Vi tar utgangspunkt i to like store motorer hvor den ene går på bensin og den andre på diesel.
Begge motorene har turbolader. Bensinmotoren har en virkningsgrad på ca. 25 prosent, det vil si hvor stor del av den produserte energien som utnyttes.
- Til sammenligning har dieselmotoren en virkningsgrad som er vesentlig høyere, opp mot 38-42 prosent, sier Andreas Tallberg hos Harald A. Møller, Volkswagen Teknikk, som geleider oss videre i motoralternativene.
Gnist eller trykk
Denne forskjellen skyldes hovedsakelig hvordan blandingen luft/drivstoff blir antent. Bensinmotoren antenner luft/drivstoffblandingen med en elektrisk gnist, forbrenningshastigheten er svært høy og trykket over stempelet er ca 30-50 bar.
I dieselmotoren antenner luft/drivstoffblandingen med kompresjonsvarme som oppstår i sylinderen. Derfor har en dieselmotor høyere kompresjon enn det bensinmotorer har.
Forbrenningshastigheten er ikke så høy som i en bensinmotor, men trykket over stempelet er på hele 70-115 bar. Dette er årsaken til at en moderne dieselmotor utnytter drivstoffet mer effektivt enn en bensinmotor, den går dermed på mindre drivstoff –Otto-prosessen og Diesel-prosessen – de såkalte idealprosessene.
Idealer
Forskjellen mellom disse to prosessene består i at man tenker seg at selve varmetilførselen til ladningen skjer under henholdsvis konstant volum og konstant trykk i sylinderen.
Som en tredje hovedtype av idealprosessene kan man tenke seg en prossess hvor varmetilførselen foregår under konstant temperatur – den såkalte Carnot-prosessen. Dette er imidlertid ikke tilnærmelsesvis gjennomførbart i praksis, og Carnot-prosessen har ingen betydning innen forbrenningsmotorteknikken.
Dreiemoment
De fleste bilinteresserte har fått med seg at en dieselmotor har vesentlig høyere dreiemoment enn det en bensinmotor har. Mange vet imidlertid ikke hva dreiemoment er.
Dreiemoment er kraft/trykk som kan dreies rundt et sentrum og måles i Newtonmeter (Nm). Enkelt forklares dette sånn: Kraften/trykket/tyngden som presser stempelet nedover i sylinderen x slaglengden x antall sylindere.
Større kraft og/eller lengre arm = høyere dreiemoment. Dette kan sammenlignes med en pedalarm på en tråsykkel. Her er drivstoffet muskelkraft multiplisert med lengden på pedalarmen som vil si kraft ganger arm. Jo mer kraft på pedalen, desto høyere dreiemoment gir det.
Gutt mot mann
For eksempel vil en liten gutt på 30 kilo kunne yte mindre kraft på pedalen enn en voksen mann på 90 kilo. Sånn sett blir gutten bensinmotoren, mens mannen kan sammenlignes med dieselmotoren. Armens lengde er den samme, men kraften er forskjellig.
Effekt er enkelt forklart den ytelsen en bilmotor har i form av antall hestekrefter (hk) eller kilowatt (kw). 1 hk = 736 w. Effekt er den mengden arbeid som utføres i løpet av en bestemt tid, og i en motor vil det si dreiemoment x turtall.
Diesel vs bensin
En bensinmotor vil ha et lavere dreiemoment på grunn av mindre trykk over stempelet og forbrenningshastigheten. Det motsatte gjelder for dieselmotoren, hvor kraften utnyttes over lengre tid – det vil si at man har en lengre arm som betyr mer kraft.
For eksempel har en Volkswagen 2,0 liter bensinmotor med turbo en maksimal effekt på 147 kw og et maksimalt dreiemoment på 280 Nm ved 1800 omdreininger/min. En Volkswagen 2,0 liter TDI (turbodiesel) har en maksimal effekt på 103 kw ved 4000 omdreininger/min, men et maksimalt dreiemoment på hele 320 Nm ved mellom 1750 og 2500 omdreininger/min.
Fordelen med en dieselmotor blir dermed åpenbar – den gir vesentlig mer kraft i det turtallsområdet man vanligvis kjører i, og bruker som nevnt vesentlig mindre drivstoff.
Kilder: Harald A. Møller – Volkswagen Teknikk, boken Forbrenningsmotorer
