ENERGIRIGTIG KØRSEL. Miljøhensyn. Miljøteknik i transportkøretøjer. Brændstofbesparende kørsel. TUR Forlag

Transkript

1 ENERGIRIGTIG KØRSEL Miljøhensyn Miljøteknik i transportkøretøjer Brændstofbesparende kørsel TUR Forlag

2 ENERGIRIGTIG KØRSEL Miljøhensyn Miljøteknik i transportkøretøjer Brændstofbesparende kørsel TUR Forlag 2006 Fagredaktion 7. udgave: Jes-Peter Nielsen Fagredaktion 6. udgave: Niels Larsen 7. udgave, 1. oplag Layout og dtp: art/grafik Printed in Denmark 2010 Narayana Press ISBN: Varenummer AR 126 TUR Forlag Transporterhvervets UddannelsesRåd Bygmestervej 5, København NV Tlf in fo@tu rforlag.d k Fotos og illustrationer venligst udlånt af Daimler, Jes-Peter Nielsen, ITD, MAN, Robert Bosch A/S, Scania samt Volvo. Mekanisk, fotografisk eller anden gengivelse af denne bog eller dele heraf er ifølge gældende dansk lov om ophavsret forbudt uden skriftligt samtykke f r a TUR Forlag.

3 INDHOLD li 5 Indledning 41 DÆK 6 Miljøvenlige lastbiler og busser li 8 Notater 43 Motorens ydeevne og virkningsgrad li n 43 Motorens ydeevne og virkningsgrad 9 Emissioner fra dieselmotorer 43 De "gamle systemer" 9 Emissioner fra dieselmotorer 43 S.I. systemet 10 C0 2 - Kuldioxid - Kultveilte - 44 Brændstofforbrug Kulsyre 44 Omdrejninger 11 CO Kulilte 44 Effekt 12 HC Kulbrinter 46 DIN-normen 12 NOx Kvælstofilte 46 SAE-normen 14 S02 Svovldioxid 46 ISO-normen 15 Partikler 46 Specifik brændstofforbrug 16 Katalysatorer til benzinbiler 47 Drejningsmoment 18 Gode råd til "Kat''-ejere 49 Virkningsgrad 18 Katalysatorer til dieselbiler 51 Motorstørrelse 19 Partikelfilter 52 Notater 21 EURO 4 og EURO 5 motorer 21 Adblue og den katalytiske proces 53 Motorteknik 22 EGR (Exhaust Gas Recirculation) li 53 Firetaktsprincip 54 Turbolader 23 Køremodstande 55 Intercooler li 23 Køremodstande 55 Turbo med variabel geometri 23 Rullemodstand 56 Turbo-Compound 25 Luftmodstand 58 EDC Elektronisk Diesel Control 25 Frontareal 59 EDC med injektor og Common Rail 25 Cv-værdi 59 EDC med injektorer 28 Spoilere 61 CommonRail 29 Hastighed 62 Notater 31 Stigningsmodstand 31 Accelerationsmodstand 63 Transmission 32 Notater 63 Transmission 64 Splitgearkasse 33 Energirigtig kørsel 65 Rangegearkasse li 33 Køreteknik generelt 67 Kombinerede range- og split-gear- 33 Start kasser 33 Igangsætning 68 Navreduktion 34 Acceleration 68 Elektronisk assisteret gearskift 34 Hastigheden 70 Automatisk gearkasse med converter 35 Omdrejningstal og valg af gear 72 Helautomatisk gearkasse 35 Bybus med automatgear 72 Gearvælgere til helautomatiske gear- 36 Stigninger og lysregulerede kryds kasser 37 Ned ad bakke 74 Lock up 37 Bremsning 74 Skifteprogrammer 38 Standsning 38 Udnyttelse aflasteevnen 75 Arbejdsmiljø og stress 39 Vedligeholdelse 75 Arbejdsmiljø og stress 40 "Gode kørevaner" 77 Hvad kan man gøre for at mindske 40 Øvelse gør mester stress?

4

5 INDLEDNING Jorden har gennem tusinder af år været udsat for naturlig luftforurening forårsaget af vulkanudbrud, score skovbrande m.m. Samtidig har enhver menneskelig aktivitet altid påvirket miljøet. Lige siden det første bål blev tændt, har mennesket været skyld i en stadig stigende del af miljøforureningen. I lang tid kunne man se bore fra truslerne mod miljøet. "Det betyder ikke noget endnu." I dag har vi nået det punke, hvor vi må erkende, at vaner og levevis skal ændres, hvis ikke miljøet skal blive så dårligt, at det truer vores overlevelsesmuligheder. På den anden side har det moderne samfund givet os så mange opfindelser, vi ikke vil undvære, fordi de har gjort livet lettere for os. Netop derfor må vi sørge for, at vi kan bruge dem, uden at vi ødelægger miljøet eller opbruger de sidste ressourcer på Jorden. Dette gælder i allerhøjeste grad inden for transportområdet, idet en væsentlig del af de globale miljøproblemer stammer fra vores forbrug af energi til transport. Bilen spiller afgjort den største rolle i vores transportsystem. Mange mennesker har brug for bilen hver dag, enten som led i deres arbejde, eller som et nødvendigt transportmiddel mellem hjem og job. Lastbilen er uden konkurrence, når det gælder transport af gods fra dør til dør. Den er fleksibel og kan hurtige omdirigeres. På samme måde er bussen mere fleksibel end toget. Den kan komme overalt uafhængigt af skinner og stationer. Vi kan ganske enkelt ikke klare os uden bilerne. Tog, skibe og fly er naturlige supplementer til bilerne. Men alle er klar over, at landevejstrafikken også i fremtiden vil spille en dominerende rolle. Derfor er det så vigtigt, at bilerne er skånsomme mod miljøet og ressourcerne. I dag findes der over 700 millioner biler på Jorden, heraf er de 140 millioner lastbiler, varevogne og busser med en dieselmotor som drivkraft. Den totale bilpark øges endnu hurtigere endjordens befolkningstilvækst. Derfor er vi nødt til at indrette os, så naturen kan holde til det. VIDSTE DU: At lastbiler transporterer næsten 80 % af alle varer i Europa.

6 6 INDLEDNING VIDSTE DU: At luftforureningen fra lastbiler er reduceret med 50% siden Et godt trafikmiljø skabes bedst ved et samspil mellem erhvervslivet, politikerne og bilfabrikkerne. Politikerne skal fastsætte krav ved at sætte grænser for udslippene fra udstødningen. De skal også lave regler for, hvad brændstoffet må indeholde af for eksempel svovl og bly. Bilfabrikkerne skal udvikle køretøjer, der opfylder de strengere miljøkrav. I mange lande er miljølovgivningen blevet skærpet i de seneste år, og meget udviklingsarbejde på bilfabrikkerne er rettet imod miljøspørgsmål som støj og emissioner (udslip) fra udstødningen. Miljøvenlige lastbiler og busser VIDSTE DU: At 24 moderne lastbiler støjer mindre end en lastbil fra før Dieselmotorer i lastbiler og busser er underlagt nogle EURO-normer, som blev indført i 1993 med EURO 1 og er beskrevet frem til Siden 1. oktober 2009 har alle nye lastbiler og busser skullet opfylde EURO 5. EURO-normernes formål er at reducere luftforureningen ved selve kilden, det vil sige at gøre forbrændingsprocessen i dieselmotoren så ren, at de skadelige stoffer i udstødningen bliver reduceret i henhold til normerne. Se tabellen side 7.

7 INDLEDNING 7 Euro-normer Maksimumskrav for udslip fra tunge dieselkøretøier {g/kwh): FN/ECE-reg.49 (vejl.) Fra årgang 1985 EF-dir. 88/77 (vejl.) Typegodk. 1/7 1988, nye køretøjer 1/ EF-dir. 91/542 (bindende) EURO 1 - Typegodk. 1/7 1992, nye køretøjer 1/ EURO 2 - Typegodk. 1/ , nye køretøjer 1/ EU-dir. 99/96 (bindende) EURO 3 - Typegodk. 1/ , nye køretøjer 1/ EURO 4 - Typegodk. 1/ , nye køretøjer 1/ EURO 5 - Typegodk. 1/ , nye køretøjer 1/ COM(2007)851 (forslag) EURO 6 - Typegodk. 31/ , nye køretøjer 31/ Testmetode NOx HC 18,0 3,3 ECE R-49 14,4 2,4 ESC & ELR 8,0 1,1 7,0 1,1 5,0 0,66 3,5 0,46 2,0 0,46 0,4 0,13 CO PM 14,0-11,2 (1,0) 4,5 0,36 4,0 0,15 2,1 0,10 1,5 0,02 1,5 0,02 1,5 0,01 Reduktion af udslip fra tunge dieselkøretøier li O> FN/ECE-Reg. 49 D EF-Dir. 88/77 D EURO 1 D EURO 2 lil EURO EURO h h l -. CO HC NOx Partikler EURO 5 Kilde: /TO Mijjø og logistik

8 8 NOTATER I '

9 1 EMISSION ER FRA Dl ES ELMOTORER Emissioner fra dieselmotorer Dieselmotoren er den dominerende drivkraft til lastvogne og busser, og derfor koncentrerer bogen sig om denne og dens udstødning. Når luft, der i forvejen består af ca. 78 % kvælstof (N), og ca. 21 % ilt (0 2 ), blandes med dieselolie (HC) i det rette forhold og forbrændes i en dieselmotor, fremkommer der mange forbrændingsprodukter, som ledes ud gennem udstødningen. De "ikke giftige" luftarter udgør i alt 99,7 %. Det er kun de 0,3 %, der betragtes som "giftige". En del af udstødningen fra en dieselmotor består imidlertid også af faste partikler. Altså ikke luftarter, men meget små støvkorn i størrelsen 1/ mm. Det er dem, der ses som sort røg, når de sendes ud gennem udstødningen i større mængder. En stor del er luftarter, hvoraf nogle er ufarlige, fordi de i forvejen findes i den atmosfæriske luft. Som eksempel kan det nævnes, at hver gang der er brugt 1 liter dieselolie, kommer der ca. 1-2 liter vand ud gennem udstødningen i form af damp. Der er næsten ingen partikeludslip fra benzindrevne biler. 1 liter Lv diesel 11"' m 3 luft I Blandingsforhold i en dieselmotor.

