Dísilvélin og uppruni hennnar

Dísilvélin og uppruni hennnar

Um 1890 fann Rudolf Diesel upp skilvirkan brunahreyfil með þjöppukveikju. Fyrstu dísilvélarnar voru stórar og keyrðar á lágum hraða vegna takmarkana á loftþjöppuðu eldsneytissprautukerfi þeirra. Háhraða dísilvélar voru kynntar upp úr 1920 til notkunar í atvinnubílum og um 1930 fyrir fólksbíla.

Rudolf Diesel, sem er þekktastur fyrir uppfinningu vélarinnar sem ber nafn hans, fæddist í París í Frakklandi árið 1858. Uppfinning hans kom á meðan gufuvélin var ríkjandi aflgjafi margra stærri atvinnugreina.

Árið 1885 setti Diesel upp sitt fyrsta verkstæði í París til að hefja þróun á þjöppukveikjuvél. Ferlið tók reyndar 13 ár. Á fjórða áratug síðustu aldar fékk hann fjölda einkaleyfa fyrir uppfinningu sína á skilvirkri, hægbrennandi brunavél með þjöppukveikju, 1895, 1898, 1892.

Frá 1893 til 1897 þróaði Diesel hugmyndir sínar enn frekar hjá Maschinenfabrik-Augsburg AG (síðar Maschinenfabrik-Augsburg-Nürnberg eða MAN, eins og við þekkjum fyrirtækið í dag). Auk MAN höfðu Sulzer Brothers í Sviss snemma áhuga á störfum Diesel og keyptu tiltekin réttindi á uppfinningu Diesel árið 1893.

Hjá MAN í Augsburg hófust prófanir á frumgerð með 150 mm holu / 400 mm högghönnun 10. ágúst 1893.

Þótt fyrsta vélarprófið hafi ekki borið árangur leiddi röð úrbóta og síðari prófanir til árangursríkrar prófunar 17. febrúar 1897 þegar Diesel sýndi 26,2% afköst með vélinni undir álagi – verulegur árangur í ljósi þess að þáverandi vinsælasta gufuvélin var með um 10% skilvirkni.

1 strokks, fjórgengis, vatnskæld, með loftinnsprautun eldsneytis

Afköst: 14,7 kW (20 hestöfl)

Eldsneytisnotkun: 317 g/kWh (238 g/hestöfl/klst.)

Skilvirkni: 26,2%

Fjöldi snúninga: 172 mín-1

Rúmtak: 19,6 L

Borvídd: 250 mm

Slaglengd: 400 mm

Hvernig vél Rudolf Diesel breytti heiminum

Þróun uppfinningar Diesel þurfti meiri tíma og vinnu til að ná árangri í viðskiptum. Margir verkfræðingar og þróunaraðilar tóku þátt í því að bæta markaðshæfni hugmyndarinnar sem Rudolf Diesel bjó til. Honum stóð hins vegar nokkur ógn af þessu ferli og gekk ekki ávallt í takt með öðrum hönnuðum sem þróuðu uppfinningu sína. Tilraunir Diesel til markaðskynningar á vélinni sem ekki var tilbúin leiddi að lokum til taugaáfalls. Árið 1913, mjög órótt vegna gagnrýni á þátt hans í þróun vélarinnar, hvarf hann á dularfullan hátt af skipi á siglingu til Englands og framdi líklega sjálfsvíg.

Dó við dularfullar aðstæður

Rudolf Diesel dó við dularfullar aðstæður áður en hann gat nýtt sér snjalla uppfinningu sína.

Klukkan var 22:00 þann 29. september 1913. Rudolf Diesel hafði farið í klefa sinn um borð í SS Dresden og var á leiðinni frá Antwerpen í Belgíu yfir Ermarsundið á leið á fund í London. Hann bað um að verða vakinn kl 6:15 næsta morgun. En hann sást aldrei eftir það. Náttföt hans lágu samanbrotin á rúmi hans og ljóst að Diesel hafði ekki klætt sig í þau það kvöldið.

Uppfinningamaður vélarinnar sem ber nafn hans var eflaust að hugsa um háar skuldir sínar og vaxtagreiðslurnar sem hann hafði ekki efni á. Í dagbók hans var þessi dagsetning, 29. september 1913, merkt með „X“.

Fyrir ferðina hafði Diesel safnað því reiðufé sem hann gat og troðið í poka ásamt skjölum sem báru vott um fjárhagslega óreiðu. Hann lét grunlausa konu sína fá töskuna með fyrirmælum um að opna hana ekki fyrr en að viku liðinni.

