محرك ديزل

ثبات الحرارة

كذلك، ويتابع ديزل شرحه في براءة الاختراع: "يُدخل الوقود المفتت بدقة تدريجياً من الخارج إلى الهواء المضغوط بهذا الشكل، فيشتعل بمجرد دخوله لأن درجة حرارة الهواء أعلى بكثير من نقطة اشتعال الوقود. وبناءً عليه، فإن السمات المميزة للدورة بحسب اختراعي الحالي هي زيادة الضغط ودرجة الحرارة إلى الحد الأقصى، ليس عن طريق الاحتراق، بل قبل الاحتراق عن طريق الضغط الميكانيكي للهواء، يليه أداء الشغل دون زيادة في الضغط ودرجة الحرارة من خلال الاحتراق التدريجي أثناء جزء محدد من الشوط".

في هذا الإطار، وفي براءة الاختراع الأمريكية رقم 542,846 التي قدمها عام 1892 (ومُنحت له في سنة 1895)، وصف ديزل الضغط المطلوب لدورته قائلاً: "يتم ضغط الهواء الجوي النقي، بحسب المنحنى 1-2، إلى درجة تجعلنا نحصل على أعلى ضغط وأعلى درجة حرارة في المخطط قبل وقوع الاشتعال أو الاحتراق؛ أي درجة الحرارة التي يجب أن يتم عندها الاحتراق اللاحق، وليس مجرد نقطة الاشتعال. ولتوضيح ذلك، لنفترض أن الاحتراق اللاحق سيتم عند درجة حرارة 700 درجة مئوية، في هذه الحالة يجب أن يكون الضغط الأولي 64 ضغطاً جوياً، أو 90 ضغطاً جوياً لدرجة حرارة 800 درجة مئوية، وهكذا".

من جهة ثانية، واجه ديزل انتقادات لاذعة بسبب مقاله العلمي، لكن القليل منهم فقط اكتشف الخطأ الجوهري الذي وقع فيه؛ فقد كان من المفترض أن يعتمد "محركه الحراري العقلاني" على دورة ذات درجة حرارة ثابتة (مع ضغط أيزوثيرمي)، وهو ما يتطلب مستويات ضغط أعلى بكثير من تلك اللازمة للاشتعال بالضغط. كانت فكرة ديزل تتمثل في ضغط الهواء بقوة تجعل درجة حرارته تتجاوز درجة حرارة الاحتراق نفسها، ومع ذلك، تبين أن محركاً كهذا لا يمكنه أبداً إنتاج أي شغل ميكانيكي مفيد.

عقد 1920

وعلى صعيد آخر، 1929: ظهور أول سيارة ركاب تعمل بمحرك ديزل؛ وكان محركها في الأصل محرك أوتو (بنزين) جرى تعديله ليعمل بمبدأ الديزل باستخدام مضخة حقن بوش. وتبعت ذلك عدة نماذج أولية أخرى لسيارات الديزل.

ومن ناحية أخرى، 1927: شركة بوش تقدم أول مضخة حقن خطية لمحركات الديزل المخصصة للمركبات.

وعلى صعيد آخر، 1923: ظهور أول محرك ديزل ثنائي الشوط يعتمد على نظام "التطهير بالتدفق العكسي".

وفي هذا السياق، 1923: تقديم أول جرار زراعي يعمل بمحرك ديزل، وهو النموذج الأولي بينز-سيندلينج إس 6، وذلك في معرض دي إل جي بمدينة كونيغسبرغ.

إضافةً إلى ذلك، 15 ديسمبر 1923: شركة إم إيه إن تختبر أول شاحنة تعمل بمحرك ديزل ذي حقن مباشر. وفي العام نفسه، قامت شركة بينز ببناء شاحنة تعمل بمحرك ديزل يعتمد على الحقن في غرفة احتراق مسبق.

وفي هذا الصدد، 1924: شركة فيربانكس-مورس تقدم المحرك ثنائي الشوط من طراز واي-في إيه (الذي غُير اسمه لاحقاً إلى موديل 32).

ومن جهة أخرى، 1925: شركة سيندلينج تبدأ الإنتاج الواسع للجرارات الزراعية التي تعمل بمحركات الديزل.

