Hlavní obsah

Slavné motory: Rudolf Diesel a jeho geniální vynález

Foto: Daimler AG.

Mercedes Benz 260D: první dieselový motor v osobním autě ušel za oněch 80 let obrovským vývojem

Svět se nyní hromadně obrací na elektřinu a mnozí jsou naprosto fascinovaní neskutečným pokrokem, který elektrotechnika v posledních letech zaznamenala. Mluví se o ekologii a motorům s vnitřním spalováním zvoní umíráček. Století páry také kdysi dávno skončilo. Jenže vynález inženýra Rudolfa Diesela dodnes nenahraditelně pohání miliony strojů na celém světě.

Článek

V nepravidelném víkendovém seriálu jsem už představil mnohé motory opepřené slavnou závodní minulostí a spousta z nich ještě na svůj díl čeká. Jenže mě napadlo, že by bylo velmi nefér, nevěnovat tři seriálové články i naftovému motoru. Jeho klapavý zvuk je všechno, jen ne vzrušující. Ale je geniálním sluhou. Vždyť nám všem motory nesoucí jméno německého vynálezce nepřetržitě slouží. Ať už právě cestujete linkovým autobusem anebo v silou překypujícím BMW M550d. Kdykoli si vyzvedáváte novou věc, kterou vám přivezla domů doručovací služba, všude má prsty Diesel. Je jedno, zda jste koupili kus jednoduchého nábytku anebo nejnovější notebook. Kurýr přijel v dieselové dodávce a z čínské továrny ji dopravila do přístavu zaoceánská nákladní loď s obřím motorem pracujícím na principech, které Rudolf Diesel vymyslel.

Foto: Deutsches Technikmuseum

První funkční stabilní motor Diesel z roku 1897

Patent Rudolf Diesel

Pocházel z rodiny kožišníka v Augsburgu. Otec rodinu přestěhoval do Paříže v polovině padesátých let 19. století, protože vypukla sedmiletá válka. Rudolf se tedy narodil ve Francii v roce 1858. V jeho dvanácti letech, kdy už bylo po válce, ho však otec Theodor poslal zpět do Augsburgu ke strýci, který byl matematik a malému Rudolfovi se věnoval. Poslali ho na technické lyceum, kde prospěchově exceloval. Byl zkrátka svědomitý a soudě dle dostupných pramenů by i nejeden tvrdil, že ideálním dítětem. Dostal se dokonce na technickou univerzitu do Mnichova a tam se seznámil s jistým Carlem von Linde. Jestli vám to slovo něco říká, ano je to přesně ten vynálezce a německý podnikatel, který založil plynařskou skupinu Linde. A zejména jako první člověk na světě vymyslel princip fungování lednice i způsob zkapalnění plynu.

A Linde také Rudolfa Diesela po absolvování univerzity ve své firmě zaměstnal. On ho dokonce i podporoval v jeho soukromých aktivitách a fandil jeho urputnému snažení vymyslet funkční stroj, který svou efektivitou i nízkou hmotností pošle parní stroje do čítanek dějepisu. Diesel byl myšlenkou posedlý, pracoval dlouhé hodiny a radost střídal smutek, když motor stále nefungoval tak, jak jeho tvůrce zamýšlel. Jeho vizí bylo přinést světu motor, který bude moci spalovat různá běžně dostupná paliva. Původní prototyp fungoval na petrolej, ale cílem bylo umět využít i rostlinné oleje. V tom Diesel spatřoval budoucnost.

Foto: Profimedia

Rudolf Diesel byl geniálním vynálezcem, jehož notně vylepšený motor používá průmysl takřka nenahraditelně dodnes

Linde vytrval a jeho projekt financoval a všemožně podporoval. Heuréka moment nastal v únoru 1892. Rudolf Diesel se dočkal a jeho spalovací typ motoru byl konečně zdokumentován a zapsán berlínskou patentní kanceláří jako duševní vlastnictví v Německu. Jenže od patentu k realizacím uteklo ještě hodně vody. Ani na patentním úřadě nebyl naposledy. Doplňkových patentních zápisů přišla pak ještě celá řada. V USA získal patent až v roce 1898. Dieselův motor byl uznán jako efektivnější řešení oproti podobnému od Herberta A. Stuarta.

