Historia samochodu z silnikiem Diesla - History of the diesel car

Mercedes-Benz 260D (1936): jeden z pierwszych samochodów z silnikiem Diesla

Silniki Diesla zaczęto stosować w samochodach w latach 30. XX wieku. Początkowo używane głównie do zastosowań komercyjnych, nie zyskały popularności w podróżach pasażerskich, dopóki nie pojawiły się w Europie w latach 50. XX wieku. Po osiągnięciu szczytu popularności na całym świecie około 2015 roku, w następstwie Dieselgate , samochód z silnikiem wysokoprężnym szybko popadł w niełaskę konsumentów i organów regulacyjnych.

Historia

Początek 20 wieku

Historia samochodu diesel produkcja rozpoczęła się w 1933 roku z Citroën „s Rosalie , która opisywany opcję silnik wysokoprężny (the 1766 cc silnika 11UD) w Familiale modelu (nieruchomości lub kombi). Mercedes-Benz 260 D i Hanomag Rekord wprowadzono po krótkim czasie, w 1936 roku.

Mercedes-Benz 180 D był standardowy model napędowy Daimler-Benz W serii 120 - ponad 114.000 jednostek powstały od 1953 do 1959 roku

Zaraz po II wojnie światowej oraz w latach 50. i 60. samochody z silnikami wysokoprężnymi zaczęły zyskiwać ograniczoną popularność, szczególnie w zastosowaniach komercyjnych, takich jak karetki pogotowia, taksówki i kombi wykorzystywane do prac dostawczych. Mercedes-Benz oferował nieprzerwany strumień taksówek z silnikami wysokoprężnymi, począwszy od 1949 roku z ich 170 D napędzanymi silnikiem OM 636 . Silnik został przeniesiony do następcy 170 D – 180 D – w 1953 roku. Później, w 1958 roku, silnik OM 621 został wprowadzony w 190 D. Ten silnik o pojemności 1,9 l wytwarzał 50 KM (37 kW) przy 4.000 obr/min.

1965 Peugeot 404 , zmodyfikowany, aby ustanowić rekord prędkości diesla

Począwszy od 1959 roku, Peugeot oferował 403D z czterocylindrowym silnikiem TMD-85 o pojemności 1,8 litra i 48 KM (35 kW), a następnie w 1962 roku 404D z tym samym silnikiem. W 1964 roku 404D stał się dostępny z ulepszonym czterocylindrowym silnikiem XD88 o pojemności 2,0 l i mocy 60 KM (44 kW). Inne samochody z silnikiem Diesla oferowane w latach 50. to Austin A60 Cambridge , Isuzu Bellel , Fiat 1400-A , Standard Vanguard , i krótko Borgward Hansa .

W 1967 roku Peugeot wprowadził pierwszy na świecie kompaktowy, szybki samochód z silnikiem Diesla, Peugeot 204BD . Jego 1,3-litrowy silnik XL4D wytwarza 46 KM (34 kW) przy 5000 obr./min. Po kryzysie naftowym lat 70. ( 1973 i 1979 ) Volkswagen wprowadził swój pierwszy samochód z silnikiem wysokoprężnym, VW Golf , z wolnossącym silnikiem z wtryskiem pośrednim o pojemności 1,5 l, który był przeprojektowaną (diesel) wersją silnika benzynowego. Mercedes-Benz testowane turbodiesli w samochodach (np przez Mercedes-Benz C111 doświadczalnych i pojazdów płytowych ustalania), a pierwszy wytwarzanie Turbo wysokoprężnych samochodów była w 1978 roku, 3,0, 5-cylindrowy 115 KM (86 kW) Mercedes 300 SD dostępny tylko w Ameryce Północnej i Peugeot 604 .

Duży krok naprzód dla masowych samochodów z silnikiem diesla nastąpił w 1982 roku, kiedy PSA Peugeot Citroën wprowadził silnik XUD w Peugeot 305 , Peugeot 205 i Talbot Horizon . Magazyn Diesel Car uważa go za wiodący w swojej klasie samochodowy silnik wysokoprężny do połowy lat 90. XX wieku. Citroën BX z 1988 roku i Peugeot 405 z 1989 roku (oba napędzane silnikiem XUD ) były jednymi z pierwszych masowych samochodów z silnikiem Diesla, które były w stanie osiągnąć standardy silników benzynowych . Magazyn Diesel Car powiedział o Citroënie BX: „Nie wyobrażamy sobie żadnego innego samochodu, który jest obecnie w sprzedaży w Wielkiej Brytanii, który byłby w stanie zbliżyć się do połączenia wydajności, komfortu i ekonomiczności modelu BX Turbo”.

