RUDOLF DIESEL

Era martie, mai exact 18 martie 1858 cand, la Paris, se nastea cel al carui nume este purtat astazi de motoarele pe motorina: Diesel, Rudolf Diesel si care a trait pana pe 29 septembrie 1913. Cam atat ar fi de spus despre el, dar este mult de spus despre inventia lui (motorul diesel) pe care a patentat-o in 1892.
Rudolf Diesel a conceput motorul diesel ca o alternativa mai accesibila pentru intreprinzatorii particulari avand in vedere dimensiunile variabile si costul scazut al motorului si al carburantului, fata de motoarele cu aburi care aveau un randament foarte scazut. Totul a pornit de la obsesia lui pentru a doua lege a termodinamicii si maxima eficienta a ciclului Carnot.
Începand din 1885, timp de 13 ani, Diesel a lucrat la motorul sau, intr-un laborator-magazin din Paris. La fabrica de masini de la Augsburg, pe la sfarsitul lui 1896 si inceputul lui 1987, primul model al lui Diesel, un cilindru inalt de fier cu o volanta la baza, functiona autonom pentru prima data. El cantarea 5 tone, producea 20 cp la 172 rpm si opera la o eficienta de 26.6%.
Rudolf Diesel a mai petrecut inca vreo 2 ani la perfectionarea lui si, la sfarsitul anului 1896, a prezentat un nou model cu o eficienta mecanica (teoretica) de 75.6%, fata de motoarele cu aburi care aveau o eficienta de 10% sau mai putin. Cu toate acestea productia lor a mai fost intarziata inca un an, dar aceasta nu l-a impiedicat sa devina milionar prin vanzarea drepturilor de comercializare a inventiei lui.
Dupa ce am inteles cum a aparut, sa intelegem si cum functioneaza, de aceea am ales cea mai simpla modalitate de explicare pentru inceput: animatia.
Modul de functionare al motorului diesel
Motorul diesel functioneaza in 4 timpi si anume:
Timpul 1-Admisia
Prin deschiderea supapei de admisie si inchiderea supapei de evacuare, pistonul deplasandu-se de la punctul mort superior in punctul mort inferior, introduce aer in cilindru.
Timpul 2-Compresia
Dupa inchiderea supapelor, pistonul incepe sa se deplaseze dinspre punctul mort inferior inspre cel superior comprimand aerul din piston. La un anumit moment al compresiei, prin injector este introdus, in cilindru, combustibilul pulverizat.
Timpul 3-Arderea si detenta
Amestecul de aer cu vapori de motorina, comprimat intr-un timp foarte scurt, explodeaza, impingand pistonul din punctul mort superior in punctul mort inferior.
Timpul 4-Evacuarea
Supapa de evacuare se deschide, iar cea de admisie ramane inchisa si, prin deplasarea pistonului din punctul mort inferior in cel superior, sunt evacuate gazele arse din cilindru.
Pe durata timpilor 1, 2 si 4 miscarea este transmisa de la arborele cotit la piston, iar pe durata timpului 3, miscarea este transmisa de la piston la arborele cotit, fiind de fapt cea care genereaza functionarea motorului.
Pentru o mai buna intelegere a modului de functionare a motorului diesel (motor cu aprindere prin compresie) vom explica mai amanuntit fenomenele care se petrec pe durata timpilor 2 si 3. Combustibilul, introdus prin injectare in cilindru, se autoaprindere venind in contact cu aerul, comprimat in prealabil in cilindrul motorului, datorita temperaturii inalte realizate prin comprimare. Presiunea aerului comprimat este cuprinsa intre 30 si 60 at. si temperatura 500°C si 700°C, corespunzator unui raport volumetric de comprimare cuprins intre 12:1 si 22:1. Introducerea (pulverizarea) combustibilului in cilindru se face cu ajutorul injectorului. Presiunea necesara pentru pulverizarea combustibilului se realizeaza cu o pompa de injectie. Randamentul total (efectiv) al motorului diesel este cuprins intre 0.28 si 0.40. Motoarele diesel se folosesc in centrale termoelectrice, pe nave, locomotive, autovehicule etc.
Ciclul de functionare al motorului diesel
Trasand schema de functionare a motorului diesel, in sistemul de coordonate presiune (p) si volum (v), observam urmatoarele transformari, in functie de cei 4 timpi ai motorului:
Timpul 1- Aspiratia
A›1 absorbtie izobara
(P1=constant=presiunea atmosferica)
Timpul 2- Compresia
1›2 compresie adiabatica
(P2 este de cca. 35-50 atm., iar temperatura de aproximativ 700-800°C )
Timpul 3- Arderea si detenta
2›3 ardere izobara
(arderea este lenta, concomitent cu deplasarea pistonului, marindu-se volumul de la V2 la V3)
3›4 detenta adiabatica
(este singurul timp, motor, cand se efectueaza lucru mecanic)
Timpul 4-Evacuarea
4›1 destindere izocora
(momentul cand se deschide supapa de evacuare, iar pistonul este in punctul mort inferior)
1›A evacuare izobara
(gazul este impins de piston afara, la P1=constant=presiunea atmosferica)

