Biblioteka MB/8 Club Poland - artykuły

Auto Świat on-line

Czyli o tym jak Mercedes-Benz wynalazł pięciocylindrowego Diesla o prawidłowej i nieco matematycznej nazwie 240 D 3.0

Rozmiar: 15148 bajtów

Winę, jak zawsze, ponosi fizyka. Tym razem chodzi o zasadę dynamiki mówiącą, że każdej akcji odpowiada właściwa reakcja. Kiedy dochodzi do zapłonu w cylindrze (chodzi tu o eksplozję o sile 5,5 tony), tłok przesuwa się w dół z przyśpieszeniem 2000 G (G=przyśpieszenie ziemskie). To jest akcja. Reakcją jest uniesienie się silnika nieco w górę.
Cała jednostka napędowa drży więc nieprzerwanie, wytrzymując bolesne "kopnięcia" korbowodów. wibracje wirujących wałków, skaczących tłoków (przy maksymalnych obrotach silnika do 100 razy na sekundę) i tak dalej, i tak dalej...
W technice motoryzacyjnej zasadą jest, że im więcej zapłonów odbywa się w jednostce czasu, tym równiej pracuje silnik. Czyli: silnik czterosuwowy, ale jednocylindrowy żyje własnym życiem i trzeba go mocno przywiązać do ramy (ciężkiej!), żeby nie pobiegł skokami naprzód. Silnik dwucylindrowy wykazuje się już lepszymi manierami, trzycylindrowy jest jeszcze lepszy. Przy silniku dwunastocylindrowymi trudno poznać, że pod maską w ogóle pracuje jakiś mechanizm. Całość w tym przypadku stanowi o wiele, wiele mniej od sumy wszystkich przemieszczeń jego części ruchomych. Czyli w o wiele mniejszym stopniu stanowi reakcję, ponieważ przeróżne odbywające się w tym silniku akcje są tak porozkładane, że się nawzajem znoszą i neutralizują. Wszystko jest wyważone i pracuje z ogromnym spokojem.
Poza ilością zapłonów za równoważenie reakcji odpowiada liczba cylindrów i ich geometryczny rozkład. W silniku czterocylindrowym dwa tłoki suną w dół, a jednocześnie dwa w górę, więc się w dużym stopniu równoważą i wibracje są znośne.

Rozmiar: 15148 bajtów

Istnieją jednakże tzw. drugorzędne siły masowe. To one najbardziej komplikują całą sprawę. Pod względem ich rozkładu silnik czterocylindrowy już nie wygląda tak wspaniale. Dlatego też wiele jednostek zaopatrzono w wałki wyrównoważające. Ideałem pod względem technik bezwładnościowych jest silnik sześciocylindrowy (rzędowy!), którego wał korbowy ma sześć wykorbień przesuniętych wobec siebie o 120 stopni. Tu wszystkie siły i momenty znoszą się nawzajem. On już niemal nie wibruje.
Za to pięciocylindrowy motor inżynierowie zawsze postponowali, mimo że piątka to ładna liczba. Tylko w dziedzinie konstruowania silników piątka napotykała zawsze reakcje niemiłe.
Tu nigdy dwa tłoki nie robią tego samego jednocześnie. A to dlatego, że każdy z nich "siedzi" na swoim, przesuniętym o 72 stopnie wobec innych, wykorbieniu. Taki układ prowadzi do wyjątkowo dziwacznych rozkładów sił i momentów masowych. W efekcie wszystko się trzęsie.
Pierwszy na taką konstrukcję odważył się Mercedes. Dobrym pomysłem było zastosowanie jej do Diesla. Po pierwsze, diesel się nie kręci bardzo wysoko, a po drugie, klekocze i hałasuje tak bardzo, że nikt nie zauważy dodatkowych "efektów specjalnych".
Rozmiar: 13292 bajtów Na początku lat 70. Mercedes musiał się mocno sprężać do pracy, bo jego "dieslowski monopol" pękał i walił się. Stuttgartczycy odpowiedzieli modelem 240 D (65 KM), a potem w lecie 1974 wersją 240 D 3.0 o pięciu cylindrach i mocy 80 KM. Wtedy był to król silników z zapłonem samoczynnym i najszybszy diesel świata: prędkość maksymalna 148 km/h!
Silnik OM 617 (OM to Oel-Motor, czyli silnik na olej napędowy) w modelu 240 D 3.0 to jednostka z 240 D, przedłużona o jeden cylinder. Takie rozwiązanie oszczędzało koszty rozwojowe: te same wymiary cylindrów, tłoków, pierścieni, zawory - wszystko identyczne. Zaś przeciwko wibracjom Mercedes podjął takie kroki, jak trzypunktowe zamocowanie silnika z dwoma amortyzatorami teleskopowymi, bardzo precyzyjne wytwarzanie tłoków i korbowodów, amortyzatory kołysania na wale korbowym, większe koło zamachowe.
Rozmiar: 23537 bajtów Brzmienie OM 617 przypomina nawet nieco bardziej dźwięk jednostki sześciocylindrowej niż czterocylindrowej. Przy obrotach niskich i jałowych nie ma szans na ukrycie że jego przodkiem był Rudolf Diesel - wówczas klekocze bardzo wyraźnie i trzęsie się jak mokry pies. Od około 2000 obr./min zaczyna w jego głosie jednak pobrzmiewać jakaś miękkość; wówczas można by nawet sobie pomyśleć, że się jedzie autem benzynowym - gdyby tylko nie był taki mułowaty! Szczególnie w górach kierowca potrzebuje wiele cierpliwości, kiedy przy pedale gazu wdepniętym w podłogę ciężka limuzyna ledwie wciąga się centymetr po centymetrze w górę. Dlatego też kierowcy diesli szybko opanowali technikę jazdy rozpędem. Najważniejszym elementem auta był wówczas sygnał dźwiękowy i świetlny, czyli: utrzymać za wszelką cenę szybkość, niezależnie od tego, co się stanie. Bo przyhamowanie oznacza niemal całkowite zatrzymanie i mozolne, wielominutowe rozpędzanie.
Tym wielkim dieslem dawało się nawet oszczędnie jeździć - spalanie poniżej 10 1/100 km stanowiło normę. To naprawdę niewiele, jeśli wziąć pod uwagę, że puste auto ważyło 1430 kg. a aerodynamiką przypominało cegłę.

Rozmiar: 8483 bajtów

Przestronna karoseria tego popularnego pojazdu, w połączeniu ze skromną, ale bardzo praktyczną architekturą wnętrza, trafiała idealnie w gusta późnych lat 60. A do tego jeszcze bardzo wysoka jakość. Silniki były niezwykle solidne, nawet jeśli nie do końca nowoczesne. W przeciwieństwie do chętnie rdzewiejących karoserii, motory miały opinię mechanizmów niezniszczalnych - co sprawiało, że szczególnie kochali je taksówkarze. A nasz testowy model kosztował jak na owe czasy mnóstwo pieniędzy: 18 815 DEM.

Rozmiar: 13559 bajtów

W roku 1976 Audi wypuściło swój model 100, także z silnikiem pięciocylindrowym, ale benzynowym! W koncepcji z silnikiem ustawionym wzdłużnie brakowało mu po prostu przed przednią osią miejsca na sześć cylindrów. Tak więc piątka stanowiła tu rozwiązanie dylematu.

Materiały źródłowe - miniatura  |  Materiały źródłowe - duży format