Rudolf Diesel

Ήταν μία σημαντική παρατήρηση, όπως αργότερα κατέγραψε στο βιβλίο του, «Η εξέλιξη του πετρελαιοκινητήρα», που οδήγησε σε μία αποφασιστική αλλαγή νοοτροπίας.



Αμέσως μετά, το καύσιμο αναγκαζόταν να εισέλθει στον κύλινδρο από τον αέρα. Το Φεβρουάριο του 1894, συνέχισε τις δοκιμές και την εξέλιξη κινητήρα στο εργοστάσιο Maschinenfabrik Augsburg (μετέπειτα MAN).



Προχώρησε, ψεκάζοντας τον αέρα στο θάλαμο καύσης μέσω αντλιών. Έλαβε οικονομική υποστήριξη από το Krupp, το εργοστάσιο κινητήρων αερίου της Deutz και μία εταιρία μηχανολογίας των αδερφών Sulzer στο Winterthur, της Ελβετίας. Το Δεκέμβριο του 1896, ο πρώτος κινητήρας ήταν έτοιμος για δοκιμές και όταν έλαβε τη σφραγίδα έγκρισης στις 17 Φεβρουαρίου, 1897, ο Καθηγητής του Πανεπιστημίου του Μονάχου, Moritz Schröter, μέτρησε ότι η θερμοδυναμική του απόδοση ήταν 26,2%.




Σε τι αποσκοπούσε η εφεύρεση του Diesel

Η ιδιαιτερότητα της εξέλιξής του ήταν η απόδοση, κάτι που τόνισε και ο ίδιος ο Diesel, «Κινητήρες με αυτανάφλεξη υπήρχαν και στο παρελθόν. Ποτέ δεν ισχυρίστηκα ότι ανακάλυψα την αυτανάφλεξη στις πατέντες μου, ούτε είχα αναφέρει ότι ήταν ένας επιθυμητός στόχος στα γραπτά μου. Αναζητούσα μία διαδικασία με μέγιστη αξιοποίηση θερμότητας και τη σχεδίασα με τέτοιο τρόπο ώστε η αυτανάφλεξη αυτόματα ήταν ένα κομμάτι τη. Σκοπός της διαδικασίας είναι να επιτύχει την υψηλότερη δυνατή αξιοποίηση καυσίμου. Αυτό απαιτεί πολύ συμπιεσμένο αέρα».




Πολυετείς διαμάχες για τις πατέντες και η προβληματική περίοδος εξέλιξης

Αρχικά, το θέμα ευδοκίμησε. Ο Diesel, ο οποίος ήθελε να γίνει μηχανικός από τότε που ήταν 14 ετών, σπούδασε στο Πολυτεχνείο του Μονάχου και είχε τα καλύτερα αποτελέσματα εξετάσεων στην ιστορία της Σχολής.



Τιμήθηκε με ενθουσιασμό το 1897 στο ετήσιο συνέδριο του Συνδέσμου Γερμανών Μηχανικών στο Kassel. Πολλοί άνθρωποι από τη Γερμανία και το εξωτερικό έσπευσαν στο Augsburg για να θαυμάσουν τον κινητήρα του Diesel. Χορηγούσε άδειες για την παραγωγή του, μεταξύ των άλλων χωρών, στη Ρωσία και την Αμερική. Το 1898 ίδρυσε τις εταιρίες “Dieselmotorenfabrik Augsburg” και “Allgemeine Gesellschaft für Dieselmotoren” και τις εισήγαγε στο χρηματιστήριο.



Ωστόσο, δεν πέρασε πολύς καιρός και δημιουργήθηκαν διαμάχες με τις πατέντες, μερικές από τις οποίες διήρκησαν πολλά χρόνια. Στις 28 Φεβρουαρίου του 1892, ο Rudolf Diesel κατοχύρωσε πατέντα που αφορούσε μία «λειτουργική μέθοδο και σχεδίαση για κινητήρες καύσης». Ακόμα, σύμφωνα με τους κριτικούς, αυτή η πατέντα είχε να κάνει περισσότερο με το θερμοδυναμικό κύκλο του Nicolas Carnot παρά με τον κινητήρα που σχεδίασε αργότερα.




Οι ελαττωματικοί κινητήρες

Επίσης, υπήρχαν προβλήματα ποιότητας στους κινητήρες που έφευγαν από το εργοστάσιο του Diesel. Οι κινητήρες δεν λειτουργούσαν κανονικά και επιστρέφονταν. Η κύρια αιτία των προβλημάτων ήταν οι αντλίες αέρα ενός σταδίου και το γεγονός ότι το μπεκ βούλωνε πολύ γρήγορα. Ο Diesel είχε ανασχεδιάσει τους κινητήρες και σύντομα άρχισε να αμφισβητείται η αξιοπιστία των πετρελαιοκινητήρων MAN.



