 1893 | smlouva konsorcia s Maschinenfabrik Augsburg a firmou Krupp |
| 10. srpna 1893 | první zkušební motor v Augsburgu, ještě nevyhovuje |
| 1896 až 1897 | dokončení motoru, který se stal prototypem |
| únor 1897 | přejímací zkoušky s účinností 26,2 procenta |
Motor z roku 1897 a jeho čísla
Motor, který dnes stojí v Deutsches Museum jako prototyp, byl podle muzea dokončen v roce 1896 a přejímací zkoušky v únoru 1897 ukázaly účinnost 26,2 procenta. Brzy nato stejný motor dosáhl 27 procent. Běžel nejdřív na lampový petrolej a záhy i na surový olej, který se v té době těžil ve stále větším množství.
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| uspořádání | jeden válec, čtyřtakt, vodní chlazení |
| vrtání a zdvih | 250 mm a 400 mm |
| zdvihový objem | 19,6 litru |
| výkon | 14,7 kW, tedy 20 PS, při 172 otáčkách za minutu |
| spotřeba paliva | 238 g na PS a hodinu |
| účinnost při zkoušce | 26,2 procenta, později 27 procent |
Proč byl tak velký a pomalý
Palivo do válce vháněl stlačený vzduch, k čemuž motor potřeboval kompresor. To z něj dělalo těžký, pomaloběžný stroj vhodný spíš pro továrny než pro auto. Kompresor přitom špatně zvládal měnící se otáčky, které provoz vozidla přináší. Problém vyřešilo až vstřikování bez kompresoru, ať už přímé, jak ho zvolil MAN, nebo do předkomory, jak ho zvolil Benz.
Arašídový olej v Paříži 1900
Na světové výstavě v Paříži v roce 1900 běžel malý Dieselův motor francouzské firmy Otto na arašídový olej. Podle Dieselova vlastního pozdějšího líčení z roku 1912 byl stroj postaven pro minerální olej a na rostlinný běžel bez úprav. Šlo o ukázku, ne o motor navržený na arašídy. Tvrzení, že byl stavěn přímo na arašídy, pochází z pozdější biografie, která svůj zdroj neuvádí.
Proč zrovna arašídy
Podle Dieselova líčení nápad vzešel od francouzské vlády, kterou zajímalo pěstování arašídů v afrických koloniích. Historici, kteří zkoumali ohlas pařížských výstav, ho také spojují s využitím v koloniích, ne ve Francii. Diesel v roce 1912 dodal, že rostlinné oleje se mohou stát stejně důležitými jako ropa.
Proč se diesel dostal do aut až v roce 1936
Překážkou byla velikost motoru, vzduchový kompresor a vstřikování. Základní patenty vypršely v letech 1907 a 1908 a teprve potom mohli motor rozvíjet i jiní konstruktéři.
Předkomora Prospera L’Orange
Klíčový krok udělal Prosper L’Orange. V roce 1909, v době práce pro firmu Benz & Cie, přihlásil patent na předkomoru a trysku pro motor bez kompresoru. Podle Neue Deutsche Biographie byl jeho postup rozhodujícím krokem k rychloběžnému motoru pro vozidla. Předkomora se u vozidlových dieselů držela po desetiletí.
Nákladní auta dřív než osobní
Jako první se diesel prosadil v nákladních vozech. V září 1923 představil Benz & Cie nákladní vůz 5K3 s předkomorovým dieselem, v prosinci 1924 ukázaly na berlínské výstavě Daimler, MAN a Benz každý jiné řešení. Osobní vůz s dieselem přišel podle odborného časopisu Eurotransport o víc než deset let později.
Mercedes-Benz 260 D
Daimler-Benz zkoušel nejprve šestiválec, který ale pro osobní vůz příliš vibroval, a proto vznikl čtyřválec OM 138. Mercedes-Benz 260 D byl na berlínské výstavě v únoru 1936 představen jako první sériový osobní automobil s dieselem. Čtyřválec o objemu 2545 cm3 měl výkon 45 PS, předkomoru, ventily v hlavě a vstřikovací čerpadlo Bosch.
Dnešní naftové motory nesou i řadu přídavných zařízení. O tom, proč se filtr pevných částic ucpává a k čemu slouží AdBlue, píšeme jinde.