Niemiecki producent silników i samochodów BMW ogłosił swój pierwszy seryjnie produkowany samochód z silnikiem wysokoprężnym, 524td na IAA we Frankfurcie w 1981 roku. Został zaprezentowany na targach IAA we Frankfurcie w 1983 roku z silnikiem turbodiesel BMW M21 o mocy 85 kW , który zapewniał mu prędkość maksymalną 180 km/h. Ronan Glon uważa, że najszybszym seryjnie produkowanym samochód diesel swój czas, będąc nieco szybciej niż Daimler-Benz OM 617 parowe Mercedes-Benz W 123 300 D Turbodiesel . W 1986 roku BMW zaprezentowało elektroniczną jednostkę sterującą silnika do silnika M21, będąc pierwszym producentem, który zastosował tę technologię w samochodzie osobowym z silnikiem Diesla.

W 1973 r. diesle miały 2,5% udział w rynku Wspólnoty Europejskiej. Po kryzysie paliwowym udział ten wzrósł do 4,1% w 1975 r. Do 1980 r. liczba ta wzrosła ponad dwukrotnie (do 8,6%), a do 1983 r. diesle stanowiły 11% nowych samochodów sprzedaż w UE .

Silniki wysokoprężne pojazdów silnikowych w Ameryce Północnej są zazwyczaj stosowane tylko w ciężarówkach, pojazdach użytkowych i autobusach. Jeep oferował opcję Perkins Diesel dla swoich modeli na początku lat sześćdziesiątych. Chrysler również oferował te silniki – choć głównie na rynek europejski. Oldsmobile wypuścił silnik wysokoprężny 350 w 3 (5,7 l) V8, począwszy od 1977 roku. Większość oddziałów Buick, Oldsmobile, Pontiac, Chevrolet, a nawet Cadillac firmy General Motors otrzymało ten silnik do roku modelowego 1980 i nadal sprzedawano do Silnik został wycofany w 1985 roku. Silnik wysokoprężny 350 w 3 okazał się zawodny i dał samochodom z silnikiem wysokoprężnym złą reputację w Stanach Zjednoczonych.

Boom na olej napędowy w latach 90.-2015

Diesle stale zyskiwały akceptację prywatnych nabywców w latach 70. i 90. XX wieku. Sprzedaż pojazdów z silnikami wysokoprężnymi w Europie, początkowo sprzedawana głównie użytkownikom komercyjnym, takim jak taksówkarze, stale rosła i do 1992 r. osiągnęła 17,3% całego rynku europejskiego. W celu ograniczenia emisji dwutlenku węgla sprzedaż pojazdów z silnikami wysokoprężnymi w Europie była zachęcana przez Umowa ACEA . Szczyt popularności diesla osiągnięto w 2015 r., kiedy 52% nowych samochodów sprzedawanych w Europie było napędzanych olejem napędowym. Jedynym innym dużym rynkiem samochodowym, na którym popularne były samochody z silnikiem diesla, są Indie . Napędzane tanim subsydiowanym olejem napędowym samochody z silnikiem Diesla miały najwyższy udział w rynku na poziomie 47% około 2012 r. W międzyczasie udział w rynku oleju napędowego w Stanach Zjednoczonych i Chinach pozostawał niski. W Chinach samochody z silnikiem Diesla są w świadomości konsumentów kojarzone z samochodami ciężarowymi, a przepisy dotyczące ochrony środowiska sprawiają, że samochody z silnikiem Diesla są drogie w utrzymaniu. W Korei Południowej samochody z silnikiem Diesla stały się popularne po tym, jak rząd złagodził przepisy dotyczące emisji w 2005 roku.

Rozwój

Fiat Croma TD-id był pierwszym turbodoładowaniem bezpośredniego wtrysku oleju napędowego w 1987 roku a rok później przez Austin Rover Montego . Jednak Audi 100 było pionierem w elektronicznym sterowaniu silnikiem, podczas gdy Fiat i Austin miały mechanicznie sterowany wtrysk Bosch. Elektroniczna kontrola bezpośredniego wtrysku naprawdę zrobiła różnicę pod względem emisji, wyrafinowania i mocy. We wszystkich silnikach Diesla z bezpośrednim wtryskiem samochodów wcześniejszej generacji bardzo korzystne jest stosowanie paliwa biodiesel, które zmniejsza emisje i znacznie poprawia rafinację bez modyfikacji silnika, pod warunkiem, że w ich układach paliwowych stosuje się kompatybilną gumę typu „Viton”.

