Nehezen indult… szó szerint és átvitt értelemben is. 75 éve szerelték először személygépkocsiba a dízelmotort, amely történetének hajnalán ebben a kategóriában meglehetősen mellőzött megoldásnak számított, a hosszú évtizedek során azonban méltó versenytársa lett a benzinmotornak, amelyet bizony néha le is taszít a trónról. Nézzük, hogy alakult a jubiláló öngyulladós sorsa!

Rettentő sokat lépett előre a dízel 75 év alattHabár az autózás már a 20. század legelején is viszonylag természetes jelenség volt, akkoriban még meglehetősen más szokások jellemezték a tankolás folyamatát: nem voltak benzinkutak lépten-nyomon, hanem mindenkinek jóformán önmagának kellett megoldania az üzemanyag beszerzését. A kezdetekben még szó sem volt a mai kínálatban is szereplő 95-ös, vagy 98-as oktánszámú motorbenzinekről, fés őként gázolajról nem is beszélhetünk. Pedig ha manapság a zebra pirosánál várakozva megszámoljuk, hogy a mellettünk elhaladó autó hány százaléka éget el dízelt, meglepő eredményt kapunk. Az autózás hajnalán kizárólag szikragyújtású motorok dolgoztak az automobilok orrában, ma viszont már a dízelmotorokkal szerelt négykerekűek vannak szerény túlsúlyban.

Vitatkozhatunk azon, túlértékelik-e itthon vagy akár Európában a dízelmotorokat a vásárlók, meddő szópárbaj volna. A jeles alkalomból inkább összefoglaljuk a dízelmotor kialakulásának történetét, mérföldköveit, a fejlődés legfontosabb szakaszait, így kiderül, hogy lett az eleinte halott ötletnek tűnő konstrukcióból az eladások több mint felét kiadó precíz gépcsoda.

A teherszállítás hamar rákapott a gázolajraMaga a dízelmotor abban különbözik benzines társától, hogy a tüzelőanyag és a levegő keverékét nem szikra gyújtja be, hanem a kompresszió következtében létrejövő magas hőmérséklet hozza létre az égést. A másik jelentős differencia, hogy míg a benzinmotor mennyiség-szabályzás elvén működik, azaz az égéstérbe áramló töltet mennyiségét szabályozzuk a fojtószelep segítségével, addig a dízel „teli torokkal szív”, ez esetben a bejuttatott üzemanyag mennyisége változik, ezt minőség-szabályzásnak nevezzük.

Az elv tehát adott volt, azonban az első kísérletek sikeressége nem volt épp megkérdőjelezhetetlen: próbálkoztak növényi olajjal, petróleummal, a gyártási hulladékként keletkező gázolaj csak később vetődött fel. Mivel eleinte nehéz és nagy gépek voltak a dízel üzemű erőgépek, többnyire generátorok hajtására használták őket, később aztán a technika fejlődéséven szép lassan beszivárogtak a közlekedésbe, a vasút, a hajózás és teherszállítás egyik fontos elemévé avanzsálva.

Egészen 1936-ig kellett várni arra, hogy a könnyű, szélesebb körökben használt járművekbe, az autókba is beépítésre kerüljenek az öngyulladós egységek. Robert Bosch neve biztosan sokaknak ismerősen cseng; ma többek között az ő nevével fémjelzett vállalat az egyik legnagyobb autóipari beszállító, és már a kezdetekkor is roppant jelentős szerepe volt a német szakembernek. Saját fejlesztésű befecskendezőszivattyúját felhasználva 1924-ben gördült ki az első dízelmotoros tehergépjármű a műhelye kapuján, azonban ami számunkra még fontosabb, pontosan 75 éve, azaz 1936-ban éledt fel az első öngyulladós erőforrással szerelt automobil, a Mercedes-Benz 260 D. A történetben annyi a csavar, hogy a francia André Citroen ugyan 1933-ban épített dízelmeghajtású személykocsit a Rosalie személyében, ez azonban különböző jogi problémák miatt soha nem került piacra.