Proč je Dieselův motor tak efektivní?

Základní myšlenkou byl výpočet, který říká, že parní stroj pracuje s pouze desetiprocentní účinností. Parní stroj ztrácí spoustu tepla i energie, která zůstává nevyužita. Ottův čtyřdobý spalovací motor je na tom podstatně lépe. Dieselův čtyřdobý motor však vytahuje další zajímavé eso z rukávu. Rudolf Diesel si vzpomněl na jednoduchý fyzikální jev. Při stlačení plynu, v našem případě obyčejného vzduchu, totiž narůstá spolu s tlakem i teplota. Může si to vyzkoušet každý třeba s obyčejnou ruční pumpičkou na kolo. Spodní část pumpičky se energickým pumpováním pěkně ohřeje. V polovině 19. století dokonce existovaly zapalovače doutníků, fungující na principu hustilky.

Stačilo tedy sestrojit motor tak, aby ve spalovacím prostoru nastala značná komprese. A motor tím pádem může nasávat pouze vzduch, který se v momentě cyklu komprese značně stlačí. Když se píst dostane do horní úvrati, je nutno vstříknout do spalovacího prostoru palivo. To se smísí s horkým vzduchem, samovolně vznítí a dokáže pak pohánět motor způsobem nám již známým z fungování čtyřdobého motoru. To je hlavní rozdíl oproti zážehovému motoru. U dieselu není potřeba palivo míchat se vzduchem během sání, ale vstříknout přesné množství v momentě největší komprese. A dieselový motor také nepotřebuje ke vznícení svíčku. (Svíčky mají pouze žhavící funkci pro snazší studený start). V tomto bodě je vznětový motor efektivnější, protože lépe hospodaří s palivem než čtyřdobý zážehový, dvoudobý motor nevyjímaje. Překonává ho až velmi důmyslný vynález Dr. Felixe Wankela.

Dieselový motor je svými nízkými a stálými pracovními otáčkami ideální i pro stacionární použití. Principiálně by měl umět běžet neustále a zastaví ho jen a pouze omezení přísunu paliva či vzduchu. Také v případě havárie a nekontrolovaného přísunu paliva vstřikovači do spalovacího prostoru se může snadno přetočit a zničit. V angličtině na to existuje příznačný výraz „diesel runaway“. Motor se totiž kompletně vymkne kontrole. Dá se zastavit jedině omezením přísunu vzduchu, pokud nemáme možnost zastavit přísun paliva. Dnes se téhle situace téměř nemusíme bát, ale v době prvních pokusů Rudolfa Diesela rozhodně ano. Vyladit správný podíl paliva a okamžik vstřiku, to musela být vážně velká výzva.

Foto: MAN A.G.

Firma MAN A.G proslula i výrobou nákladních plavidel. Zde loď z roku 1905 s motorem diesel

Druhá průmyslová revoluce

Uběhlo šest let od udělení prvního patentu a diesel se dočkal prvního praktického využití v továrně na zápalky v bavorském Kemptenu. To se stalo v roce 1898. Od té doby objednávek motorů šmahem přibývalo. Funkční dieselový motor by jistě nevznikl tak brzy, nebýt dalšího slavného mecenáše projektu Rudolfa Diesela. Tím byl v té době již Heinrich Buz, šéf strojíren MAN A.G v Augsburgu, který poskytl zázemí i peníze poté, co Linde ztratil trpělivost. A vyplatilo se. Během následujících deseti let se z Rudolfa Diesela a jeho rodiny stanou velcí boháči. Spousta firem chtěla jeho motor, měla zájem o licenční výrobu a také Dieselovi tak trochu koukat přes rameno. Mezitím se jeho typ motoru rozšířil i za velkou louží. Jistý německý krajan Adolphus Busch, pivovarnický magnát v USA, zakoupil práva na výrobu dieselových agregátů. Motory Busch-Sulzer byly prvními svého druhu na severoamerickém kontinentu.