نبذة

في هذا الإطار، تُصمم محركات الديزل بدورات احتراق ثنائية الشوط أو رباعية الشوط، وقد استُخدمت في الأصل كبديل أكثر كفاءة للمحركات البخارية الثابتة. ومنذ عقد 1910، بدأ استخدامها في الغواصات والسفن، ثم تبع ذلك استخدامها في القاطرات والحافلات والشاحنات والمعدات الثقيلة ومحطات توليد الكهرباء. وفي عقد 1930، بدأ استخدامها ببطء في السيارات. وأدت أزمة الطاقة في السبعينيات إلى زيادة الطلب على كفاءة الوقود، مما دفع أغلب شركات السيارات الكبرى لتقديم طرازات تعمل بالديزل. وبحسب "كونراد ريف" (2012)، كانت سيارات الديزل تشكل نصف السيارات المسجلة حديثاً في الاتحاد الأوروبي آنذاك. ومع ذلك، وبسبب صعوبة التحكم في تلوث الهواء والانبعاثات مقارنة بمحركات البنزين، يقتصر استخدام الديزل في الولايات المتحدة في الوقت الحالي بدرجة كبيرة على المركبات الكبيرة المخصصة للطرق الوعرة أو الشاحنات الضخمة.Huffman, John Pearley: "Every New 2021 Diesel for Sale in the U.S. Today," March 6, 2021, Car and Driver, retrieved December 5, 2022 Gorzelany, Jim: "The Best 15 Best Diesel Vehicles of 2021," April 23, 2021, U.S. News, retrieved December 5, 2022

من جهة ثانية، وعلى الرغم من أن قطاع الطيران تجنب تقليدياً استخدام محركات الديزل، إلا أنها أصبحت متاحة بشكل متزايد في القرن الحادي والعشرين. ومنذ أواخر التسعينيات، شهد تطوير وإنتاج محركات الديزل للطائرات طفرة كبيرة لأسباب متنوعة، منها تفوق الديزل على محركات البنزين ومعالجة قضايا تقنية حديثة في الطيران. وقد تم تسليم أكثر من 5000 محرك من هذا النوع حول العالم بين عامي 2002 و2018، لا سيما للطائرات الخفيفة والمركبات الجوية غير المأهولة (الدرونز).

إضافةً إلى ذلك، تعمل محركات الديزل عن طريق ضغط الهواء وحده، أو الهواء الممزوج بغازات الاحتراق المتبقية من العادم (ما يُعرف بنظام "إعادة تدوير غاز العادم" أو EGR). يتم سحب الهواء إلى غرفة الاحتراق أثناء شوط السحب، ثم يُضغط خلال شوط الضغط، مما يؤدي إلى رفع درجة حرارة الهواء داخل الأسطوانة إلى حد يسمح باشتعال وقود الديزل المرذذ عند حقنه. ويتم التحكم في عزم الدوران الذي ينتجه المحرك من خلال التلاعب بنسبة الهواء إلى الوقود؛ فبدلاً من خنق الهواء الداخل، يعتمد محرك الديزل على تغيير كمية الوقود المحقون، ولذلك تكون نسبة الهواء إلى الوقود عالية عادةً.

إضافةً إلى ذلك، يتمتع محرك الديزل بأعلى كفاءة حرارية بين جميع محركات الاحتراق الداخلي أو الخارجي العملية، وذلك بفضل نسبة التمدد العالية جداً وطبيعته التي تعتمد على "الاحتراق الفقير" (Lean burn)، مما يسمح بتشتيت الحرارة عن طريق الهواء الزائد. كما يتجنب المحرك فقداً طفيفاً في الكفاءة مقارنة بمحركات البنزين ذات الحقن غير المباشر، حيث لا يتواجد وقود غير محترق أثناء فترة "تداخل الصمامات"، وبالتالي لا ينتقل الوقود مباشرة من السحب إلى العادم. ويمكن لمحركات الديزل بطيئة السرعة (مثل المستعملة في السفن) أن تصل كفاءتها الفعلية إلى 55%. ورغم أن التوربينات الغازية ذات الدورة المركبة أكثر كفاءة، إلا أن ضخامة حجمها تجعلها غير مناسبة للمركبات الصغيرة. وتعد محركات الديزل البحرية ذات الـ 14 أسطوانة والشوطين هي الأكبر في العالم، حيث ينتج كل منها طاقة قصوى تقترب من 100 ميجاواط.

عقد 1980

في هذا الإطار، ديسمبر 1985: إجراء اختبارات الطريق لنظام حقن بالسكك المشتركة للشاحنات باستخدام محرك معدل في شاحنة من طراز IFA W50.

ومن جهة أخرى، 1989: سيارة أودي 100 تصبح أول سيارة ركاب في العالم تعمل بمحرك ديزل يجمع بين الشحن التوربيني، والتبريد البيني، والحقن المباشر، والتحكم الإلكتروني.

من جانب آخر، 1987: قدمت شركة دايملر-بنز مضخة الحقن المتحكم بها إلكترونياً لمحركات ديزل الشاحنات.

كذلك، 1981/82: أصبح نظام "التطهير أحادي التدفق" (Uniflow scavenging) معياراً قياسياً لمحركات الديزل البحرية ثنائية الشوط.

