Vznětový motor má úctyhodnou tradici, vždyť německý konstruktér Rudolf Diesel získal příslušný patent již 23. února 1893 a 17. února následujícího roku se v dílně společnosti MAN rozeběhl první stacionární prototyp.
Mimochodem původně uvažovaným palivem byly rostlinné oleje, sám Rudolf Diesel považoval za nejperspektivnější podzemnici olejnou - buráky. Podle vzpomínek jeho syna Eugena otec změnil názor až po návštěvě původem švédské rodiny Nobelů, která mimo jiné ovládala naleziště ropy v Baku, na území carského Ruska. Později je od tohoto pohádkového jmění odřízli bolševici v čele s agilním lokálním vůdcem, Gruzíncem Džugašvilim alias Stalinem.
Za propagaci nového paliva - ropných derivátů - měli Nobelové podle Eugena Diesela jeho otci slíbit balík akcií svého podniku. Podivná smrt německého vynálezce během jeho noční plavby v předvečer první světové války se stala vděčným námětem konspiračních teorií - v souvislosti se strategickým významem vznětových motorů pro válečné i obchodní loďstvo velmocí.
Dieselovy motory se uplatnily především ve stacionární podobě, tedy pevně přišroubované k podlaze továren, případně na vozících dotažené k mlátičce obilí apod. Ale poháněly také již zmíněné lodě, lokomotivy a od poloviny 20. let minulého století se začaly prosazovat i v nákladních automobilech.
Kvůli své vysoké hmotnosti a nekultivovanému běhu se však k vestavbě do osobních automobilů nehodily. Vzhledem k propastným rozdílům ve zdanění jednotlivých ropných derivátů se ale nafta nejen v Evropě dostala na zlomek ceny benzinu, někde mezi nimi byl petrolej, palivo používané třeba u řady traktorů. Nebylo to řešení pro spořivé motoristy?
Jako první postavil sérii osobních dieselů Citroën, po smrti svého zakladatele a bankrotu převzatý největším věřitelem, Michelinem. V letech 1934-1935 vyrobil zhruba sto kusů dieselového derivátu modelu Rosalie, zástupce střední třídy.
Navzdory světové hospodářské krizi se však úsporný motor neprosadil. O něco lépe se vedlo asi nejznámějšímu meziválečnému osobnímu dieselu, Mercedes-Benzu 260 D (1935-1940). Celkem jich vzniklo 1967, sloužily hlavně taxikářům. Prakticky jediným konkurentem zůstával Hanomag Rekord Diesel. Hannoverský producent primárně užitkových vozů zhotovil v letech 1938-1940 pouze 1074 kusů.
Amerika měla tehdy levného benzinu víc než dost, nicméně nízká spotřeba dieselu eliminující zastávky v boxech inspirovala závodníky podniku 500 mil Indianapolis. V ročníku 1931 ujel upravený duesenberg se vznětovým čtyřválcem Cummins celou trať bez zastavení (poprvé v historii slavného podniku), průměrem 136,8 km/h! Další diesel startoval v Indy o tři léta později.
Poválečný restart: Tatraplan
Naše Tatra měla s vodou chlazenými užitkovými diesely zkušenost od 30. let, ale v osobních podvozcích je zřejmě nezkoušela - ostatně technický guru Hans Ledwinka nechal hlučné a vibrující diesely odstranit i z aerodynamického rychlovlaku Slovenská strela. Za války navíc v Kopřivnici vyvinuli legendu T 111 se vznětovým motorem V12 chlazeným vzduchem.
Znárodnění spolu s odchodem a odsunem Němců i Rakušanů, kteří ve vedení Tatry tradičně hráli prim, obrátilo fabriku vzhůru nohama. Dlouholetý šéfkonstruktér Hans Ledwinka skončil s obviněním z kolaborace na šest let ve vězení, na jeho propuštění nebyl politický zájem už pro prostý fakt, že řada klíčových patentů byla psána na jeho jméno.