10 10 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER I Typisk sammensætning af luftarterne i udstødningen fra en dieselmotor. Bestanddele HzO Vanddamp N Kvælstof Procent 8,00 75,70 Bemærkninger I alt 99,7 % "ikke giftige" luftarter. Findes i forvejen i den atmosfæriske luft. 02 lit 6,00 *) (0 2 Kuldioxid 10,00 CO Kulilte 0,05 I alt 0,3 % "giftige" luftarter. HC Kulbrinte 0,03 NO. Kvælstofilte 0, Svovldioxid 0,02 *) C0 2 Kuldioxid findes i forvejen i den atmosfæriske luft. Er ikke "giftig", men årsag til den såkaldte "drivhuseffekt"! C0 2 - l(uldioxid - Kultveilte - l<ulsyre co 2 er i tabellen over luftarter i dieseludstødningen grupperet under de "ikke giftige" luftarter. co 2 indgår i naturens eget kredsløb. C0 2 dannes ved alle typer forbrænding af organiske materialer. Mennesker og dyr udånder C0 2, som planter og træer indånder og laver om til ile, som mennesker og dyr så igen indånder og laver 0111 til co 2 osv. og osv. co 2 i den rette mængde er derfor nødvendig for al planteliv og dermed også for dyr og mennesker. I dag produceres der C0 2 mange steder: I biler, kraftværker, oliefyr osv. Dermed produceres der langt mere C0 2 ' end de grønne planter kan omdanne. Man har regnet ud, at gennemsnitsbilisten skaber lige så meget C0 2, som der skal 50 træer til at omdanne til ilt igen. Samtidig er man globalt set i gang med at fælde kæmpe skovarealer, blandt andet i Sydamerika. Resultat: Mængden af C0 2 i luften bliver større, og vi får et tættere og tættere lag af C0 2 rundt om Jorden. Dette tætte lag af C0 2 slipper solens stråler ind, men hindrer varmen i at forladejorden, ligesom i et drivhus. Dette øger gennemsnitstemperaturen på Jorden. Den varmere luft rundt om Jorden kan indeholde mere vand, derfor vil luftfugtigheden også stige. Klimaet kommer til at svare til det, vi kender inde i et drivhus, deraf navnet drivhuseffekt. Dieselmotorer er årsag til en begrænset del af udslippet af C0. 2 Overalt hvor man forbrænder kul, olie m.m., bidrager man til udslippet af C0. 2 Man regner med, at transportsektoren bidrager med ca. 20 % af den menneskeskabte drivhuseffekt i Danmark. Omvendt gælder det naturligvis, at des mindre man forbrænder, des bedre er det for miljøet. Her er derfor et område, hvor bilejerens interesse går hånd i hånd med miljøbeskytterens: Jo mindre brændstof bilen bruger, jo gladere er ejeren, og jo mindre C0 2 kommer der fra bilen.

11 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER 11 VIDSTE DU: At der i 2009 blev brugt 2,3 mia. liter benzin og 2,6 mia. liter diesel til biler i Danmark. CO Kulilte CO er en luftart, der dannes mellem C (kul) og 0 2 (ilt), ligesom C0 2. Her er forbrændingen bare ikke 100 % korrekt, idet der har været for lidt ilt til stede. Man kan også sige, at CO dannes som et mellemtrin under forbrændingen. CO kan, hvis mulighederne er til stede under en korrekt forbrænding, blive til C0 2. På baggrund af, at dieselmotorer kører med et magrere blandingsforhold (lufc:diesel, 21:1) end benzindrevne biler (lufc:benzin, 14:1) er der større luftoverskud i en dieselmotor end i en benzinmotor. Derfor stammer CO primære fra benzinbiler uden katalysatorer. CO er nemlig et af de stoffer katalysatoren kan omdanne til C0 2.

12 12 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER CO kan ikke føles, ses, lugtes eller smages. Når det indåndes, binder det sig 300 gange lettere til de røde blodlegemer end ilt. Derfor vil selv små mængder indåndet CO bio- kere for de røde blodlegemers transport af ilt fra lungerne til hjernen. Dette kan i værste fald medføre døden (garage-selvmord). HC l<ulbrinter Alle brændstoffer består af forskellige former for HC (kulbrinter). At der i det hele taget findes HC i udstødningen skyldes, at forbrændingen ikke har været fuldstændig. Sådanne uforbrændte HC (kulbrinter) kan undgås i takt med, at dieselmotoren bliver mere og mere effektiv. Jo bedre brændstoffet kan udnyttes, jo mindre udslip af HC (kulbrinter). Sagt på en anden måde, des større virkningsgrad en motor har des mindre udslip af kulbrinter og kulilte. kun omkring %, vægtede man førhen udslippet af HC (kulbrinter) fra dieselmotorer mindre end udslippet fra personbiler. HC (kulbrinter) er imidlertid også en af de luftarter, som en katalysator til benzinmotorer kan omdanne til uskadelige luftarter. Derfor fokuseres der nu meget mere på dieselmotorers udslip af HC (kulbrinter) efter at katalysatorer er indført på benzindrevne biler. Set i lyset af, at virkningsgraden (udnyttelsen af brændstoffet) for en dieselmotor er på omkring % og for en benzinmotor Visse kulbrinter mistænkes for at indeholde kræftfremkaldende stoffer. Bidrager til jordnær ozon. Lugter ubehageligt. NO x l<vælstofilte Kvælstofilte dannes, når luftens naturlige indhold af N (kvælstof) går i forbindelse med luftens 0 2 (ilt). Dette kræver en vis tid under højt tryk og høje temperaturer samt rigelige mængder af ilt.

13 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER 13 Alle disse betingelser findes under forbrændingen i en motor. Især i dieselmocorer da disse kører med større tryk og større luftoverskud end benzinmocorer. Jo højere temperatur og magrere blandingsforhold (luft:brændstof) der køres med, des mere NOx (kvælstofilte) dannes der. NOx (ppm) Sammenhæng mellem NO,-dannelse og specifikt brændstofforbrug. En del af NO, (kvælstofiltene) kan omdannes til uskadelige luftarter i en benzinkatalysator, men til dieselmotorer har man endnu ikke fundet den helt rigtige løsning. Kun en finere og bedre motorteknik vil kunne reducere NOx (kvælstofilte) udslippet fra dieselmotorer. Der foreligger umiddelbart tre metoder til at nedsætte NO, (kvælstofilte) udslippet fra dieselmotorer. - En reducering af iltindholdet i forbrændingen vil reducere kvælstofilte i udstødningen. Men dette federe blandingsforhold (luft:brændstof) ville betyde, at man ikke kunne køre så mange kilometer på en liter diesel, altså dårligere økonomi og virkningsgrad (udnyttelse af brændstoffet). Samtidig ville den fede blanding give en dårligere forbrænding med større udslip af CO (kulilte), HC (kulbrinter) og partikler til følge. De to ting modarbejder altså hinanden i forsøget på at mindske forureningen fra dieselmotorer. - Man kunne også nedsætte forbrændingstemperaturen, hvilket igen ville være årsag til en dårligere forbrænding. Altså igen dårligere virkningsgrad, dårligere økonomi og større udslip af CO (kulilte), HC (kulbrinter) og partikler. Undtaget Brændstofforbrug (g/kwh) herfra er dog turboladede dieselmotorer med imercooler. Intercooleren sænker indsugningsluftens temperatur, og er herved med til at reducere indholdet af NO, (kvælstofilte), uden at det går ud over forbrændingens forløb og dermed udslippet af CO (kulilte), HC (kulbrinter) og partikler. - Man kan endvidere forsøge at reducere den tid, forbrændingen tager, og derved nedsætte den tid N (kvælstoffet) og 0 2 (ilten) har til at gå sammen og danne NO, (kvælstofilte). Selve forbrændingen kræver dog en vis tid. Men en senere og hurtigere indsprøjtning af dieselolien, kombineret med, at dieselolien forstøves finere og blandes bedre med luften inde i cylindrene, vil dog medvirke til en hurtigere overstået forbrænding. Derfor er flere fabrikker begyndt at anvende indsprøjtningstryk på 1500 bar gennem dyser med op til 8 huller. NO, kvælstofilte bidrager til dannelsen af jordnær ozon, overgødning og forsuring af jord og vand. Kan endvidere irritere og kan skade lunger og luftveje.