Zmizení z lodi Dresden v roce 1913
Doložené je, že Diesel v noci z 29. na 30. září 1913 zmizel z lodi na cestě z Antverp do Harwiche. Několik dní nato bylo na moři nalezeno tělo. Úředně šlo o sebevraždu. Syn Eugen Diesel v otcově životopise pro Neue Deutsche Biographie píše, že o skoku přes palubu nepochybuje, a zmiňuje nervové zhroucení a finanční ztráty.
Vražda je naopak jen teorie. Část lidí tomu věří dodnes, ale použité prameny ji nedokládají a úřady případ posoudily jako sebevraždu.
| Tvrzení | Stav |
|---|---|
| zmizel v noci z 29. na 30. září 1913 na cestě z Antverp do Harwiche | doloženo |
| loď se jmenovala Dresden | doloženo |
| tělo bylo nalezeno na moři o několik dní později | doloženo |
| úředně šlo o sebevraždu | doloženo |
| byl zavražděn kvůli svému motoru | nedoloženo, teorie |
Šest tvrzení o Dieselovi, která neplatí
- Že první motor běžel na naftu. Běžel na lampový petrolej a záhy na surový olej.
- Že patent z roku 1892 je dnešní motor. Patent chránil pracovní postup, hotový motor vznikl až o čtyři roky později.
- Že Diesel stavěl motor na arašídový olej. Stroj z Paříže 1900 byl postaven pro minerální olej a na rostlinný běžel bez úprav.
- Že se vznětový motor od začátku hodil do auta. První motory byly velké, pomalé a s kompresorem, osobní vůz přišel až v roce 1936.
- Že Mercedes 260 D byl první diesel na silnici. Dieselem poháněné nákladní vozy přišly o dvanáct let dřív, v letech 1923 až 1924. Mercedes 260 D byl první sériový osobní vůz.
- Že Dieselova smrt je vyřešená vražda. Doložené je zmizení z lodi a nález těla, vražda je jen domněnka. Podobně jako u vynálezu pneumatiky se legendy mísí s fakty.
Časté otázky
Kdo vynalezl vznětový motor?
Rudolf Diesel, který se narodil 18. března 1858 v Paříži. Princip si nechal patentovat v roce 1892, ale první motor s dobrým výsledkem vznikl až v Maschinenfabrik Augsburg na přelomu let 1896 a 1897.
Kdy Diesel dostal patent na svůj motor?
Patent číslo 67207 přihlásil Diesel 28. února 1892 a patent byl vyhlášen 23. února 1893. Chránil pracovní postup, hotový motor vznikl až o čtyři roky později.
Jak funguje vznícení stlačením?
Motor nasaje čistý vzduch a píst ho stlačí tak, že se zahřeje nad teplotu vznícení paliva. Teprve potom se do něj vstříkne palivo, které se samo vznítí, bez zapalovací svíčky.
Jezdil Dieselův motor na arašídový olej?
Jednou ano. Na světové výstavě v Paříži v roce 1900 běžel malý motor francouzské firmy Otto na arašídový olej. Podle Dieselova pozdějšího líčení byl ale postaven pro minerální olej a na rostlinný běžel bez úprav.
Proč se dieselový motor dostal do aut až v roce 1936?
První motory byly velké a pomalé, protože palivo vháněl stlačený vzduch z kompresoru. Rychloběžný motor umožnila až předkomora Prospera L’Orange z roku 1909. Nákladní vozy s dieselem přišly v letech 1923 a 1924, osobní vůz teprve v roce 1936.
Který byl první sériový osobní automobil s dieselem?
Mercedes-Benz 260 D, který Daimler-Benz představil na berlínské výstavě v únoru 1936. Poháněl ho čtyřválec OM 138 o výkonu 45 PS.
Co se stalo s Rudolfem Dieselem v roce 1913?
V noci z 29. na 30. září 1913 zmizel z lodi Dresden na cestě z Antverp do Harwiche. Několik dní nato bylo na moři nalezeno jeho tělo. Úředně šlo o sebevraždu, tvrzení o vraždě zůstává nedoložené.
Co znamená zkratka OM u motorů Mercedes-Benz?
OM je zkratka německého Oelmotor, tedy olejový motor, a označuje vznětové motory značky Mercedes-Benz. Takto se jmenoval i čtyřválec OM 138 z modelu 260 D.