كذلك، 1988: أصبحت سيارة فيات كروما أول سيارة ركاب تُنتج بكميات كبيرة في العالم تعمل بمحرك ديزل ذي حقن مباشر.

وعلى صعيد آخر، أغسطس 1982: قدمت شركة تويوتا وحدة تحكم في المحرك تدار بمعالج دقيق لمحركات الديزل في السوق اليابانية.

عقد 1970

علاوةً على ذلك، 1972: قدمت شركة كي إتش دي نظام "AD-System" (الحقن المباشر لأي نوع وقود) لمحركاتها؛ حيث يمكن لهذه المحركات العمل على وجه التقريب على أي نوع من الوقود السائل، وهي مزودة بشمعة احتراق مساعدة تعمل إذا كانت جودة اشتعال الوقود منخفضة جداً.

من جانب آخر، 1976: أصبحت سيارة فولكس فاجن جولف أول سيارة صالون (سيدان) مدمجة تتوفر بخيار محرك الديزل.

إضافةً إلى ذلك، 1976: بدء تطوير نظام الحقن بـ "السكك المشتركة" (Common rail) في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ.

ومن جهة أخرى، 1979: ظهور أول نموذج أولي لمحرك ثنائي الشوط منخفض السرعة يعمل بنظام الحقن بالسكك المشتركة.

كذلك، 1978: أنتجت شركة دايملر-بنز أول محرك ديزل لسيارة ركاب مزود بشاحن توربيني (محرك مرسيدس-بنز OM617).

عقد 1930

وفي هذا السياق، 4 مارس 1936: إقلاع المنطاد إل زد 129 هيندنبورغ، أكبر مركبة طائرة صُنعت على الإطلاق، لأول مرة؛ وكان مدعوماً بأربعة محركات ديزل دايملر-بنز إل أو إف 6 مكونة من 16 أسطوانة على شكل حرف (V)، بقدرة 1200 حصان لكل منها.

علاوةً على ذلك، 1938: أسست جنرال موتورز قسم "جي إم ديزل" (الذي أصبح لاحقاً ديترويت ديزل)، وقدمت "الفئة 71" وهو محرك ثنائي الشوط متوسط القدرة وعالي السرعة، مناسب للمركبات البرية والاستخدامات البحرية.

كذلك، 1935: طورت شركة إنترناشيونال هارفستر محرك ديزل يبدأ تشغيله بالبنزين لتسخينه قبل التحول إلى وقود الديزل، واستُخدم هذا المحرك في جرارها من طراز دبليو دي-40.

علاوةً على ذلك، 1936: البدء في تصنيع أول سيارة ركاب تُنتج بكميات كبيرة بمحرك ديزل، وهي سيارة مرسيدس-بنز 260 دي.

وعلى صعيد آخر، 1935: تم تزويد سيارة سيتروين روزالي بمحرك ديزل مبكر يعمل بنظام "غرفة الدوامة" لأغراض الاختبار. وفي العام نفسه، بدأت شركة دايملر-بنز تصنيع محرك مرسيدس-بنز أو إم 138، وهو أول محرك ديزل يُنتج بكميات كبيرة لسيارات الركاب، وأحد المحركات القليلة القابلة للتسويق في وقته، بقدرة بلغت 45 حصاناً.

وفي السياق ذاته، 1934: قامت شركة بود ببناء أول قطار ركاب يعمل بالديزل والكهرباء في الولايات المتحدة، وهو قطار بايونير زفير 9900، مستعملةً محرك وينتون.

من جهة ثانية، 1933: شركة يونكرز للمحركات في ألمانيا تبدأ إنتاج محرك يومو 205، وهو أنجح محرك ديزل للطائرات أُنتج بكميات كبيرة على الإطلاق؛ حيث أُنتج منه أكثر من 900 وحدة بحلول الحرب العالمية الثانية، وبلغت قدرته عند الإقلاع 645 كيلوواط.

ومن جهة أخرى، 1933: استعملت شركة جنرال موتورز محركها الجديد وينتون 201 إيه، وهو محرك ديزل ثنائي الشوط مزود بشاحن (رووتس) ووحدة حقن، لتشغيل معرض تجميع السيارات الخاص بها في معرض شيكاغو العالمي؛ وتوفر المحرك بعدة إصدارات تتراوح قدرتها بين 600 و900 حصان.

كذلك، 1937: طور كونستانتين فيودوروفيتش شيلبان محرك الديزل في-2، الذي استُخدم لاحقاً في الدبابات السوفيتية تي-34، والتي تُعتبر على نطاق واسع أفضل شاسيه دبابة في الحرب العالمية الثانية.

