DZIEDZICTWO INŻYNIERII: KLE-KLE-KLE KLE-KLE-KLE

 

Znacie bajkę o warkoczach? Jedzie traktor i warkocze.

Badumm, tss…

Tak po prawdzie, to silniki Diesla nie warkoczą, a raczej klekoczą. Zwłaszcza te starsze, gdzie cała dawka paliwa wtryskiwana jest do cylindra na raz, a jej gwałtowne spalanie powoduje potężny wzrost ciśnienia. Ów wzrost ludzkie ucho odbiera właśnie jako metaliczne stukanie, czy też klekotanie (inaczej niż w silniku benzynowym, gdzie ciśnienie przyrasta stopniowo, a większość hałasu pochodzi z układu wydechowego). Ten charakterystyczny odgłos nieodłącznie wiąże się nie tylko z traktorami, ale z wszelkimi pojazdami użytkowymi, a w pewnych epokach i krajach – również z niektórymi osobowymi.

***

Wynalazek Rudolfa Diesla nie przyniósł swemu twórcy trwałego sukcesu. Zawierzywszy swojemu agentowi konstruktor oddał prawa patentowe spółce, której sam nie kontrolował, co skończyło się osobistym bankructwem, depresją i – według wszelkiego prawdopodobieństwa – samobójczą śmiercią. Jeśli jednak chodzi o wpływ na świat, silnik z zapłonem samoczynnym przerósł wszelkie oczekiwania: zgodnie z przewidywaniami wynalazcy został najefektywniejszym i najbardziej uniwersalnym silnikiem cieplnym, dzięki czemu znalazł zastosowanie w niemal wszystkich dziedzinach techniki przemysłowej i konsumenckiej. Teoretyczne wyliczenia w pełni się potwierdziły, tyle że rozwiązanie pewnych kluczowych problemów zajęło dość długo, z czego wynikły początkowe rozczarowania.

Ideą silnika Diesla było znaczne podniesienie ciśnienia sprężania, co zrazu sprawiło duże trudności (XIX-wieczne materiały i technologie słabo radziły sobie z takimi warunkami). A jeśli w cylindrze panuje wysokie ciśnienie, wtryśnięcie tam paliwa wymaga ciśnienia jeszcze wyższego. Rudolf Diesel użył kompresora sprężającego powietrze z zawieszonymi w nim kropelkami paliwa (stanowiącymi około 3% objętości) i dyszą z iglicowym zaworkiem, otwierającym się przy ciśnieniu 50-70 barów. Taki system dawał się zrealizować w XIX stuleciu, jednak uniemożliwiał przekroczenie około 360 obrotów na minutę, nie pozwalał też na dynamiczne zmiany obciążenia i pochłaniał dużą część generowanej mocy. W rezultacie silnik wytwarzał maksymalnie 1-2 KM z litra pojemności, i choć jednostkowe zużycie paliwa faktycznie biło na głowę silniki benzynowe i parowe, to gabaryty i masa urządzenia zmuszały do zastosowań stacjonarnych, względnie okrętowych. Zaletą takiego prymitywnego zasilania była natomiast względna jednorodność uzyskiwanej mieszanki oraz możliwość uruchamiania silnika za pomocą sprężonego powietrza zgromadzonego w osobnym rezerwuarze – bo elektrycznych rozruszników jeszcze nie znano, a ręczna korba nie nadawała się do wysokoprężnych silników większych niż kilkukonne.

Pierwszy system wtryskiwania paliwa bez użycia kompresora powstał w 1908r. (choć kolejnych ponad dziesięć lat zajęło jego dopracowanie). Wymyślił go urodzony w Bejrucie Francuz, Prosper L’Orange, który pracował kolejno w firmach Deutz i Benz.

Prosper L’Orange (1876-1939)

Foto: public domain

System składał się z trzech elementów: tłoczkowej pompy podającej paliwo pod ciśnieniem wystarczającym do samoistnego rozpylenia, wtryskiwacza z zaworkiem iglicowym oraz wstępnej komory spalania: przestrzeni połączonej z cylindrem wąskimi kanalikami i ukształtowanej tak, by zawirować sprężane powietrze w celu lepszego rozpylenia paliwa (wtrysk następował w kierunku przeciwnym do ruchu powietrza, czasem jeszcze dodawano metalowe pręciki i kulki, o które “rozbijał” się strumień paliwa i które po rozgrzaniu ułatwiały zapłon). Paliwo zapalało się w komorze wstępnej, a przyrastające gwałtownie ciśnienie tworzyło falę uderzeniową powracającą do głównej komory spalania.

