История дизельного двигателя
От зарождения эффективности до приземленной утилитарной технологии, от плута и грубияна на кораблях и в грузовиках до альтернативы эффективности в автомобилях, от скромного начала до звездной карьеры, от подвального ребенка до любимца - история дизельного двигателя неслыханна. Наш взгляд на блестящую эпоху охватывает более века.
История дизельного двигателя начинается в конце 19 века с патентов Рудольфа Дизеля. Мы приводим краткое изложение бурной истории двигателя с воспламенением от сжатия.
МЕХАНИК РУДОЛЬФ ДИЗЕЛЬ
В конце 19 века в Европе сложилась прекрасная обстановка для политехнических изобретений. Армии немецких, английских и французских инженеров с нетерпением ожидали скорого будущего, в котором материя станет слугой человека. Они толкали друг друга вперед, заражали друг друга, вдохновляли друг друга. На первый взгляд, речь может идти о буме в физике, химии, механике, термодинамике, но втайне планка гораздо выше: речь идет о чудотворных машинах, о Deus ex Machina. Сегодня Рудольф Дизель, вероятно, хотел бы программировать алгоритмы искусственного интеллекта - но в 1872 году 14-летний ученик аугсбургской Königliche Kreis-Gewerbeschule решил, что его привлекает карьера "механика". Его мечтой стали перспективные инженерные науки, а лекции физика Карла фон Линде особенно увлекли юного Дизеля.
Один вопрос движет Рудольфом Дизелем: Как можно высвободить и использовать энергию, присущую вещам? Как будет выглядеть идеальный тепловой двигатель? В своих патентах, поданных в 1892 и 1893 годах, он предлагает машину, способную с максимальной эффективностью использовать энергию, накопленную в жидкостях или газах, для механической работы. Однако на пути от теории к практике изобретателю пришлось столкнуться с рядом неудач. Вначале его машины были настолько большими и громоздкими из-за необходимости нагнетания сжатого воздуха, что подходили только для стационарных установок. Только когда Дизель отказался от своих первоначальных теорий, применив форкамерный впрыск, на практике стало возможным создание первого дизельного двигателя, который впоследствии стал настолько меньше, что сначала подходил для судов и грузовиков, а затем нашел свое применение в автомобиле.
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Высокая эффективность дизеля является сладким искушением для всех автопроизводителей - но низкая мощность и жесткий рабочий характер являются его большим недостатком. И, конечно же, именно вечно экономные жители Швабии не могут не дать шанс высокоэффективному дизельному двигателю: в 1936 году Mercedes-Benz устанавливает 45-сильный 2,6-литровый четырехцилиндровый двигатель на модель W138 - внутренняя аббревиатура "OM", выбранная для двигателя, как "Oel-Maschine", используется дизельными двигателями марки и сегодня. Только Peugeot относился к дизельному двигателю столь же серьезно, и первые годы использования двигателя с воспламенением от сжатия в автомобилях были в основном отмечены этими двумя марками. В то время как в других странах дизельный двигатель рассматривался как традиционная технология с чисто утилитарным характером, Mercedes и Peugeot постоянно искали инновационный потенциал его высокой эффективности - и медленно, но верно заражали им своих конкурентов. Рекорды дальних дистанций внезапно рушатся с хладнокровным дизельным темпераментом, создаются чудеса экономичности, такие как маленький Peugeot 204 Diesel.
1970-Е ГОДЫ: ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВО ВРЕМЯ НЕФТЯНОГО КРИЗИСА
И вдруг автомобильный мир идет ко дну: В 1970-х годах поклонникам автомобилей не приходилось бояться конца двигателя внутреннего сгорания, но нефтяной кризис опустошил автострады, и в течение нескольких месяцев более высокие, быстрые и экономичные автомобили того времени стали анахронизмом. Как всегда, давление извне высвобождает творческий потенциал. Эффективность дизельного двигателя внезапно делает его убедительно логичной альтернативой, и инженеры и эксперты по продажам, которые раньше считали дизельный двигатель грубой диковинкой, внезапно открывают его потенциал. Вначале бензиновые двигатели переделывались в дизельные, и медленно, но верно дизельные двигатели просачивались в модельные ряды производителей, которые одновременно пополнялись все более компактными автомобилями. Поэтому VW Golf Diesel, который впоследствии стал миллионным продавцом, - это не результат продуманной технологической открытости, а скорее прагматичное дитя кризиса продаж и нефти.