Στις 27 Μαΐου του 1900, η MAN έγραφε σε μία επιστολή στην εφημερίδα Frankfurter Zeitung ότι η εταιρία δεν είχε εναλλακτική λύση παρά να «απομακρυνθεί από την καταστροφική αποτυχία της Diesel motoren-fabrik». Η αξία των μετοχών στα εργοστάσια κινητήρων του Diesel κατρακύλησε. Η εταιρία τελικά προχώρησε σε εκκαθάριση το 1906 και αποχώρησε από το χρηματιστηριακό ταμπλό το 1911. Οι ευτυχισμένες ημέρες των εφευρέσεων είχαν τελειώσει για τον Rudolf Diesel.




Το μυστηριώδες τέλος του Rudolf

Ο Diesel υπέφερε από αρκετούς νευρικούς κλονισμούς, από τους οποίους ουδέποτε συνήρθε εντελώς. Στις 29 Σεπτεμβρίου, 1913, επιβιβάστηκε σε ένα ατμόπλοιο στην Αμβέρσα με προορισμό το Λονδίνο για να παρακολουθήσει ένα συνέδριο. Ο Diesel δεν έφτασε ποτέ, αφού εξαφανίστηκε από την καμπίνα, χωρίς να αφήσει πίσω του ίχνη. Όλες οι ενδείξεις οδηγούσαν στην αυτοκτονία.




Προθάλαμος, αντλία ψεκασμού και υπερσυμπιεστής

Η ιδέα του Rudolf Diesel ήταν πραγματικά ευφυής – αλλά χωρίς άλλες πρωτοποριακές εφευρέσεις, ο πετρελαιοκινητήρας δεν θα είχε αποτελέσει κάτι επαναστατικό. Πρώτα από όλα, ένας μηχανικός με το όνομα Prosper L’Orange (1876, +1939), ο οποίος εργαζόταν από το 1908 για την Benz & Cie., έκανε τους συμπιεστές για ψεκασμό αέρα στους κινητήρες περιττούς.



Γερμανός, Γαλλικής καταγωγής, δημιούργησε την αρχή του προ-θαλάμου, η οποία είχε να κάνει με την τοποθέτηση ενός πρόσθετου θαλάμου μεταξύ της αντλίας ψεκασμού και του θαλάμου καύσης. Μέρος του καυσίμου καίγεται εκεί και η πίεση που παράγεται αναμιγνύει το καύσιμο στον πραγματικό θάλαμο καύσης. Με την εφεύρεση αυτή μπόρεσαν να κατασκευαστούν πιο συμπαγείς πετρελαιοκινητήρες και κατοχυρώθηκε μία πατέντα για την αρχή αυτή, στις 14 Μαρτίου του 1919. Ο πετρελαιοκινητήρας του Benz έκανε το ντεμπούτο του σε ένα μηχανοκίνητο άροτρο (1922), και το 1924 γιόρτασε την πρεμιέρα του σε ένα φορτηγό της Mercedes στο Σαλόνι Επαγγελματικού Αυτοκινήτου IAA, στο Βερολίνο.




Το επόμενο βήμα

Μία ακόμα βασική τεχνολογία ήταν η ‘σε σειρά’ αντλία ψεκασμού καυσίμου που δημιούργησε η Bosch (1927), η οποία εξομάλυνε το δρόμο για μικρούς, πιο υψηλόστροφους πετρελαιοκινητήρες, με χρήση σε επαγγελματικά οχήματα και αργότερα σε επιβατικά αυτοκίνητα. Η αντλία επέτρεψε τη ρύθμιση του χρονισμού ψεκασμού και της ποσότητας του ψεκαζόμενου καυσίμου καθώς και την παραγωγή της απαραίτητης πίεσης.



Στη συνέχεια, ο υπερσυμπιεστής έπαιξε σημαντικό ρόλο στη συνέχιση της επιτυχίας του πετρελαιοκινητήρα. Ο Ελβετός μηχανικός Alfred Büchi είχε καταχωρήσει πατέντα γι’ αυτή την Αρχή το 1905, αλλά χρειάστηκαν πάνω από 70 χρόνια για να φτάσει το πρώτο μοντέλο turbodiesel στην αγορά, με τη μορφή της Mercedes 300 SD. Χάρη στην υπερσυμπίεση, ο πετρελαιοκινητήρας κατάφερε, παρά τις χαμηλές μέγιστες στροφές του, να μετατραπεί από νωθρό, σε δυναμικό κινητήρα. Επειδή οι πετρελαιοκινητήρες, αντίθετα με τις μονάδες βενζίνης δεν έχουν πεταλούδα γκαζιού, υπάρχει επαρκής όγκος καυσαερίων για τη δημιουργία πίεσης υπερπλήρωσης ακόμα και στις χαμηλές στροφές.