Dísel steig út úr klefa sínum, fór úr úlpunni, lagði hana snyrtilega á þilfar skipsins, leit yfir handrið og stökk.

Eða gerði hann það? Samsæriskenningarmenn hafa giskað á að Diesel hafi verið hjálpað fyrir borð. En hver gæti hafa haft hagsmuni af fráfalli hins óhefðbundna uppfinningamanns?

Tíu dögum síðar kom áhöfn hollenska bátsins Coertzen að líki sem flaut í Norðursjó nálægt Noregi. Líkið var svo illa farið að það var óþekkjanegt og þeir komu því ekki um borð. Þess í stað náði áhöfnin persónulegum munum (pillukassa, veski, nafnskírteini, vasahníf og gleraugnahulstri) úr fatnaði hins látna en létu hafið um líkið. Hinn 13. október staðfesti Eugen Diesel, sonur Rudolfs að munirnir tilheyrðu föður hans.

Sjálfsmorð eða morð?

Það eru ýmsar kenningar til um dauða Diesel. Ákveðið fólk, eins og ævisöguritari hans Grosser, og Hans L. Sittauer halda því fram að Rudolf Diesel hafi framið sjálfsmorð. Önnur tilgáta bendir til þess að hann hafi verið myrtur, í ljósi þess að hann neitaði að veita þýska hernum einkarétt á notkun uppfinningar hans.

Sannarlega steig Diesel um borð í SS Dresden með það í huga að hitta fulltrúa konunglega breska flotans, til að ræða möguleika á að knýja breska kafbáta með Dieselvél – hann komst aldrei á þann fund. Samt eru sönnunargögn takmörkuð hvað varðar skýringar og hvarf hans og dauði er enn óleyst ráðgáta.

Stuttu eftir að Diesel hvarf, opnaði eiginkona hans Martha, töskuna sem eiginmaður hennar hafði látið hana fá rétt fyrir þessa síðustu sjóferð, með fyrirmælum um að hana ætti ekki að opna fyrr en viku eftir brottför hans.

Hún uppgötvaði 200.000 þýsk mörk í reiðufé, sem svara um 1,2 milljónum dollara í dag, og fjölda bókhaldsgagna sem bentu til þess að bankareikningar þeirra væru nánast tómir.

Eftir að einkaleyfi Diesel fóru að renna út tóku nokkur önnur fyrirtæki uppfinningu hans og þróuðu frekar.

Gufuvélin réði ríkjum

Til að setjja þetta í samhengi, spólum við aftur um 40 ár, til ársins 1872. Gufa var aflgjafi fyrir lestir og verksmiðjur, en þéttbýlisflutningar voru háðir hestum. Það haust stöðvaði hestaflensa samgöngur í bandarískum borgum. Hillur matvöruverslana voru tómar og rusl hlóðst upp á götum úti.

Borg með hálfa milljón íbúa gæti hafa þurft 100.000 hesta. Hver og einn gaf frá sér 15 kg af hestaskít og 4 lítra af þvagi á hverjum degi. Hagkvæm, áreiðanleg, smávægileg vél sem gæti komið í stað hestsins væri guðsgjöf.

Gufuvélin var einn möguleiki: gufuknúnir bílar komu ágætlega út til að byrja með. Annar möguleiki var brunavélin, en fyrri útgáfur hennar keyrðu á bensíni, bensíni eða jafnvel byssupúðri. En þegar Rudolf Diesel var námsmaður voru báðar gerðir vélanna grátlega óhagkvæmar og breyttu aðeins um 10% af hita í gagnlega orku.

Lífi hins unga Diesel var breytt með fyrirlestri um varmafræði við Royal Bavarian Polytechnic í München, þar sem hann komst að því að það var fræðilega mögulegt að búa til brunahreyfil sem myndi umbreyta öllum hita í orku.

Diesel setti sér það verkefni að koma kenningunni í framkvæmd. Honum mistókst þetta. Fyrsta vélin hans var aðeins með rúmlega 25% skilvirkni. Í dag toppa bestu dísilvélarnar 50%. En þrátt fyrir þetta var 25% meira en tvöfalt betra en keppinautar þeirra náðu.

Vélar Diesel eru skilvirkari meðal annars vegna þess hvernig hún kveikir í eldsneyti. Bensínvélar þjappa eldsneyti og lofti saman og kveikja það síðan með kerti.

En þjappaðu blönduna of mikið og hún getur kviknað af sjálfu sér, sem veldur óstöðugleika og vélarbanki. Uppfinning Diesel þjappaði aðeins loftinu og meira að segja þannig að það er nógu heitt til að kveikja í eldsneytinu þegar því er sprautað.

