어느 분야던지 최초라는 단어는 단 하나에만 존재한다. 최초의 가솔린 기관은 1877년 `니콜라우스 오토`가 개발했다. 10년 후 1887년 `칼 벤츠`에 의해 최초의 가솔린 자동차 `페이턴트 모터바겐`이 탄생했다. 그렇다면 최초의 디젤기관과 최초의 디젤 자동차는 언제 탄생 됐을까?
18세기말을 대표하는 동력기관은 `증기 기관`과 `가솔린 기관`이다. 하지만 두 기관 모두 열 효율성이 떨어지는 단점을 가지고 있었다. 증기기관은 열 효율성이 10%, 가솔린기관은 20% 정도에 불과했다. 기술자들은 열 효율이 높은 동력원 개발에 매달려야만 했다.
첫 성과는 독일의 기술자 루돌프 디젤(이하 R.디젤)이 개발한 디젤 엔진이다. 그는 어릴 적부터 기계와 열기관에 관심이 많았다. 디젤 기관 개발 이전 가정에서 사용하는 제빙기를 발명하기도 했다. 제빙기로 큰 돈을 벌어드린 R.디젤은 동력 기관 연구를 시작한다. 그는 그의 스승 `카를 폰 린데`의 영향을 받아 암모니아 가스엔진에 몰두한다. 하지만 7년 동안 성과는 없었다. 이후 그는 연구 방향을 변경한다. 디젤 엔진의 개발의 시작이 된다.
R.디젤은 1893년 `합리적인 열기관의 이론과 구조`라는 설계 방식을 발표 특허를 얻는다. 이후 1894년 2월 엔진의 실린더 내에서 공기를 강제 압축시켜 높은 열에 의하여 강제로 점화 시키는 엔진을 개발했다.
개발 초기 경유가 없어서 곱게 갈아 만든 석탄가루를 연료로 사용한다. 그러나 거듭 실패하게 된다. 연구 도중 폭발 사고도 일어나 큰 경제적 손실을 입는다. 기술 개발 비용이 부족한 그에게 경제적 도움을 준 곳은 오늘날 트럭으로 유명한 `MAN`사다.
이후 등유를 사용하여 실린더 내부에서의 발화를 성공시킬 수 있었다. 그가 개발한 최초 개발된 디젤 기관은 압축비를 극대화하기 위하여 2m의 높이로 제작 되었다. 등유를 발화시키기 위해 실린더를 높일 수 밖에는 없었다. 기계기술력이 부족한 것이 원인이었다. 결국 1987년 디젤 엔진 개발에 성공했다.
디젤 기관은 가솔린 기관과 그 모양이 흡사하다. 흡입-압축-폭발-배기의 4행정 방식도 동일하다. 두 동력기관의 차이는 연료의 점화 방식에 있다.
가솔린엔진은 불꽃 점화식 기관이다. 점화플러그와 같은 전기적인 불꽃을 발생해 연소(열이 발생)시킨다. 디젤은 불꽃이 발생해도 연소되지 않는다. 압축된 공기에 경유를 분사해 압축된 공기열에 자연발화를 유도해서 연소시키는 방식이다. 압축하여 열을 가할 때 불이 붙는 성질은 디젤엔진이 가솔린 엔진의 것보다 더욱 크다. 디젤 기관은 연료 효율이 30% 정도다. 연비가 좋다는 의미다.
자동차 역사에 한 획을 그은 R.디젤의 마지막은 좋지 않았다. 가솔린기관과 증기기관 제조 업자들은 디젤기관은 위험하고 까다로운 장치라고 모함했다. 설상가상으로 특허권 문제로 회사 내부에서 고통을 겪는다. 1913년 그는 디젤엔진 공장 준공식에 참석하기 위해 배를 타고 영국으로 가던 중 실종된다. 10여 일 뒤 그는 바다에서 시체로 발견된다. 잠정적 결과는 자살로 판명됐다. 하지만 그의 가족들은 타살 가능성을 제기했다. 당시 영국과 적국이었던 독일 정부가 영국에 엔진공장을 세우려는 R.디젤을 암살 했다는 설이 돌기도 했다.
R.디젤은 기술의 사용 조건으로 일정한 압력에서만 작동하는 디젤 기관을 제작해야 한다는 제한을 두었다. 초기의 디젤 기관은 저속운전의 발전기에만 사용해야만 했다. 특허권자의 죽음과 제1차 세계대전이 발발하며 개선에 대한 연구가 급속도로 진전됐다. 특히 노킹(Knocking, 연료의 질이 좋지 못하여 피스톤이 압축하기 전 폭발하는 현상) 방지의 연구가 큰 성과를 거둔다. 1920년 납 성분이 노킹현상을 억제시킨다는 사실을 발견한다. 그 결과 연료의 품질이 높아졌고 출력은 이전보다 현저하게 향상된다.
1912년 개발된 기계식 인젝션(연료분사) 시스템을 디젤 엔진에 적용한다. 이 엔진을 얹은 최초의 디젤 자동차는 1924년 벤츠(메르세데스-벤츠 탄생 이전)에서 만든 트럭이다. 5리터 디젤엔진으로 최고출력은 50마력이었다. 공차중량은 5톤.
1926년 다임러와 벤츠가 합병하게 되며 다임러-벤츠(오늘날 메르세데스-벤츠)가 탄생된다. 두 기업의 기술력을 바탕으로 1936년 최초의 디젤 승용차 260D가 출시 됐다. 2.55리터의 예연소실식 직렬 4기통 디젤 엔진을 탑재했다. 최대 시속 95km/h, 연비는10.6km/l였다. 260D는 두 가지 트림을 가졌다. 세단형 `리무지네`, 택시용 `란레도`였다.
260D는 1940년에 생산이 중단된다. 이후 새로운 디젤 자동차는 1949년 170D라는 명칭으로 다시 세상 밖으로 나온다. 아이러니 하게도 자동차의 최초 역사 이면에는 언제나 메르세데스-벤츠가 자리 잡고있다.