14 14 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER S02 Svovldioxid Man regner med, at forsuring af jord og vand, som nævnt under NOx (kvælstofilte), for 2/3 vedkommende skyldes S0 2 (svovldioxid) udslip. Benzinbiler afgiver faktisk ikke S0 2 (svovldioxid) og udslippet fra dieselbiler er lille i forhold til udslippet af S0 2 (svovldioxid) fra industri, kraftværker m.m. Dieselbrændstof indeholder en vis mængde svovl, som under forbrændingen går i forbindelse med 0 2 (ilt) og bliver til S0 2 (svovl-dioxid). Altså: "svovl og ilt ind" betyder "svovldioxid ud". I dag anvender man stort set svovlfri dieselolie med et svovlindhold på 0,001 % eller 10 PPM (parts per million). De faktorer, der har indflydelse på udstødningsgassernes sammensætning, er mange. Afgørende er selvfølgelig, hvordan selve forbrændingen af dieselolien forløber. Dette bestemmes af en lang række tekniske forhold, som det fremgår af denne illustration. Diesel - kvalitet Diesel Luft - kvalitet - temperatur - rotation.... Udstødning - partikelfilter - katalysator Forbrænding - kammerets form.. Smøring - forbrug - kvalitet

15 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER 15 Partikler Partiklerne består af uforbrændce kulpartilder (sod), kulbrinter og svovl. Sod og kulbrinter skyldes en dårlig forbrænding (overskud af brændstof), og kan reduceres gennem forbedret forbrændingsteknik i motoren. Partikelforurening fra tunge køretøjer er et af de væsentligste miljøproblemer i byerne. Partiklerne er imidlertid stadig så små, at når de indåndes, fanges de ikke i næsen, men havner i lungerne, hvor de blandt andet kan være kræftfremkaldende. I dag reduceres partikeludslip næsten fuldstændigt ved hjælp af partikelfilter på nyere biler. Emissioner Forårsager Kuldioxid C0 2 Drivhuseffekt Påvirker Naturen Globalt Forenklet oversigt over dieseludstødningens indvirkning på miljø og sundhed. Kulilte CO Mindsker iltoptagelsen Mennesker Lokalt Kulbrinter HC Sundhedsskadelig Mennesker Lokalt Kvælstofilte NO, Svovldioxid 50 2 Overgødning og forsuring Naturen Nationalt Partikler Sod Kræftfremkaldende/Skadelig Mennesker Lokalt Naturen Lokalt

16 16 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER Størstedelen af udstødningsgassen fra en benzinmotor består af kvælstof (N), kuldioxid (C0 2 ) og vanddamp (H 2 0 ). Kun en til to procent af udstødningsgassen på veljusterede biler består af de tre skadelige luftarter kulbrinte (HC), kvælstofilte (NOx) og kulilte (CO). l<atalysatorer til benzinbiler Siden 1990 har alle benzindrevne personbiler skulle opfylde nogle emissionskrav, der betyder, ae de er nøde cil ae bruge katalysator. Hp 9,2 % co 2 18,1 % HC NO, CO dig består den af små celler eller kanaler med en samlet overflade, der er lige så scor som en fodboldbane. Hele den indvendige overflade er belagt med ædelmetaller som rhodium, platin og palladium. Når udstødningen kommer i "berøring" med disse ædelmetaller, sker der en kemisk proces, hvorved % af de 3 skadelige luftarter kulilte CO, kulbrinte HC og kvælstofilte NO, omdannes til vanddamp (HP) og kvælstof (N) og det "ufarlige" kuldioxid (CO). Deraf navnet 3-vejs katalysator. Under denne proces bliver katalysatoren C varm. For at denne kemiske proces skal forløbe rigtigt, skal blandingsforholdet mellem luft og benzin være meget præcis. Katalysatoren består af en tøndeformet cylinder monteret på udstødningsrøret, ligesom en lyddæmper. Den er dog lavet af mere solidt stål end lyddæmperen. Indven- Katalysatoren kræver et blandingsforhold på nøjagtig 14,7 kg luft til 1 kg benzin. Derfor bruger man i biler med 3-vejs katalysatorer en lambdasonde til at regulere dette blandingsforhold. Deraf navnet 3-vejs lambdaregulerec katalysator. På benzindrevne biler med katalysator omdannes de tre skadelige stoffer: Kulilte (CO), kulbrinte (HC) og kvælstofilte (NOJ til de tre almindelige stoffet kuldioxid (C0 2 ), vanddamp (H 2 0 ) og kvælstof(n).

17 17 Lambdasonden er en lille ilcmåler, der ligner et tændrør. Den er monteret i udstødningen før katalysatoren. Lambdasonden måler iltindholdet i udstødningen og sammenligner det med iltindholdet i den omgivende atmosfæriske luft. Eventuelle forskelle i iltindholdet vil resultere i ganske små elektriske spændinger i lambdasonden. Disse elektriske signaler sendes til bilens mikroprocessor, der på millisekunder regulerer blandingsforholdet mellem luft og benzin via bilens elektroniske indsprøjtning. Blandingsforholdet - også kaldet lambdatallet - fortæller om den mængde benzin, der i øjeblikket forbrændes, får den rigtige mængde luft. Når forholdet mellem luft og benzin er 14,7, er lambda lig med 1. Lambdasonden skal være mellem C varm for at virke korrekt, derfor er den el-opvarmet ved start og lav motorbelastnmg. Hverken katalysatoren eller lambdasonden kan tåle blyholdig benzin, fordi blyet vil afsætte sig som en belægning på begge dele. Belægningen gør, at "udstødningen" ikke kan komme i berøring med katalysatorens ædelmetaller, hvorved den kemiske proces hindres. Ligeledes vil lambdasonden på grund afblybelægningen ikke kunne måle iltindholdet i udstødningen og den vil derfor være virkningsløs. Derfor skal der altid tankes blyfrit. Tilsætning af bly i benzinen blev oprindeligt bruge til at "smøre" blandt andet ventiler og ventilsæder med. Blyet modvirkede også tændingsbanken (selvantændelse) ved højt kompressionstryk. Det gav altså benzinen et højere oktantal. Eksempelvis er blyfri 95 oktan benzin det samme som 98 oktan benzin, men uden de oprindelige 0,11 g bly pr. liter benzin. For ae undgå fejltankninger er tankhullet på biler, der skal køre blyfrie gjort mindre, således ae kun de tynde mundstykker (Ø 21,3 mm) på blyfri benzin-standere kan komme ned i hullet. Hermed kan de større mundstykker (0 23,6 mm) ikke fejlagtigt anvendes på biler, der udlukkende skal køre på blyfri benzin. Hvis katalysator og lambdasonde ellers bliver behandlet rigtigt, skal de kunne holde mindst 5 år eller km. Erfaringerne viser imidlertid, ae levetiden er betydelig længere.

18 18 Gode råd til "l(at"-ejere Undgå at parkere en driftvarm bil på et underlag der er let an tændeligt - katalysatoren er op til 800 C varm. Tank kun blyfri benzin. Katalysatoren bliver ødelagt, hvis der kommer uforbrændt benzin ind i den, derfor: Undlad at give gas, når der startes. Indsprøjtningsmotoren regulerer selv brændstofmængden. Undgå at skubbe eller trække en kat-bil i gang. Afbryd aldrig tændingen, når bilen kører. Lad ikke en kat-bil køre i tomgang gennem længere tid. (Det er i øvrigt ulovligt) Hold motoren i toptrimmet stand, således at tænding og benzin system fungerer optimalt og forbrændingsforstyrrelser undgås. l<atalysatorer til dieselbiler Fra dieselmotoren er det også luftarterne kulilte (CO), kulbrinte (HC) og kvælstofilte (NO J samt svovldioxid (S0 2 ) og de faste partikler (sod), som man vil forsøge at reducere. De faste partikler (sod) kan, netop fordi de er små "støvpartikler", opfanges i et filter, ligesom støv i en støvsugerpose. Svovldioxid (S0 2 ) i udstødningen kan reduceres ved at køre på dieselolie med lavt svovlindhold. Tilbage er de 3 luftarter kulilte (CO), kulbrinte (HC) og kvælstofilte (NO), som en 3-vejs lambdareguleret katalysator til benzinmotorer kunne reducere. Der findes også katalysatorer til dieselmotorer. Men da effekten på en dieselmotor ikke reguleres ved, at man som på en benzinmotor åbner eller lukker et gasspjæld, men kun ved regulering af den indsprøjtede brændstofmængde, varierer forholdet mellem luft og brændstof meget. Derfor kan blandingsforholdet mellem luft og brænd- stof ikke styres af en lambdasonde i udstødningen ligesom på en benzinbil. Sammenlignet med benzinmotoren kører dieselmotoren med et blandingsforhold, hvor der konstant er et stort luftoverskud, hvorfor dieselkatalysatoren ikke helt virker på samme måde som benzinkatalysatoren. Populært kan man, på grund af det store luftoverskud i udstødningen sige, at dieselkatalysatoren ilter (oxiderer) op til 80 % af de 2 "giftige" luftarter kulilte (CO) og kulbrinte (HC) om til den "ikke giftige" luftart kuldioxid (C0 2 ) og vanddamp (HzO). % HC% Virkningsgraden af2-vejs "oxid-kat". CO% 500 c

