Dieselmotorer med kompressor.
I en dieselmotor tilføres brændslet først, når forbrændingen må begynde, det vil sige, et øjeblik før stemplet er i top. Der er således ingen fare for fortændinger, selv om kompressionen er aldrig så stor og den deraf følgende temperatur aldrig så høj. I praksis nøjes man dog i reglen med en kompression på en 30 à 35 atm., der giver en temperatur på op mod 600 grader, hvilket vil være tilstrækkeligt til at sikre, at selv de sværeste brændselsolier antændes.
Den stærke kompression i diesel motoren medfører flere væsentlige fordele, hvoraf skal nævnes:
Der behøves intet særligt tændmiddel, da selve kompressionen er i stand til at antænde.
Motoren behøver ingen forudgående opvarmning, men er straks starteklar.
Motoren er meget økonomisk, dels fordi forbrændingen foregår ved meget høj tempe-ratur, hvilket medfører høj nyttevirkning, og dels fordi der kan anvendes billige brændselsolier.
Fordelene ved denne motortype er således iøjnefaldende, men da den arbejder med så høje tryk, stilles der store krav både til motorens udførelse og dimensioner samt til materialets kvalitet, og den bliver således dyr. Tilførslen af brændslet er heller ikke så lige en sag; thi i den overmåde korte tid, der står til rådighed, fra stemplet er nær top, til det kommer lidt over top, skal den svære olie forstøves, blandes fuldstændig med luften og forbrænde.
Vi vil i det følgende antyde de vigtigste af de metoder for brændstoftilførslen, der hidtil er bragt i anvendelse.
Brændslet blæses ind ved hjælp af komprimeret luft gennem “brændstofventilen”. Denne anbringes i midten af topstykket og kan være indrettet som skematisk antydet i Fig: 54. Ventilen a sidder i et ventilhus h og holdes mod sit sæde af en kraftig fjeder b. Brændselsolien pumpes ind i et lille forkammer f i ventilhuset, i hvis bund de såkaldte forstøverelementer findes. Gennem et særligt rør står forkammeret i forbindelse med en beholder med komprimeret luft. Ventilen åbnes som vist ved hjælp af en knast på knastakslen. Knasten kan i reglen indstilles. Når stemplet går opad under kompres-sionen og omtrent har nået sin øverste stilling, hvorunder trykket er steget til 30 á 35 atm. og temperaturen til ca. 600 grader, åbnes ventilen, og trykluften, der har et tryk af 50-60 atm., strømmer med mægtig kraft fra beholderen ind i cylinderen. Olien rives med og forstøves af den forbistrømmende luft, fordamper og antændes af var-men i cylinderen. Forstøvningen er i reglen udmærket, men blandingen af luft og olie-damp er som oftest ikke ganske homogen, hvorfor man ved dieselmotoren må regne med et noget større luftoverskud end ved benzinmotoren – ca. 50% mod ca. 20%.
Da knasten, der bevæger brændstofventilen, kan indstilles efter ønske svarende til det anvendte brændsel, er man ved dieselmotoren fuldstændig herre over tændingstidspunktet. Ligeledes kan man afpasse eksplosionstrykkets størrelse ved hjælp af hullernes størrelse i forstøverelementerne og trykket i trykluftbeholderen. – Som regel ønsker man netop ikke, at trykket skal stige for voldsomt under forbrændingen, da dette vil udsætte motoren for unødig svære kraftpåvirkninger, men man foretrækker en trykstigning på 5 à 10 atm. over kompressionstrykket således, at trykket under forbrændingen bliver op imod 40 atm., og dette tryk søges holdt konstant under den første del af arbejdsslaget ved passende valg af de før omtalte forstøverelementer. Anskaffes en ny slags brændolie, bør der derfor foretages en fornyet indstilling af brændstofventilen.
Indstillingen kan kun foretages på tilfredsstillende måde ved hjælp af diagrammer. Ved lille belastning behøves der mindre indblæsningsluft til forstøvning, hvorfor trykket i arbejdsbeholderen kan reduceres til ca. 50 atm.