Og því hærra sem þjöppunarhlutfallið er, því minna eldsneytis er þörf. Allir sem hafa staðið í bílakaupum munu þekkja grunnviðmiðin varðandi dísilvélar – þær hafa tilhneigingu til að vera dýrari í kaupum en hagkvæmari í rekstri.

Því miður fyrir Rudolf, í fyrstu útgáfum, var þessi hagræðing meiri en áreiðanleikavandamál. Hann stóð frammi fyrir stöðugum endurgreiðslukröfum frá óánægðum viðskiptavinum. Þetta setti uppfinningamanninn í fjárhagsvanda sem hann gat ekki flúið úr.

Samt hélt hann áfram að vinna við vélina sína og hún lagaðist stöðugt.

Aðrir kostir komu í ljós. Dísilvélar geta notað þyngra eldsneyti en bensínvélar – sérstaklega þyngra eldsneyti sem er orðið þekkt sem „dísel“. Auk þess að vera ódýrari valkostur en bensín við hreinsun úr hráolíu, gefur frá sér dísilolía einnig færri gufur, svo það er ólíklegra að það valdi sprengingum.

Þetta gerði vélina sérstaklega aðlaðandi fyrir herflutninga. Árið 1904 hafði Diesel komið vélum sínum í kafbáta Frakklands.

Þetta leiðir okkur að fyrstu samsæriskenningunni í kringum andlát Rudolfs Diesel. Árið 1913 í Evrópu var trommusláttur yfirvofandi stríðs að aukast. Ein fyrirsögn dagblaðs kom með vangaveltur: „Uppfinningamanni hent í sjóinn til að stöðva sölu einkaleyfa til breskra stjórnvalda“.

Vegur dísilvéla jókst eftir fyrri heimsstyrjöldina

Það var fyrst eftir fyrri heimsstyrjöldina sem uppfinning Diesel byrjaði að verða sýnileg. Fyrstu dísilknúnu vörubílarnir birtust um og eftir 1920, lestir á þriðja áratugnum. Árið 1939 var fjórðungur skipa á heimsvísu knúinn áfram af dísilolíu.

Eftir seinni heimsstyrjöldina leiddu sífellt öflugri og skilvirkari dísilvélar til framleiðslu stærri skipa. Eldsneyti er um 70% af kostnaði við vöruflutninga um allan heim.

Nafn Diesel er orðið samheiti yfir hráolíuafleiðu, en hann hannaði vél sína til að nota ýmis eldsneyti, allt frá kolaryki til jurtaolía. Árið 1900 á heimssýningunni í París sýndi hann gerð sem notaði jarðhnetuolíu.

Hann varð líka hálfgerður spámaður og árið 1912, ári fyrir andlát sitt, spáði Diesel að jurtaolíur yrðu jafn mikilvægur eldsneytisgjafi og olíuafurðir.

Undanfarið hefur áhugi á lífdísil verið vaknaður á ný. Það er minna mengandi en olíueldsneyti, en það er umdeilt – þessi afurð keppir um land við landbúnaðinn og ýtir undir matvælaverð.

Á tímum Rudolfs var þetta minna áhyggjuefni: íbúarnir voru mun færri og loftslagið var fyrirsjáanlegra.

Diesel var spenntur fyrir hugmyndinni um að vélin hans gæti hjálpað til við að þróa fátækt landbúnaðarhagkerfi. Hversu öðruvísi gæti heimurinn litið út í dag, ef dýrmætasta landið undanfarin hundrað ár var ekki þar sem þú gætir borað eftir olíu, heldur þar sem þú gætir ræktað jarðhnetur?

Við getum aðeins giskað á það- rétt eins og við munum aldrei vita með vissu hvað varð um Rudolf Diesel.

Er saga dísilvélarinnar öll?

Í dag stöndum við á tímamótum. Sum lönd eru komin af stað með bann við notkun á brunavélum og þá einkum dísilvélum eftir nokkur ár. Stóra „dísilhneykslið“ hjá Volkswagen hefur kastað skugga á framtíð dísilvélarinnar. Á Bretlandi er komið fram að banna á sölu á nýjum bílum með bensín og dísilvélum eftir 2030. Upphaflega stóð til að banna þetta frá árinu 2040 en ríkisstjórn Boris Johnson hefur flýtt þessu vagna baráttunnar við kolefnislosun.

(byggt á efni af vef BBC, Wikipedia og fleiri vefsíðum)