19 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER 19 Derfor kaldes dieselkatalysatoren også for en 2-vejs oxidationskatalysator. Katalysatoren er opbygget af mange små kanaler, som tilsammen har en overflade svarende til 20 fodboldbaner. Dette store areal sikrer, at så meget af udstødningen som muligt kommer i berøring med den indvendige overflade, der er belagt med de ædelmetaller, der giver den oxiderende virkning, der opnås allerede ved ca. 400 C. Katalysatoren kræver ingen vedligeholdelse. Ulempen ved 2-vejs oxidationskatalysatoren til dieselmotorer er, at den ikke reducerer kvælstofiltene (NOJ Partikelfilter Rensning af udstødningen i to trin med kontinuerlig forbrænding af partilder Trin et er en katalysator (keramisk materiale af ædelmetal), som oxiderer ca. 90 % af kulilten (CO) til kuldioxid (C0 2 ) og kulbrinter (HC) med 85 % som bliver til kuldioxid (CO) og vanddamp (Hp). En del kvælstofilte (NO) i udstødningen omdannes i katalysatoren til kvælstofdioxid (N0 ), 2 som anvendes til at forbedre forbrændingen af sodpartikler i trin to. Denne teknik øger i en vis udstrækning kvælstofudslippet. Det totale udslip af kvælstofoxider (NO+N0 2 ) øges dog ikke. Kvælstofdioxid i målbar koncentration kan fremkalde irritation af luftvejene og indvirke negativt på følsomme personer (astmatikere). Totalt set har udstødningsfiltret en stor positiv effekt for mennesker og miljø (der sker en kraftig reduktion af CO, HC og PM). Sodpartiklerne opfanges i næste rensningsproces, der er partikelfiltret, der også er fremstillet i keramisk materiale, men som har en anden opbygning end katalysatoren. Filtret har et stort antal kanaler og filtervægge med porer, som opfanger sodparciklerne, når udstødningen passerer igennem, (se figurer næste side). 80 % af partikelmassen og ca. 95 % af soden sætter sig fast i filtret og forbrændes kontinuerligt til kuldioxid (C0 ) 2 og vanddamp (H 2 0 ). Denne forbrændingsproces sker helt automatisk ved hjælp af de varme udstødningsgasser, der under normale driftsforhold er C.

20 20 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER Udstødning fra motoren. Keramisk katalysator med ædelmetalbelægning, der omdanner CO og HC til kuldioxid og vanddampe samt en del til NO og NO,. 3 Udstødningen strømmer ind i kanalerne i partikelfiltret og passerer gennem en keramisk porøs fi ltervæg, der effektivt stopper partiklerne. Partiklerne forbrændes kontinuerligt ved hjælp af de varme udstødningsgasser. <I Afgangsåbning til vertikalt eller horisontalt udstødningsrør. 5 Udstødningsfiltrets hus er fremstillet i rustf r it stål, som garanterer driftsikkerhed og lang levetid. Filterhuset er samlet med spændebånd, hvilket betyder, at filtret let og enkelt kan demonteres, når det skal ren gøres. 7. Kontrol af udstødningsmodtryk og test af filtrets effektivitet kan foretages gennem en prop i filterhuset. Trin 2 Partikelfilter Trin 1 Katalysator Udstodning ud Udstødning ind PM CO HC Volvos udstødningsfilter til FM? reducerer effektivt udslippet af skadelige stoffer i en to-trinsproces. Partikler - PM - med ca. 80 %. Kulmonooxid - CO - med ca. 90 %. Kulbrinter HC - med ca. 85 %. Reduktionen af de forskellige stoffer er typiske værdier f r a testkørsel i henhold til ECE-R49.

21 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER 21 EURO 4 og EUROS motorer SCR (Selective Catalytic Reduction) For at kunne opfylde EURO 4 og EURO 5 normerne har størstedelen af de europæiske lastbilfabrikanter taget SCR til sig. Teknikken har i mange år været benyttet på store kraftværker. SCR-katalysatoren er i lastbilen integreret i selve lyddæmperen og fungerer i kombination med Adblue. Under kørslen sprøjtes en nøje doseret mængde Adblue ind i udstødningssystemet mellem motor og den keramiske katalysator. De skadelige kvælstofilte (NO) omsættes herved til uskadeligt vand og frit kvælstof (NJ En optimering af motoren sikrer samtidig, at partikelmængden reduceres. Adblue og den katalytiske proces Adblue består af en ammoniakreagens (67,5 % vand og 32,5 % urinstof). Opløsningen er lugtfri, farveløs og ugiftig. Varmen i udstødningssystemet omdanner ureaen til ammoniak (NH 3 ) og kultveilte (C02). Det er ammoniakken, som er det aktive stof og den primære ingrediens i den proces, der følger. Kvælstofilte (NO) omdannes til kvælstof gas (N 2) og vanddamp (Hz ). Kvælstofgas er en naturlig del af den luft, vi indånder. Eventuelle rester af ammoniak fjernes i den integrerede rensekatalysator. 1. Adblue - tanken er placeret i forbindelse med den normale dieseltank. Volvo SCR. 3. I SCR-katalysatoren omdannes de giftige kvælstofilte til kvælstof gas og vand. Katalysatoren er fuldt integreret i lyddæmperen. aaa aaa ODD DDC a 3 2. Adblue indsprøjtes i fint forstøvet form i udstødningsgasserne. Nøjagtig måling sikrer det optimale blandingsforhold under alle driftsbetingelser. Tilgængeligheden af Adblue kræver et udbygget distributionsnet, så den kan tankes på alle tankstationer, når der skal tankes dieselolie.

22 22 1 EMISSIONER FRA DIESELMOTORER EGR (Exhaust Gas Recirculation) For at opfylde EURO 4 normerne anvender nogle lastbil- og busfabrikancer EGR metoden eller en kombination af EGR og SCR. Princippet går ud på at forebygge forureningen i selve forbrændingskammeret. En kontrolleret del af udstødningsgasserne afl<øles og føres tilbage (recirkuleres) i forbrændingskammeret. Dette medfører en lavere forbrændingstemperatur, som reducerer dannelsen af kvælstofoxider (NOx) til det krævede niveau i henhold til Euro normerne. Fordelen er, at der ikke kræves ekstra tanke og additiver, som skal tankes Scania EGR.

23 2 l<øremodstande l<øremodstande I afsnittet om motorens ydeevne og virkningsgrad bliver det beskrevet, at ud af 100 liter dieselolie anvendes kun liter til selve kørslen (virkningsgraden var %), mens resten af dieselolien bliver spildt gennem udstødningen eller som varme i køleren. Hvad anvendes de resterende % af dieselolien egentlig til? Til at køre med vil nogle sige! Men hvorfor koster det energi at køre? Det skyldes, at der skal overvindes nogle modstande, ellers flytter bilen sig ikke. De modstande, der skal overvindes, er: - Rullemodstand - Luftmodstand - Stignings- og accelerationsmodstand Rullemodstand Rullemodstand er den modstand, som vejbanen yder mod bilens bevægelse. Størrelsen på rullemodstanden afl1ænger af totalvægten på køretøjet/vogntoget og af friktionen mellem dæk og vej. Friktionen mellem dæk og vej er afhængig af: - Vejbane - Dæktype - Dæktryk Vejbanen kan man selvfølgelig ikke ændre på. Men man kan sørge for at vælge de bedste ruter. Og man kan ændre på dækket.

24 24 2 l<øremodstande i VIDSTE DU: At 25% for lidt luft i dækkene giver et øger brændstofforbrug på ca. 4%. VIDSTE DU: På våde veje kan rullemodsranden forøges med %. Først og fremmest kan man vælge den type dæk, der er bedst egnet til kørslen og det underlag, der skal køres på. Her er der nemlig mange forhold, der betyder noget for friktionen: - Mønstertype (vinter/sommer) - Grovhed (landevej/off road) - Diagonaljradial/lavprofil - Lavfrikcionsdæk Tilbage står dæktrykket. Den faktor betyder mest for friktionen og dermed for effektforbrug og totaløkonomi. Et dæk med forkert lufttryk slides ikke bare ned på rekordtid, det koster også ekstra dieselolie at køre med for lavt dæktryk. Når et dæk er korrekt oppumpet (efter fabrikantens forskrifter) og fuldt belastet, hviler det på vejbanen med en given flade. Når dækket ruller, flytter denne flade sig konstant hen over vejbanen. Det er det, der giver rullemodstanden. Man kunne derfor fristes til at tro, at det kunne betale sig at pumpe dækket så hårdt op som muligt, for at få så lille en rullemodstand som muligt og derved spare effekt og brændstof. Imidlertid vil det medføre et forøget dækslid. Rullemodstanden er også afhængig af køretøjets totalvægt og som tidligere nævnt af vejbanens beskaffenhed. En bil er lettere at skubbe, når den holder på en asfaltvej, end når den er sunket ned i sandet på en strand. Ligeledes er en lille bil lettere ae skubbe end en stor bil, selvom de holder på samme underlag. I figuren herunder er nogle typiske tal for rullemodstanden i kg pr. con af køretøjets totalvægt. Rullemodstand% Des større flader, der skal flyttes, des større er rullemodstanden. Derfor er det ikke svært ae se, at et dæk med højt tryk giver mindre modstand end et dæk med lavt tryk Nøjagtig som man kender det fra en cykel: so Dæktryk% En hårdt oppumpet cykel ruller lettere end en cykel med et halvflade hjul! Vejbane Asfalt og betonveje Asfaltveje i varmt vejr og hårde grusveje Almindelige grusveje og jordveje Løs grus og jord Sand, alt efter dybden Rullemodstand i kg pr. tons totalvægt kg 20 kg 30 kg kg kg