En B. & W. Brændstofventil er vist i snit, Fig. 55.
Trykket af indblæsningsluften eller “arbejdsluften” skal iøvrigt rette sig efter brændsel, hastighed og motorens konstruktion. – Svært brændsel, stor hastighed og stærk be-lastning kræver således højt tryk på indblæsningsluften. Denne produceres af motoren selv, der trækker en luftpumpe – “kompressoren” – der er vist i snit Fig. 56. Denne arbejder i 2 trin, således at luften først sammentrykkes i “lavtrykken” til 6 à 8 atm., derefter i “højtrykken” til det fornødne arbejdstryk. Da luften opvarmes under kom-pressionen, må såvel kompressor som luftrørsspiralerne afkøles under gang. Den sam-me kompressor tjener til at levere luft til et par trykluftbeholdere for start – “starte-beholderne”.
Dieselmotoren udføres iøvrigt som andre motorer i såvel 2-takts som 4-takts stående og liggende typer. Ved den stående 4-takts type sidder samtlige ventiler – indsug-nings-, udstødnings-, starte- og brændstofventilen – i ventilhuse i topstykket og er forholdsvis lette at udtage for slibning og eftersyn. Fig. 57.
Fejl og mangler.
Utætte ventiler. Udstødningsventilen er særlig udsat for at blive utæt på grund af den høje temperatur af udstødningsprodukterne. En ret hyppig slibning er derfor nødven-dig.
Utæthed ved ind- og udstødningsventilerne konstateres ved at stille stemplet nøjag-tigt i top med begge ventiler lukkede, hvorefter der lukkes trykluft ind i cylinderen, og en sagte hvislelyd vil da angive utætheden.
Utæt brændstofventil kan forårsage, at motoren banker (tager fortændinger) og et for stort forbrug af indblæsningsluft. Hvis trykket i arbejdsbeholderen som følge heraf falder til under forbrændingstrykket, kan eksplosionen forplante sig ud gennem brænd-stofventilen og rørledningen og medføre sprængning af disse. Noget tilsvarende kan ske, hvis brændstofventilen bliver “hængende”, eventuelt på grund af for hårdt spændte pakninger.
En stærkt overhedet brændstofventil og varme rør mellem denne og arbejdsbeholde-ren er tegn på, at nævnte ventil er utæt, og den bør omgående efterses, eventuelt slibes, og det må undersøges, om den er tilstrækkelig let bevægelig.
Utæt starteventil konstateres ved at åbne ventilen på arbejdsbeholderen, medens starteventilen er lukket. Selv en ringe utæthed vil da kunne høres. Under gang vil u-tætheden give sig til kende ved, at starterøret bliver varmt.
Da denne ventil kun virker i de få sekunder, starten varer, er den særlig udsat for at komme i uorden, f.eks. blive hængende. Herved opstår i hvert fald et stort forbrug af trykluft, men hvis den tilfældig skulle gå hen og lukke til under kompressionsslaget, så vil der være indespærret en forholdsvis stor mængde luft i cylinderen, og hvis der lige forinden er blevet pumpet rigelig brændselsolie ind med f.eks. håndpumpen, så er mu-ligheden til stede for en overmåde stærk eksplosion med katastrofale følger. Da der skal tre sammenstødende uheld til, er faren vel nok minimal, men den er der, og man bør derfor altid forinden starten sikre sig, at ventilen er let bevægelig, og i tilfælde af utæthed bør den slibes.
Hver gang en ventil bliver slebet, vil afstanden mellem ventilspindelen og vippearmen blive ændret, og man bør derfor efter slibningen indstille afstanden ved hjælp af de afstandsstykker, der følger med motoren.
Kompressoren.
I kompressoren er mindst to stempler og fire ventiler, der alle kan blive utætte, hvil-ket vil medføre energitab, og er forholdene særlig slemme, vil det være vanskeligt at få trykket i startebeholderen sat op.