ОТ ДИЗЕЛЯ К ТУРБОДИЗЕЛЮ
Под руководством внука Порше, инженера и впоследствии босса Volkswagen Фердинанда Пьеха, Mercedes разработал OM 617, плавный и мощный пятицилиндровый дизельный двигатель, который вошел в S-Class W116, установил рекорды в экспериментальном автомобиле C 111, который на самом деле предназначался для двигателя Ванкеля, и предвещал будущее турбодизельное величие с обновлением турбокомпрессора. Но поскольку Mercedes предложил турбодизель первым в США, трофей за первый турбодизельный автомобиль, предложенный в Европе, достался 95-сильному Peugeot 604 D Turbo.
Но всему этому все еще не хватало спортивности и шелковистой плавности хода бензинового двигателя - неудивительно, что конкурент Mercedes - BMW - не спешил брать в руки горячее дизельное железо. Однако в начале 1980-х годов этому нежеланию пришел конец, BMW взяла себя в руки - и полностью изменила координаты дизельной вселенной, выпустив 2,5-литровый рядный шестицилиндровый турбодизель типа M21. Внезапно стало совершенно очевидно, что дизельные двигатели способны не только на эффективность, но и на эффект: Культура бега, мощь, шипение. Поскольку одна и та же машина с двигателем с естественным всасыванием является одним из самых нерешительных примеров в своем роде, теперь, наконец, можно считать закрепившимся в прямом сравнении, что дизель только в своей основе имеет турбокомпрессор. Стартовый сигнал для великих экспериментов с дизельным автомобилем был дан, и для инженеров бывший утилитарный двигатель внезапно стал величайшим вызовом.
1980-Е ГОДЫ: ЗОЛОТОЙ ВЕК ДВИГАТЕЛЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ
В модели VW Golf GTD 1983 года компактный класс получил толчок в виде мощного дизельного двигателя, Fiat Croma 1.9 TD i.d. вернул возрожденную систему непосредственного впрыска в центр внимания разработчиков - и вместе с ней марка Fiat неожиданно стала одним из главных адресов дизельного ноу-хау. В 1988 году Volkswagen попробовал свои силы в раннем авангарде и продвинул двухцилиндровый дизель в VW Polo в направлении высокой эффективности с помощью G-нагнетателя - но тщательно разработанный "eco-Polo" так и остался на стадии эксперимента. Титул самого экономичного крупносерийного автомобиля, напротив, достался Citroën AX Diesel, который весил всего 640 килограммов. Иногда проще - значит умнее. Но только иногда. С Audi 100 1989 года марка из Ингольштадта, которая до этого времени придерживалась довольно консервативных ценностей, совершила гигантский скачок вперед: Чемпион мира по аэродинамике, полный привод quattro - и впервые на крышке багажника появилось обозначение типа, которое с тех пор писало историю промышленности: TDI.
В то время как дизельная волна окончательно прокатилась по Германии и Европе, тепловой двигатель изобретателя Рудольфа Дизеля также нашел "небольшую" побочную карьеру в США: Hummer H1, военный монстр, который продается и в гражданских автомобилях, приводится в движение 6,6-литровым турбодизелем V8 мощностью до 300 л.с., а фордовский двигатель "Powerstroke" в пикапе F-350 даже имеет объем 7,3 литра. Однако по мере того, как десятилетие подходит к концу, европейские автопроизводители вновь предлагают новые идеи, которые пишут совершенно новые главы в истории дизельных двигателей.