25 2 KØREMODSTANDE 25 A B Eks. A: 20 tons Eks. B: 40 tons Rullemodstand 12 kg pr. tons. Eks. A: 20x12 = 240 kg Eks. B: 40x12 = 480 kg Figuren viser et eksempel på, hvor stor en trækkraft, der skal bruges for at overvinde rullemodstanden. Dobbelt så stor vægt giver behov på dobbelt så stor trækkraft for at overvinde rullemodstanden. Luftmodstand I modsætning til rullemodstanden er luftmodstanden i allerhøjeste grad afhængig af hastigheden. Det kræver stor effekt at overvinde luftmodstanden. Hvor meget effekt afhænger af 3 ting: 1. Frontareal 2. Cv-værd (også kaldet luftmodstandskoefficient) 3. Hastighed Frontareal Det er vigtigt at sørge for, at frontarealet er så lille som muligt. Selv om det er lovligt at køre med biler op til 4 m i højden, er det ikke sikkert, at det altid er nødvendigt, eksempelvis hvis en lastbil altid kører med tungt gods. Desuden er det i dag muligt at bygge lastbiler med lav lad- og skammelhøjde samt busser med lav gulvhøjde ved hjælp af lavprofildæk og andre former for affjedring. Det er således muligt at bevare den indvendige frihøjde i lastrummet eller bussens indre. Cv-værdi Foruden frontarealet afhænger luftmodstanden også af køretøjets udformning. en kantet kasseform med samme frontareal. En meget strømlinet og aerodynamisk bil glider let gennem luften uden at danne lufthvirvler og undertryk efter sig, hvorfor luftmodstanden er 3-4 gange mindre end Lastvognens og bussens form er nærmere beslægtet med den kantede kasseform end med den strømlinede bil, se figuren næste side.

26 26 2 KØREMODSTANDE Cv-værdi 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 -L0 :L6::;J -'4;r=iool E ([1=1 " En genstands eller bils strømlinede form beskrives ved hjælp af en Cv-værdi. Cv-værdien har intet med størrelsen eller frontarealet at gøre. Den beskriver kun, hvor strømlinet en ting er. Cv-værdien for en firkantet plade eller kasse er ca. 1. Førerhus- og karosserikonstruktørerne har i de senere år søgt at formindske luftmodstanden på biler ved blandt andet at: - Forme taget bedre, eventuelt ved at montere cagspoiler. - Udforme og montere lygter, kølergrill og forrude så de giver mindst mulig luftmodsrand, eventuelt er viskerne til forruden gemt væk, når de ikke bruges. - Afrunde hjørnerne, eventuelt indbygge blinklys m.m. i dem. - Montere nye kofangere eller integrere dem helt i forenden, eventuelt i kombination med spoiler/skørter monteret forneden på bilen. - Helt glatte sider, hvor ruder og karrosseri danner en hel glat og jævn overflade. Dørene er så store, at de dækker eventuelle indstigningstrin og med forsænkede håndtag. - Helt indkapslede spejle, hjul m.m. eventuelt med sideskørter imellem for- og baghjul. - På sættevognstrækkene monteres ofte sidespoilere bag førerhuset for at få så glat en overgang til sættevognen som mulig. Mange fabrikker har de senere år fremstillet førerhuse, der har reduceret luftmodstanden med op til 15 % i forhold til tidligere udførelser. Fremskridt i reduktion af luftmodstand.

27 2 KØREMODSTANDE 27 Liter/100 km f'b 10 m 2 Brændstofforbrug fordelt på luft- og rullemodstand. Cv= 0,85 20 Cv=0,6 Rullemodstand Cv=0, km/t Dette medfører et reduceret brændstofforbrug på 5-10 %, svarende til 3-5 liter mindre brændstofforbrug pr. 100 km, hvorfor strømlinede førerhuse giver bedre transportøkonomi. Hvis luftmodstanden reduceres, behøves der ikke så stor en effekt for at overvinde den. Det vil resultere i lavere brændstofforbrug, mindre forurening og mindre slid på motoren. Derfor skal man heller ikke montere flere lygter og horn på taget end nødvendigt. Et par lysende maskotter eller "michelinmænd" på taget er måske sjove at se på, men de er en dyr fornøjelse. Det kan øge forbruget med 1 liter pr. 100 km! VIDSTE DU: At unødig eller forkert placeret ekstraudstyr let koster 1 liter/ 100 km i ekstra brændstofforbrug. Lygter/tagskilt/bagagebærer m.v. Undgå udstyr, som forringer førerhusets aerodynamik. Udnyt så vidt muligt en tagspoiler til firmanavn m.v. i stedet for et lodret tagskilt.

28 28 2 KØREMODSTANDE I Men et aerodynamisk formet førerhus hjælper kun lidt, hvis der bagved anbringes en høj forsmæk, en stor kantet varekasse, container eller et høje læs. Ved kørsel med vogntog dannes der desuden hvirvler og undertryk mellem førerhus og sættevognen eller mellem lastbilen og påhængsvognen, hvorved luftmodstanden yderligere forøges. Spoilere Spoilerens indstilling skal være korrekt. Den skal kun lige løfte luftstrømmen op over overbygningen. Der er kun ubetydelig forskel på en spoilers effektivitet, enten den krummer lidt opad, nedad, eller er plan. En lastvogn med fuld højde og bredde ca. 4x2,5 m har ved 80 km/ten luftmodstand på ca N (250 kg). Det meste af luftmodstanden skyldes kraftige hvirvler. Et dråbeformet karrosseri med samme frontareal kunne komme ned på 150 N (15 kg) luftmodstand. Hvis man laver en perfekt afrunding af forenden alene vil luftmodstanden gå ned til ca N (100 kg). Spoilere er et kompromis med henblik på at mindske luftmodstanden. De formindsker hvirveldannelsen noget og kan reducere luftmodstanden til ca N (200 kg).

29 2 KØREMODSTANDE 29 Hastighed Hastigheden er den vigtigste faktor, når man taler om luftmodsrand. Alle, der har prøvet at cykle, ved, at jo hurtigere man kører, jo større bliver luftmodstanden. Men der kan spares alligevel, for det gælder om at opnå en fornuftig gennemsnitshastighed og undgå de helt høje hastigheder. Det sparer brændstof, uden at koste mere tid. Sådan er det naturligvis også med en bil. Faktisk er det sådan, at hver gang hastigheden øges, øges luftmodstanden med kvadratet på hastigheden. Et eksempel på dette kan ses i figuren nedenfor, hvor det forudsættes, at der køres i vindstille vejr med et vogntog på 40 tons. Hastighed 20 km/t 40 km/t Nødvendig trækkraft til overvindelse af luftmodstand ca. 16 kg ca. 64 kg 80 km/t ca. 256 kg 100 km/t ca. 400 kg Hvis hastigheden fordobles, vokser luftmodstanden altså til det firedobbelte og dermed også effektforbruget. Så hvis man undgår høje hastigheder, sparer man også effekt og dermed dieselolie. Men så har man også brugt et andet kostbart råstof, nemlig tid! Naturligvis skal man ikke spare på brændstoffet for enhver pris. Det er jo det totale regnskab, det handler om. Her er tid en vigtig faktor. Så vigtig, at det somme tider bedst kan betale sig at køre med høj hastighed. Selv om det er dyrere i brændstof. Når man bestemmer sig for at køre med en bestemt hastighed, skal man også tage hensyn til, om der er med- eller modvind. Nøjagtig som når man cykler, spiller vinden en scor rolle for hastighed og effektforbrug. Lad os tage et eksempel. Vi ønsker at køre 80 km/t, hvilket svarer til ca. Det blæser, det man i vejrudsigten kalder en "frisk kuling" svarende til Hvis man kører 80 km/t mod vinden, bliver køretøjets relative hastighed gennem luften i alt svarende til ca. 24 m/sek. ca. 12 m/sek. 36 m/sek. 120 km/t VIDSTE DU: Ved at sænke hastigheden fra 90 km/t til 80 km/t sparer du mindst 6-8% brændstof.

30 30 2 KØREMODSTANDE I Samlet nødvendig motoreffekt Hk 250 Kurven B viser den samlede motoreffekt, som en 12 tons solo lastbil behøver til overvindelse af rulle- og luftmodstand A Vogntog 40 ton B Solovogn 12 ton C Luftmodstand alene-ens for begge 100 km/t Kurven C viser den motoreffekt, der skal bruges for at overvinde luftmodstanden alene. Hvis både solo lastbilen og vogntoget har samme form og frontareal, vil luftmodstanden være næsten ens for begge. Det er derfor kun rullemodstanden, der forøges, når vægten stiger. Hvor stor effekten i hk er, som motoren skal præstere for at overvinde luftmodstanden og rullemodstanden, ses på diagrammet. Kurven A viser den samlede motoreffekt, som et 40 tons vogntog behøver til overvindelse af rulle- og luftmodstanden. Der forudsættes kørsel på vandret vej uden stigning af nogen art. Totalvægt Hk Derfor kan det rent brændstoføkonomisk betale sig at køre med større totalvægte for busser, lastbiler og vogntog, end man gør i dag. De store vogntog vil naturligvis betyde, at der bliver behov for endnu kraftigere motorer, men der er ikke behov for at fordoble motoreffekten, fordi totalvægten på et vogntog bliver fordoblet. Når et 40 tons vogntog i dag fremføres på flad vej med 80 km/t, er der et effektbehov på ca. 175 hk. Stiger totalvægten til 60 tons, er effektbehovet ca. 225 hk, altså en stigning på blot 50 hk. Se figuren til venstre so 200 Behovet for en større effekt bliver først aktuel i forbindelse med at forcere bakker. Ønsket om at holde en jævn hastighed op ad bakke stiller utroligt store krav til motorens effekt Effektbehov på plan vej ved 80 km/t.