Da samtlige ventiler er ustyrede, kan de også sætte sig fast, og dette vil ofte kunne ske, hvis der anvendes for megen eller en urigtig smøreolie. På den anden side må smøringen dog være så rigelig, at stemplerne ikke river. En rigtig smøring af kom-pressoren er derfor af stor vigtighed. Ofte bruges en speciel olie til denne.
Dieselmotoren uden kompressor.
Vi så i det foregående, at dieselmotoren med kompressor var og nødvendigvis måtte være dyr i anskaffelse. Desuden var den ret kompliceret med mange rørledninger både til luft og kølevand, og endelig krævede den et jævnligt tilsyn, bl.a. fordi trykket i arbejdsbeholderen måtte indstilles således, at det svarede til belastningen. At de nævnte ulemper mærkes mest ved de små anlæg er indlysende. – Ved store anlæg har man i alle tilfælde en motorpasser, og udgifterne til en kompressor vokser langt fra i forhold til motorstørrelsen. –
I tidens løb har man derfor gjort mange forsøg på at fremstille en motor med dieselmotorens fortrin, men uden den fordyrende, komplicerede og iøvrigt også kraftrøven-de kompressor. Først efterhånden er det lykkedes, men det er nu lykkedes i en sådan grad, at der i dag næsten ikke fremstilles andet end dieselmotor uden kompressor og det både i store og små størrelser.
Da denne dieselmotor kan fremstilles til rimelig pris, selv i helt små størrelser, og da den i hvert fald ikke kræver mere tilsyn og pasning end en hvilken som helst anden motor, har den fundet anvendelse på en mængde områder, hvor man ikke tidligere havde tænkt på at kunne bruge dieselmotor. Den egner sig således fortrinligt både til store og små industrielle virksomheder, for større landbrug og for fiskeriet, hvor den er en hård konkurrent til glødehovedmotoren. Den vinder endvidere større og større udbredelse som mobil motor, således til lastbiler, motorlokomotiver, traktorer og flyvemaskiner. Ikke mindst på sidstnævnte område har dieselmotoren sikkert fremtiden for sig, ikke alene på grund af dens økonomi, men fuldt så meget fordi eksplosionsfa-ren er mindre.
Den kompressorløse dieselmotor af i dag er da ikke alene i besiddelse af den gamle kompressormotors fortrin, men den er tillige billigere, enklere, lettere at passe og kræver mindre brændsel, fordi den er fri for at trække kompressoren. Da den heller ikke står tilbage for andre motortyper med hensyn til holdbarhed og driftssikkerhed, er det med god grund, at den stedse vinder større udbredelse og fortrænger andre arter af kraftmaskiner.
Hvad er da det nye og epokegørende ved denne maskine? Bygger den på nye geniale principper? Nej tværtimod, princippet er gammelt og det simplest mulige. – Man sprøjter brændslet direkte ind i kompressionsrummet, omtrent som ved glødehovedmotoren, men man venter med indsprøjtningen, til stemplet omtrent er i top, så fortæn-dinger er udelukket.
Når man ikke oprindeligt gik denne vej, men valgte at forstøve brændslet med trykluft, så skyldtes det ikke manglende indsigt hos datidens teknikere, men simpelt hen, at man på maskinteknikkens daværende stade næppe ville kunne have løst den prak-tiske del af opgaven.
Skal olien nemlig forstøves lige så fint ved indsprøjtning som ved indblæsning ved 60 atm. tryk, så må der anvendes et olietryk på ca. 300 atm., altså et mægtigt tryk, som kun det bedste materiale og en nøjagtighed som kun en højt udviklet maskinteknik vil kunne præstere.
Brændselsoliepumpen.
Der anvendes altid stempelpumper, og i princippet er de ikke meget forskellige fra pumperne til glødehovedmotorer, men da der arbejdes med mange gange højere tryk end i disse, må de naturligvis være tilsvarende kraftigere og omhyggeligere udført. – Pakdåse med pakninger er fuldstændig forladt, og stemplet, der altid er af hærdet og slebet stål, er slebet sammen med cylinderen, så der kun er et ganske ubetydeligt tilbageløb til trods for det ofte meget høje tryk. – Pumpecylinderen er som regel og-så af stål; ligeledes ventilerne og ventilsæderne, der ofte er hærdede.