عقد 2010

إضافةً إلى ذلك، 2010: طورت شركة ميتسوبيشي وبدأت الإنتاج الضخم لمحركها 4N13، وهو أول محرك ديزل لسيارات الركاب في العالم يتميز بنظام توقيت الصمامات المتغير.

وفي هذا الصدد، 2012: قدمت شركة بي إم دبليو نظام شحن توربيني مزدوج المرحلة يعتمد على ثلاثة شواحن توربينية في محركها إن 57.

ومن جهة أخرى، 2015: في فضيحة انبعاثات فولكس فاجن، أصدرت وكالة حماية البيئة الأمريكية إشعاراً بمخالفة قانون الهواء النظيف لمجموعة فولكس فاجن، بعد أن تبين أن الشركة قد برمجت عمداً محركات الديزل ذات الحقن المباشر المجهزة بتيربو لتفعيل ضوابط معينة للانبعاثات فقط أثناء الاختبارات المعملية.

علاوةً على ذلك، 2015: إطلاق أنظمة السكك المشتركة (Common rail) التي تعمل بضغط يصل إلى 2500 بار.

عقد 2000

من جانب آخر، 2008: بدأت فولكس فاجن الإنتاج التجاري لأكبر محرك ديزل لسيارة ركاب، وهو محرك أودي (V12 TDI) سعة 6 لترات.

ومن ناحية أخرى، 2008: قدمت فولكس فاجن محفز امتصاص أكاسيد النيتروجين لمحركات ديزل الركاب مع محركها (2.0 TDI).

في هذا الإطار، 2008: قدمت شركة سوبارو أول محرك ديزل أفقي متقابل (بوكسر) يُركب في سيارة ركاب، وهو محرك بنظام السكك المشتركة سعة 2 لتر وقدرة 110 كيلوواط.

وفي هذا السياق، 2004: قدمت شركة بي إم دبليو نظام الشحن التوربيني المزدوج في محركها من طراز إم 57.

• 2000: قدمت شركة بيجو مرشح جسيمات الديزل لسيارات الركاب.
• 2002: شركة سيمنز تقدم تقنية الحاقن الكهرضغطي.
• 2003: شركتا بوش ودلفي تقدمان تقنية الحاقن الكهرضغطي الخاصة بهما.

وفي السياق ذاته، 2006: إنتاج أقوى محرك ديزل في العالم، وهو محرك Wärtsilä-Sulzer RTA96-C، بقدرة تصل إلى 80,080 كيلوواط.

كذلك، 2006: فوز سيارة أودي R10 TDI بسباق "لو مان 24 ساعة"، وهي مزودة بمحرك (V12-TDI) سعة 5.5 لتر وقدرة 638 حصان.

وفي هذا السياق، 2006: أطلقت دايملر-كرايسلر أول محرك لسيارات الركاب يُنتج بكميات تجارية مع نظام معالجة العادم بالاختزال التحفيزي الانتقائي (SCR)، وهو محرك مرسيدس-بنز OM 642 المتوافق تماماً مع معايير الانبعاثات الصارمة.

محرك الديزل الأول

الجدول الزمني

من جانب آخر، وفي فبراير 1896، فكر ديزل في استخدام الشحن الفائق (سوبر تشارج) للنموذج الأولي الثالث. وقد أنهى إيمانويل لاوستر، الذي كُلف برسم النموذج الثالث المعروف باسم "محرك 250/400"، المخططات بحلول 30 أبريل 1896، ثم بُني المحرك خلال صيف ذلك العام واكتمل في 6 أكتوبر 1896. استمرت الاختبارات حتى أوائل عام 1897، وبدأت أولى الاختبارات العلنية في 1 فبراير 1897. وكان اختبار موريتز شروتر في 17 فبراير 1897 هو الاختبار الرئيسي لمحرك ديزل، حيث بلغت قدرة المحرك 13.1 كيلوواط مع استهلاك محدد للوقود قدره 324 جراماً لكل كيلوواط/ساعة، مما أدى إلى كفاءة فعلية بلغت 26.2%. وبحلول عام 1898، كان ديزل قد أصبح مليونيراً بفضل هذا النجاح الباهر.