Komora wstępna miała 20-40% objętości głównej komory spalania. Stopień sprężania wczesnych diesli wynosił około 20:1, ciśnienie sprężania –  45-55 barów, temperatura tuż przed zapłonem sięgała 500-600ºC. W celu ułatwienia zimnego rozruchu w komorze wstępnej montowano elektryczne świece żarowe.

Foto: materiał prasowy Robert Bosch GmbH

Komora wstępna na wiele lat zdominowała konstrukcję silników Diesla, zwłaszcza lekkich. Obniżała wymagane ciśnienie wtrysku do ledwie kilkudziesięciu barów (co upraszczało konstrukcję i wydłużało trwałość układu zasilania), obniżała tzw. średnie ciśnienie użyteczne (czyli średnie ciśnienie panujące w cylindrze – co pozwalało zbudować lżejszy silnik), ułatwiała zapłon, przyspieszała proces spalania (co podniosło obroty silnika nawet powyżej 4.000/min), poprawiała kulturę pracy i zmniejszała hałas (przez łagodniejszy przyrost ciśnienia), wreszcie pozwalała użyć gorszego paliwa. Wadami były oczywiście straty energii (przez rozpraszanie ciepła i konieczność przepompowania gazów przez wąskie kanały) oraz utrudniony rozruch, zwłaszcza w niskich temperaturach (temu przeciwdziałały świece żarowe). Słabe osiągi starszych osobowych diesli i zimowe kłopoty z odpalaniem wynikały właśnie z charakterystyki wtrysku pośredniego, do komory wstępnej.

Z początkiem lat 20-tych firma Bosch, obawiająca się spadku dochodów z produkcji układów zapłonowych, włączyła się w prace nad systemami wtrysku paliwa dla silników Diesla (czytaj: podkupiła konstruktora firmy MAN, Fritza Langa). W 1926r. uruchomiła produkcję gotowych układów i szybko została ich największym dostawcą.

Szeregowe pompy wtryskowe, zwane też sekcyjnymi, miały osobne tłoczki dla każdego cylindra, poruszane krzywkowym wałkiem. Ponieważ skok tłoczka nie dawał się zmieniać, dozowanie paliwa odbywało się przez jego obrót – frezowana powierzchnia w odpowiednim momencie zasłaniała przewód paliwowy. Prosta budowa i niskie ciśnienie robocze ogromnie podnosiły trwałość pomp wtryskowych.

Foto: public domain

Foto: public domain

W 1924r. firma MAN zaprezentowała 3,5-tonową ciężarówkę z kompresorowym wtryskiem bezpośrednim, ale nie była to konstrukcja konkurencyjna – przyszłość techniki pojazdowej należała do wtrysku pośredniego, a tutaj pionierem został Benz.

Dieslowska ciężarówka MAN z 1924r.

Foto: public domain

Już w 1922r. Benz, we współpracy z monachijską firmą Sendling, pokazał trójkołowy, wysokoprężny traktor z dwucylindrowym, 5,7-litrowym motorem z komorą wstępną, o mocy 25 KM przy 800 obr/min. Jeszcze w tym samym roku pojawił się samochód ciężarowy: czterocylindrowy, o mocy 45 KM i ładowności 5 ton. W stosunku do porównywalnego silnika benzynowego zużycie paliwa spadło o ponad 1/4, a paliwem mógł być olej parafinowy, nafta lub śmiesznie tania, odpadowa smoła pogazowa. Koszty eksploatacji pojazdu spadły więc ogromnie.

Równolegle berlińska filia Daimlera opracowała ciężarówkę z 40-konnym dieslem z wtryskiem kompresorowym. Wyniki testów nie były jednak zadowalające, dlatego po fuzji z Benzem kontynuowano produkcję jego silników z komorą wstępną.

Jednostka Benza przeznaczona dla ciężarówek, konstrukcji samego Prospera L’Orange, miała cztery cylindry, pojemność 8,8 litra i moc 55 KM (na zdjęciach – wyposażony w nią model L5 z 1928r., produkowany już pod marką Mercedes-Benz). Kolejny silnik miał sześć cylindrów i 8,6 litra, a rozwijał 75 KM przy 1.300 obrotach. Przy zimnym rozruchu świece żarowe wymagały aż trzyminutowego rozgrzewania!!

Foto: materiał producenta

Foto: materiał producenta

Już wcześniej, w 1923r. w Hanowerze, niejaki inż. Hermann Dorner założył spółkę Dorner Oelmotoren AG, która miała produkować silniki Diesla. Rok później zbudował miniaturowy samochodzik osobowy, napędzany 770-centymetrową jednostką wysokoprężną w układzie V2. Źródła podają, że powstało 25-30 takich pojazdów, ale ich praktyczność była wątpliwa, z uwagi na moc zaledwie 4,5 KM przy 1.300 obrotach. Spółka szybko zbankrutowała, a inż. Dorner wyjechał do USA, gdzie współpracował z Packardem budując wiele silników Diesla (okrętowych i eksperymentalnych lotniczych).

