90 лет дизелю MAN
Ровно 90 лет назад на дорогу вышел грузовой MAN, впервые оснащенный дизелем с прямым впрыском топлива. 4-тонный автомобиль с безбортовой платформой приводился в движение экспериментальным дизельным двигателем, в котором впервые топливо впрыскивалось напрямую в четыре цилиндра.
Водителям-испытателям автомобиля с двигателем мощностью около 40 л.с. удалось пройти 140 км за 5 с половиной часов. Этот успешный рейс стал боевым крещением для технологии, впервые позволившей сделать экономичные дизельные двигатели достаточно компактными для использования в автомобилях.
Первый MAN, оснащенный дизельным двигателем с прямым впрыском топлива, знаменует собой важную веху в двигателестроении. Все современные дизели легковых и грузовых автомобилей используют принцип прямого впрыска. Самым современным воплощением принципа стала технология Common Rail, которая позволяет нам эффективно управлять процессом сгорания в цилиндре».
Хотя Рудольф Дизель запатентовал первый дизельный двигатель в 1897 году, до середины 1920-х такие моторы из-за своей громоздкости использовались лишь стационарно для фабрик и в двигательных установках судов. Первые грузовики и автобусы M.A.N. Saurer оснащались бензиновыми двигателями.
В 1919–1923 гг. компания продолжила разработку и развитие дизельных двигателей в направлении использования их в автомобилях. Создавая двигатель для коммерческого автотранспорта, инженеры должны были решить 2 основные задачи. Во-первых, нужна компактность, чтобы двигатель мог уместиться под капотом, а во-вторых, необходимо отказаться от компрессора высокого давления, утяжелявшего конструкцию и потреблявшего немалую мощность. Компрессор требовался для сжатия воздуха при нагнетании топлива в цилиндры двигателя.
Прорывом стал впрыск топлива без нагнетания воздуха. Воздух для сгорания сжимается до 20 атмосфер (20 бар) движением поршня внутри цилиндра. Сжатие вызывает сильный нагрев. В находящийся под большим давлением воздух впрыскивается топливо. За счет распыления топлива и высокой температуры газа происходит воспламенение смеси.
Впрыск топлива в сжатый воздух внутри цилиндра требует механического инжекторного насоса, проталкивающего топливо во впрыскивающие клапаны под очень высоким давлением. Впрыскивающие клапаны распыляют топливо на мельчайшие капельки, которые легче воспламеняются. Конструкция инжекторного насоса требует высокой точности изготовления, и такой насос был изготовлен MAN самостоятельно.
В новом двигателе M.A.N. топливо впрыскивается через 2 открытые форсунки с боковых сторон головки цилиндра. Форсунки направлены по касательной, что обеспечивает смешивание подаваемого топлива со сжатым воздухом внутри двигателя.
Три первых экспериментальных двигателя были построены в Аугсбурге в 1924-м и успешно испытаны на грузовике и мотоплуге. Эти опытные двигатели с прямым впрыском топлива имели цилиндры диаметром 105 мм, развивали мощность 35–40 л.с. при 1000 об/мин и весили порядка 420 кг.
К тому времени, когда экспериментальный грузовик был представлен MAN на Берлинском автосалоне в декабре 1924-го, за первые полгода своего существования он уже успел пройти 2500 км.
Успех в Берлине открыл путь массовому производству новых дизелей серии D 1580 B, а также массовому производству моторов для коммерческого транспорта на предприятии MAN.
С самого начала стали очевидны два коммерческих преимущества: малый вес двигателя и удешевление эксплуатации на 80%, по сравнению с обычными карбюраторными двигателями того времени. К середине 1920-х подразделение грузовых автомобилей отметило такой спрос, что производство дизельных двигателей для коммерческого автотранспорта пришлось перенести на завод в Нюрнберге, который был в связи с этим расширен.