Ο άμεσος ψεκασμός, στον οποίο το καύσιμο ψεκάζεται απευθείας στο θάλαμο καύσης, και όχι πρώτα στον προ-θάλαμο, τελικά βοήθησε τον πετρελαιοκινητήρα να επιτύχει ακόμα χαμηλότερη κατανάλωση, λόγω της ανώτερης θερμοδυναμικής απόδοσής του.



Τέλος, ο ηλεκτρονικός έλεγχος και η τεχνολογία common-rail ολοκλήρωσε την εικόνα, διασφαλίζοντας την ομαλή λειτουργία του πετρελαιοκινητήρα και προετοιμάζοντας το δρόμο για την επιτυχία του και στα αυτοκίνητα.




Τα νέα Diesel μοντέλα της Chevrolet Europe

Έτος	Ορόσημο
1893	Rudolf Diesel πατεντάρει τον πετρελαιοκινητήρα του
1905	Υπερσυμπιεστής καυσαερίων: Alfred Büchi, ένας μηχανικός από το Winterthur της Ελβετίας, πατεντάρει τη «Χρήση υπολειπόμενης ενέργειας καυσαερίων»
1912	Η εταιρία σιδηροδρόμων Prussian-Hessian εγκαινιάζει τη λειτουργία της πρώτης ντιζελάμαξας
1919	Ο Prosper L’Orange πατεντάρει την Αρχή του Προ-Θαλάμου
1924	Τα πρώτα φορτηγά diesel (από τις Mercedes και MAN) κάνουν το ντεμπούτο τους στο Σαλόνι Επαγγελματικού Αυτοκινήτου IAA
1927	Η Bosch ξεκινά την κατασκευή σε γραμμή παραγωγής των αντλιών ψεκασμού diesel
1928	Ένας πετρελαιοκινητήρας χρησιμοποιείται για πρώτη φορά σε αυτοκίνητο, ένα μοντέλο προ-παραγωγής του Peugeot 402
1936	Η Mercedes-Benz παρουσιάζει το πρώτο της αυτοκίνητο παραγωγής σε γραμμή συναρμολόγησης, το 260 D
1968	Ο μικρότερος πετρελαιοκινητήρας της εποχής με κυβισμό 1,3 λίτρων κάνει το ντεμπούτο του στο Peugeot 204
1972	Την 1η Ιουνίου, ένα τροποποιημένο Opel GT με turbodiesel 2,1-λίτρων και 95 hp σημειώνει αρκετά παγκόσμια ρεκόρ για τους πετρελαιοκινητήρες και αγγίζει την τελική ταχύτητα των 197,5 km/h
1972	Το πρώτο πετρελαιοκίνητο όχημα της GM: Opel Rekord 2,1 D
1976	Με το Golf Diesel, κατακτά την κατηγορία των συμπαγών μοντέλων
1977	Η Mercedes 300 SD, που διατίθεται μόνο σαν μοντέλο εξαγωγής, είναι το πρώτο αυτοκίνητο turbodiesel παραγωγής σε γραμμή συναρμολόγησης
1987	Η μελέτη Fiat Croma TDid εφοδιάζεται με την πρώτη μονάδα diesel άμεσου ψεκασμού
1996	Η GM παρουσιάζει τον πρώτο turbodiesel στον κόσμο με άμεσο ψεκασμό και τετραβάλβιδη τεχνολογία (Opel Vectra B)
1997	Οι Alfa Romeo και Mercedes-Benz παρουσιάζουν κινητήρες common-rail
1998	Η πρώτη νίκη diesel στον 24ωρο αγώνα στη Γερμανική, αγωνιστική πίστα του Nürburgring (BMW 320d)
2000	Το Peugeot 607 είναι το πρώτο αυτοκίνητο που έχει στάνταρ φίλτρο σωματιδίων πετρελαίου
2002	Το Opel Astra 1,7 CDTI είναι το πρώτο όχημα diesel που πληροί τις προδιαγραφές εκπομπών ρύπων Euro 4
2006	Ο πρώτος diesel της Chevrolet Europe κάνει το ντεμπούτο του στο Captiva
2006	Η πρώτη νίκη ενός σπορ αυτοκινήτου diesel στον 24ωρο αγώνα LeMans (Audi R10 TDI)
2006	Το πρωτότυπο αυτοκίνητο τουρισμού Chevrolet WTCC Ultra κάνει το ντεμπούτο του στο Παρίσι
2007	Τα μισά από τα μοντέλα Chevrolet διατίθενται με πετρελαιοκινητήρα
2009	Ο πρώτος πετρελαιοκινητήρας με σύστημα καύσης κλειστού βρόγχου αρχίζει να παράγεται στη GM