Юбилей дизельной инъекции 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.

Процесс прямого впрыска, по утверждению Бернда Майерхофера, члена Совета директоров MAN Truck&Bus, имеет фундаментальное значение: «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.

3 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.

Инженер Штурм настоял на том, чтобы ему доверили лично перегнать грузовик в выставочный центр в Берлине. Путь из Нюрнберга занял у него 2 дня. Не считая засорившихся клапанов, никаких поломок не возникло. К слову, двигатель, продемонстрированный на Берлинском автосалоне 1924 года, ныне выставлен в Немецком музее в Мюнхене.

Успех в Берлине открыл путь массовому производству новых дизелей серии D 1580 B, а также массовому производству моторов для коммерческого транспорта на предприятии MAN. Первыми заказчиками стали экспедиторская фирма Kraftverkehr и почтовые службы Reichspost  Мюнхена, Аугсбурга и Нюрнберга, заказавшие автомобильные дизели для опытной эксплуатации. Первым покупателем грузовика с дизельным двигателем стала пивоваренный завод zum Hasen в Аугсбурге.

Грузовик развозил пиво по Аугсбургу без каких-либо серьезных поломок в течение десятилетий. Первый дизель для автобуса был приобретен Reichspost (почтовой службой Германии) в 1925 году.
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.