100 let nákladního automobilu (3. Díl) – Motor a příslušenství

V šestidílném seriálu na příkladu původně jen malé firmy DAF z malé země připomínáme nejdůležitější body vývoje užitkových automobilů. Tentokrát se věnujeme poháněcímu ústrojí.

První vznětový motor na petrolej, který postavil Rudolf Diesel u firmy MAN v Augsburgu v roce 1897, byl stabilní. Motor s výkonem 13 kW (18 k) při otáčkách jen 150 min-1 a měrnou spotřebou 325 g/kWh měl té době neuvěřitelnou tepelnou účinnost 26,2 %. Pod kapotu nákladního automobilu se ale vznětový motor dostal až po čtvrtstoletí hledání vhodného vstřikovacího zařízení. První automobilový vznětový motor postavila firma Daimler v roce 1923. Téměř současně představila i firma MAN svůj první „diesel“ s přímým vstřikem a firma Benz & Cie v Mannheimu vznětový motor s předkomůrkou. MAN měl výkon 29 kW a měrnou spotřebu 272 g/kWh. Do diskuze o konstrukci motoru zasáhla velká hospodářská krize, jež vyvolala tlak na snížení spotřeby a vznětovému motoru otevřela cestu do silniční dopravy. V roce 1928 představil svůj diesel Deutz, roku 1932 Büssing, o rok později Magirus a v roce 1938 uvedl Saurer turbodmychadlem přeplňovaný vznětový motor. Po druhé světové válce nabral vývoj vznětových motorů tempo. 

Nizozemský DAF, vyrábějící nákladní automobily teprve od roku 1949, sice začal s dováženými německými zážehovými motory Hercules či britskými komůrkovými vznětovými Perkins, ale v roce 1956 se rozhodl pro výrobu motorů v licenci Leylandu. Dále již následovaly motory vlastní konstrukce, které DAF vybavoval, jako jeden z prvních, turbodmychadlem. Pravdou ovšem je, že „turboprvenství“ patří legendárnímu vozu s kapotovou budkou, Volvu Titan z roku 1954. DAF u typu 3600 řady F241 s proslulou velkou a hranatou bezkapotovou sklopnou budkou, vyráběnou v letech 1973 – 1994, použil zdokonalený systém přeplňování s chlazením plnicího vzduchu ATi (Advanced Turbo intercooling). Ropná krize sedmdesátých let byla impulzem pro snížení spotřeby a dnes je standardem motor s přímým vstřikem, přeplňovaný turbodmychadlem s chlazením plnicího vzduchu TDI (Turbo Diesel Intercooler). 

Za více než 120 let vývoje vstřikovacího zařízení se došlo od vefukování paliva stlačeným vzduchem přes vysokotlaké vstřikování samostatnými čerpadly, řadovými čerpadly a rotačními čerpadly až ke sdruženým vstřikovačům a akumulačnímu vstřikování („common-rail“) s elektronickým řízením. Patent přihlásila italská firma Magneti-Marelli, která ale všechna svá práva prodala německé společnosti Robert Bosch GmbH. Princip vstřikování je jednoduchý. Vysokotlaké čerpadlo plní tlakový akumulátor (common rail) a z této zásoby uvolňují jednotlivé, elektromagneticky ovládané ventily potřebné množství paliva pro každý válec motoru. Po zpracování všech vstupních dat řídicí jednotka aktivně zasahuje do činnosti vstřikovačů, regulace turbodmychadla a recirkulace výfukových plynů a poskytuje informace diagnostické soustavě. V tomto je systém CR podobný vícebodovému vstřikování MPI (Multi ­Point Injection) u zážehových motorů, ale pracuje s podstatně vyššími tlaky. 

Původní vznětové motory pro DAF byly komůrkové, ale motory vlastní konstrukce již byly s přímým vstřikem a klasickou vstřikovací soustavou s řadovým, mechanicky řízeným čerpadlem. S nástupem elektroniky v osmdesátých letech DAF vyvinul unikátní vstřikovací soustavu PLD, kde samostatná jednotlivá čerpadla Bosch byla sdružena do společné skříně. Bylo to řešení originální a jednoduché, ale blok čerpadel byl velký a těžký, vážil 45 kg. Nejvýkonnější motor řady DK 11,3 l měl výkon 274 kW (373 k). Obchodní úspěchy přivedly tehdy již velmi obtížně kontrolovatelnou společnost nejen na závodní okruhy tahačů evropského mistrovství Truck Race, ale i na pokraj kolapsu. Společnost zredukovala šíři svých aktivit, soustředila se výhradně na silniční nákladní automobily a po drastické restrukturalizaci ji vzal v roce 1996 pod svá křídla severoamerický koncern PacCar (Pacific Cars), proslavený svými kultovními kapotovými náklaďáky „Ken“ a „Pete“ (Kenworth a Peterbilt). Přestože téměř po pěti letech vývoje začaly tahače DAF SRC vítězit, PacCar tuto epizodu DAFu ukončil. Podpořil ovšem svou evropskou značku tak, že pro ni koupil britské značky Foden a Leyland. Z továrny ve stejnojmenném městě Leyland vytvořil výrobní centrum DAF pro lehké nákladní automobily řady LF (Light Force) se čtyř- nebo šestiválcovými motory řady PX. Velké šestiválce řady MX11 a MX13 používá dnes PacCar i pro své americké značky. 

Výkon vznětového motoru za století vývoje mnohonásobně stoupl, zatímco měrná spotřeba paliva klesla pod 200 g/kWh, emise škodlivin jsou na hranici měřitelnosti a celková účinnost úspěšně atakuje hranici 45 % u motorů turbokompaundních, tedy s druhou turbínou výkonovou, mechanicky spojenou s klikovým hřídelem motoru. Jako tepelný stroj nemůže ale spalovací motor dosáhnout účinnosti teoretického „Carnotova cyklu“ (asi 65 %). Motor je spolehlivý, nenáročný na údržbu, snadno kontrolovatelný palubní diagnostikou a vyznačuje se dlouhou životností až cca 1 mil. km, ale i více. Přes veškeré úsilí zaslepených ochránců životního prostředí vznětový motor svůj vývojový potenciál ještě nevyčerpal a pro průmyslové využití a pro pohon lodí, železničních vozidel a velkých užitkových automobilů v dálkové vnitrostátní a mezinárodní dopravě zůstává stále nenahraditelný.

Převzato z časopisu

Fotogalerie