31 2 KØREMODSTANDE 31 Stigningsmodstand Bjerge og bakker er ikke altid til at komme uden om, hvorfor man foruden luft- og rullemodstand også har en stigningsmodstand at skulle overvinde. En stignings "stejlhed" angives i procent eller grader. En stigning på 45 er det samme som en stigning på 100 %, da man for hver meter, man kører frem, også kører en meter op. Nogle siger da også, at stigningen i så tilfælde er 1:1. Totalvægt 50 tons Effektbehov 800 hk Effektbehov på 4 % stigning ved 80 km/t. VIDSTE DU: 10 standsninger og accelerationer pr. 1 0 km forøger brændstofforbruget med 130%. Den kraft, vi skal bruge for at overvinde stigningsmodstanden, er bilens vægt gange stigningsprocencen. Et eksempel: Bilens vægt 40 tons x stigning 5 % = 2 tons eller 2000 kg. Dette tal er meget stort i forhold til de tal, der tidligere har været set under rulle- og luftmodstand. Tallets størrelse angiver derfor, at det er helt naturligt at tabe fart op ad lange og stejle bakker. Accelerationsmodstand Var der ingen rulle-, luft- og stigningsmodstand, ville en bil køre videre af sig selv, når først den var sat i gang. Det koster 2-3 gange så meget brændstof at accelerere fra 30 km/t til 60 km/t, som det koster at køre konstant 60 km/t. Men hver eneste igangsætning og acceleration kræver ekstra effekt. Det kendes, når en bil skal skubbes: Derfor kan det betale sig at holde et konstant speedertryk og en konstant jævn hastighed! "Bilen er tungest at skubbe lige i starten, når først den er kommet i fart, går det lettere". En lastbil, der normalt kører 3 km/literen, er nogle gange nede kun at køre 300 m/literen lige i det øjeblik, der sættes i gang fra stilstand. Bare det at give mellemgas koster ekstra dieselolie, fordi de mange dele i motor og transmission skal accelereres op i fart. Altså skal man kun give mellemgas ved nedgearinger, hvis det er nødvendigt af hensyn til transmissionen.

32 32 NOTATER

33 3 ENERGIRIGTIG l<ørsel l<øreteknik generelt Forkert køreteknik kan forøge både brændstofforbruget og vedligeholdelsesomkostningerne væsentligt. Forken køreteknik kan ikke opvejes af avanceret teknologi. Dette afsnit vil derfor se på, hvad chaufføren, der er nøglepersonen, kan gøre for at spare brændstof De forhold, som chaufføren har indflydelse på, er følgende: 1. Start 2. Igangsætning og acceleration 3. Hastighed 4. Omdrejningstal og valg af gear 5. Bremsning og standsning 6. Vedligeholdelse Start Energirigtig kørsel foretages med driftsvarm motor og drivline. Derfor er det nødvendigt, at bilen køres varm, og at den ikke varmes op, mens den går i tomgang. Chaufføren skal dog altid følge instruktionsbogens anvisninger. Igangsætning Når der sættes i gang, skal der vælges et gear, der er så lavt, at det ikke slider unød- vendigt på koblingen. En kobling tager varig skade, hvis den bliver over 500 C varm.

34 34 3 ENERGIRIGTIG l(ørsel Uoprettelige skader på kobling ved 500 C. Temperatur L 1 H 2 L 2H 3L 3H Krybe- 1 L gear 1 H 2 L Start på plan vej Start på 12 % stigning Kør let og blødt i begyndelsen uden at anstrenge motoren. Hvis motoren belastes hårdt, inden den har opnået sin driftstemperatur, vil stemplerne på grund af varme udvide sig mere end cylinderfaringerne, hvilket kan forårsage, at såvel stempler som cylindre beskadiges. Acceleration Når der accelereres op gennem alle gearene, vil man have brugt godt 1,5 l brændstof, når man har nået en hastighed på 70 km/t. Hvis der springes et par gear over, er det muligt at spare mere end 10 % brændstof under accelerationen. Accelerationstiden er desuden kortere og chaufføren kan spare noget arbejde. Husk endvidere, at unødvendig mellemgas også koster brændstof, samtidig med at det forurener. Hastigheden Det er meget vigtigt at holde en konstant hastighed, når der skal opnås lavt brændstofforbrug. Hver gang hastigheden øges, koster det ekstra brændstof. Forøges farten med 20 km/t, betyder det større luftmodstand, og brændstofforbruget kan stige med en hel liter pr. 10 km. Det skal derfor nøje vurderes, om man virkelig sparer så meget tid med den større hastig- hed, at det kan betale sig. Økonomisk kørsel kræver en "let fod" og ikke en hårdhændet betjening af speederen. Man vil opdage, at man kan lette fodens tryk på speederen, uden at hastigheden falder. På motorveje kan man spare brændstof ved at benytte Tempostat, som kan holde hastigheden helt nøjagtigt. I byområder og ved stærk trafik på landevej, bliver man selv nødt til at regulere hastigheden.

35 3 ENERGIRIGTIG KØRSEL 35 Gennemtænkt, rolig og forudseende køreteknik kan spare meget brændstof, ligesom ruteplanlægning kan give store besparelser. Hvis man kan undgå myldretidstrafik ved at benytte en mindre belastet omvej, kan der være mange penge at hente. I denne forbindelse spares der måske også tid, selv om vejen er længere. En konstant hastighed sparer mest i det lange løb, hold derfor farten så lav og konstant som muligt. Undgå også at bruge mere strøm end nødvendigt, som eksempelvis el-opvarmede spejle, vinduer og sæder. Alle former for ekstraudstyr, som motoren skal trække via generatoren, koster ekstra effekt og dermed brændstof. Brug kun oliefyret, når det er nødvendigt. Motoren afgiver i forvejen masser af spildvarme, som lige så godt kan benyttes. Omdrejningstal og valg af gear Det er vigtigt, at man holder det rigtige omdrejningstal. Omdrejningstallet skal holdes nederst i det grønne område på omdrejningstælleren. Dette sikrer lavere brændstofforbrug og mindre forurening. Omdrejningstælleren skal nøje iagttages, da man ikke kan lytte sig frem til, hvor motoren arbejder bedst. Se i instruktionsbogen, find ud af, ved hvilket omdrejningstal motoren har det laveste brændstofforbrug, eller eventuelt ved hvilket omdrejningstal motoren har det største drejningsmoment, og vælg gear derefter. Bybus med automatgear Sørg for, at bussen frit kan geare op til lavere omdrejninger og mindre brændstofforbrug ved at lade en eventuel gearvælger stå i højeste gear (D) og ikke træde hårdere på speederen end nødvendigt. Undgå unødige op- og nedgearinger ved at holde så konstant et speedertryk som muligt. Hvis der køres med netop den hastighed og belastning, hvor bussen gerne vil skifte gear, kan man komme ud for at den kører og "pendler" op og ned mellem 2 gear. Prøv at undgå dette ved at køre lidt hurtigere, så bussen bliver i det høje gear. Hvis det ikke kan lade sig gøre på grund af trafikforhold og lignende, så kør med lidt lavere speedertryk og dermed belastnmg. Hvis bussens converter er udstyret med en lock up funktion, så kør på en måde så denne er låst mest muligt. Derved undgår man energitab i converteren.

36 36 3 ENERGIRIGTIG KØRSEL Stigninger og lysregulerede kryds Ved en bakke forude, som skal forceres, kan man med fordel tage tilløb ved en behersket forøgelse af hastigheden. Af diagrammet til venstre, kan man se, at trækkraften for denne motor bliver ved med at stige helt ned til 1100 omdr./min. Turbostar 420 H K HK Ved kørsel op ad bakken, lader man motoren arbejde maksimalt i højt gear. Hastigheden falder, motorens omdrejninger falder, men man vil opdage, at i de fleste tilfælde falder omdrejningerne ikke længere end til det omdrejningstal, hvor motoren har sir største drejningsmoment (største trækkraft), og her vil den blive resten af vejen op ad bakken Nm 1600 Hvis bakken er meget stejl, vil motoromdrejningerne falde yderligere. Imidlertid skal der først geares ned, når motoren er faldet til det omdrejningstal, hvor motoren har det største drejningsmoment. Ved køretøjer med 8-10 trins gearkasse kan der normalt betale sig at springe et gear over, så den hastighed, man mister under gearskiftet, kompenseres af det gear, man sprmger over. Det samme gør sig gældende ved fremkørsel mod lysregulerede kryds eller forankørende, der kører langsomt. Hvis lyssignalet skifter til grønt under fremkørsel, eller den forankørende kører hurtigere igen, laver mange den fejl, at de automatisk gearer ned, inden de igen skal accelerere g/kwh 220 Se på omdrejningstælleren og vurder, om en nedgearing er nødvendig. Hvis der eksempelvis er bilen fra figuren til venstre, der er på vej hen mod et lyssignal, og motorens omdrejninger er faldet ned til 1200 omdr./ min., vil det være unødvendigt at geare ned til flere omdrejninger og mindre trækkraft for at accelerere! o/min.