Pod koniec lat 20-tych firma Bosch usiłowała samodzielnie przerabiać benzynowe silniki samochodowe na obieg dieslowski, zmieniając głowice i układy zasilania. Tak zbudowana jednostka osobowego Stoewera rozwijała 27 KM z pojemności 1,7 litra, zapewniając maksymalną prędkość 65 km/h. Późniejsze próby dotyczyły konstrukcji firm Mannesman (ciężarówki), Hotchkiss i Buick, ale rezultaty nie zachwycały.

W 1933r. Mercedes przedstawił wysokoprężną, 3,3-litrową sześciocylindrówkę OM59 o mocy 55 KM. Była ona zbudowana lżej od poprzedników i rozpędzała dwutonową ciężarówkę LO 2000 do prawie 70 km/h, przy zużyciu zaledwie 13 litrów taniego paliwa na 100 km. Nas jednak bardziej interesuje to, że ten sam silnik, po skróceniu o dwa cylindry, posłużył do napędu pierwszego w świecie seryjnie produkowanego, wysokoprężnego auta osobowego. Stało się to w 1936r.

Mercedes-Benz 260 D z 1936r. był wydłużoną wersją benzynowej 230-tki, napędzaną pionierskim, wysokoobrotowym dieslem OM138 (4 cylindry, rozrząd OHC, 2.545 cm³, 45 KM przy 3.000 obrotów, 120 Nm przy 1.500, trzybiegowa skrzynia z mechanicznym nadbiegiem). Dla tego silnika, z uwagi na jego szybkobieżność, Bosch musiał opracować nową, wysokowydajną pompę szeregową, sterowaną podciśnieniem z kolektora ssącego, a sam Daimler-Benz – supermiękkie poduszki mocujące i 12-woltową instalację elektryczną, konieczną do podgrzewania świec żarowych i rozruchu ciężkiego silnika o sprężaniu 20,5:1.

Foto: materiał producenta

Próbną serię 170 egz. przeznaczono dla taksówkarzy – stąd wydłużony rozstaw osi i nadwozie landaulet. Prędkość maksymalna 95 km/h wystarczała w tym zastosowaniu, natomiast średnie zużycie 9,5 litra oleju napędowego na 100 km, tylko odrobinę rosnące w ruchu miejskim, wręcz szokowało w tej klasie gabarytowej, zmniejszając koszty paliwa nawet o 2/3. Ponieważ taksówki zdały egzamin, drugą generację 230-tki również zaoferowano z silnikiem Diesla – tym razem każdemu chętnemu, jako zwykłego sedana, Pullman-Limousine, Pullman-Landaulet lub cabriolet dwu- i czteromiejscowy. Do 1940r. powstało łącznie 1.967 sztuk.

Foto: materiał producenta

Foto: materiał producenta

Foto: materiał producenta

Benzynowa, sześciocylindrowa 230-tka była o ponad 20% mocniejsza (55 KM przy 3.500 obrotach, 140 Nm przy 1.800, 116 km/h), kosztowała też sporo mniej (5.875 RM za sedana benzynowego, wobec 6.800 za dieslowskiego), ale spalała aż 16 litrów dużo droższej benzyny. Z punktu widzenia taksówkarzy wybór był więc prosty, choć sumarycznie wersja benzynowa znalazła ponad dwukrotnie więcej klientów (4.210). Z informacji niepotrzebnych dodam jeszcze, że fabryczny kod Mercedesa 260 D to W138. Być może kiedyś tym komuś zaimponujecie 🙂

Przed II wojną światową seryjną produkcję wysokoprężnego auta osobowego rozpoczął jeszcze Hanomag: model Rekord Diesel miał pojemność 1,9 litra i moc 35 KM, wobec 32 KM półtoralitrowej jednostki benzynowej (prędkości maksymalne też były zbliżone – 98 km/h dla benzyny, 90 dla diesla). Oba samochody – Mercedes i Hanomag – zadebiutowały na berlińskich targach w lutym 1936r., ale dostawy Hanomagów ruszyły dopiero w 1938r., dlatego zaszczyt pierwszeństwa przypadł Mercedesowi.

Hanomag był mniejszy i tańszy (4.875 RM za czterodrzwiowego sedana, wersje 2d i cabrio też były dostępne), lecz sprzedaż rozczarowała producenta: wyniosła 1.074 egz. dieslowskich, wobec 18.114 benzynowych.