V politicky turbulentním období se na pozici šéfkonstruktéra v rychlém sledu vystřídalo několik osobností, pracovalo se na novém výrobním programu cílícím mezi stávající lidovou "Hadimršku" (1,2 l/25 koní) a třílitrový V8 T 87 o výkonu 75 koní.
Tatra 600 neboli Tatraplan coby výrobní plán Tatry pro první "Gottwaldovu dvouletku", předchůdkyni pětiletých národohospodářských plánů, v podstatě přebírala štafetu předválečného čtyřválce T 97, při zohlednění zkušeností s Porscheho KdF (broukem), včetně využití odpružení zadních kol torzními tyčemi a ústupu od ventilového rozvodu OHC k OHV.
Čtyřapůlmetrový tatraplan dostal do vínku vzduchem chlazený zážehový čtyřválcový boxer, zpočátku s jedním a později dvěma karburátory. Výkon se pohyboval kolem 52 koní (38 kW) při 4000/min a 118 Nm při 2000/min. Tovární závodní speciály se dostaly až k 67 koním (49 kW).
Adaptace na naftu
Po druhé světové válce se k osobním dieselům jako první vrátil Mercedes-Benz, v květnu 1949 představil 170 D s komůrkovým čtyřválcem (tedy s nepřímým vstřikem paliva) objemu 1,7 l a výkonu 38 koní/28 kW.
Francouzský Peugeot zahájil výrobu vlastních naftových motorů až o deset let později, byť první pokusy podnikl již v roce 1923. Volkswagen postavil v roce 1951 dva prototypy vzduchem chlazeného dieselového boxeru kubatury 1,3 litru - ale tento "Projekt 508" brzy usnul, neměl perspektivu.
To vše si musíme uvědomit, abychom docenili průkopnický charakter práce tatrováků. Vývoj Tatraplanu Diesel inicioval a řídil tehdy čtyřicetiletý ing. Julius Mackerle. Za první republiky vedl v plzeňské Škodovce konstrukci motorů pro užitková vozidla, během války zkonstruoval pokusný vzduchem chlazený dieselový dvouválec se čtyřventilovou technikou.
Roku 1948 nastoupil Mackerle do Tatry, nejdříve se pustil do problému vysoké hlučnosti naftového dvanáctiválce T 111 a zaměřil se i na studené starty. Odpovědí byla nová hlava válců s takřka rovnoběžnými ventily a přesah spalovacího prostoru více do dna pístu. Kromě zklidnění chodu se o 15 procent snížila měrná spotřeba paliva. Modernizovaný dvanáctiválec se uplatnil i na železnici, kde se prý přijímaly stachanovské závazky, jak se bude jeden den v týdnu jezdit na ušetřenou naftu.
K přestavbě Tatraplanu na levnější palivo vedlo několik důvodů, především fakt, že šlo o typické služební vozidlo s vysokým kilometrickým proběhem, takže by úspory vynikly.
Do roku 1952 proto v Kopřivnici postavili zřejmě čtyři kusy naftových čtyřválců, vzniklých adaptací zážehového dvoulitru při snaze zachovat maximum standardních dílů. Motor musel kvůli zvýšení kompresního poměru vydržet zhruba dvojnásobné tlaky ve válcích, ovšem tuhý klikový hřídel a bronzová ojniční ložiska se zdály dostatečně předimenzované. Použila se i původní hlava, ovšem místo svíčky byla vešroubována komůrka s čepovou vstřikovací tryskou.
Čtyřválcové vstřikovací čerpadlo vlastní konstrukce, které mělo podobu miniaturního boxeru, poháněl od klikové hřídele řetěz s plechovým krytem. Čerpadlo však zabralo místo původně vyhrazené ventilátoru, který tak musely nahradit dva menší postranní axiální z motoru Tatra 603. Uvědomme si, že tento Mackerleho V8 vznikl mnohem dříve než stejnojmenný automobil.