Rynki samochodów z silnikami wysokoprężnymi to te same, które były pionierami różnych rozwiązań (Mercedes-Benz, BMW , Peugeot / Citroën , Fiat , Alfa Romeo , Volkswagen Group ). Były też małe silniki wysokoprężne produkowane w Anglii przez brytyjskie firmy Leyland i Perkins. Ze względów ekonomicznych benzynowy silnik BMC serii „B” został przerobiony na diesla i wyprodukowany w pojemnościach 1,5 i 1,8 litra. Perkins wyprodukował silniki 4,99, 4,107 i 4,108, z których wszystkie były wyjątkowo niezawodne. Później BL wyprodukował silnik serii „O” z pięcioma łożyskami głównymi, który był niezwykle mocny. Warianty benzynowe z turbodoładowaniem mogły osiągać 200 KM, a silnik był idealny do konwersji na diesla. W rzeczywistości jednostka Austin-Rover MDi z 1988 roku (znana również jako „Perkins Prima”) została opracowana przez firmę Perkins Engines z Peterborough , która projektuje i buduje szybkie diesle od lat 30. XX wieku. Nadal jest produkowany jako silnik okrętowy, jednak w opinii pisarzy paski rozrządu na morzu nie są dobrym pomysłem. Silniki oparte na paskach rozrządu są bardziej przystosowane do żeglugi śródlądowej. Nie jest łatwo zrobić lekki i mocny silnik wysokoprężny najwyższej klasy ze względu na ogromne ciśnienia i ciepło wytwarzane w silniku. Problemy te rozwiązała firma VM Motori z Cento, a silniki były najwyraźniej tak dobre, że kupiły je Rover, Ford i Jeep. Ciekawymi cechami silników był blok tunelowy i oddzielne głowice cylindrów umożliwiające rozbudowę. Silniki VM były marinizowane przez BMW i sprzedawane jako pakiety napędu rufowego BMW. Mercury Marine używał również silników VM. Ponieważ starzeły się w zastosowaniach samochodowych, zyskały reputację w zakresie dmuchania uszczelek głowicy, dzięki oddzielnej konstrukcji głowicy cylindrów.

W 1997 roku wprowadzono pierwszy samochód osobowy z silnikiem wysokoprężnym Common Rail , Alfa Romeo 156 .

W 2004 roku Honda wypuściła swój pierwszy silnik wysokoprężny, N22A oznaczony jako i-CTDI, który po raz pierwszy pojawił się w Hondzie Accord . Silnik był wyposażony w aluminiowy blok, układ zaworów napędzany łańcuchem DOHC, bezpośredni wtrysk Common Rail i turbosprężarkę o zmiennej geometrii.

Wiosną 2005 roku Mercedes-Benz zaprezentował swoje pierwsze zastosowanie masowo produkowanego silnika wysokoprężnego z blokiem aluminiowym do samochodów osobowych i zastosowań komercyjnych. Tradycyjnie uważano, że aluminium ma gorszą wytrzymałość i odporność na temperaturę, aby wytrzymać zastosowania oleju napędowego. Jego pierwsze zastosowanie miało miejsce w roku modelowym 2006 w sedanie klasy E, klasie ML i pojazdach klasy GL . V6 3,0 litra podobna waga (208 kg (459 funtów)) do pięciu cylindra zastąpiła i znacznie lżejsza niż w linii sześć cylindrów również wymienione.