Foto: Herranderssvensson, Licencja CC

We Francji zaawansowane eksperymenty z napędem dieslowskim prowadziły firmy Citroën i Peugeot, jednak na eksperymentach się skończyło. W pierwszym przypadku klekoczące silniki – 2,6-litrowe, o mocy 56 KM – wbudowano już w 1932r. do modelu Rosalie, ale prace przerwało bankructwo producenta (nowy właściciel, koncern Michelina, nie rozwijał pomysłu, zresztą ówczesny model bazowy – słynny Traction Avant – miał delikatne nadwozie samonośne, nie nadające się do ciężkich i silnie wibrujących motorów). Natomiast firma spod znaku lwa wytwarzała diesle od 1928r., początkowo do zastosowań rolniczych, kolejowych i marynistycznych. W 1936r. jednostki o pojemności 2,3 litra i mocy 55 KM zostały wbudowane do lekkich ciężarówek, a w 1938r. – do dwunastu eksperymentalnych taksówek modelu 402. Osiągi nie odbiegały od wersji benzynowych (bo i nie odbiegała moc), natomiast zużycie paliwa zmniejszyło się o ponad 1/3, a koszt eksploatacji – dużo bardziej. Do produkcji seryjnej jednak nie doszło, bo francuskie prawo zdążyło w międzyczasie wyprzedzająco zabronić używania diesli w samochodach osobowych, by zachować dochody z podatku od benzyny.

W 1938r. londyński importer Studebakerów oferował seryjne modele z silnikami wymienionymi na wysokoprężne – tego samego producenta (pochodzące z ciężarówek), albo angielskie, 4,7-litrowe sześciocylindrówki Perkins Panther. Sprzedały się jednak tylko pojedyncze sztuki. Z kolei szwajcarska firma Saurer eksperymentowała z 6-cylindrowymi, 3,6-litrowymi motorami o mocy 74 KM, które też montowała do amerykańskich aut osobowych (marek Plymouth i Dodge). Masywne i solidne konstrukcje z Detroit dobrze to znosiły: jeden egzemplarz jeździł jeszcze na pewno w 1952r., pokonawszy ponad 350 tys. km – czyli 5-10 typowych przebiegów przedwojennych silników benzynowych.

W latach 30-tych wiele amerykańskich firm produkowało dieslowskie ciężarówki, albo same silniki do nich. Jedna z nich, Cummins, w 1935r. opracowała 6-cylindrową, 6,1-litrową jednostkę o mocy 85 KM, przeznaczoną specjalnie do aut osobowych, w dodatku z aluminiowym blokiem i głowicą!! Napędzany nią prototyp – seryjny wóz marki Auburn z przełożonym silnikiem – przejechał z Nowego Jorku do Los Angeles zużywając 6,8 litra ciężkiego oleju opałowego na 100 km (34,6 mpg), co wobec groszowej ceny paliwa kosztowało zaledwie 7,63$ na całej trasie!!

Ponieważ firma Auburn niedomagała finansowo, Cummins nie zdecydował się podpisać kontraktu, a inni producenci, z którymi rozmawiał – w tym Packard i Cadillac – nie wyrazili zainteresowania klekoczącymi motorami

Foto: public domain

Już cztery lata wcześniej Cummins zadziwił świat wbudowując czterocylindrowy, 5,9-litrowy silnik marynistyczny do… wyścigowego bolidu Duesenberga i wystawiając go w Indianapolis 500!! Moc 85 KM pozwalała osiągać 96 mph, natomiast niskie spalanie – przejechać całe 500 mil bez pitstopu. Kierowca Dave Evans z mechanikiem Thane’em Houserem uzyskali przeciętną 86,170 mph, co dało trzynaste miejsce.

Foto: public domain

W latach 30-tych silniki Diesla rozpowszechniły się w ciężarówkach. Daimler-Benz w przededniu wojny produkował następującą gamę produktów.