Foto: Tatra a.s.

Motor Tatra V8 je unikátní konstrukcí vzduchem chlazeného dieselového agregátu. Ve dvanáctiválcové formě fungoval již od roku 1942

Dieselové motory se dostaly i do vzduchu, ne jen tradičně do lodí, lokomotiv a nákladních vozů. Věděli jste, že čtyři dieselové motory poháněly světoznámou vzducholoď LZ-129 Hindenburg? To už se ovšem psala třicátá léta 20. století. Dieselův agregát se nedostal dříve ani do nákladních automobilů, do osobních už vůbec ne. První velkosériový nákladní vůz spalující naftu u nás v Československu byla až Praga RND z roku 1934. A to její sériová výroba nastala ještě později. Slavný vznětový vzduchem chlazený dvanáctiválec Tatra byl použit až za druhé světové války. A první osobní automobil s dieselovým motorem postavil Mercedes-Benz.

Foto: Cummins

Závodní automobil Cummins Diesel No. 8. Hranici 100 MPH překonal tento krasavec na podvozku Duisenberg již v roce 1931

Málokdo však ví, že za oceánem v USA vznikaly dokonce i dieselové závoďáky. Don Cummins se snažil motor spalující naftu prosadit v americké „mecce“ automobilového průmyslu — v Detroitu. Pro nezájem se snažil alespoň zapůsobit na veřejnost. Vůz Cummins se startovním číslem 8 na podvozku Duisenberg zajel v Daytoně v únoru 1931 rekordní rychlostní výkon. Překonal hranici 100 MPH. Pak závodil znovu v květnu téhož roku v Indianapolis a se čtyřválcovým dieselem 5.9 litru zvládl dojet celkově 13. v pořadí mezi automobily.

Foto: Daimler AG.

Mercedes-Benz 260D (1936) byl prvním sériovým osobním automobilem na dieselový pohon. Pod kapotou byl čtyřválec 2.6 litrů o 45 koních, vstřik nafty zajišťovalo čerpadlo Bosch

Neslavný osud technického génia

To vše se stalo již dávno po smrti Rudolfa Diesela. Z puntičkářského vědce a inženýra se stal najednou obchodník a ona role jeho povaze příliš nesvědčila. Dle životopisných údajů trpěl stihomamem, že mu jiní patentované řešení okopírují. S mnoha společnostmi, které začaly shodné motory vyrábět, se i soudil, a ač rodina žila v luxusní vile v Mnichově, samotnému Dieselovi velká sláva ani peníze štěstí nepřinesly.

Ač úspěšný, leč psychicky zlomený člověk, který přišel o většinu jmění i díky vleklým soudním řízením s údajnými plagiátory jeho vynálezu, nakonec spáchal sebevraždu. Kolem jeho smrti, kterou zvolil pádem přes palubu trajektu cestou z Antverp do Británie, se dodnes tradují různé konspirační historky. Životopisec Rudolfa Diesela Morton Grosser se přiklání k nejsnazšímu vysvětlení, a to k sebevraždě. Do svého deníku si na den přesně před 106. lety (29. září 1913) napsal pouze křížek. Večeři si nechal poslat na palubu a od té doby ho nikdy nikdo neviděl. Za pár týdnů se nalezlo tělo i několik osobních věcí pro identifikaci ve vodách poblíž norských břehů. Proč se Rudolf Diesel nakonec zabil, není zcela jasné. Do Británie tehdy cestoval s vidinou obchodu s britským námořnictvem o pohonu bojových ponorek. Doba se však již schylovala k první světové válce.

autowebAUTOWEBaUtOwEb