2015-obecnie spadek samochodów z silnikiem diesla

2010 Volkswagen Golf TDI z urządzeniem oszukującym wyświetlającym „Clean Diesel” na Detroit Auto Show

Od czasu licznych skandali dotyczących emisji spalin z silników Diesla w ostatnich latach, z których najbardziej nagłośnionym był skandal Dieselgate z 2015 r., okazało się, że poziomy toksycznych emisji pochodzących z samochodów z silnikami wysokoprężnymi są wyższe i stanowią większe zagrożenie dla zdrowia ludzkiego niż te z samochodów z silnikami wysokoprężnymi. pojazdy napędzane innymi środkami. W odpowiedzi wizerunek samochodu z silnikiem Diesla uderzył w konsumentów, wartość odsprzedaży samochodów z silnikiem Diesla spadła, a setki miast w Europie, w tym Paryż , Hamburg i Madryt, zaczęły zakazywać starszych samochodów z silnikiem Diesla w celu ograniczenia zanieczyszczenia powietrza . Według niemieckiej agencji ochrony środowiska samochody z silnikiem diesla mają 39% udział w niemieckich miejskich poziomach zanieczyszczenia dwutlenkiem azotu . W porównaniu z tym znacznie mniejszy jest udział autobusów i samochodów ciężarowych z silnikami wysokoprężnymi. Ze szczytowego 52% udziału w rynku nowych samochodów sprzedawanych w Europie napędzanych olejem napędowym, do 2018 r. liczba ta spadła do 36,%. We wrześniu 2020 r. europejski udział w rynku samochodów elektrycznych był wyższy niż samochodów z silnikiem Diesla.

W Indiach norma emisji BS6 i zakazy dla starszych pojazdów z silnikiem Diesla również spowodowały spadek udziału w rynku oleju napędowego z 58% w 2013 r. do 29% w 2020 r.

W Afryce Zachodniej samochody z silnikiem Diesla nadal stanowią większość pojazdów poruszających się po drogach, ponieważ normy emisji są mniej rygorystyczne w porównaniu z resztą świata, a stare samochody z silnikiem Diesla mogą być importowane z reszty świata. Raport z 2018 r. wykazał, że większość próbki 160 samochodów wyeksportowanych z Holandii przeznaczonych do Afryki Zachodniej i Libii nie spełniała norm emisji Euro IV (2005).

Wyścigi pojazdów z silnikiem Diesla

Chociaż waga i niższa moc silnika wysokoprężnego zwykle trzyma je z dala od zastosowań w wyścigach samochodowych, istnieje wiele silników wysokoprężnych ściganych w klasach, które ich wymagają, głównie w wyścigach ciężarówek i ciągnięcia ciągnika , a także w typach wyścigów, w których te wady są mniej dotkliwe, takie jak wyścigi rekordów prędkości na lądzie lub wyścigi wytrzymałościowe . Istnieją nawet dragstery z silnikami wysokoprężnymi, pomimo wad diesla związanych z wagą i niskimi maksymalnymi obrotami, które to specyfikacje są kluczowe dla osiągów w tym sporcie. Jednak w 2006 roku nowe Audi R10 TDI LMP1 zgłoszone przez Joest Racing stało się pierwszym samochodem z silnikiem Diesla, który wygrał 24-godzinny wyścig Le Mans.

Historia

Już w 1931 roku Clessie Cummins zainstalował swój diesel w samochodzie wyścigowym Cummins „Diesel Special”, osiągając prędkość 162 km/h (101 mph) w Daytona i 138 km/h (86 mph) w wyścigu Indianapolis 500 , gdzie Dave Evans został pierwszy kierowca, który ukończył Indianapolis 500 bez zjazdu do pit stopu , pokonał pełny dystans na pierwszym okrążeniu i zajął 13. miejsce, polegając na momencie obrotowym i oszczędności paliwa, aby pokonać masę i niską moc szczytową.

W 1933 r. Bentley z 1925 r. z silnikiem Gardner 4LW był pierwszym samochodem z silnikiem Diesla, który wziął udział w rajdzie Monte Carlo, kiedy to kierował nim Lord Howard de Clifford. Był wiodącym brytyjskim samochodem i zajął piąte miejsce w klasyfikacji generalnej.

Roadster Indianapolis 500 „Cummins Diesel Special” z 1950 r.

W 1952 roku Fred Agabashian w silniku Diesla Cummins zdobył pole position w wyścigu Indianapolis 500 w samochodzie z silnikiem Diesla o pojemności 6,6 litra z turbodoładowaniem, ustanawiając rekord prędkości na okrążeniu pole position, 222,108 km/h (138,012 mil/h). Don Cummins i jego główny inżynier Neve Reiners uznał, że nisko położony środek ciężkości z płaską silnika konfiguracji (zaprojektowany leżeć pod podłodze autobusu ) plus na korzyść elektrowni zdobyte przez nowego zastosowania Elliott turbodoładowaniem będzie zwycięska kombinacja.