37 3 ENERGIRIGTIG l<ørsel 37 Ned ad bakke Skal der køres ned ad bakke, sættes farten allerede ned et stykke før bakkens top, hvor speederen slippes. Holder man derimod hastigheden hen over bakkens top og det første stykke ned ad bakken, bliver resultatet måske, at man ved foden af bakken bliver nødsaget til at bremse. Resultatet er unødigt slid på bremserne samt et forbrug af brændstof, som kunne have været sparet. levende kraft Udnyt terrænet til din fordel. Bilens vægt får den til at øge hastigheden ned ad bakken. Denne energi hjælper bilen et stykke op ad den næste stigning. Bremsning En meget uøkonomisk måde at køre på er først at bruge dieselolien til at få sat køretøjet i bevægelse for så at bremse bevægelsesenergien væk igen. Bremsning af køretøjet kan ikke undgås, men der bør anvendes korrekt bremse- og køreteknik. Mange hårde opbremsninger slider ikke blot på bremsesystemet, men påvirker også brændstofforbruget. For at bremse så lidt som muligt skal hastigheden tilpasses den øvrige trafik. Forudseenhed og trafikindpasning er afgørende for, at kørslen bliver så blød og jævn som muligt, samtidig med at hårde opbremsninger og standsning af køretøjet undgås. Liter/10 km 6 Max. hastighed 50 km/h =-- Totalvægt Antal stop pr. 10 km 50 ton 40 ton 30 ton 20 ton Brændstofforbrug i forhold til antal stop. VIDSTE DU: Det koster ekstra brændstof, hver gang man har holdt stille og skal sætte i gang. Ved fremkørsel mod et lyssignal, der viser rødt, skal du slippe speederen og blive i det aktuelle gear, så længe det er muligt. Når du slipper speederen, lukkes der fuldstændig for brændstoffet. Motoren får altså ikke engang den smule brændstof, den normalt får, når den kører tomgang.

38 38 3 ENERGIRIGTIG l<ørsel I Hvis der skal bremses, så brug så vidt muligt motoren eventuelt assisteret af motorbremse eller retarder. Motorbremsen er en klap, der lukker for udstødningen, således at motoren ikke kan komme af med udstødningen. Motoren bliver herved tungere at trække rundt for bilen, når der køres med påløb eksempelvis ned ad bakke. Motorbremsen virker bedst ved høje omdrejningstal. Derfor kan det være nødvendigt at geare ned. På nogle omdrejningstællere er det vist med et blåt felt, hvor motorbremsen er mest effektiv. Men pas på, det blå felt ender direkte i det røde felt, hvor man ødelægger motoren. Ved den hydrauliske retarder afbremser chaufføren køretøjet ved at anvende olietryk, som kan reguleres i styrke, hvorved der kan foretages en kontrolleret afbremsnmg. En retarder er en slidfri bremse, der virker bremsende på kardanakslen, hvorved der opnås en afbremsning på drivhjulene. (Pas på opbremsning og udskridning i glat føre). Principielt virker den elektriske retarder på samme måde, blot anvendes elektrisk energi som bremseeffekt. Retarderen kan enten påvirkes hydraulisk eller elektrisk. Standsning Stands motoren, når der ikke skal køres. Det sparer brændstof og skåner miljøet. Dog skal en motor, som er meget varm, eller lige har kørt høje omdrejninger, ikke standses med det samme men køre tomgang et øjeblik. Husk, at i henhold til færdselsloven skal motoren i forbindelse med en standsning/parkering standses senest efter 1 minut, medmindre køretøjet skal anvende udstyr til af-/pålæsning, som er motorafhængig. Udnyttelse af lasteevnen Den største energibesparelse inden for transportområdet vil blive opnået, hvis man tilrettelægger kørslen, således at man udnytter køretøjerne bedst muligt både på udturen og på hjemturen. Alt for mange køretøjer i både godstransport og personbefordring har for meget "tom kørsel", hvor der spildes kostbare brændstof samtidig med at miljøet belastes unødigt.

39 3 ENERGIRIGTIG l<ørsel 39 I figuren nedenfor ser man, at brændstofforbruget stiger med bilens totalvægt, hvilket skyldes rullemodstanden. Det drejer sig om ca. 1 liter/10 km, når totalvægten øges fra 30 tons til 50 tons. I figuren herunder ser man brændstofforbruget pr. ton kilometer. Kurven synker kraftigt ved højere totalvægte. Det betaler sig altså, trods totalvægtens indvirkning på rullemodstanden, at køre med høje totalvægte. VIDSTE DU: At en lastbil bruger 2-3 I dieselolie i timen ved torngangskørsel. Brændstofforbruget afhængig af totalvægten 1/10 km Brændstofforbrug I/ton kilometer 20% 6 10% km/h I 0% - 10 % 3-20% 2-30 % ton con Vedligeholdelse Tilfredsstillende brændstoføkonomisk kørsel opnås kun, hvis køretøjet bliver vedligeholdt regelmæssigt, dvs. er kontrolleret og justeret iht. fabrikkens angivelser. Endvidere giver en planlagt vedligeholdelse af køretøjet en bedre totaløkonomi. Hvis service- og vedligeholdelseseftersyn foretages regelmæssigt og planlagt, bestemmer vognmanden selv, hvornår køretøjet skal holde stille. Man undgår, at køretøjet er ude af drift, når det er ubelejligt, og det er billigere at udbedre slitage og fejl, mens de er små, i stedet for dyre udskiftninger/ reparanoner. I forbindelse med vedligeholdelse skal chaufføren særlig være opmærksom på følgende: 1. Kontroller dæktrykket regelmæssigt. Det vil både reducere dæk- og brændstofudgifterne. Hold øje med dækkenes tilstand, såsom unormalt slid fra eksempelvis skæveløbende aksler og styretøj, der ikke sporer. 2. Sørg for, at bremserne ikke hænger, så køretøjet ruller let. 3. Hold luftfilteret rent. På mange nye biler sidder en lampe, der lyser, hvis luftfilteret er tilstoppet.

40 40 3 ENERGIRIGTIG l<ørsel I Et tilstoppet luftfilter vil resultere i, at motoren får for lidt luft i forhold til dieselolien. Blandingen bliver altså for fed. Hvilket igen vil forårsage forøget brændstofforbrug og forurening samt mindre trækkraft. "Gode kørevaner" Starten 1. Undgå unødvendig romgangskørsel. Vent med at starte, til du skal køre. 2. Vælg det rette gear at starte i. 3. Kom relativt hurtigt op i fart. 4. Spring gerne gear over ved acceleration. Kørsel 1. Hold omdrejningstallet så lavt som muligt. Kør i det højst mulige gear, og bliv der så længe som muligt. 2. Hold hastigheden så konstant og lav som muligt. 3. Kør forudseende, så der bremses mindst muligt. Hold afstand til forankørende, og vær forudseende i trafikken. 4. Afpas hastigheden og undgå så vidt muligt at holde stille. Vedligeholdelse 1. Kontroller dæk og dæktryk jævnligt. 2. Hold køretøjet i god teknisk stand. Øvelse gør mester Prøv at ændre din kørestil til noget i retning af ovenstående. Forsøg at indøve det, så principperne for miljø- og energirigtig kørsel til sidst sidder på rygraden (gode kørevaner). Ud over at spare brændstof, bremser, dæk m.m. og skåne miljøet får man et langt bedre arbejdsmiljø med færre gearskift end tidligere. Det betyder, at man er mindre stresset i trafikken og langt mere afslappet efter endt arbejdsdag.

41 4 DÆI< Dæk God dækøkonomi starter med valg af de rigtige dæk, som passer tilkørselsforholdene. Entreprenørkørsel - hvor der køres uden for normal vej. Mange dækfabrikanter tilbyder i dag dæk, der passer til alle former for kørsel: Fjerntransport - hvor der typisk køres med høje hastigheder på motorveje i lange perioder. Nærtransport - Distribution, hvor der er mange nedbremsninger og accelerationer og alle typer veje. Luftt ry kkets betydning for dækkets levetid Korrekt lufttryk er altafgørende for at kunne udnytte dækket optimalt. Se figuren nedenfor. Lufttryk skal altid kontrolleres ved kolde dæk og skal foretages med regelmæssige mellemrum. Dækkets normale levetid 100 % % 85 % Korrekt tryk 60% (.;)!

42 42 4 DÆK Dæk med for lavt lufttryk øger brændstofforbruget, og dækkene slides hurtigere. Der opstår stor varmeudvikling med risiko for dæksprængning og uheld som følge heraf. For højt lufttryk forringer vejgrebet og dækket slides ujævnt. Sporing Det er vigtigt, at køretøjets styretøj og aksler er indstillet korrekt. Forkert sporing og akselindstilling får indflydelse på flere ting - dækket slides skævt - øget brændstofforbrug - og slid på køretøjets mekaniske dele. Regelmæssig visuel kontrol af dækkene vil afsløre et begyndende slid, så der kan gribes ind i tide. Forkert sporing påvirker køreegenskaberne og sikkerheden. Opskæring af dæk Dæk til lastbiler er beregnet til opskæring. Det gøres, når mønsterdybden er 3-4 mm. Opskæring på rette tidspunkt øger dækkets levetid markant. Dækopskæring bør foretages af en fagmand, som også kontrollerer, at dækket er uden skader, inden det opskæres.