من جانب آخر، سعى ديزل جاهداً لإيجاد الشركات والمصانع التي تقبل بناء محركه، وبمساعدة موريتز شروتر وماكس غوترموت، نجح في إقناع كل من شركة كروب في مدينة إيسن وشركة ماشينين فابريك أوغسبورغ. تم توقيع العقود في أبريل 1893، وبحلول أوائل صيف العام نفسه، أُنجز بناء أول نموذج أولي لمحرك ديزل في أوغسبورغ. وفي 10 أغسطس 1893، حدث أول اشتعال للمحرك وكان الوقود المستعمل حينها هو البنزين. وفي شتاء 1893/1894، أعاد ديزل تصميم المحرك، وبحلول 18 يناير 1894، نجح الميكانيكيون في تحويله إلى النموذج الأولي الثاني. وخلال شهر يناير من ذلك العام، تمت إضافة نظام حقن بضغط الهواء إلى رأس أسطوانة المحرك واختباره. ويرى المؤرخ فريدريك ساس أنه يمكن افتراض أن ديزل نسخ مفهوم الحقن بضغط الهواء من جورج برايتون، وإن كان ديزل قد طور النظام بشكل جوهري.

من جانب آخر، وفي 17 فبراير 1894، دار المحرك المعاد تصميمه لمدة دقيقة واحدة محققاً 88 دورة؛ ومع انتشار هذه الأنباء، ارتفعت أسهم شركة ماشينين فابريك أوغسبورغ بنسبة 30%، مما عكس التوقعات الهائلة للطلب على محرك أكثر كفاءة. وبحلول 26 يونيو 1895، حقق المحرك كفاءة فعلية بلغت 16.6% مع معدل استهلاك وقود قدره 519 جراماً لكل كيلوواط/ساعة. ورغم إثبات صحة المفهوم، واجه المحرك مشاكل تقنية، ولم يتمكن ديزل من تحقيق تقدم ملموس، مما دفع شركة كروب للتفكير في إلغاء عقدها معه. اضطر ديزل لتحسين التصميم وسارع لبناء نموذج أولي ثالث، وبين 8 نوفمبر و20 ديسمبر 1895، نجح النموذج الثاني في العمل لأكثر من 111 ساعة على منصة الاختبار، وهو ما اعتُبر نجاحاً في تقرير يناير 1896.

عقد 1890

في هذا الإطار، 1893: نشر رودولف ديزل مقاله العلمي بعنوان "النظرية والتصميم لمحرك حراري عقلاني".

وفي هذا السياق، 29 أكتوبر 1897: رودولف ديزل يحصل على براءة اختراع (DRP 95680) تتعلق بالشحن الفائق لمحرك الديزل.

وفي هذا السياق، 30 نوفمبر 1893: ديزل يتقدم بطلب براءة اختراع (RP 82168) لعملية احتراق معدلة، وحصل عليها في 12 يوليو 1895.

1899: بناء أول محرك ديزل ثنائي الشوط من اختراع هوغو غولدير.

يوليو 1893: اكتمال بناء النموذج الأولي الأول.

وفي هذا الصدد، 8 نوفمبر – 20 ديسمبر 1895: إجراء سلسلة من الاختبارات على النموذج الأولي الثاني، وتسجيل ما مجموعه 111 ساعة تشغيل.

1 فبراير 1898: تسجيل شركة "ديزل موتورن-فابريك" المساهمة.

في هذا الإطار، 26 يونيو 1895: النموذج الأولي الثاني يجتاز اختبار الفرامل لأول مرة.

وفي هذا الصدد، 18 يناير 1894: بدء الاختبارات على النموذج الأولي الثاني بعد تعديل النموذج الأول.

من جهة ثانية، 1895: ديزل يتقدم بطلب براءة اختراع أمريكية ثانية تحمل الرقم 608845.

من جهة ثانية، 23 فبراير 1893: ديزل يحصل على براءة اختراع (RP 67207) بعنوان "طرق وتقنيات العمل لمحركات الاحتراق الداخلي".

17 سبتمبر 1898: تأسيس الشركة العامة لمحركات الديزل.

علاوةً على ذلك، 9 أكتوبر 1897: أدولفوس بوش يحصل على حقوق ترخيص محرك الديزل للولايات المتحدة وكندا.

كذلك، مارس 1898: تركيب أول محرك ديزل تجاري بقدرة (2×30 حصان / 2×22 كيلوواط) في مصنع "كمبتن" التابع لشركة الكبريت المتحدة.

ومن ناحية أخرى، 30 مارس 1895: ديزل يتقدم بطلب براءة اختراع (RP 86633) لعملية بدء التشغيل باستخدام الهواء المضغوط.

وفي السياق ذاته، 21 فبراير 1893: ديزل ومصنع ماشينين فابريك أوغسبورغ يوقعان عقداً يسمح لـ ديزل ببناء نموذج أولي للمحرك.

علاوةً على ذلك، 10 أبريل 1893: ديزل وشركة كروب يوقعان عقداً يسمح لـ ديزل ببناء نموذج أولي للمحرك.

علاوةً على ذلك، 10 أغسطس 1893: رودولف ديزل يحقن الوقود (البنزين) لأول مرة، مما أدى إلى حدوث احتراق تسبب في تدمير جهاز القياس.