Na początku okrążenie w wolnym tempie (podobno poniżej 150 km/h (93 mil/h)) najwyraźniej wywołało to, co teraz określa się jako „ turbo lag ” i poważnie utrudniło reakcję przepustnicy Cummins Diesel. Chociaż Agabashian znalazł się na ósmym miejscu przed dojechaniem do pierwszego zakrętu, w ciągu kilku okrążeń przesunął się na piąte miejsce i jechał wyczynowo (choć z powrotem w polu po zmianie opon), dopóki źle usytuowany wlot powietrza w samochodzie nie połknął wystarczającej ilości śmieci z toru, aby wyłączyć turbosprężarkę na okrążeniu 71; ukończył 27. miejsce.

W latach 90. i twórcy przepisów poparli tę koncepcję, BMW i Volkswagen ścigały się samochodami turystycznymi z silnikami wysokoprężnymi , przy czym BMW wygrało 24-godzinny wyścig na torze Nürburgring w 1998 roku z 320d w porównaniu z innymi fabrycznymi dieslami VW i około 200 samochodami z normalnymi silnikami, głównie dzięki możliwości jeździć bardzo długo. Alfa Romeo zorganizowała nawet serię wyścigową ze swoimi modelami Alfa Romeo 147 1.9 JTD.

W 2006 roku BMW 120d powtórzył podobny wynik, zdobywając 5 miejsce w polu 220 samochodów, wiele z nich o wiele bardziej wydajne, znacznie silniejsza konkurencja niż w 1998 roku VW Dakar Rally wyścigu Touareg na rok 2005 i 2006 są zasilane przez ich własny linii silników TDI, aby walczyć o pierwsze zwycięstwo w ogólnej liczbie silników Diesla.

Silnik wysokoprężny z Audi „s 24h Le Mans 2007 -winning R10 TDI

Tymczasem pięć czas 24h Le Mans zwycięzca Audi R8 wyścigowy został zastąpiony przez Audi R10 TDI w 2006 roku, który jest zasilany przez 650 KM (485 kW) i 1,100 N⋅m (810 lb⋅ft) V12 TDI wspólnego szyna silnik napędowy, sprzężony z przekładnią 5 zamiast 6 stosowanego w R8 i uchwyt dodatkowy moment obrotowy wytwarzany. Skrzynia biegów jest uważana za główny problem, ponieważ wcześniejsze próby innych nie powiodły się z powodu braku odpowiednich przekładni, które wytrzymałyby wystarczająco długo moment obrotowy.

Po zwycięstwie w 12-godzinnym wyścigu Sebring w 2006 roku swoim napędzanym silnikiem wysokoprężnym Audi R10 TDI LMP1 , Audi odniosło również zwycięstwo w 24-godzinnym wyścigu Le Mans w 2006 roku . To pierwszy raz, kiedy samochód sportowy może rywalizować o zwycięstwa w klasyfikacji generalnej na oleju napędowym z samochodami napędzanymi zwykłym paliwem lub metanolem i bioetanolem . Jednak znaczenie tego nieco zmniejsza fakt, że przepisy wyścigowe ACO / ALMS zachęcają do stosowania paliw alternatywnych, takich jak olej napędowy. Zwycięski samochód poprawił również rekord okrążenia po 1990 roku na konfiguracji toru o 1, na 380 okrążeniach. Jednak to nie do rekordu wszech czasów ustanowionego w 1971 roku o ponad 200 kilometrów (120 mil). Audi ponownie triumfowało w Sebring w 2007 roku. Miało przewagę zarówno pod względem prędkości, jak i zużycia paliwa nad całą dyscypliną, w tym Porsche RS Spyders , specjalnie skonstruowanymi samochodami wyścigowymi napędzanymi benzyną. Diesle Audi ponownie zwyciężyły w 24-godzinnym wyścigu Le Mans w 2007 roku, pokonując konkurencję wywodzącą się z samochodu wyścigowego Peugeot 908 HDi FAP z silnikiem Diesla.

W 2006 roku JCB Dieselmax pobił rekord prędkości na lądzie z silnikiem Diesla, osiągając średnią prędkość ponad 328 mil na godzinę (528 km/h). W pojeździe zastosowano „dwa silniki wysokoprężne o łącznej mocy 1500 koni mechanicznych (1120 kilowatów). Każdy z nich to 4-cylindrowy silnik o pojemności 4,4 litra, używany komercyjnie w koparko-ładowarkach”.

W 2008 BTCC Jason Plato i Darren Turner ścigają się w sponsorowanym przez fabrykę SEAT-ie Leonie TDI, odnosząc pewne sukcesy w starciach z różnymi konkurentami napędzanymi silnikami benzynowymi.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura