https://historicvehicles.com.au/truck-feature/the-worlds-first-diesel-truck/На этот титул претендуют как MAN, так и Mercedes-Benz, но строго говоря, истинным обладателем титула не является ни один из них.
Прежде чем перейти к вопросу о первом дизельном грузовике, нужно рассмотреть, что произошло за первые 25 лет 20-го века.
Рудольф Дизель изобрел первый коммерчески успешный двигатель с воспламенением от сжатия в конце 19-го века. По сравнению с двигателем с искровым зажиганием двигатель Дизеля имел преимущества в виде более низкого расхода топлива, возможности использовать более дешевое топливо и потенциала для лучшей производительности — особенно для тяжелых условий эксплуатации.
Проблема применения дизельных двигателей в автомобилях заключалась в том, что используемые системы впрыска топлива не были способны работать с высокими скоростями. Система впрыска топлива Рудольфа Дизеля: «состоит из механически управляемого клапана, окруженного стопкой просверленных дисков или колец распылителя, на которых масло осаждается, а затем вдувается сжатым воздухом в цилиндр двигателя во время впрыска» («История топливного инжектора» Фрэнк ДеЛука).
Такая конструкция «инжектора» накладывала ограничение на частоту вращения двигателя, а значительный вес необходимого воздушного компрессора делал первые дизельные двигатели непригодными для использования в дорожных транспортных средствах.
В 1910-1913 годах, в Великобритании появились несколько ключевых изобретений, из которых наиболее значительной была механическая система впрыска Джеймса Маккекни, использующая дозирующий насос, управляемый кулачковым валом для подачи топлива в клапан, который впрыскивает топливо в двигатель. (Интересно, что в это время компания Vickers разработала систему подачи топлива Common Rail с давлением 5000 фунтов на квадратный дюйм, которая не получила широкого распространения до 21 века.)
Система инжектора Маккекни – Фрэнк ДеЛука
Итак, к концу Первой мировой войны были разработаны основные идеи оборудования для впрыска топлива, но их реализация была сложной. Очень сложным оказалось добиться плавного сгорания топливовоздушной смеси в двигателе с малым рабочим объемом, впрыскивая топливо непосредственно в камеру сгорания. Это была весьма сложная задача в эпоху грубых инжекторов низкого давления и простых поршней с плоским верхом. (Сегодняшние дизели с непосредственным впрыском имеют чрезвычайно высокое давление, многофазный впрыск, через распылительные форсунки и поршни, в которых сформирована камера сгорания.)
Проспер Л'Оранж
Тем временем в компании Карла Бенца - Benz & Cie, ливанский инженер и изобретатель Проспер Л'Оранж получил немецкий патент DRP № 230517, оставивший заметный след в развитии дизельных технологий.
В этом патенте от 4 марта 1909 года была описана конструкция камеры предварительного сгорания в головке цилиндра дизельного двигателя, которая обеспечивала воспламенение и перетекание рабочих газов в цилиндр.
Теперь, вероятно, необходимо объяснить понятия - непрямой и прямой впрыск. При непрямом впрыске топливо впрыскивается в камеру предварительного сгорания, или «вихревую» камеру в головке цилиндра, расположенную над основной камерой сгорания. Во время такта сжатия сжимаемый воздух нагревается и нагнетается в вихревую камеру. Благодаря конструкции камеры, воздух получает вихреобразно закручивается, а топливо впрыскивается в вихревую камеру, где оно смешивается с быстро движущимся воздухом, обеспечивая плавное, равномерное сгорание.
Вообще говоря, двигатели с непрямым впрыском менее эффективны, чем двигатели с непосредственным впрыском, и требуют большего предварительного нагрева при запуске из холодного состояния, но эти недостатки компенсируются более плавной и тихой работой.
До недавнего времени двигатели с прямым впрыском в основном устанавливались на грузовики и легкие коммерческие автомобили, где повышенный шум и жесткость работы считались приемлемыми компромиссами для улучшения топливной экономичности.
В последнее время использование электронного управления дизельным двигателем и усовершенствованного турбонаддува позволило разработать более совершенные системы прямого впрыска, и их использование в дизельных двигателях теперь стало почти повсеместным.
Проспер Л'Оранж является автором воронкообразной форкамеры и игольчатой форсунки (1919), а также управляемого инжекторного насоса (1921).
(В 1933 году сын Проспера, Рудольф основал компанию L'Orange GmbH, которая до сих пор является крупнейшим мировым поставщиком топливных насосов, инжекторных систем и клапанов.)
В Берлине, в Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG), в 1911 году началась разработка компактного дизельного двигателя для коммерческих и сельскохозяйственных целей. Двенадцать лет спустя DMG построила компактный четырехцилиндровый двигатель мощностью 29 кВт (40 л. с.) при 1000 об./мин.
В Мюнхене инженеры компании Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg (MAN) также работали над проектом двигателя с непосредственным впрыском. Создателями первого дизельного грузовика с непосредственным впрыском были инженеры Штурм и Вибике.
1923 год Все три компании — Benz & Cie, DMG и MAN — явили миру свои труды в 1923 году, но первым автомобилем, вырвавшимся вперед, определенно стал грузовик Benz, оснащенный дизельным двигателем OB2 с предварительной камерой сгорания, который имел мощность 37 кВт (50 л. с.) при 1000 об./мин.
Benz
Инженеры Benz установили двигатель на шасси грузовика Benz 5K3, рассчитанного на полезную нагрузку в пять тонн. В ходе предварительного тестирования дизельный двигатель OB2 показал себя настолько хорошо, что 14 апреля 1923 года было принято решение о запуске двигателя в серийное производство.
После тестовых заездов в Северном Шварцвальде, в окрестностях Гаггенау, автомобиль был оценён следующим образом: «Благоприятный расход топлива особенно впечатляет при использовании буроугольного дегтя. OB2 потребляет примерно на 25 процентов меньше топлива, чем бензиновый двигатель той же мощности».
Дизельный грузовик Benz 5K3
Вдобавок ко всему, смоляное масло было дешевле бензина, и новый двигатель, как рекламировала Benz & Cie, мог также: «работать на газойле, керосине, техасском масле и желтом или коричневом парафиновом масле».
DMGГрузовик DMG дебютировал на публике между 20 и 30 сентября 1923 года. Маршрут пролегал между заводами DMG в Берлине и Штутгарте и обратно. После этих испытаний, которые получили большую огласку, благодаря огромным для того времени пробегам автомобиля, были выпущены первые коммерческие дизельные автомобили Daimler 5C, которые производились в Мариенфельде — грузовик, трехсторонний самосвал и автобус.
MAN
Первый в мире грузовик с непосредственным впрыском дизельного топлива был разработан MAN в конце 1923 года и представлен на Берлинском автосалоне в 1924 году вместе с грузовиками Benz и DMG. Грузовик MAN также совершил 140-километровое путешествие между Аугсбургом и Нюрнбергом, продемонстрировав высокую топливную экономичность дизельного двигателя с непосредственным впрыском.
У компании MAN были серьезные проблемы с шумом и вибрацией двигателя. Фактически, компании MAN не удавалось серьёзно конкурировать с бензиновыми моторами до 1927 года, пока не стал доступен рядный дизельный насос Роберта Боша , который обеспечил приемлемую работоспособность двигателей с непосредственным впрыском.
Сам Роберт Бош, был одним из первых клиентов, заказавших грузовик с предкамерным дизельным двигателем у Benz & Cie в 1924 году.Предкамерный дизель Mercedes-BenzПосле слияния Benz & Cie и DMG в 1926 году предкамерный принцип Benz возобладал над дизельным двигателем DMG с нагнетанием топливовоздушной смеси в цилиндры, поскольку он был намного легче и дешевле в производстве. Первым совместно разработанным предкамерным дизельным двигателем был шестицилиндровый двигатель OM5, который производился более 10 лет, с 1927 года (55 кВт/75 л. с. с рабочим объемом 8,6 литра).
Префикс «OM» для дизельных двигателей происходит от «oil motor» и до сих пор используется Mercedes-Benz.
L5 с 10-летним сроком службы в 1933 году
Грузовик Mercedes-Benz L5 оснащался либо новым дизельным двигателем OM5 (51 кВт/70 л. с. при 1300 об./мин), либо бензиновым двигателем типа M36 (74 кВт/100 л. с. при 2000 об./мин). Пятитонный автомобиль был единственной моделью с дизельным двигателем, которая была включена в новую линейку коммерческих автомобилей Mercedes-Benz, представленную в 1927 году, поскольку у потенциальных покупателей еще был изрядный скептицизм по поводу дизельного двигателя. OM5, который был запущен в серийное производство в 1928 году, был оснащен уже совершенно новым рядным топливным насосом Bosch, и эта улучшенная технология впрыска способствовала принятию дизельного двигателя.
В июне 1928 года дизельный грузовик L5 был доставлен в британскую Mercedes-Benz Ltd, а журнал Commercial Motor расхваливал характеристики грузовика Mercedes-Benz в пяти последовательных выпусках.
Осенью 1928 года Королевский английский автомобильный клуб наградил Daimler-Benz AG премией Dewar Trophy, которая ежегодно вручалась за особые достижения в области автомобилестроения.
Дизели с предкамерным и непосредственным впрыском
Обе конструкции дизельных двигателей использовались в грузовиках по всему миру с 1930-х годов, но предкамерные типы доминировали в дизельных легковых автомобилях и легких коммерческих моделях, поскольку эти двигатели были менее шумными.
Однако к 1960-м годам большинство грузовиков уже использовали двигатели с непосредственным впрыском из-за их большей эффективности и меньшего расхода топлива. Турбонаддув и впрыск под более высоким давлением также помогли сгладить сгорание с непосредственным впрыском, до такой степени, что практически к концу 1990-х годов все автомобильные дизели, и легковые, и грузовые, стали изготавливаться с непосредственным впрыском.
Двигатели с непосредственным впрыском также было легче проектировать для сокращения выбросов.
Тем не менее, некоторые предкамерные дизели все еще продавались и наиболее заметным является рядный 4,2-литровый шестицилиндровый двигатель SOHC 1HZ от Toyota, который был представлен в линейке LandCruiser 70 серии в 1990 году и по-прежнему предлагается по всему миру в 2025 году — более 30 лет спустя — особенно на рынках со слабыми стандартами выбросов.
На веб-сайте Historic Vehicles наш винтажный Cruiser 75 серии оснащен 1HZ, который выработал свой ресурс, поэтому мы перебрали его на 450 000 км, до спецификаций с турбонаддувом 1HZ-T, которые включали усиленные шатуны и поршни с керамическим покрытием на днище. Этот двигатель должен прослужить еще полмиллиона или больше!