Da selv den mindste smule luft i trykledningen vil hindre pumpen i at virke, må luftsække undgås, og der må anbringes en udluftningsskrue på det højeste sted, hvor mulige luftblærer kan samles.
Forinden motoren startes, sikrer man sig da, at luften er drevet ud, ved at åbne skruen og med et håndtag pumpe så længe, til olien uden antydning af luftblærer driver ud af hullet. Olietanken bør altid være anbragt så højt, at olien af sig selv søger til pumpen, ellers må der anvendes en forpumpe, der tilfører den egentlige brænd-stofpumpe olien med et ganske ringe overtryk.
Regulering af oliemængden kan ske ved at variere på pumpeslagets længde, f. eks. ved hjælp af en skrå knast på en roterende aksel, eller slaglængden kan være konstant, og mængden af brændsel afpasses ved “tilbageløb”. Nærmere herom under regulatorer.
Rørforbindelser til pumpen.
Sugerøret skal have rigelig lysning og føres mindst et par tommer op gennem bunden af tanken, for at vand og slam, der samler sig på bunden, ikke skal følge med olien. Endvidere bør der på sugeledningen være indskudt et filter, der som regel er et stoffilter med rigelig stort gennemstrømningsareal. Fig. 85 viser et meget anvendt Bosch Brændselsoliefilter.
Trykledningen.
Som vi senere skal se, er det af stor betydning, at indsprøjtningen begynder så snart som muligt, efter at pumpestemplet har begyndt at bevæge sig. Fuldstændig samtidighed er dog en umulighed, da alle materialer, både stål og olie, er elastiske omend kun i ringe grad. Det gælder derfor om, at trykledningen er kort, af bedste stål, tyk i godset (3 á 4 mm) og med lille indvendig lysning (2 á 4 mm). Samlinger bør helst undgås, og forbindelsen til pumpe og brændstofventil bør være sammenslebne konusforbindelser.
Da selv den mindste smule urenhed i olien kan forårsage, at et eller flere dysehuller forstoppes, bliver der i reglen indskudt et trykfilter foruden det allerede nævnte su-gefilter. Fig. 86 viser princippet i et trykfilter:
En afkortet kegle K med fræsede kanaler passer nøjagtig i huset H, og når keglen er spændt i bund af møtrikken M, kan olien ikke passere, men opgås M et gevind eller to, og spændes N efter, vil olien kunne presses gennem den snævre spalte fra kanal til kanal, medens urenhederne holdes tilbage. Filtrene bør naturligvis jævnlig efterses og renses.
Bevægelsen til brændselsoliepumpen kan ske fra knast til en rulle, der sidder i pumpestemplets forlængelse, eller bevægelsen kan overføres gennem en vippearm med rulle.
I alle tilfælde vil knasten virke på rullen med et hårdt, skråt rettet tryk, der må opta-ges af en solid føring, så selve pumpestemplet går fri for sidetryk. For at undgå slid, der helt vil forrykke indsprøjtningstidspunktet, må såvel knast som rulle og tap være af det bedste hærdede stål.
Brændstofventilen (Brændstofdysen).
Brændselsolien tilføres motoren gennem brændstofventilen – Populært “brændstofdy-sen” eller kort “dysen”. –
Der skelnes mellem tre hovedtyper:
1) Brændstofdyse af lukket type.
2) Brændstofdyse af åben type.
3) Brændstofdyse med styret nåleventil.
Af disse er den første type den mest anvendte. Princippet er antydet på Fig. 87.
Fra pumpen presses olien ind under den fjederbelas-tede differentialnål. Hvis olietrykket nu er p kg/cm², og nålens diameter henholdsvis D og d, så vil den påvirkes af et tryk opad = p . Pi (D2 ÷ d2⁄4) og af fjedertrykket nedad. – Jo stærkere man spæn-der fjederen, des større olietryk skal der til for at løfte nålen, og man er følgelig herre over olietrykket i det øjeblik nålen løfter.