SURSA 03

Moartea lui…
De multe ori ne explicam destinul sau ceea ce se intampla apeland la hazard, la aceasta cauza necunoscuta a unui efect cunoscut. Dar uneori hazardul nu este decat vointa celorlalti sau o porecla a providentei.
Cand scriu aceste randuri ma gandesc la ce s-a petrecut in noaptea de 29 septembrie 1913, cand a disparut in imprejurari neelucidate Rudolf Diesel, unul dintre cei mai mari inventatori din domeniul motoarelor.
La ora actuala, milioane de autovehicule, mii si mii de vapoare si locomotive propulsate de motoarele Diesel atesta incontestabil valoarea ši utilitatea acestei mari inventii. Pentru istoria stiintei, motorul Diesel constituie primul exemplu de realizare tehnica plecand de la o analiza stiintifica teoretica.
Astfel, inainte de a implini 25 de ani, Rudolf Diesel isi propune sa realizeze un motor termic rational plecand de la conceptele termodinamice enuntate in 1824 de catre Sadi Carnot si ia in considerare problema randamentului. Dupa o serie de esecuri, Diesel reuseste sa construiasca primul sau motor (1897), un monocilindru vertical de 25 CP care folosea drept combustibil motorina si functiona fara bujii. Acest motor supraalimentat atinge un randament de 45%.
Motorul lui Rudolf Diesel a interesat in special tarile cu flote comerciale si militare deosebite, iar folosirea motorinei a influentat fara dubiu dezvoltarea industriei petroliere. In acest context, marile puteri ale vremii si-au disputat aprig folosirea exclusiva a motorului Diesel, utilizand toate mijloacele posibile. Aceste tari s-au straduit sa denigreze paternitatea lui Diesel asupra inventiei, existand opinii care acreditau principiul motorului lui Beau de Rochas, Brayton si Ackroyd-Stuart, ultimul intentandu-i lui Diesel un proces in acest sens.
Diesel a fost convocat de autoritatile germane care i-au pus in vedere ca un cetatean german nu poate pune la dispoziøia unor tari straine o inventie de importanta militara. Expertii germani se gandeau la importanta strategica a motorului pentru propulsia submarinelor si l-au avertizat pe inventator ca vinderea brevetului ar putea fi considerata drept crima de inalta tradare. Dar Diesel vinde tuturor statelor doritoare brevetele sale...
Pentru a-l apropia pe inventator, Regatul Marii Britanii fondeaza societatea “Consolidated Diesel Engine Company” numindu-l pe Diesel prim consilier tehnic, dar acesta accepta doar o functie onorifica.
La 29 septembrie 1913, inventatorul a decis sa ia parte la o sedinta de lucru a noii societati si se imbarca pe vaporul “Dresden”, alaturi de inginerul si colaboratorul sau Luckmann. Dar pe vapor apar si agentii serviciului secret german...
Diesel isi petrece seara in compania colaboratorului sau in restaurantul navei, iar in jurul orei 22 se retrage. Dar in dimineaøa urmatoare, stewardul care s-a prezentat cu micul dejun la cabina cu numarul 18 constata cu stupoare ca locatarul ei disparuse, iar patul era neatins.
Dupa 15 zile de cautari un grup de pescari belgieni gasesc in apele estuarului Escaut (prin care trecuse vasul “Dresden”) cadavrul unui barbat cu o rana adanca la cap, primita, se pare, inainte de a fi in apa. Autoritatile l-au identificat ca fiind Rudolf Diesel pe baza marturiei fiului acestuia...
Dar disparitia ramane un mister, fiindca Rudolf Diesel nu figura in registrul pasagerilor navei “Dresden”. Probabil ca nu se va cunoaste niciodata adevarul asupra disparitiei celebrului inventator al carui geniu a influenat viata materiala a umanitatii.
Primul vas propulsat cu un motor Diesel a fost “Petit-Pierre”, dupa un proiect (1903) al inginerului francez Adrien Rochet, care s-a ocupat de motorul in patru timpi.
Mai trebuie amintit ši faptul ca la doi ani de la constructia primului motor Diesel, de catre cel care-i poarta numele, inginerul german Hugo Guldner se ocupa de versiunea in doi timpi a aceluiasi motor, pe care-l incredinteaza spre fabricare companiei Maschinenfabrik din Augsburg...
Toti cei care au urmat au calcat pe urmele lui Rudolf Diesel, dar nu pentru a-l urma, cat pentru a se depasi pe sine, dupa cum inima trebuie sa mearga mereu inaintea spiritului, iar indulgenta - inaintea adevarului. Atunci iti dai seama ca intrebarile la care trebuie sa raspunzi cel mai sincer sunt cele pe care ti le pui singur. Apoi, mai tarziu, intelegi ca omul nu progreseaza decat stiind ca nu poate sa faca ce vrea, sau ca evolutia nu e un accident, ci o necesitate perpetua nascuta din impletirea eterna a esecului cu succesul...

Repere: Rudolf Diesel , motorul diesel , motorul cu aburi , locomotiva , autovehicule