• 30 أبريل 1896: يتم رسومات النموذج الأولي الثالث والأخير.
• 6 أكتوبر 1896: اكتمال بناء محرك النموذج الأولي الثالث والأخير.
• 1 فبراير 1897: محرك ديزل التجريبي يعمل وجاهز أخيراً لاختبارات الكفاءة والإنتاج.

17 فبراير 1894: تشغيل النموذج الأولي الثاني لأول مرة.

ومن جهة أخرى، 24 أبريل 1893: شركتا كروب وماشينين فابريك أوغسبورغ تقرران التعاون لبناء نموذج أولي واحد فقط في مدينة أوغسبورغ.

عقد 1900

وفي السياق ذاته، 1901: صمم إيمانويل لاوستر أول محرك ديزل بمكبس جذعي من طراز (DM 70).

من جانب آخر، 1904: أطلق الفرنسيون أيجريت، وهي أول غواصة تعمل بمحرك ديزل في العالم.

وعلى صعيد آخر، 1905: شركة بوشي تصنع أول أجهزة الشحن التوربيني (توربوشارجر) والمبردات البينية (إنتركولر) لمحركات الديزل.

وفي هذا السياق، 1901: بحلول هذا العام، كان مصنع إم إيه إن (MAN) قد أنتج 77 أسطوانة محرك ديزل للاستخدام التجاري.

• 1906: تصفية شركة "ديزل موتورن-فابريك" المساهمة.
• 1908: انتهاء مدة صلاحية براءات اختراع ديزل.
• 1908: ظهور أول شاحنة تعمل بمحرك ديزل.

علاوةً على ذلك، 1903: إطلاق أول سفينتين تعملان بمحركات الديزل مخصصتين للعمل في الأنهار والقنواط المائية، وهما ناقلة النفط فاندال والسفينة سارمات.

وفي هذا الصدد، 14 مارس 1909: تقدم بروسبر لورانج بطلب براءة اختراع لنظام الحقن في "غرفة الاحتراق المسبق"، وقام لاحقاً ببناء أول محرك ديزل يعمل بهذا النظام.

ومن جهة أخرى، 14 يناير 1905: تقدم ديزل بطلب براءة اختراع لنظام "وحدة الحقن" .

عقد 1950

ومن جهة أخرى، 1959: أصبحت سيارة بيجو 403 أول سيارة صالون (سيدان) تُنتج بكميات كبيرة خارج ألمانيا الغربية تتوفر بخيار محرك الديزل.

وعلى صعيد آخر، 1954: قدمت شركة دايملر-بنز محرك مرسيدس-بنز أو إم 312 إيه، وهو محرك ديزل صناعي مكون من 6 أسطوانات متتالية بسعة 4.6 لتر ومزود بشاحن توربيني، بقدرة 115 حصاناً، إلا أنه أثبت عدم موثوقيته.

في هذا الإطار، خمسينيات القرن العشرين: أصبحت شركة كي إتش دي الرائدة عالمياً في سوق محركات الديزل التي تعمل بالتبريد الهوائي.

من جانب آخر، 1951: حصل ج. سيجفريد ميورر على براءة اختراع لنظام "إم-سيستم" (M-System)، وهو تصميم يتضمن غرفة احتراق كروية مركزية داخل المكبس.

من جهة ثانية، 1954: أنتجت شركة فولفو دفعة صغيرة مكونة من 200 وحدة من نسخة مزودة بشاحن توربيني لمحرك تي دي 96 بسعة 9.6 لتر وقدرة 185 حصاناً.

وفي السياق ذاته، 1953: إنتاج أول محرك ديزل لسيارات الركاب يعمل بنظام "غرفة الدوامة" بكميات كبيرة (من إنتاج بورجوارد وفيات).

كذلك، 1955: أصبح الشحن التوربيني (توربوشارجينغ) ميزة قياسية في محركات الديزل البحرية ثنائية الشوط من إنتاج شركة إم إيه إن.

التطورات المستقبلية

كذلك، ومن جهة أخرى، يتوقع بعض المحررين حدوث تقارب مستقبلي بين مبادئ تشغيل محركات الديزل ومحركات أوتو (البنزين)، وذلك بسبب خطواط التطوير التي اتخذتها محركات أوتو نحو ما يُعرف بـ .

وفي هذا السياق، تصف الأدبيات العلمية المنشورة في منتصف عقد 2010 أهداف التطوير الرئيسية لمحركات الديزل المستقبلية بأنها تتمثل في تحسين انبعاثات العادم، وخفض استهلاك الوقود، وزيادة العمر الافتراضي للمحركات. ويُذكر أن محرك الديزل، وخصوصاً المحركات المخصصة للمركبات التجارية، سيبقى أهم وحدة طاقة للمركبات حتى منتصف عقد 2030، كما يتوقع المحررون أن تزداد تعقيدات محركات الديزل بشكل أكبر في المستقبل.