Det således bestemte tryk må dog ikke forveksles med det virkelige indsprøjtningstryk, der er varieren-de og afhængig dels af pumpeknastens stigning og dels af dysehullernes lysning. Jo større stigning og jo mindre lysning des større tryk. – Som følge af den
rumfangsforøgelse ( Pi/4 ( D2 – d2 ) . h ) , hvor h er
nålens løftehøjde, der opstår under nålen, når denne løftes, vil trykket i reglen falde, fra nålen letter, til den når sin øverste stilling, og indsprøjtningen vil i amme tid være mindre end svarende til stemplets bevægelse. Derefter stiger tryk og den indsprøjtede oliemængde stærkt for atter at falde mod slagets slutning, men idet fjederen nu får overtaget og presser nålen mod sædet, bliver forholdet lige det om-vendte af det, vi så ved slagets begyndelse – både tryk og oliemængde vil blive større end det, der svarer til pumpestemplets bevægelse.
På Fig. 88 er antydet trykvariationerne i dysekammeret under et pumpeslag.
For at de nævnte variationer kan blive så små som muligt, gøres differentialnålens diameter og løftehøjde lille, og pumpestemplet skal helst have en hurtig bevægelse ved slagets begyndelse, hvilket dog let medfører stød og støj.
For at få nålen til at lukke hurtigt, så drypning kan undgås, bør trykrøret mellem pumpens trykventil og nålen aflastes for olietrykket. Dette opnår man i “Bosch”-pumpen ved, at der under ventilkeglen, men i et med denne, er et lille cylindrisk stempel, der passer nøje i føringen, Fig. 89. Når nu den fjederbelastede ventil synker mod sit sæde, vil dens cylindriske del spærre af for forbindelsen mellem pumpe og trykrør, og dettes rumfang vil øges svarende til det lille stempels volumen. Trykket i trykrøret vil følgelig falde, så tendensen til dråbedannelse i dysehullerne kan undgås.
Differentialnålen, Fig. 90, kan enten ende i en konus eller i en lille plan flade, og endelig kan den ende i en tap (“tapdyse”) med en lidt mindre diameter end dysehullet, så olien strømmer ud gennem en ringformet spalte. Nålen med konus muliggør slibning, og den slår mindre hårdt mod sædet end nålen med plan flade, men denne giver til gengæld en pludseligere lukning. Ved den sidste vil selv en ubetydelig smule snavs mellem de to plader medføre utæthed.
Nålen med tap vil automatisk rense dysehullet, og den er mindre ømfindtlig for uren-heder, men forstøvning og spredning bliver her mindre effektiv, så tapdyser anven-des som regel kun i forkammermotorer.
Når en væske presses gennem et hul, vil den spredes og antage støvform, og spredning såvel som finhed vil ikke alene afhænge af væskens art, trykkets og hullets størrelse, men tillige af hullets længde og således, at et kort hul giver en kort og bred støvkegle og et langt hul en lang og slank støvkegle. – Ved udskiftning af brændstofdyser er det derfor ikke tilstrækkeligt, at dysehullerne har den rigtige dia-meter og retning, men længden af hullet skal også være den rigtige! Undertiden er der kun 1 dysehul, hyppigere 3, 4 eller 5; størst er antallet ved de store motorer. De mindste huller er på ca. 0,2 mm.
Iøvrigt må dysehullernes antal, størrelse og retning afpasses ved forsøg og svare til kompressionsrummets størrelse og form samt til pumpens olieføring. – Uden et så-dant nøje sammenspil fås måske nok et resultat, men aldrig det helt gode!
Ved flercylindrede motorer er det af vigtighed, at indsprøjtningen begynder på tilsvarende tidspunkter i alle cylindre, og at den får det samme forløb i dem alle. Til kontrol herpå kan der anbringes en graddelt skive med viser på pumpeakslen, og for hver pumpe bestemmes tid og bue for indsprøjtningen. Den indsprøjtede mængde be-stemmes for hver cylinder ved hjælp af måleglas.