 

materiał producenta

Pojemności silników wynosiły 2,6-12,5 litra, moce – 45-150 KM, masy silników – 320-990 kg, zużycie paliwa na konia mechanicznego i godzinę pracy – 190-230 gramów, oleju – 2-5 gramów

materiał producenta

Silniki napędzały ciężarówki o masie własnej 2-11 ton i ładowności 1,5-10 ton (niektóre modele występowały też z silnikami benzynowymi, stąd podwójnie podawane wartości mocy i zużycia paliwa). Szybkości maksymalne wynosiły 65-85 km/h, przy nominalnym zużyciu 10-38 litrów paliwa dieslowskiego (nazywanego w materiałach Rohöl, co słownikowo oznacza surową ropę naftową – nie jestem jednak pewien, czy przedwojenna terminologia nie była inna).

materiał producenta

Podobnie wyglądała oferta autobusów (od 7 do 80 miejsc siedzących)…

materiał producenta

…oraz pojazdów specjalistycznych.

materiał producenta

10-tonowy model L10000 to prawdziwy cud przedwojennej techniki

Foto: materiał producenta

Foto: materiał producenta

Foto: materiał producenta

Foto: materiał producenta

Foto: materiał producenta

Warto dodać, że największe i najcięższe silniki Diesla wciąż korzystały z wtrysku bezpośredniego, wiążącego się z mniejszymi stratami energetycznymi i niewymagającego stosowania świec żarowych. Przykładem niech będzie szesnastocylindrowa jednostka Daimler-Benz DB 602.

Ten gigant powstał w 1933r. i był pierwotnie przeznaczony do sterowca Hindenburg (który dostał cztery takie silniki). Średnica cylindrów (rozchylonych pod kątem 50º) wynosiła 175 mm, skok tłoka 230 mm – co dawało 88,5 litra pojemności. Stopień sprężania 16:1. Czterozaworowy rozrząd wykorzystywał pojedyncze wałki w każdej głowicy. Maksymalna moc na poziomie morza to 1.100 KM przy 1.650 obrotach, trwała – 850 KM przy 1.350. Późniejsze wersje osiągały nawet do 2.000 KM i znajdowały wiele zastosowań w lotnictwie oraz żegludze.

Źródło i licencja

Zamykając epokę przedwojenną trzeba jeszcze wspomnieć o turbodoładowaniu: turbosprężarkę – sprężającą zasysane przez silnik powietrze, a napędzaną energią gazów wylotowych – wynalazł już w 1905r. Szwajcar, Alfred Büchi z firmy Sulzer. Pierwsze zastosowanie turbodiesla nastąpiło jednak dopiero w 1923r., w jednostce marynistycznej. Pierwsze napędzane tak statki zwodowano dwa lata później w Szczecinie (były to pasażerskie jednostki Hansestadt Danzig i Preußen, z zainstalowaną mocą 3.400 KM bez i 6.400 KM z doładowaniem. Obie zatonęły w czasie II wojny światowej). W motoryzacji pierwsza była również szwajcarska firma Saurer, która turbodoładowane silniki ciężarówek opracowała w 1938r. Produkcję seryjną, po rozwiązaniu wszystkich problemów, rozpoczął jednak dopiero MAN w 1951r.

***

Po wojnie sytuacja sprzyjała dieslom, bo benzyny brakowało, a cięższe oleje napędowe były nie tylko dostępne, ale też niżej opodatkowane, lub wręcz dotowane przez rządy (co miało pomóc odbudować rolnictwo i transport). Nawet tam, gdzie istniały urzędowe ograniczenia, za wszelką cenę próbowano je obchodzić: np. mocarstwa alianckie zakazały Niemcom produkcji silników Diesla powyżej 150 KM, co miało zmniejszyć ryzyko remilitaryzacji – ale koncern Kruppa poradził sobie budując potężną ciężarówkę Titan napędzaną dwiema mniejszymi, dwusuwowymi jednostkami wysokoprężnymi połączonymi wspólnym wałem korbowym.

Krupp Titan był produkowany w latach 1950-54. Łączna pojemność dwóch trzycylindrowych bloków wynosiła 8,7 litra, moc – 210 KM przy 1.700 obrotach, moment obrotowy – 980 Nm przy 1.200. Pojazd miał ładowność 9,3 tony i rozwijał maksymalnie 62 km/h.

Foto: C-C-Baxter, Licencja CC

Nieliczne osobowe pojazdy dieslowskie kupowali przede wszystkim taksówkarze, a czasem też rolnicy korzystający z dotowanego paliwa. Tyle że przed 1973r. był to margines rynku.

W maju 1949r. Daimler-Benz zaprezentował model 170 D z 38-konnym silnikiem przerobionym z przedwojennej, benzynowej dolnozaworówki tej samej pojemności i mocy. Kolejne generacje “małych Mercedesów” były swego rodzaju fenomenem, bo aż połowę produkcji klienci zamawiali z silnikami wysokoprężnymi.

