Den vanligste størrelsen på en dieselmotor til en tung lastebil er en 13 liters motor, eller deromkring. Men hvorfor er det slik, og hvordan måler man egentlig størrelsen på en dieselmotor?

Hver og en av komponentene i drivlinja er avgjørende for lastebilens prestasjoner, og deres optimerte samspill er avgjørende for kjøretøyets samlede omkostninger, Total Cost of Ownership (TCO), som det heter på «godt» norsk. Gjennom flere tekniske artikler vil TransportMagasinet beskrive en moderne lastebils drivlinje, og dykke ned i utvalgte emner der det kanskje er et område som lastebilprodusentene ikke ønsker å sette søkelyset på. Som seg hør og bør begynner vi med dieselmotoren, som er lastbilens hjerte og den mest interessante komponenten i drivlinja.

13 liter

Den vanligste størrelsen på en dieselmotor til en tung lastebil er en 13 liters motor, eller deromkring. Men hvorfor er det slik, og hvordan måler man egentlig størrelsen på en dieselmotor?

”En 12,9-liters motor er nøyaktig den rette størrelsen når man skal konstruere en dieselmotor, som skal dekke flest mulige behov for en lastbil som kjører i Europa, med de vektgrenser og den topografi vi har” sa DAF’s motorutviklingssjef Ron Borsboom, under et intervju i forbindelse med lanseringen av MX-13 motoren for 10 år siden. Og det har vist seg at han hadde rett. Alle lastbilprodusentene har nå en 13-liters dieselmotor på programmet, og den motorstørrelsen kan dekke de fleste behov.

Slagvolum

De 13 literne angir motorens ”slagvolum”, og den er sammensatt av størrelsen på stempelet og veivtappens slaglengde. Helt nøyaktig av det rominnhold (minus forbrenningskammeret), som befinner seg over stemplet, når det snur i ”nederste dødpunkt”. Ganger man det med antallet av sylindere får man motorens slagvolum. Mange bilprodusenter lot tidligere motorens literstørrelse inngå i lastebilenes modellbetegnelse. Det gjorde både Scania og Volvo (eks. Scania R 112 som hadde 11-liters motor, eller Volvo FH12 med 12-liters motor), men nå benytter nesten alle en modellbetegnelse der det er motorens effekt i hk som inngår i betegnelsen(eks. Scania R 450 eller Volvo FH 460).

Støping av motordeler betrakter alle motorfabrikanter som en av de viktigste detaljene, og det overlates sjeldent til underleverandører. Her fra Daimlers store støperi i Mannheim, hvor det støpes motordeler til HDEP-motorserien, Daimlers verdensmotor.

Støping av V8-blokk er mye vanskeligere enn for en rekkesekser. Det er en av grunnene til denne motortypens tilbakegang. Her oppbygges støpekjernen til en Scania V8-motor.

Effekt og moment

Den korrekte måte å angi motorens effekt på er med DIN-normens kilowatt-betegnelse (kW), men i praksis benyttes for det meste den litt høyere SAE-normen (hk), der effekten måles uten hjelpeutstyr montert på motoren, som f.eks. generator, kompressor, servopumpe og lignende utstyr. Det gir en verdi, som ligger 5-10 % høyere, og derfor benytter nesten alle SAE-normen. Videre skal kW omregnes til hk ved å gange med en faktor på 1,36. Når det gjelder lastbilenes modellbetegnelse er det heldigvis enighet om å bruke den høyeste verdien, nemlig hk-betegnelsen.

Både kW og hk har imidlertid sitt utgangspunkt i den enda viktigere måleverdien, nemlig dreiemomentet (Nm). Dermed er vi helt tilbake ved kjernepunktet i dieselmotoren, nemlig den effektive og kraftgivende forbrenningen over stemplet. Forbrenningstrykket presser stemplet nedover, og via råden overføres denne kraften til veivtappen og omgjøres til en roterende kraft, ”dreiemomentet”, som er basis for resten av drivlinjens funksjon.

Dreiemomentet

Dreiemomentet, som måles i Newtonmeter (Nm), er det vi oppfatter som lastbilens trekkraft på bakhjulene. Da det varierer efter motorbelastning og turtall, er det mest korrekt å angi dreiemomentet som en kurve på et diagram, eller eventuelt som en høyeste verdi ved et turtall.

En dieselmotors dreiemoment måles i en motorprøvebenk, der svinghjulet under full belastning (fult gasspådrag), bremses ned til forskjellige turtall på diagrammet. Bremsemomentet (måles elektrisk eller hydraulisk) er så uttrykk for dreiemomentet på dette diagrampunktet.

I en serie tekniske artikler skal vi se spesielt på lastebilenes drivlinje. Her et «klassiskt» motiv med Scanias 14-liter V8, koblet til Scania GRS 900 gearkasse med retarter.

Formelen

Når man først har målt ut motorens dreiemomentskurve, er det en lett match å omregne den til en ”effekt kurve”. De enkelte målingene settes bare inn i formelen ”Moment x o/min: 9549 = kW”. Vil man omregne det til hk ganges resultatet bare med 1,36. Dette er en av de formler som kan være kjekk å huske på, og som er fin for å se på forholdet mellom Nm, o/min og hk. Vi tar den en gang til: ”Nm x o/min: 9549 = kW x 1,36 = hk”.

Det er ikke bare forbrenningstrykket som har innflytelse på dreiemomentet på dets vei ut til drivhjulene. Det begynner allerede med veivtappens slaglengde, der en lang slaglengde øker momentet, og det er jo bra. Ulempen er imidlertid at motorens høyde økes, og det ønsker førerhuskonstruktørene absolutt ikke. De stiller derfor krav til motordesignerne om så lav motorhøyde som mulig, så allerede her må man være klar til at inngå et konstruksjonskompromiss.

I senere artikler skal vi følge dreiemomentets vei gjennom clutch, gearkasse og bakaksel, inntil det kan overføres som trekkraft til veibanen.

Diagrammet til venstre viser dreiemomentet i Nm, og er kommet til veie i en motorprøvebenk. I diagrammet til høyre er Nm omregnet til hk etter følgende formel ”Nm x o/min: 9549 = kW x 1,36 = hk”.

Les hele saken

Svein-Ove Arnesenredaktør tungt.no

Vi setter stor pris på kommentarer og innspill i debattene våre. Vær forsiktig med personangrep, og prøv heller å forklare hva du mener og hvorfor. Takk for at du bidrar i debatten!