ثبات الضغط

ومن جهة أخرى، تعرض ديزل لهجمات وانتقادات شديدة استمرت لعدة سنواط، حيث ادعى منتقدوه أنه لم يخترع محركاً جديداً قط، وأن اختراع محرك الديزل ما هو إلا عملية احتيال. وكان أوتو كوهلر وإميل كابيتين من أبرز منتقديه في ذلك الوقت؛ حيث كان كوهلر قد نشر مقالاً في عام 1887 يصف فيه محركاً يشبه ذلك الذي وصفه ديزل في مقاله عام 1893، وخلص كوهلر إلى أن محركاً كهذا لا يمكنه أداء أي شغل ميكانيكي. أما إميل كابيتين، فقد بنى محركاً يعمل بالبترول مع نظام اشتعال "الأنبوب المتوهج" في أوائل تسعينيات القرن التاسع عشر، وادعى خلافاً للحقيقة أن محركه يعمل بنفس طريقة محرك ديزل، إلا أن ادعاءاته كانت لا أساس لها من الصحة وخسر دعوى قضائية بشأن براءة الاختراع ضد ديزل.

علاوةً على ذلك، بحلول يونيو عام 1893، أدرك ديزل أن دورته الأصلية لن تنجح، فقام بتبني دورة "الضغط الثابت". وفي طلب براءة الاختراع الذي قدمه عام 1895، وصف ديزل هذه الدورة الجديدة، ويُلاحظ فيها غياب أي ذكر لدرجات حرارة انضغاط تتجاوز درجة حرارة الاحتراق؛ حيث اكتفى بالتصريح بأن الضغط يجب أن يكون كافياً فقط لتحفيز عملية الاشتعال.

وقد ورد في طلب براءة الاختراع الوصف التالي: .

إضافةً إلى ذلك، وعلى صعيد آخر، كانت هناك محركات أخرى مثل محرك أكرويد ومحرك برايتون، لكنها كانت تعتمد على دورات تشغيل تختلف تماماً عن دورة محرك الديزل. ويؤكد المؤرخ فريدريك ساس أن محرك الديزل هو "عمل ديزل الخالص"، وأن أي محاولة لخلق "أسطورة" تشكك في نسب الاختراع إليه ما هي إلا "تزييف للتاريخ".

وفي هذا الصدد، في سنة 1892، حصل ديزل على براءات اختراع في كل من ألمانيا وسويسرا والمملكة المتحدة والولايات المتحدة عن بحثه "طريقة وجهاز لتحويل الحرارة إلى شغل". وخلال عامي 1894 و1895، قدم طلبات لبراءات اختراع وملاحق إضافية في دول مختلفة لمحركه؛ حيث صدرت أولى هذه البراءات في إسبانيا (رقم 16,654)، وفرنسا (رقم 243,531)، وبلجيكا (رقم 113,139) في ديسمبر 1894، تلتها ألمانيا (رقم 86,633) في سنة 1895، والولايات المتحدة (رقم 608,845) في سنة 1898.

عقد 1940

علاوةً على ذلك، 1946: كليسي كمينز يحصل على براءة اختراع لجهاز تغذية وحقن وقود للمحركات التي تعمل بالزيت، والذي يتضمن مكونات منفصلة لتوليد ضغط الحقن وتوقيت الحقن.

ومن جهة أخرى، 1946: قدمت شركة كلوكنر-هومبولت-دويتس (KHD اختصارًا: كي إتش دي) أول محرك ديزل يُنتج بكميات كبيرة ويعمل بنظام التبريد بالهواء في الأسواق.

عقد 1960

ومن جهة أخرى، صيف 1964: انتقلت شركة دايملر-بنز من نظام الحقن في غرفة الاحتراق المسبق إلى نظام الحقن المباشر الذي يتم التحكم فيه عن طريق الحلزون (Helix-controlled).

ومن ناحية أخرى، 1962–1965: اخترع كليسي كمينز وحصل على براءة اختراع لنظام كبح المحرك بالضغط، والذي قامت بتصنيعه لاحقاً شركة جاكوبس.

تاريخ

في هذا الإطار، وفضلًا عن ذلك، اطلع ديزل على أداة ""، وهي وسيلة تقليدية لإشعال النار تعتمد على مبادئ الضغط المعزول حرارياً، وكان ليند قد جلبها معه من جنوب شرق آسيا. وبعد سنواط عدة من العمل المتواصل على أفكاره وتطويرها، قام ديزل بنشرها في سنة 1893 في مقال علمي بعنوان "النظرية والتصميم لمحرك حراري عقلاني".