Brændstofventil med åben dyse.
Brændstofventil med åben dyse anvendes sjældent, og kun hvor olieledningen fra pumpe til dyse kan gøres meget kort. Pumpens trykventil virker da på en måde som dysemål. For at få tilstrækkelig fin forstøvning må dysehullerne være små, og for at undgå efterdrypning må de være korte.
Motorens gang angives at være blødere ved åben end ved lukket dyse.
Brændstofventil med mekanisk styret nål.
Nålen sættes her i forbindelse med regulatoren og styres af denne. Dette system anvendes særlig i England (Doxford, Wickers o. a.). Indsprøjtningens begyndelse kan her varieres i forhold til motorens hastighed og således, at olien indsprøjtes tidligst, når motoren går hurtigt, og senere når den går langsomt. Forbrændingen vil da altid kunne afsluttes på rette tid.
Mængden af brændselsolie afpasses på sædvanlig måde af pumpen, men da pumpesla-get ikke falder nøjagtigt sammen med åb-ningen af nåleventilen, må olien kunne ak-kumuleres og holdes under det fornødne tryk. I Fig. 91 er skematisk antydet et fjederbelastet akkumulatorstempel i forbindelse med en af regulatoren styret nåleventil.
Olieakkumulatoren kan dog også bestå af et mellemkammer med passende elastiske vægge.
Systemet, der bliver mere kompliceret end de tidligere omtalte systemer, egner sig bedst for store motorer med stærk varieren-de hastighed.
For at en motor kan få en blød gang, skal pludselige trykvariationer under kompression og forbrænding undgås.
Heraf følger, at olien helst skal antændes straks efter, at indsprøjtningen er begyndt. Hvis en væsentlig del af olien nemlig er tilført, før der sker antændelse, så vil der let opstå en eksplosionsagtig forbrænding med pludselig og stærk trykstigning.
Trykvariationen bedømmes bedst ved hjælp af et “forsat” diagram, d. v. s. et dia-gram, hvor eksplosionskurven tegnes på midten af diagrammet, idet indikatortrom-lens bevægelse er forsat 90° for stemplets bevægelse.
Af skitserne Fig.92 ses trykvariationerne. På den øverste skitse begynder indsprøjtningen 28° før top, men olien antændes først ca.18° før top. Når antændelsen sker, vil forbrændingen af hele den indsprøjtede oliemængde næsten ske på een gang, hvorved der, som skitsen viser, opstår en pludselig trykstigning, og gangen bliver hård.
Hvis antændelsen derimod sker straks efter, at ind sprøjtningen er begyndt, vil trykkurven, som anty-det på nederste skitse, få et meget jævnere forløb, og motorens gang bliver blødere.
Man kan også få en blødere gang af en motor ved at anvende sen indsprøjtning, men dette forårsager efterbrænding, der dels giver en varm motor og dels et stort forbrug.
Man skal følgelig have tidlig indsprøjtning og ladningen antændt hurtigst muligt.
Antændelsestidspunktet er afhængig af en række faktorer, af hvilke kortelig skal nævnes:
1) Brændselsoliens kemiske sammensætning – tjæreolier er således sværere at antænde end solar- og råolie.
2) Forstøvningen – jo finere forstøvning des tidligere tænding.
3) Temperaturen i kompressionsrummet. – Da denne afhænger af kompressionen, og olien tilmed antændes lettere i stærk komprimeret luft end i luft af svagere tryk, vil en motor, indenfor visse grænser, få blødest gang ved stærk kompression.
4) Antændelse af stærkt opvarmede legemer, som oliestøvet rammer, f. eks. indsatsen i forkammeret eller stemplets fremspringende kant og lignende.
Da det ofte er besværligt, om ikke umuligt, at overføre bevægelsen fra motor til indikator-tromle, kan man blive nødt til at nøjes med et “trækdiagram”, hvoraf maksimaltrykkene i hvert fald kan bestemmes; men med øvelse og håndelag kan man, som Fig 93 viser, få et godt trækdiagram, der tydeligt viser både trykvariation og antændelsespunktet T.
