Ivans teknikk: Drivlinjen del 2

Moderne elektronikk hjelper Rudolf Diesel

Dieselinnsprøytning har helt siden Rudolf Diesels tid vært forbundet med fin mekanikk og stor presisjon. Nå har elektronikken bare gjort den enda mer presis.

Med den gradvise innførselen av Euro-normene, ble dieselmotorenes eksos renere og renere. Til stor fordel for blant annet sjåførene. Illustrasjonsfoto.
Med den gradvise innførselen av Euro-normene, ble dieselmotorenes eksos renere og renere. Til stor fordel for blant annet sjåførene. Illustrasjonsfoto.
Publisert Oppdatert

En dieselmotor har for oss alltid stått som en pålitelig, driftsøkonomisk og ganske enkel motor. Når en dieselmotor først var ”kommet i gang”, så gikk den nesten av seg selv.

I hvert fall så lenge det var diesel på tanken – ja, kanskje enda lengre. Eldre, erfarne lastebilmekanikere har fortalt at de har vært ute for at en dieselmotor som, med en defekt stoppkabel og tom dieseltank, gikk videre på den olja som lå i luftfilteret (oljebad), eller som den trakk inn med veivhusets utlufting på en slitt motor.

Når en dieselmotor først har blitt driftsvarm, kan den nesten ikke stoppes igjen. Hvis det befinner seg en brennbar luftblanding over stemplet i kompresjonstakten, så vil den selvproduserende kompresjonsvarmen få blandingen til å selvantenne. Derfor kalles en dieselmotor ofte for en ”selvantennende motor”.

 

En typisk sekssylindret rekkepumpe, som den så ut før den andre verdenskrig, og fram til den elektroniske tidsalder begynte. Foto: Arkiv
En typisk sekssylindret rekkepumpe, som den så ut før den andre verdenskrig, og fram til den elektroniske tidsalder begynte. Foto: Arkiv

Mekanikk

I motsetning til en bensinmotor (Otto-motor), hvor miksingen av den riktige drivstoff/luft-blanding skjer i innsugsrøret (altså før ventilene), og deretter antennes av en tennpluggs gnist i forbrenningskammeret, går Rudolf Diesels prinsipp ut på at det innsuges ren atmosfærisk luft, som i kompressionstakten oppvarmes til over 500 grader C.

Enhver godt voksen lastbilmekaniker kjenner den legendariske OM 352-dieselmotoren fra Mercedes-Benz L 1113 eller L 1413. Det var Daimlers første dieselmotor med direkte innsprøytning. Forgjengeren het OM 322, og hadde forkammerinnsprøytning (L 322). Foto: Arkiv
Enhver godt voksen lastbilmekaniker kjenner den legendariske OM 352-dieselmotoren fra Mercedes-Benz L 1113 eller L 1413. Det var Daimlers første dieselmotor med direkte innsprøytning. Forgjengeren het OM 322, og hadde forkammerinnsprøytning (L 322). Foto: Arkiv
Midt i 1960-årene hadde man direkte innsprøytning gjennom etthulls dyser, og da gjaldt det å få innsugsluften til å rotere (drall eller swirl), så strålen blev mikset best mulig. Øverste topplokk er fra en M-B L 1418 og det nederste er fra en M-B L 1413. Foto: Arkiv
Midt i 1960-årene hadde man direkte innsprøytning gjennom etthulls dyser, og da gjaldt det å få innsugsluften til å rotere (drall eller swirl), så strålen blev mikset best mulig. Øverste topplokk er fra en M-B L 1418 og det nederste er fra en M-B L 1413. Foto: Arkiv

Når dieseloljen sprøytes inn etterpå, innledes det umiddelbart en fordampning og en blanding med den varme lufta. Først da antennes blandingen, og selve forbrenningen skjer. Denne prosessen varer et antall millisekunder, og har stor innflytelse på dieselmotorens effektivitet og motorgange.

I gamle dager, og det vil i denne forbindelse si før 1990, var det fortsatt alminnelig med en ren mekanisk styrt diesel-rekkepumpe, der innsprøytningen ble avlevert ved en enkelt innsprøytning, og der mengden ble regulert mekanisk med en tannstang som kunne dreie alle pumpeelementene samtidig. Det var vidunderlig mekanikk, og så lenge drivstoffpumpa var nyjustert og alle sylindrene hadde full kompresjon, så gikk dieselmotoren som en drøm, og dens ry for sin driftssikkerhet var fullt og helt fortjent.

Men kanskje nettopp fordi den var så driftssikker ble den ofte forsømt når det kom til regelmessig og forebyggende vedlikehold. Hvis den fikk luftunderskudd på grunn av et tett luftfilter, ble den raskt til en ”osende dieselkvern”, som fikk hele samfunnet på nakken. Og dette er en av årsakene til at de ble innført normer for dieselmotorens forurensning.

Euronormene                                                        

Men så kom det store spøkelse ”Euronormene”. Det fikk alle motorfabrikantene til å gå inn i en felles utviklingsfase fram mot først Euro 1, og senere mot en av de helt store hindringene, Euro 4, for å ende opp med den nesten ”uovervinnelige” Euro 6.

Denne ”utviklingsstigen”, som gikk over nesten 15 år, tvang motorfabrikantene til å tenke langsiktig. Både de grunnleggende motorkonstruksjonene og innsprøytningssystemene skulle gjennomgås og konstrueres om. Som lastebilskribent husker jeg det som en spennende periode, hvor jeg var førstehåndsvitne til mange epokegjørende tekniske tiltak.

En av de første avgjørende motornyhetene sto Volvo Trucks for i 1993, da de presenterte den nye D12-motoren med overliggende kamaksel, fire ventiler pr. sylinder, samt elektroniske enhetsinjektorer (EUI). Nå kunne man plutselig finregulere både innsprøytningstidspunkt og innsprøytningsmengde for hver enkelt sylinder, og elektronikken var så rask at reguleringen kunne skje fra ”shot til shot”, som de uttrykte det i USA.

Senere gikk man over til flerhulls dyser, og det ga en bedre forstøvning, men krevde høyere trykk. Foto: Produsent
Senere gikk man over til flerhulls dyser, og det ga en bedre forstøvning, men krevde høyere trykk. Foto: Produsent

Detroit Diesel

I USA hadde motorprodusentene allerede hatt flere års erfaring med EUI. Detroit Diesel Series 60 ble nemlig lansert allerede i 1987 med overliggende kamaksel, fireventilsteknikk og EUI. Volvos nye D12-motor var med andre ord i høy grad amerikanskinspirert, og som samarbeidspartner på innsprøytningsutstyret valgte man amerikanske Delphi.

Hittil hadde nesten alle europeiske lastebilfabrikker benyttet tyske Bosch GmbH som leverandør av innsprøytningsutstyr. Altså en og samme leverandør til alle syv lastbilmerker, og med de forestående utfordringene med å oppfylle de nye Euronormene, spredte det seg forståelig nok, en stemning av usikkerhet om hvorvidt Bosch kunne eller ville løfte denne oppgaven med tilstrekkelig kapasitet. Det førte til at Scania innledet et samarbeid med Cummins, og at Volvo gjorde det samme med Delphi. Og det tog litt av ”presset” fra Bosch, som nå satte alle krefter inn på å videreutvikle de elektroniske innsprøytningssystemene.

EUI-innsprøytning og overliggende kamaksel var et amerikansk system, som Volvo tok med sig til Europa. Foto: Bosch
EUI-innsprøytning og overliggende kamaksel var et amerikansk system, som Volvo tok med sig til Europa. Foto: Bosch