I perioden før Euro-normene gjorde sitt inntog i begynnelsen av 90-tallet hadde vi i Europa knapt sett andre innsprøytningssystemer enn dieselrekkepumpen. Et lite unntak var dog noen få rotasjonspumper, som ofte var foretrukket innsprøytningsutstyr på lette lastbiler.

Rekkepumpen var på sin side over lang tid utviklet til å kunne klare stadig større og kraftigere dieselmotorer. Det krevde større trykk, mengde og presisjon. Det siste utviklingstrinnet for rekkepumpene var EDC-styring, som nå kunne regulere både mengde, og til en viss grad også innsprøytningstidspunkt.

Akkurat det husker jeg som et meget behagelig utviklingstrinn. I stedet for rekkepumpens sløve sentrifugalregulering, som først gav mer gass når turtallet hadde sunket, kunne EDC-pumpen gi gass fra første øyeblikk at turtallet sank. Rent praktisk betød det at et fullastet vogntog kunne sette i gang ved tomgangsturtall. Det kom som en lettelse på mindre erfarne sjåfører.

Slutt for rekkepumpen

Rekkepumpens største problem var dog at den ikke kunne levere innsprøytningstrykk over ca. 200 bar. I Euro-perspektiv var det slett ikke nok. Allerede for å oppfylle Euro 1-normen måtte drivstoffet forstøves langt bedre. Det krevde flerhullsdyser med meget små huller. Og når en uendret mengde drivstoff skal ut av mindre hull, og helst hurtigere ut, da trengs et langt høyere trykk.

Det å drive en høytrykkspumpe som skal levere trykk på mer enn 1.000 bar, det stiller imidlertid store krav til å drive pumpen. Det på sin side betød at alle motorfabrikantene ble nødt til å omkonstruere. Mange benyttet for øvrig samtidig anledningen til å flytte alt over til svinghjulssiden, da dette som en hyggelig bieffekt ga redusert støy.

Scanias HPi var i bunn og grunn et EUI-system med en spesiell hydraulisk regulering av innsprøytningstidspunktet.

Mange systemer testet

De nye Euro-normer stilte ikke bare krav om et høyt innsprøytningstrykk, men også om at det skulle være fleksibelt – altså at det kontinuerlig kunne tilpasses forskjellige kjøresituasjoner. Dermed var der ingen vei utenom elektronisk styrt innsprøytning, og på den måten ble dieselmekanikere tvunget til omskolering for også å kunne beherske computer-teknologi.

Den nye elektroniske ”software”-styringen (motorstyring) kunne kombineres med forskjellig ”hardware” som enhetsinjektorer (EUI), med pumpe-leitung-dyse (PLD) eller med Common Rail (CR)-anlegg. Tre forskjellige systemer altså, med hver sine fordeler. EUI og PLD hadde høyeste trykk, mens CR var det mest fleksible systemet.

I tabellen under kan man kan man se at med unntak for MAN, har alle merker selvstendig testet flere systemer, men er etter hvert alle endt opp med Common Rail (CR) i takt med at det har lykkes å få trykket høyt nok opp (over 2.000 bar).

 

Lastbiler over 16 tonnTidlig systemNåværende system
DAF TrucksPLDCR – Delphi
IVECOEUICR – Bosch
MANCRCR – Bosch
Mercedes-BenzPLDCR – Bosch
Renault TrucksEUI og CRCR – Delphi
ScaniaEUI og HPiCR – Cummins
Volvo TrucksEUICR - Delphi

 

Hva betyr fleksibel?

Med fleksibel innsprøytning menes det at en enkelt innsprøytning kan deles opp i mange sekvenser. Det kan for eksempel begynne med en for-innsprøytning (pilot) 60 grader før Top Dead Center (TDC), som gir en myk motorgange. Hovedinnsprøytningen begynner så rett før TDC, og avsluttes 60 grader etter TDC. Hele sekvensen kan så avrundes med en etter innsprøytning 120 grader etter TDC.

Det viste diagrammet stammer fra en Scania med XPI innsprøytning. Det er kun et eksempel som viser mulighetene som finnes i Common Rail. Scania XPI hadde premiere i 2007, men myk motorgange hadde jo Scania allerede demonstrert fem år tidligere på en annne måte, nemlig med innsprøytningssystemet High Pressure Injection (HPi) i en 470 hk Turbo Compound motor.

Den skarpe lyden fra en høyeffektiv Euro 3 dieselmotor var her helt vekk – og det skyldtes HPi-innsprøytningssystemet med ”åpne dyser”.

            Åpne dyser vil meget kort fortalt si at når den kombinert enhetsinjektoren og 9-hullsdysen har avlevert sin innsprøytning, så lukker den ikke igjen på et ventilsete helt ute i dysespissen, som det ellers er normalt på alle andre systemer. Det betyr at forbrenningstrykket presser litt uforbrent eksosgass baklengs i injektoren.

Når neste innsprøytning så starter et millisekund senere, så vil det første som presses ut av dysen være en del av denne uforbrente gassen. Det gir en litt mykere trykkstigning, og dermed heller ikke en så skarp diesellyd – og bevislig uten at det går ut over virkningsgraden. HPi-systemet var Scanias første skritt på veien til det samarbeidet med Cummins som til slutt munnet ut i dagens XPI innsprøytning.

Scanias V8-motor kunne dessverre ikke nyte fordel av HP-systemet, da det er basert på at hver elektronisk krets betjener tre sylindere. Og tre går jo ikke opp i åtte. Derfor fortsatte V8 med Bosch PDE helt frem til XPI.

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!