Mercedes W136 170 D (1949-53)

Foto: materiał producenta

W 1953r. pojawił się 42-konny Borgward Hansa 1800 D, w 1959 – 48-konny Peugeot 403 D. Wersje wysokoprężne oferowały też londyńskie taksówki, Austin A60 Cambridge (1,5 litra, 40 KM), Fiat 1400 D (który, wbrew oznaczeniu, miał pojemność 1,9 litra i moc 40 KM), Standard Vanguard i Isuzu Bellel. Zużycie paliwa tych całkiem sporych limuzyn pozostawało na poziomie przeciętnych modeli klasy B (6-8 litrów na 100 km), trwałość przewyższała je kilkukrotnie, natomiast ceny zakupu nie przekraczały 110-120% benzynowych odpowiedników.

Mimo niszowości osobowych diesli samochodowy sport przewidział dla nich osobne klasy. W Mille Miglia ’55 klasę tę wygrał Mercedes 180 D załogi Helmut Retter / Wolfgang Larcher. Czas 16h:52m:25s uplasował go na 201 miejscu w klasyfikacji generalnej, spośród 521 startujących i 281 finiszujących. Drugie i trzecie miejsce w klasie przypadło temu samemu modelowi.

Foto: public domain

W 1952r. w Indianapolis 500 doszło do sensacji: pierwsze pole startowe zdobył Fred Agabashian, prowadzący bolid Kurtis Kraft z turbodoładowanym dieslem Cumminsa (określanym wtedy jako “turbosupercharged“). 6,6-litrowy motor pochodził z ciężarówki i rozwijał ponad 400 KM.

Z uwagi na bezwładność turbosprężarki kierowca nie mógł odpuszczać gazu w zakrętach – w czasie kwalifikacji przejeżdżał je więc efektownymi poślizgami bocznymi. Z uwagi na trwałość opon nie mógł tak jednak robić przez cały dystans wyścigu, dlatego stracił prowadzenie zaraz po starcie. Potem radził sobie dobrze, ale pył i różne śmieci stopniowo zaklejały wlot turbosprężarki, która ostatecznie zepsuła się na 72 okrążeniu, zmuszając zawodnika do rezygnacji.

Foto: The359, Licencja CC

204 był skądinąd pierwszym kompaktem w historii, który dostał napęd wysokoprężny (od 1968r. – 1,3 litra, 40 KM), a 404 – jedynym w świecie dieslem dostępnym też z nadwoziem kombi (dopiero jesienią 1972r. dołączył doń Opel Rekord). Francuski producent, prócz innego rodzaju wtrysku, stosował też w miejsce pompy tłoczkowej efektywniejszą rozdzielaczową (rotacyjną) – wynalezioną na początku lat 60-tych przez włoską firmę VM, a dającą precyzyjniejsze dawkowanie paliwa i wyższe ciśnienia. Przekładało się to na bardziej jednorodną mieszankę i dokładniejsze spalanie (z drugiej jednak strony – pompy rozdzielaczowe wymagają precyzyjniejszej obróbki elementów i są bardziej czułe na jakość paliwa).

Rekordowy Peugeot 404 z 1965r. miał specjalnie obniżoną karoserię, ale jego dwulitrowy diesel rozwijał tylko 68 KM – jedyne 8 KM więcej od wersji produkcyjnej. Pojazd pobił ponad 40 długodystansowych rekordów prędkości, z przeciętnymi na poziomie 160 km/h (seryjne 404 D rozwijały maksymalnie 130, a na sprint 0-100 km/h potrzebowały 28 sekund).

Foto: Thomas doerfer, Licencja CC

Mercedes przyjął inną drogę: pozostał przy pompie szeregowej i komorze wstępnej, powiększając stopniowo pojemność – z początkowych 1,7 do 2,4 litra przy czterech cylindrach, a w 1974r. dokładając cylinder piąty (co dało trzy litry pojemności, 80 KM i prawie 150 km/h – na owe czasy wielkości rekordowe). W Stuttgarcie pracowano też nad turbodoładowaniem, które od lat 50-tych zadomowiło się w ciężarówkach, ale nie w autach osobowych.

Turbodoładowany, trzylitrowy prototyp C111 rozwijał aż 228 KM. W 1978r. na sycylijskim torze Nardó pobił rekordy Peugeota, uzyskując niewiarygodne 316 km/h w jeździe 12-godzinnej. Był to swego rodzaju znak czasu, bo pojazd opracowano w 1970r. do testowania silnika Wankla, jednak po kryzysie naftowym zmieniono jego napęd na dieslowski.

