DEUTZ „Nr. 1” – 150 éve született az Otto-motor

Talán egészen másként alakult volna az automobilizmus fejlődése, ha az ifjú kereskedőnek, Nicolaus August Ottónak (1832–1891) 1860-ban nem került volna a kezébe a francia Jean Joseph Etienne Lenoir által konstruált, újszerű gázmotor leírása.

Nicolaus August Otto

A szegényparaszti származású ifjút magával ragadta a műszaki alapötlet, és amikor 1860-ban egy örökség révén 7000 tallérhoz jutott, azt a Lenoir-féle gázgép fejlesztésébe fektette. Ügyes technikusok segítségével 1863-ban megalkotta az első „atmoszferikus gázgépet”, amely azonban nem működött megbízhatóan. A kölni Eugen Langen személyében találta meg azt a társat, akinek kellő mennyiségű pénz is rendelkezésére állt.

1864. március 31-én alapították meg az „N. A. Otto und Cie” betéti társaságot atmoszferikus gázüzemű erőgépek gyártására és forgalmazására. Az 1867. évi párizsi világkiállításon atmoszferikus, azaz nem szívórendszerű – „Nr. 1” – motorjuk már aranyérmet nyert. Ez volt akkoriban az első gazdaságosan működő kis erőgép.

Repülődugattyú, mint ma a cölöpverőknél

Az üzemanyag robbanásszerű elégésekor keletkező ütést annak idején még nem tudták uralni. Ezért a dugattyút a robbanási szakaszban leválasztották a meghajtó tengelyről. A gáz-levegő keveréket a löket egytizedéig szívták be, majd egy gázláng segítségével begyújtották. Az elégéskor kiterjedő gázok a dugattyút feldobták a magasba. Ezt követően az elégett gáz lehűlt, így a hengerben vákuum keletkezett és a dugattyú lesiklott.

A Köln-Deutz vasútállomás előtt áll Otto és Langen emlékműve

A dugattyú ekkor újra összekapcsolódott a meghajtó tengellyel: az igazi munkát a felülről lesikló dugattyú saját súlya végezte el. Egyhengeres, egyszerű működésű, elősűrítés nélküli, vízhűtéses, igazi „motor” volt már ez is! Teljesítménye 0,55 kW, percenként 30 löketszám mellett. Lendkerekének fordulatszáma 80...100 min–1 között volt.

Megszületett az Otto-motor

A párizsi világkiállítás aranyérmese

A párizsi aranyérmes motor azonban műszakilag zsákutcának bizonyult. Az „N. A. Otto und Cie” viszont már megállíthatatlan volt: az 1872-ben „Gasmotorenfabrik Deutz AG”-ra változtatott név mögött már sokkal nagyobb fejlesztési és gyártási kapacitás bontakozott ki. A Deutz AG két műszaki zsenijével, Gottlieb Daimlerrel és Wilhelm Maybachhal összefogva itt született meg 1876-ban az első négyütemű, a keveréket a munkahengerben összesűrítő motor. A 3 LE-s, 180 min–1 fordulatszámú kísérleti motor hatásfoka már 17%. Az 1977. augusztus 4-én elnyert, 532-es számú szabadalom szerint az „Otto-motor” „olyan belső égésű motor, amelynél az összesűrített üzemanyag-levegő keverék begyújtása időben vezérelten történik meg”. Az Otto-motor négyütemű rendszere mindmáig változatlan: először a lefelé mozgó dugattyúval beszívja a levegővel kevert üzemanyagot, majd a felfelé mozgó dugattyú ezt összesűríti. Ezt követi a keverék begyújtása, amikor is a robbanás a dugattyút lefelé löki. Az elégett gázkeveréket végül a felfelé mozgó dugattyú nyomja ki a hengerből. A nagy jelentőségű alkotás először stabil motorok formájában a kézműipart, majd utána mobil kivitelben az autóközlekedést és a repülést forradalmasította.

A következő években szabadalmát több perben is megtámadták, mivel a francia Alphonse Beau de Rochas a négyütemű motor elvét 1862-ben nyilvánosan már közzétette. Otto vitathatatlan érdeme azonban a rendszer technikai megvalósítása és sorozatgyártásra alkalmassá tétele. A kétütemű motorokkal szemben sokkal hatékonyabb és nyugodtabb járású motorokkal kapcsolatos szabadalmairól ugyan még életében, 1884-et követően sorban le kellett mondania, mert a „vérszagra gyűlő” szabadalmi ügyvivők korábbi, hasonló megoldásokat is előbányásztak, mindmáig kétséges, hogy jogilag nekik lett volna igazuk. Minden bizonnyal ez is hozzájárult ahhoz, hogy a lángelme, jó szervező Nicolaus August Otto már 58 éves korában, szívelégtelenség következtében elhunyt.

Tarol a DEUTZ

A nyolchengeres, V-elrendezésű csúcsmotor

Eleinte kizárólag léghűtéses motorokat gyártottak – elsősorban a fejlődő országok mezőgazdasága részére. Tény az, hogy ezek rosszabb minőségű gázolajjal is üzemeltethetők, fajlagos hajtóanyag-felhasználásuk viszont a folyadékhűtésű motorokhoz képest általában 10%-kal magasabb. Ez azonban az energiahordozók terén nem éppen pengeélen táncoló országoknál nem számított (és könnyű karbantarthatóságuk miatt ma sem számít). Az idők szelét megérezve 2008-tól kezdve korszerű, folyadékhűtésű dízelmotorokat fejlesztettek ki. Mezőgazdasági célú TCD motorcsaládjuk 2,9–16,9 literes hengertérfogattal, 55,4–520 kW közötti teljesítménytartományban kínál a felhasználók számára alacsony fajlagos hajtóanyag-fogyasztású motorokat.

Vessünk egy pillantást a legnagyobbra, A TCD 16,0 V8 motor 15,9 literes és 8 hengeres. Fajlagos hajtóanyag-fogyasztása 202 g/kWh. Ez a felső kategóriás motor dízeloxidációs DOC katalizátorral és szelektív katalitikus redukciós SCR rendszerrel teljesíti az EU Stage IIIB & IV, illetve az USA EPA Tier 4 interim & Tier 4 környezetvédelmi előírásokat. Kell ennél jobb?

Szerző: Dr. Tátrai György