1990-Е ГОДЫ: НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ С ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ
И снова речь идет о хорошо известной ключевой проблеме дизельного двигателя: как подать топливо и воздух в камеры сгорания под максимально возможным давлением. В 1997 году Fiat в модели Alfa Romeo 156 JTD и Mercedes в модели C 220 CDI представляют совершенно новую систему common rail, в которой насос, отдельный от процесса впрыска, нагнетает давление топлива в систему труб, обеспечивая тем самым точный впрыск, управляемый по карте. В 1998 году в Passat B5 компания Volkswagen предложила свой собственный ответ на ту же проблему: впрыск "насос-форсунка", каждый цилиндр получил свой собственный блок с электронным управлением для создания высокого давления.
Вокруг чрезвычайно популярного дизельного двигателя разразилась настоящая золотая лихорадка. Выпустив трехлитровый Lupo в 1999 году, Volkswagen реанимировал довольно перегруженную идею экологического Polo, но тем временем в его военном сундуке было достаточно денег, чтобы позволить себе это инженерно-интеллектуальное приключение. В 2003 году спортивное купе Mercedes C 30 CDI AMG облагородило дизельный двигатель, а год спустя крошечный двигатель объемом 800 кубических сантиметров в Smart CDI стал одним из самых маленьких и экономичных дизельных двигателей. Дизель даже прославился в сегменте благородных кабриолетов.
2000-Е ГОДЫ: ПОЯВЛЕНИЕ САЖЕВОГО ФИЛЬТРА
Только после того, как в 2000 году Peugeot представил первый серийный сажевый фильтр в модели 607, привлекая тем самым внимание к выхлопным газам дизельного двигателя, которые было трудно контролировать, на сцену вырвалась злоба. Но прошло совсем немного времени, прежде чем сажевые фильтры стали повсеместно использоваться, а история дизелей становилась все более разнообразной: в 2008 году наступила эра роскошных больших дизелей с Audi Q7 и его V12 TDI, но в том же году Subaru также высказала свое мнение, представив первый дизельный боксер в Forester - сюрприз из печально известной дизельной Японии. В то время как гоночные автомобили Audi TDI доминировали в гонках на выносливость более десяти лет, VW представил в 2014 году XL1, небольшую серию однолитрового автомобиля - похоже, мечта о сверхэффективном дизельном чуде все еще жива.
2015 ГОД: ДИЗЕЛЬНЫЙ СКАНДАЛ ПОЛОЖИЛ КОНЕЦ ИСТОРИИ УСПЕХА
Затем, осенью 2015 года, все рушится. Все доказательства указывают на то, что многие автопроизводители фальсифицировали и манипулировали показателями токсичности выхлопных газов своих дизельных автомобилей незаконными способами - и лидирует в этом Volkswagen Group. Необходимо выплатить миллионные штрафы, судебные разбирательства продолжаются и по сей день. Но хуже всего то, что доверие потребителей к производителям и к современному дизельному двигателю было навсегда подорвано. Дизельный скандал" - это поворотный момент в истории дизеля. Тот факт, что он мог бы обеспечить переход к электромобильному будущему высокоэффективным и чистым способом, был устранен. Вот так просто. Супермоторы, которые уже находятся в ящиках, такие как дизель с электрическим компрессором, представленный на Audi SQ7 в 2016 году, или BMW M550d 2017 года с четырьмя турбокомпрессорами, являются последними гламурными представителями многих дизельных безумных десятилетий.
За 110 лет до этого, осенью 1913 года, переутомленный, сомневающийся Рудольф Дизель при необъяснимых обстоятельствах выбрасывается за борт парома между Антверпеном и Хариджем, нельзя исключать самоубийство. То, что открытая им высокоэффективная машина будет писать историю промышленности на протяжении стольких лет, он, вероятно, никогда не мог себе представить, какой бы смелой ни была его мечта.