A háború korszak csendes voltVisszatérve a korszakalkotó Mercedesre: dízel erőforrása 2,6 liter lökettérfogatú négyhengeres konstrukció, amely összesen 45 lóerőt adott le percenként háromezres fordulatszámon. Ezzel a teljesítménnyel felvértezve maximálisan 100 km/h-val haladhatott a majd 1,7 tonnás 260 D, igazi erénye azonban a fogyasztás volt. A korabeli leírások alapján 70-es tempónál 9 liter dízelolajat nyelt le, ami az akkori benzinmotorok fogyasztásánál nagyjából 30 %-kal kedvezőbb értéknek számított. Ennek ellenére járáskultúrában és teljesítményben elmaradt a benzinmotoroktól, amit a rettentő alacsony eladási darabszám is alátámasztott.

A háborúban jól jött a takarékosabb dízelmotorNem sokkal később kitört a második világháború, amivel lényegében a fejlesztések abbamaradtak, hiszen jórészt a hadi technikára irányult a figyelem. Érdekesség, hogy a dízelmotorok létjogosultsága ekkor is felszínre került: a T-34-es harckocsik hatótávolsága jóval felülmúlta a vetélytársakat, ráadásul kevésbé volt tűzveszélyes. A háború után hosszú csend borult a dízelmotor köré, egyedül a franciák és a Mercedes-Benz foglalatoskodott ezek gyártásával, szinte kivétel nélkül közvetett befecskendezést és előkamrás megoldást alkalmazva.

Az igazi áttörés a Volkswagen nevéhez köthető, ugyanis 1976 szeptemberétől a Golfban ketyegett az 1,5, valamint 1,6 literes dízel erőforrás, amely már élhető alternatívát jelentett a hasonló lökettérfogatú benzinesekkel szemben.

A Bosch elosztórendszerű befecskendező-szivattyúja elég volt ahhoz, hogy a motor magas fordulaton is gazdaságos fogyasztást produkáljon és teljesítménye sem volt túl alacsony, így a vásárlók számára vonzó volt. Így a Golf lett az első alsó-középkategóriás, amely öngyulladós egységgel lépett - ráadásul sikeresen - a piacra, népszerűsége láttán pedig szinte az összes európai gyártó igyekezett a nyomdokaiba lépni.

Hiába javult az idők során rettentő sokat a dízelmotor, a teljesítmény tekintetében még mindig hátrányból indult benzines társaival szemben. A mérnökök ismét a hajók, teherautók és vasút világában már jó ideje megszokott megoldáshoz, a feltöltéshez nyúltak, aminek végeredménye 1978-ban az első turbódízel személygépkocsi lett, nevezetesen a Mercedes-Benz 300 SD, amelyet kifejezetten Amerika számára gyártottak a németek. A 3005 köbcentis soros öthengeres erőforrás kezdetben 80 lóerőt állított hadrendbe, ’79-ben pedig már 88 lovas változattal árulták a W116-ost, feltöltője pedig Garret márkájú volt.

Az első turbódízel az európai piaconHa Európára szűkítjük a kört, az első feltöltött dízelmotoros autó a franciák tálalásában érkezett, méghozzá a Peugeot 604 személyében, 1979 végén. 2,3, valamint 2,5 literes soros négyhengeres turbódízeleivel egyetlen probléma volt: a hidegindítás, azonban ez később az izzítógyertyáknak hála megoldódott.

Gyakorlatilag innentől nem volt, ami megálljt parancsoljon a dízelmotorok térnyerésének és fejlődésének, hamarosan már az elektronika is beszivárgott az eddig csak mechanikus elemekből építkező rendszerekbe: 1986-ban dobta piacra a Bosch a világon elsőként az elektronikus dízel szabályozási rendszerét (EDC). 1987-ben a BMW is ezt használta fel szintén úttörő, hathengeres turbódízel erőforrásához, amellyel felszerelve az 524 TD bizonyította, hogy a vezetési élmény nem csupán a benzinesek sajátja.

A közvetett befecskendezésnek 1989-ben vetett véget a Bosch, mikor is a VW csoporttal karöltve az elektronikusan szabályozott VP34-es adagolóval megvalósították a személygépjárműveken alkalmazható közvetlen befecskendező rendszert, amihez elengedhetetlen volt a magas befecskendezési nyomás - nevezetesen 1000 barról beszélhetünk. Így született meg a németek TDI-je, ami első körben az Audi 100-ba, majd később a VW egyéb modelljeibe is beépítésre került. Az 1,9 literes feltöltött erőforrás 110 lóerőt tudott, de bizonyos modellekbe 90 lovas verzióban került. A járáskultúra finomodása és a korrekt teljesítmény mellé alacsony fogyasztás párosult, így bár árban a benzinesek felett álltak, mégis sokan döntöttek a gázolajjal működő autók mellett.