Fejl ved brændstoftilførsel i dieselmotorer.
Luft i trykledning. – Udluftningsskruen åbnes og der pumpes med hånd til alle luftblærer er drevet ud.
Suge- eller tilbageløbsventil utæt. – Slibes evt. udskiftes både ventil og ventilsæde.
Dysenål sat sig fast. – Søges løsnet med petroleum.
Pumpestempel utæt. – Stempel og cylinder udskiftes.
Dysehuller delvis forstoppede. – Motoren ryger og går ned i kraft. Hullerne må renses, men man må undgå at gøre dem større.
Brændstoffiltret forstoppet. – Udtages og renses.
Vand i brændselsolien.
Motoren vanskelig at starte i koldt vejr. – Kølekappen fyldes med kogende vand.
Mangelfuld forstøvning. – Undersøges ved at fjerne dysen, anbringe den i en skruestik og bruge håndpumpen. Olien skal da forlade dysen i en fin, skarpt afklippet støvkegle.
Metoder for brændslets indsprøjtning og blanding med luften.
Brændslet kan tilføres motoren på flere forskellige måder, og der kan træffes forskellige foranstaltninger for at opnå den bedst mulige blanding med luften.
Blandt de mest kendte metoder skal nævnes:
1) Diesel med trykforstøvning.
2) Diesel med forkammertænding.
3) Diesel med luftakkumulering (luftspeicher).
4) Diesel med hvirvelkammer.
Diesel med trykforstøvning.
Diesel med trykforstøvning anvendes mest og næsten altid ved store motorer.
Princippet er, som Fig. 58 viser, såre simpelt – olien sprøjtes ved det før nævnte høje tryk og i tågeform direkte ind i kompressionsrummet.
Strålens retning skal svare til rummets form , og den skal have tilstrækkelig gennemslagskraft til at nå gennem hele luftmassen, men den må ikke slå mod den vandkølede cylindervæg.Ved den viste motor søges dette hindret ved at give stempelbunden en fremspringende underdrejet kant, der bliver betydelig varmere end cylindervæggen, da den ikke berører denne.
Luftens blanding kan yderligere fremmes ved på forskellig måde at fremkalde hvirveldannelse. Ved 4-takts motorer kan der således anbringes en skærm på indsugningsventilen, der, idet luften passerer, bringer den til at rotere, og denne rotation holder sig under hele kompressionen og hjælper til at blande luft og oliestøv. Ved 2-tafts motoren kan skylleluften tilledes i tangentiel retning gennem skylleluftkanalerne, hvorved noget lignende opnås. Ved at give stemplet en særlig form i forhold til kompressionsrummet (fortrængersystemet) kan der også skabes hvirvler, der bidrager til at give bedre blanding, men det må dog erindres, at hvirveldannelse betyder energitab.
Diesel med forkammertænding.
Ved denne type Fig. 59, sprøjtes brændslet ind i et kammer, der ved små huller står i forbindelse med kompressionsrummet. Kammeret der i reglen udgør 1/4 à 1/5 af hele rummet, sidder i topstykket og er følgelig udsat for afkøling, men en ikke kølet “indsats” af varmebestandigt stål (vist sort på tegningen) bliver så varm under motorens gang, at olietågen, der træffer den, antændes. Under kompressionen strømmer den hede luft ind i forkammeret, og lidt før top sprøjtes der brændsel ind i samme ved et tryk på kun 70 à 80 atm.
Den begrænsede luftmængde i kammeret gør, at kun en lille del af brændslet bliver fortændt i dette, men forbrændingen vil dog bevirke en så betydelig trykstigning, at den resterende del af ladningen slynges med stor kraft gennem hullerne ud i kompres-sionsrummet, hvor den endelige blanding og forbrænding finder sted med påfølgende arbejdsslag. Forbrændingen foregår altså i to tempi, og da indsprøjtningen må være forbi, før forbrændingen i forkammeret er forbi, må pumpeslaget være kort.
