Af Morten Damsgaard
Nyttevirkning er den mængde energi, man får ud i forhold til den energi, der fyldes ind. Da Rudolf Diesel i 1893 startede verdens første dieselmotor op, afløste den dampmaskinen, som havde en ringe nyttevirkning på cirka 10 procent. Diesels motor havde en nyttevirkning på hele 26 procent og blev en gigantisk succes.
Siden er der blevet udviklet i en sådan grad på dieselmotorerne, at nyttevirkningen er steget markant. Bedre brændstofsystemer, turboer, bedre lufthåndteringer og bedre komponenter er nogle af de ting, der har gjort, at man i dag har en nyttevirkning på cirka 45 procent fra en dieselmotor.
Princippet i en dieselmotor består stadig af fire takter, hvoraf det faktisk kun er den ene - nemlig den tredje takt, forbrændingstakten - der er energiydende. De øvrige tre takter er energioptagende og trækker derfor ikke i den gode retning, hvad angår nyttevirkning.
Hos verdens tredjestørste motorproducent og en af de største motorleverandører til landbrug samt entreprenør- og lastvognsbranchen, FPT, Fiat Powertrain Technologies, har man en målsætning om at nå op på knap 60 procent nyttevirkning af en motor inden for 10 år.
Nuværende teknologi optimeres
Det er voldsomme armbevægelser, FPT slår ud med, men ifølge virksomheden kan det opnås ved at optimere en lang række enkelte teknologier væsentligt og sammensætte dem på den helt korrekte måde.
- Hvis man kigger nærmere på noget så simpelt som indsprøjtningen af diesel i cylinderen, så vil en moderne common rail motor indsprøjte brændstoffet med et tryk helt op til 2.000 bar, og i flere omgange. Først kommer der en for-indsprøjtning, derefter en række mellem-indsprøjtninger, som alle afsluttes af en sluttelig indsprøjtning, fortæller Dirk Bergmann, General Manager for FPT R&D Center, Arbon.
- Alt dette foregår i on-off bevægelser. I fremtiden vil vi sikkert se dette ske variabelt, og ikke bare en variabel mængde, men også en variabel tid i forhold til stempelplacering, motorens omdrejninger, traktorens øjeblikkelige placering i arbejdet og flere afgørende faktorer.
Det samme gælder brændstoffets blanding med luft, efter at det er indsprøjtet i cylinderen:
- Vi forsker for øjeblikket i, hvordan luft og brændstof blandes, og om vi kan optimere på luftstrømmene i cylindrene. Det er både noget, der undersøges med simulatorer på computer - men også i 1:1 på vores udviklingslaboratorium i Schweitz, siger Dirk Bergmann.
Elektrisk betydning
Der optimes ikke bare på kendt teknologi, men også på nyt. Eksempelvis vil el få en større og større betydning på moderne motorer - mange af motorens hjælpekomponenter som vandpumpe, generatorer og så videre vil i fremtiden måske blive trukket af andet end motoren:
- Allerede nu ser vi, at den restenergi, der befinder sig mellem motor og gearkasse, bliver udnyttet til at drive en generator, som giver strøm til redskaber, men denne strøm og bevægelse kunne helt sikkert også benyttes til at trække mange af de komponenter, som motoren trækker i dag, fortæller Dirk Bergmann.
Fremtiden byder også på alternative brændstoffer, som vi allerede så på Agritechnica i 2011, hvor FTP præsenterede en Steyr traktor med en prototype-motor, der kørte på biogas. Denne motor har en højere nyttevirkning end en dieselmotor. Lige nu mangler man bare at finde en ideel metode at opbevare brændstoffet på under kørsel.