A következő nagy lépés gyakorlatilag a ma használt keverékképző rendszerek első generációja, a common rail (közös nyomócsöves, továbbiakban: CR) technológia volt, amelyet a Bosch 1997-ben mutatott be. A rendszert egyébként még a Fiat kezdte fejleszteni, amelynek licencét Az első fecskea Bosch megvásárolta. A CR működési elve roppant egyszerű: minden egyes henger porlasztóeleméhez hozzávezetik a magas nyomású (1200-1800 bar) üzemanyagot, az égéstérbe pedig az elektronikusan vezérelt porlasztók juttatják be a szükséges mennyiségű dózist, egy befecskendezési szakasz alatt akár több lépcsőben is. A porlasztófejek kezdetekben mágnesszelepek segítségével dolgoztak, de a 2003-ban bemutatott harmadik generációs közös nyomócsöves rendszerben már piezo elemek végzik a dózisok beporlasztását.

Az első common rail technológiával szerelt szériagyártású autó az Alfa Romeo 156 volt, az 1,9-es JTD dízelmotor 105 lóerőt állított elő, akkor még 1350 bar maximális üzemanyag-nyomással operálva. Az olaszokkal párhuzamosan a Mercedes-Benz is lépett, és a Bosch rendszerét kicsit továbbfejlesztve szerelték a 220 CDI-re. Innentől a közös nyomócsöves technológia szinte megállíthatatlanul menetel, egészen napjainkig nem talált legyőzőre.

Pedig a próbálkozás nem maradt el, főként a VW részéről: a németek által oly széleskörűen alkalmazott sláger a szivattyúfúvókás rendszer bevezetése volt, más néven a PD-TDI (pumpe-düse TDI). A rendszer egyik előnye a kompaktság. A mérnökök az adagoló és a porlasztó összeházasításával A VW csoport is common rail-re váltottalkották meg a kompakt PD-TDI elemet, amely ott csücsül minden henger felett. Egy segédszivattyú szállítja hozzá a gázolajat, míg a vezérműtengely adott bütykével hajtva a PD elemben 2000 bar feletti nyomás áll elő, amelyet aztán az elektromosan vezérelt porlasztó juttat az égéstérbe akár két részletben is: egy minimális dózis előfecskendezésével még simább járás érhető el. Az utolsó szériák a mágnesszelep helyett a CR-hez hasonlóan piezo kristályokkal működtek, így még pontosabb befecskendezést lehetővé téve. Relatíve magas költségei és a közös nyomócsöves technológiával folytatott szélmalomharc miatt azonban a VW 2009-ben átállt a Bosch CR rendszerére.

Mit tartogat a jövő? Egy biztos: a Bosch boszorkánykonyhájában nem ülnek a mérnökök babérjaikon és már a következő, ha lehet, még fondorlatosabb rendszer elemeit dolgozzák ki. A németek nem is titkolják céljaikat: az ideális dízelmotor szerintük 1,1 literes, háromhengeres, Az irány már adott, de az út rögös az idilligés akár 100 kW, azaz 136 lóerő előállítására is képes, de csupán 3,6 liter gázolajat kér 100 km-re. Hogy sikerül-e, talán a 80 éves dízelmotorról szóló írásunkban majd kiderül, addig azonban még számos akadály vár leküzdésre: többek között csökkenteni kell a nitrogén-oxid kibocsátást, a részecskeszűrők alkalmazása is roppant fontos az apró méretű korom miatt és még sok-sok kis lépést kell eszközölni ahhoz, hogy tisztaságában a legszigorúbb, jövőben életbe lépő európai követelményeknek is megfeleljen a dízelmotor.

Létjogosultsága vitathatatlan, ráadásul a a teljesen elektromos rendszerek megérkezéséig a hibrid rendszerek mellett talán a legtakarékosabb megoldást nyújthatja a társadalomnak.