Konstruktéři zkoušeli kompresní poměr 16 : 1 až 20 : 1, přičemž používali písty s vysokým dnem. Zpočátku zvolili vačkový hřídel s malým překrytím ventilů v horní úvrati pístu. S prvními tryskami točil dvoulitr 3000/min a příjemně překvapil poměrně kultivovaným během. Trysky pocházely ze starších zásob, moc nevydržely, zahraniční dodavatel Bosch byl již za železnou oponou a domácí jihlavský PAL s tímto problémem pro jiné úkoly nepomohl.
Při zkouškách na brzdě se proto laborovalo s vlastními výrobky, výsledky se však zhoršily, přílišnému zahřívání trysek se konstruktéři snažili předcházet úpravami tvaru komůrky a zapuštění ventilů do hlavy válců, dále kompresního poměru a také nastavení vstřikovacího čerpadla.
Po rozebrání motoru nepříjemně zaskočily vylámané přepážky mezi pístními kroužky, takže se přistoupilo k úpravám pístů. Potíže se studenými starty pomáhala potlačit elektrická topná spirála v sání, pozornost byla věnována i pečlivému seřízení podtlakové regulace množství vstřikované nafty.
Na silnici!
Ze zkušebny zamířil prototypový dieselový motor do Tatraplanu, aby byl otestován v provozu. Na brzdě se spotřeba nezdála nijak valná, ale v provozu vůz vystačil jen s 8,5 litry nafty na 100 km, benzinová Tatra přitom brala kolem jedenácti.
Tatraplan Diesel zvládal po delší dobu cestovní rychlost nad 100 km/h, Ing. Mackerle konstatoval, že po překročení šedesátky se akustické projevy zlepšily a hlučnost se příliš nelišila od zážehové verze. Pozitivní hodnocení silničního testu nezkalila jediná zjištěná drobnost, uvolněná komůrka v hlavě jednoho z válců. Postupně se podařilo zvýšit otáčky dieselu až na 3500/min, průběžně rostl výkon, aniž by se zvyšovala spotřeba.
Představení prototypu na pražském Dni rekordů komplikovala absence vhodných čepových trysek s malým úhlem rozstřiku. Z nouze padla volba na přímý vstřik paliva víceotvorovou tryskou. Klesla spotřeba, výkon vzrostl, jenže s ním i kouřivost, hlučnost a vibrace.
Pod Barrandovem se Tatraplan Diesel na 1100metrovém úseku rozjel na 113 km/h, přitom točil 3600/min a dále by zrychloval, kdyby byla trať delší. Tatrováci jej otestovali na rovinaté silnici mezi Hranicemi a Valašským Meziříčím, za bezvětří dosáhl 4000 otáček a jim odpovídající stotřicítky.
Tatraplan Diesel a vůbec všechny osobní Tatry dala k ledu dusná atmosféra studené války, hrozící přerůst ve třetí světový konflikt. Armádní zakázky dostaly absolutní prioritu.
Počátkem roku 1951 navštívil Kopřivnici ministr průmyslu Augustin Kliment. Traduje se, že vysoké stropy dílen jej utvrdily v názoru, že by tu měly vznikat nákladní, nikoli osobní automobily. Hlavní důvod byl nejspíš jiný, totiž větší vzdálenost Kopřivnice od exponované západní hranice než v případě Plzně či Mladé Boleslavi.
Padlo rozhodnutí přestěhovat "zbytnou" produkci Tatraplanu do AZNP Mladá Boleslav, což nevzbudilo nadšení ani v jedné z automobilek. Pracovníci konstrukce Tatry dokonce zinscenovali tichý "pohřeb Tatraplanu", za což mnohé z nich neminul výslech a postih. Vývoj malého dieselu skončil.
Teprve později, po Stalinově smrti a opadnutí akutního nebezpečí války, si papaláši uvědomili, že nemají čím jezdit - načež si u Tatry honem objednali vývoj budoucí "šestsettrojky". Z velmi zajímavého projektu Tatraplanu Diesel se v Regionálním muzeu v Kopřivnici dochoval motor plus dobová dokumentace.