Foto: public domain

***

Dla dzisiejszego kierowcy jazda dieslem z Epoki Chromu jest egzotycznym przeżyciem. Świece żarowe rozgrzewają się nawet minutę, poziom hałasu i wibracji niewiele odbiega od traktora, a dynamika – od współczesnych autobusów. Do 100 km/h przyspiesza się pół minuty, a potem… najlepiej zwolnić, bo długotrwałe utrzymywanie tak wysokich obrotów nie służy silnikowi (o czym ten wyraźnie daje znać). Nie da się też zignorować kłębów gryzącego, czarnego dymu, zwłaszcza przy dużym obciążeniu. Wprawdzie składa się on głównie z dużych cząsteczek sadzy, które szybko opadają, poza tym w tamtych czasach motory benzynowe emitowały wcale nie mniej zanieczyszczeń (w tym niemal wyeliminowanego dziś tlenku węgla i niespalonych węglowodorów), jednak w przypadku diesli problem widać gołym okiem, a to zawsze zwiększa drażliwość tematu.

Jeśli ktoś nie pamięta tamtych czasów – naprawdę może się zdziwić, że ktokolwiek w ogóle chciał takie ustrojstwo kupować, w dodatku jeszcze dopłacając. Wtedy jednak standardy były inne.

 

Po stronie plusów pozostawały oczywiście trwałość i bardzo niskie spalanie: dla dużych limuzyn nawet poniżej 7 litrów, jak w ówczesnych najmniejszych samochodzikach segmentu A, i to przy wyraźnie niższej cenie litra. To jednak nie wystarczało, by zachęcić szerokie masy: jakkolwiek ówcześni kierowcy mierzyli świat inną miarą niż my (popularne auta europejskie nie jeździły szybciej od Mercedesa 200 D albo Peugeota 404 D), to modele wysokoprężne nie przekraczały 2,5% udziału w rynku pojazdów osobowych. Oczywiście chodzi o Europę Zachodnią i częściowo Indie – gdzie indziej opodatkowanie benzyny było na tyle niewielkie, że argument oszczędności tracił znaczenie, a samochody osobowe jeździły wyłącznie na benzynie.

***

Gdy jednak przyszedł pierwszy naftowy kryzys i ceny paliw poszybowały, klekoczące motory przyciągneły uwagę ogółu. We wrześniu 1976r. dieslowską odmianę zaoferował Volkswagen Golf (chodziło o półtoralitrową jednostkę benzynową z dorobioną naprędce dieslowską głowicą i osprzętem). Jego 50 KM, 140 km/h i 19 sekund do setki nie ustępowało podstawowej, 1,1-litrowej jednostce iskrowej, przy zużyciu nawet poniżej 5 litrów paliwa na 100 km. Wkrótce pojawiły się osobowe turbodiesle: w maju 1978r. luksusowy, trzylitrowy Mercedes 300 SD (tylko na rynku amerykańskim, 115 KM, 165 km/h), a kilka miesięcy później 2,3-litrowy, 80-konny Peugeot 604 (pierwszy taki w Europie).

Mercedesowski turbodiesel trafił też w końcu do Europy – ale tylko w modelu W123 300 TD TURBO (z nadwoziem kombi). Oferował 125 KM, 170 km/h i 14 sekund do setki, czyli osiągi 2,3-litrowego gaźnikowca – nie został jednak sprzedażowym hitem, bo kosztował ponad 1.000 DM więcej niż najdroższy, 2,8-litrowy benzyniak.

Pierwszym turbodieslem taniego segmentu został w 1982r. VW Golf 1,6 GTD: jego 70 KM przekładało się na 160 km/h i 14 sekund do setki (stąd oznaczenie, nawiązujące do usportowionej wersji GTi).

Z każdą kolejną generacją kultura pracy diesli poprawiała się, a zimowe uruchamianie stawało łatwiejsze. W latach 80-tych ucywilizowanie silnika wysokoprężnego, połączone z powszechnym zainteresowaniem oszczędnością, zwiększyło ich udział w zachodnioeuropejskim rynku do kilkunastu procent. Sytuacja energetyczna znormalniała, jednak wielu kierowców zdążyło się przyzwyczaić do niskiego zużycia taniego paliwa, więc modele na olej napędowy zawitały do wszystkich klas samochodów – od Fiata Pandy po Mercedesa S (nie było ich jedynie w segmencie sportowym, coupé i cabrioletach – poza kilkuletnim epizodem z dwudrzwiowym Mercedesem 300 CD/CD TURBO, ograniczonym do rynku amerykańskiego).

Najmniejsze diesle produkowało wtedy japońskie Daihatsu (trzy cylindry, 993 cm³, 37 KM, 120 km/h, spalanie nawet poniżej 4 litrów), najbardziej uniwersalne – koncern PSA (ich jednostki XUD, o pojemnościach 1,8-2,1 litra i mocach 60-110 KM to temat na osobny wpis), najpotężniejsze – wciąż Mercedes, mimo trzymania się tradycyjnych rozwiązań (sześć cylindrów, trzy litry, w wersji turbodoładowanej 147 KM, 200 km/h i przyspieszenie do 100 km/h w 10 sekund, co w poprzedniej generacji było poziomem topowych, benzynowych R6).