Da rumfanget af forkammeret er lille i forhold til overfladen, kan det ofte knibe med at nå op på oliens antændelsestemperatur ved kompressionsvarmen alene, når motoren er kold og skal startes.
Man kan da anvende en såkaldt “tændpatron” med lunte. Lunten består af trækpapir imprægneret med salpeter og rullet op i form af en cigaret. Antændes lunten med en tændstik, vil den gløde ganske lang-somt. Forinden anbringes den i tændpatronen, der ved et bajonetlukke fastspændes med lunten ragende ind i kompressionsrummet. Efter et par om-drejninger af motoren, hvor lunten besørger tændingen, vil kompressionsvarmen alene være tilstrækkelig. Den samme metode bliver iøvrigt ofte anvendt ved mindre diesel med trykforstøvning.
Ved flercylindrede mobile motorer er metoden for omstændelig, hvorfor man her anvender glødespiraler, Fig. 60. Før start opvarmes spiralen af strømmen fra et batteri, og den afbrydes straks efter starten. Undertiden anvendes dobbelt indsprøjtning, hvilket vil sige, at olien under start sprøjtes direkte i cylinderen, men i forkammeret, når motoren er varm.
Diesel med luft-akkumulering.
Diesel med luft-akkumulering (“luftspeicher”) har også vundet en del udbredelse, sær-lig til mindre motorer.
Princippet er vist på Fig. 61.
Stemplet går så nær op mod topstykket som muligt, så næsten al den komprimerede luft befinder sig i skå-len, der rager ned i stemplet. Mod skålens indsnævre-de hals rettes brændstofstrålen. Så snart stemplet begynder at gå nedad, og rummet over det bliver større, strømmer luften med stor kraft ud gennem skålens hals, hvor den møder den fint forstøvede olie, med hvilken den blandes, antændes og forbrænder.
Ved den viste konstruktion er der flere ulemper, af hvilke skal nævnes, at skålens anbringelse kan medfø-re skadelige spændinger i stemplet, og at dettes vægt forøges ikke så lidt.
Fig. 62 viser “Lanova”-systemet, der er af samme princip, men af en helt anden ud-førelse.
Luftakkumulatoren er her anbragt i topstyk-ket, og for at skaffe størst mulig plads til ventilerne har kompressionsrummet 8-tals form. Dette står ved snævre kanaler i forbin-delse med kamrene 2 og 3. Mod kompressio-nens slutning sprøjtes brændslet ind mod kamrene og strømmer sammen med luft ind i disse, hvorpå antændelsen finder sted. Herved stiger trykket, og da stemplet samtidig begynder at gå nedad, vil den brændende gas med stor kraft strømme ud af kamrene og ind i kompressionsrummet, hvis særlige form vil frem-kalde hvirvler, der yderligere fremskynder blandingen og forbrændingen.
Under start spærres af for tillægskammeret 3, så temperaturstigningen ved den stærke kom-pression kan blive tilstrækkelig til at give tænding. Også ved luftakkumulering kan indsprøjtningstrykket være betydelig lavere – 60 à 80 atm. – end ved trykforstøvning.
Dieselmotorer med hvirvelkammer.
Fig.63 viser en sådan. Gennem en kanal, der udmunder tangentielt i et cylindrisk kammer, presses luften ind under kompressionen og kommer i kraftig rotation.
Brændslet sprøjtes fint forstøvet ind i denne lufthvirvel, hvorved der fås en meget intensiv blanding og hurtig for-brænding, idet forbrændingshastighe-den vokser med hastigheden, hvormed gassen bevæger sig. Medens hvirvel-kammeret på den viste motor er flad-trykt, altså nærmest cylindrisk – Se snittegningen til højre – gøres det undertiden kugleformet, og den nederste skålformede del har da ikke direkte berøring med den vandkølede del af topstykket. Under gang bliver denne kugleskål så varm, at mulige oliestænk opfanges og fordamper.
Til start må anvendes en glødespiral eller tændpatron.
Kompressionsforholdet er ved disse motorer som regel 1 : 16 à 1 : 18.