Websitet anvender cookies og lokal lagring bl.a. for at huske dine indstillinger og til statistik.
Ved at bruge sitet accepterer du dette.   Læs mere

OK

Den moderne dieselmotor

Af Karsten G. Poulsen - 5. aug. 2016 KL. 13:07

  • ww212610_1
  • ww212610_2
  • ww212610_3

Med over 100 år på banen holder dieselmotoren sig frisk og moderne ved hjælp af motorfabrikanternes indbyrdes konkurrence og konstante udvikling.

Rudolf Diesel havde næppe kunnet forstille sig, at dieselmotoren ville få en så stor betydning for skibe og køretøjer over hele verden - og særligt inden for landbrugsmaskiner, da han sikrede sig patentet på det vi i dag kender som dieselmotoren.

Efter at dieselmotoren har levet en stille tilværelse blandt de tunge køretøjer i mange år, er der i særdeleshed sket kvantespring inden for diesel-teknologien de sidste 10 til 20 år med eksempelvis CommonRail-indsprøjtning, EGR- samt SCR-systemer og VGT-turbo.

citat startcitat start

I dag er det især dieselmotorens evne til at udnytte brændstoffet effektivt, som gør den populær,

- Karsten G. Poulsen - PowerGear University-vært.

citat slutcitat slut

Denne udvikling ses tydeligt ved at diesel-teknologien har indtaget motorsport med stor succes ved Le Mans, hvor det for få år siden var nærmest utænkelig, at benzin motoren kunne skubbes af sejrsskamlen.

Hvorfor diesel?

Der er mange grunde til at dieselmotoren har vundet indpas i landbrugsbranchen. I tidligere tider var det argumenter som dieselmotorens driftsikkerhed og store moment, som gjorde den populær. Den morderne dieselmotor er i dag et stykke teknik fuldt ud ligeså avanceret som en benzinmotor og på nogle punkter væsentlig mere kompliceret end andre motorer.

I dag er det især dieselmotorens evne til at udnytte brændstoffet effektivt og gøre det med mindst mulig forurening, som har gjort den populær og det fortrukne valg på en lang række forskellige køretøjer.

Denne udvikling er langt fra overstået endnu. De stadig skrappere krav om at mindske forurening, samt producenternes indbyrdes kamp om at gøre motoren mere effektiv, både i forhold til brændstofudnyttelse samt sænkning af driftsomkostninger, vil sikre, at udviklingen vil fortsætte hver eneste dag langt ud i fremtiden.

Udviklingen af disse avancerede teknologier har dog medført, at der i dag stilles langt større krav til brændstof og smørermidlernes kvalitet, samt at motoren er mere kompliceret at servicere og vedligeholde.

Næsten ens og alligevel forskellig

I grundopbygningen er benzin og diesel motoren næsten ens. I motorblokken er der et antal cylindere hvori stemplerne kan bevæge sig op og ned og overføre kræfterne til motorens krumtapaksel ved hjælp af plejlstængerne.

Oven på motorblokken er topstykket monteret, og i den sidder indsugning- og udstødningsventiler. Det samme gælder indsugning- og udstødningsmanifolden. Til at holde motoren tæt for udefrakommende støv, er der monteret et bundkar og et ventildæksel, bundkarret fungerer også som olietank for motorens smøreolie, på nogle motorer er bundkaret en bærende del af køretøjet og kan derfor være lavet af støbejern, hvis bundkarret ikke er bærende vil det oftest være lavet af blik eller aluminium. Ventildækslet vil også for det meste være lavet af blik eller aluminium, men ses også udført i plastik på nogle nyere motorer.

1,2,3,4 - 1,2,3,4 - 1,2,3...

De fleste motorer der bruges i dag kaldes for 4-taks-motorer. Det betyder, at stemplerne bevæger sig op og ned fire gange pr. forbrænding:

1. takt er indsugningstakten, her suges rent luft ind i cylinderen med stemplets nedafgående bevægelse og indsugningsventilens åbning. Hvis motoren har en turbo monteret vil den rene luft blive presset ind i cylinderen af det tryk turboen skaber typisk 0,5 til 2,0 bar.

2. takt kaldes kompressionstakten her bevæger stemplet sig op og presser indsugningsluften sammen, her er både indsugnings- og udstødningsventilerne lukkede.

I 3- takt sker forbrændingen, trykket og varme presser stemplet ned og skaber derved den kraft der får krumtappen til at roterer, også her er begge ventiler lukkede.

4. takt er udstødningstakten, her blæses den forbrændte gas ud af cylinderen, da stemplet igen bevæger sig op. Efter at have fuldført de fire takter gentages processen igen og igen. Hvis motoren roterer med 2000 omdrejninger i minuttet gentager processen sig 1.000 gange i minuttet pr. cylinder motoren har.

Varme og tryk

De store forskelle mellem benzin- og dieselmotorens konstruktion ses især når man kigger på topstykket.

På dieselmotorens topstykke er der monteret en række indsprøjtningsdysser, som kaldes for forstøvere. Deres funktion er at forstøve brændstoffet i forbrændingskammeret, der er udformet i toppen af stemplerne.

Forstøvet diesel kræver en temperatur på over 500 grader for at antænde, og temperaturen opnås i kompressionstakten ved hjælp af stemplets opadgående bevægelse, som typisk giver et tryk på 30 til 50 bar og dermed den høje temperatur, som antændelsen kræver.

Trykket og temperaturen her er væsentlig højere end det tryk og den temperatur en benzinmotor kan opbygge.

Kompressionsforhold

Generelt ligger en dieselmotors kompressionsforhold typisk et sted mellem 14:1 og 20:1. Det betyder, at en motor med et kompressionsforhold på 14:1 vil indsugningsluften blive trykket sammen 14 gange når stemplet bevæger sig fra bundstillingen, også kaldt nederste dødpunkt, til toppen at cylinderen, kaldt øverste dødpunkt.

Derved skabes den høje temperatur som antænder brændstoffet. På en benzinmotor er kompressionsforholdet typisk mellem 8:1 og 12:1, hvilket naturligvis giver lavere tryk og temperatur.

Indsprøjtningstidspunkt.

For at udnytte brændstoffet optimalt og kontrollere udledningen at udstødningsgasser, er det vigtig at brændstoffet styres, så præcist som overhovedet muligt

På dieselmotoren styres det af brændstofsystemet der først indsprøjter dieselolien i forbrændingskammeret når stemplet er i top, typisk 20 til 0 grader af krumtappens rotation, før stemplet er i top - altså cirka når temperaturen og trykket er højest.

På benzinmotoren er indsugningsluften blandet med benzin og hele blandingen sættes under tryk af stemplet, som styrer tændingstidspunktet ved at tændingssystemet sender en spænding på 15.000 til 45.000 volt til tændrøret der dermed antænder blandingen ved hjælp af en kraftig gnist.

NyhedsbrevFå nyhederne først!

Tilmeld dig vores nyhedsbrev og vær på forkant med dagens landbrug.

 

Læs maskinbladet på

Læs maskinbladet på desktop

Desktop

Læs maskinbladet på tablet og smartphone

Tablet & smartphone

Læs maskinbladet på nyhedsbrev

Nyhedsbrev

Læs maskinbladet på print og iPaper

Print og iPaper

reklame