Kultura pracy pięcio- i sześciocylindrowych diesli niewiele różniła się od jednostek benzynowych

 

Z innych ciekawostek: w 1984r. Opel Senator zyskał nietypową wersję z dieslem doładowanym mechaniczną sprężarką BBC-Comprex (2,3 litra, 95 KM, ale z 90% momentu obrotowego dostępnymi od 1.300 obrotów, bez opóźnionej reakcji na gaz). Dwa lata później BMW po raz pierwszy zastosowało elektroniczne sterowanie silnikiem Diesla – w sześciocylindrowej jednostce M21 z turbodoładowaniem (modele 324td i 524td – 2,4 litra, 115 KM). Klekoty zagościły na lewym pasie niemieckich autostrad, co jeszcze w poprzedniej dekadzie było nie do pomyślenia. Niektóre dostały nawet katalizatory spalin.

Warte odnotowania są dwa dieslowskie silniki amerykańskie: 5,7-litrowe V8 (105-120 KM) i 4,3-litrowe V6 (85 KM), które General Motors montowało w szeregu modeli wszystkich swych marek, w latach 1978-85 (a dodatkowo sprzedawało Checkerowi, do użytku w taksówkach). Miały one jednak fatalne opinie: po pierwsze z powodu słabych osiągów, po drugie i przede wszystkim – przez tragiczną awaryjność.

Wysokoprężne krążowniki zostały wprowadzone z podobnych powodów, jak “amerykański” Mercedes 300 SD – by obniżyć średnie flotowe zużycie paliwa producenta, zdyskontować powszechny strach przed rosnącymi cenami energii, a dodatkowo też snobizm niektórych klientów, uważających klekot Diesla za “europejski sznyt”. W 1981r. silniki wysokoprężne osiągnęły rekordowy, 6-procentowy udział w amerykańskim rynku, jednak szybko go straciły, bo benzyna zaczęła tanieć, a awaryjność diesli z Detroit przeszła wszelkie granice: kalifornijska agencja środowiskowa CARB (California Air Resources Board) nie była w stanie wydać General Motors homologacji, gdyż… wszystkie udostępnione samochody zepsuły się przed zakończeniem procedury testowej, a było ich aż dziewięć!! Problemy wynikały stąd, że zmieniając głowice z “benzynowej” na “dieslowską” inżynierowie pozostawili niezmienioną konfigurację i momenty dociągania śrub, mimo kilkukrotnie wyższych ciśnień sprężania – uszczelki były więc bardzo szybko wydmuchiwane. Poza tym jakość amerykańskiego oleju napędowego pozostawiała wiele do życzenia: w zbiornikach osadzała się woda, a tradycyjny środek zaradczy, czyli dolewanie do baku technicznego spirytusu, powodował rozpuszczanie uszczelek i zacieranie się pomp wtryskowych. Mimo wszystko, dieslowskie modele pozostały w ofercie do 1985r. Wtedy GM wycofało felerne silniki zastępując je importowanymi jednostkami Isuzu, a gdy te w ciągu roku znalazły tylko 588 amatorów – całkowicie zrezygnowało z dieslowskich osobówek. Do tego czasu ich udział w rynku USA spadł poniżej 0,5%.

Na koniec wspomnę jeszcze o specyficznej sytuacji w Polsce, gdzie w 1982r. weszła w życie reglamentacja benzyny. Olej napędowy pozostał w wolnej sprzedaży – każdy kierowca marzył więc o “ropniaku”, jak potocznie określano dieslowskie auta, te jednak dało się kupić jedynie za dewizy. Niektórzy radzili sobie przeszczepiając do swych pojazdów silniki używane (czasem nawet z ciągników rolniczych!!), a w gazetach sztandarowym żartem primaaprilisowym była informacja o rychłym rozpoczęciu produkcji “Malucha” z dieslem. “Maluch” oczywiście się nie nadawał, jednak FSO faktycznie zadziałała w tym kierunku: w 1984r. powstało 100 Polonezów z włoskimi turbodieslami VM, a dwa lata później – niewielka liczba “Dużych Fiatów” z 1,6-litrowymi jednostkami Volkswagena. Oba modele oferowano nawet w oficjalnej sprzedaży, ale tylko dewizowej, a ich ceny – odpowiednio 5.600 i 4.500 dolarów – nie były konkurencyjne wobec wysokoprężnych Golfów czy Corolli.

Rycina: materiał Daimler-Benz