إضافةً إلى ذلك، بدأت فكرة المحرك عندما كان رودولف ديزل طالباً في جامعة ميونخ التقنية في ميونخ عام 1878، حيث حضر محاضرات ألقاها كارل فون ليند. أوضح ليند في محاضراته أن المحركات البخارية لا تحول سوى 6-10% فقط من الطاقة الحرارية إلى شغل ميكانيكي، بينما تتيح دورة كارنو تحويل قدر أكبر بكثير من الطاقة الحرارية عبر عملية تغيير الحالة الأيزوثيرمية (ثبات درجة الحرارة). وبحسب ما ذكره ديزل، فقد أشعلت هذه المقارنة لديه فكرة ابتكار محرك عالي الكفاءة يعمل بناءً على دورة كارنو.

عقد 1910

علاوةً على ذلك، 1919: بروسبر لورانج يحصل على براءة اختراع لقطعة داخلية لغرفة الاحتراق المسبق تدمج فوهة حقن إبرية. وفي العام ذاته، ظهر أول محرك ديزل من إنتاج شركة .

علاوةً على ذلك، 1911: ترسانة جيرمانيا لبناء السفن في كيل تبني محركات ديزل بقدرة 850 حصان (625 كيلوواط) للغواصات الألمانية، وتم تركيب هذه المحركات في عام 1914.

وفي هذا السياق، 1912: شركة إم إيه إن تبني أول محرك ديزل ثنائي الشوط بمكبس مزدوج الفعل.

وفي هذا السياق، 26 نوفمبر 1910: جيمس ميكيتشني يتقدم بطلب براءة اختراع لنظام "وحدة الحقن"وينجح بخلاف ديزل في بناء وحدات حقن عاملة بالفعل.

علاوةً على ذلك، 29 سبتمبر 1913: وفاة رودولف ديزل في ظروف غامضة أثناء عبوره القنال الإنجليزي على متن السفينة إس إس درسدن.

من جهة ثانية، 1914: شركة إم إيه إن تبني محركات ثنائية الشوط بقدرة 900 حصان (662 كيلوواط) للغواصات الهولندية.

ومن ناحية أخرى، 1910: شركة إم إيه إن (MAN) تبدأ في تصنيع محركات ديزل ثنائية الشوط.

وفي هذا السياق، 1912: السفينة إم إس سيلانديا تصبح أول سفينة عابرة للمحيطات تعمل بمحركات الديزل.

27 نوفمبر 1911: تصفية الشركة العامة لمحركات الديزل.

وفي هذا الصدد، 1913: تركيب محركات ديزل من طراز نيليسكو على السفن التجارية وغواصات البحرية الأمريكية.

ومن جهة أخرى، 1912: استخدام أول قاطرة تعمل بمحرك ديزل على خط سكة حديد وينترثور-رومانشورن في سويسرا.

عقد 1990

ومن جهة أخرى، 1999: قدمت دايملر-كرايسلر أول محرك ديزل بثلاث أسطوانات يعمل بنظام السكك المشتركة لاستخدامه في سيارات الركاب (سيارة Smart City Coupé).

إضافةً إلى ذلك، 1997: إنتاج أول محرك ديزل بنظام السكك المشتركة بكميات كبيرة لسيارة ركاب، وهو محرك فيات 1.9 JTD.

ومن ناحية أخرى، 1993: ظهور أول محرك ديزل لسيارات الركاب بأربعة صمامات لكل أسطوانة، وهو محرك مرسيدس-بنز OM 604.

1994: قدمت شركة بوش نظام وحدة الحقن لمحركات ديزل الشاحنات.

علاوةً على ذلك، 1998: قدمت فولكس فاجن محرك TDI 1.9 بنظام "مضخة-فوهة" مع وحدات حقن متحكم بها إلكترونياً من تطوير بوش.

وفي السياق ذاته، 1 يوليو 1992: دخول معايير الانبعاثات الأوروبية "Euro 1" حيز التنفيذ.

علاوةً على ذلك، 1996: استخدام أول محرك ديزل بحقن مباشر وأربعة صمامات لكل أسطوانة في سيارة أوبل فيكترا.

1996: قدمت شركة بوش أول مضخة حقن توزيعية بمكبس شعاعي.

وفي هذا السياق، 1998: فوز شركة BMW بسباق 24 ساعة في حلبة نوربورغرينغ بسيارة 320d المعدلة، والتي تميزت باستهلاك وقود بلغ نصف استهلاك السيارات المشابهة التي تعمل بالبنزين.