43 S MOTORENS YDEEVNE OG VIRl<NINGSGRAD Motorens ydeevne og virkningsgrad I forbindelse med motorer forekommer der specielle tekniske udtryk, ligesom der anvendes særlige måder til at måle motorernes ydeevne. Måden at måle motorerne på har førhen været meget forskellig, frem for den standardiserede måde der anvendes nu i form af S.I. systemet. Derfor foretages der efterfølgende en sammenligning mellem de "gamle systemer" og S.I. systemet. De "gamle systemer" Disse vil efterhånden forsvinde til fordel for S.I. systemer; men mange forstår endnu bedst de gamle udtryk: - Brændstofforbruget måles i km pr. lirer eller i lirer pr. 100 km. - Motorens effekt måles i hestekræfter (hk). - Omdrejningstallet angives i omdrejninger pr. minut (På engelsk R.P.M.). - Motorens trækkraft eller drejningsmoment måles i Kgm (eller Kpm). S.I. systemet Systemet blev indført ved lov i Danmark i halvijerdserne. Systemet bliver brugt af alle industrialiserede lande. S.I. betyder Systeme Internationale. - Brændstofforbruget måles i gram pr. 1 kw pr. time også kalder specifik brændstofforbrug. - Motorens effekt måles i watt eller kilowatt (1000 W = 1 kw). - Omdrejningstal angives i omdrejninger pr. sekund (r./sek.). - Drejningsmoment måles i newtonmeter (Nm).

44 44 S MOTORENS YDEEVNE OG VIRKNINGSGRAD Brændstofforbrug Brændstofforbruget blev førhen angivet på følgende måder: - Hvor mange kilometer kunne bilen køre på 1 liter (km/1). - Eller hvor mange liter skulle der bruges for at køre 100 km eller 10 km. Faktisk målte man det samme på 3 forskellige måder, hvorfor de 3 målemetoder umiddelbart kunne sammenlignes. Forbrug Km/liter Liter/1 00 km (licer/10 km) (10) 2 50 (5) 4 50 (2,5) 6 16,6 (1,7) 8 12,5 (1,2) (1,0) 12 8,3 (0,8) 14 7,1 (0,7) 16 6,25 (0,6) 18 5,5 (0,55) 20 5,0 (0,5) Omdrejninger Hvor hurtigt motoren "kører rundt" aflæses på en omdrejningstæller, enten i det antal omdrejninger motoren når at køre på et minut (omdr./rnin.) eller i antal omdrejninger pr. sekund (r.jsek.). Eksempelvis svarer 10 r./sek. til (10 omdrejninger x 60 sek.) = 600 omdrejninger i minuttet. Effekt Motorens effekt måltes førhen i hestekræfter (hk). 1 hk= 75 kg løftet 1 m på 1 sek.

45 5 MOTORENS YDEEVNE OG VIRKNINGSGRAD hk kw so Omregning mellem hk og kw: 1 hk= 736 W = 0,736 kw (0,75) Fra hk til kw:_ hk x 0,736 (0,75) =_kw 1 kw = 1000 W = 1,36 hk kw kw/ 245 hk ved 2400 omdr.(min. Fra kw til hk:_ kw x 1,36 (1,35) = _ hk omdr.(min. Sammenligning mellem hk og kw. I dag måler man i watt eller kilowatt W = 1 kw 1 hk er det samme som 736 watt eller ca. 0,75 kw \Y/ eller 1 kw er 1,36 hk. Når en motor er stoppet, yder den ingen effekt. Når man starter motoren, yder den, så længe den går tomgang, kun få kw. Efterhånden som man speeder motoren op, og den kører hurtigere med flere og flere omdrejninger, yder den flere og flere kw. Måler man, hvor mange kw motoren yder ved tilstrækkelig mange forskellige omdrejningstal, kan man tegne en kurve i et diagram, der fortæller, hvor mange kw motoren yder ved forskellige omdrejningstal. I figuren ovenfor til højre er vist et eksempel på et diagram. Her yder motoren knap 140 kw ved 1500 omdr.jmin. og ca. 172 kw ved 2000 omdr./min. Når forskellige bilfabrikkers målinger sammenlignes, skal man være opmærksom på, hvordan tal som for eksempel kw er fremkommet. Tidligere målte man hovedsagelig efter 2 normer.

46 46 5 MOTORENS YDEEVNE OG VIRKNINGSGRAD DIN-normen Når der blev foretaget målinger efter DINnormen, betød det, at motoren under målingerne var udstyret med store set alt det tilbehør, der var nødvendige, når den var monteret i bilen, for eksempel luftfilter, ventilator, generator og udstødningssystem. SAE-normen Når der blev foretaget målinger efter SAEnormen, betød det, at motoren under målingerne var uden alt det førnævnte udstyr. Man kunne derfor godt komme ud for, at en bil havde 100 SAE hk; men kun DIN hk. ISO-normen I dag er man blevet enige om ae måle efter ISO-normen, hvilket betyder, ae man er mødtes på halvvejen. Man er simpelthen blevet enige om, hvilket udstyr motoren skal være monterer med under målingerne. Specifik brændstofforbrug Foruden ar vide, hvor stor en ydeevne en motor har, er det vigtige at vide, hvor meget brændstof mcoren bruger ved de forskellige omdrejningstal og ydelser. Man måler ganske enkelt, hvor mange gram brændstof motoren bruger på 1 time ved en bestemt ydelse og et bestemt omdrejningstal. Laveste brændstofforbrug pr. time vil sikkert være med motoren kørende i tomgang, men ved dette omdrejningstal får man ikke udført ret meget transportarbejde, idet motoren ikke yder ret mange kw. Bilen har i tomgang måske ikke engang kræfter nok til at kunne køre. kw kw/ 245 hk 2400 omdr./min. Specifikt brændstofforbrug g/kwh omdr. /min. Derfor dividerer man brændstofforbruget med det antal kw, motoren yder. Eksempel: Motoren bruger g brændstof på 1 time ved 1500 omdr./min. og har en ydelse på 140 kw. Dee vil sige, at motoren ved 1500 omdr./min. på 1 time bruger gram brændstof divideret med 140 kw = 210 gram brændstof pr. kw. På den måde får man ae vide, hvor mange gram brændstof hver enkelt kw forbruger 1 timen.

47 5 MOTORENS YDEEVNE OG VIRKNINGSGRAD 47 Målemetoden kaldes specifik brændstofforbrug og opgives i g/kwh. Hvis der foretages tilstrækkelig mange målinger og udregninger kan det specifikke brændstofforbrug sættes ind som en kurve i det samme diagram som kw-kurven. (Se figuren side 46). I diagrammet kan man aflæse, ved hvilket omdrejningstal man for færrest gram brændstof får flest mulige kw! Eksempelvis koster hver kw 230 gram brændstof i timen ved 2400 omdr./min. Hvis man sænker omdrejningstallet til 1600 omdr./min. kommer vi ned på 207 g brændstof pr. kw. Drejningsmoment Kraft mulig brændstofforbrug og deraf følgende mindst mulig forurening. Hvis man vil vinde et racerløb og er ligeglad med brændstofforbruget, skal man sørge for at skifte gear, så motoren altid kører tættest mulig på de 2400 omdr./min. hvor motoren har flest kw. 0. Det er selvfølgelig helt forkert altid at køre med 2400 omdr./min. Levetiden for hele bilen ville også blive meget kort, idet alle dele, såsom motor, kobling, gear, dæk og evt. bremser bliver slidt utrolig hurtigt. arm Moment = kraft x arm Drejningsmoment er den kraft eller det moment, hvorved motoren drejer aksler og hjul. Hvis man vil spare mest muligt på brændstoffet og dermed skåne miljøet, skal man køre med 1600 omdr./min., hvor det specifikke brændstofforbrug er mindst. Her får man mest arbejde (kw) udført for færrest gram brændstof. Motorens trækkraft (evnen til at sejtrække) måles i Nm (newtonmeter) 1 kgm = 9,81 Nm eller ca. 10 Nm Hvis man sammenligner kurverne i figuren side 46, vil man se, at det omdrejningstal der giver flest mulige kw, slet ikke er det samme omdrejningstal, som giver mindst Det, der er brug for, er altså en motor, der er stærk nok til at kunne trække bilen med normal fart eks. 70 km/timen i et så højt gear, at motoren kun kører ca omdr./ min ved denne hastighed.

48 48 5 MOTORENS YDEEVNE OG VIRKNINGSGRAD For at forstå, hvad moment egentlig er, kan der tages et eksempel, som de fleste kender: En fastsiddende bole! Hvis man er i stand til at løfte/trække 100 kg og bruger en nøgle, der er 0,5 m lang, yder man et moment på 100 kg x 0,5 = 50 kgm. 100 kg x 0,5 m = SO kgm Hvis dette ikke er tilstrækkelige til at løsne bolten, og man udskifter nøglen på 0,5 m med en større nøgle, der er 2 m lang, løsnes bolten. Selv om man stadig kun er i stand til at løfte/trække de 100 kg, er man i stand til at løsne den fastsiddende bole. Hvorfor? Momentet er blevet fire gange så stort som før nemlig: 100 kg x 2 m = 200 kgm. 100 kg x 2 m = 200 kgm Til gengæld må man nok indstille sig på, at den store nøgle på 2 m er langsommere at arbejde med end den lille nøgle. Når man skal løsne bolten, skal man bruge den store nøgle, der giver et stort moment, men er langsom at arbejde med. Når bolten er løs, kan man med fordel anvende den lille nøgle, den giver godt nok et mindre moment, men er betydelig hurtigere at arbejde med. Hastighed S km/t Hastighed 25 km/t Et andet eksempel: 75 kg vægt (langsomt) 0,2 m Pedalarm moment 75 kg x 0,2 m = 15 kgm Pedalarm t 20 kg vægt (hurtigt) ,2 m moment 20 kg x 0,2 m = 4 kgm Man er på vej op ad en stejl bakke på en cykel uden gear, man må træde hårdt i pedalerne. For at udnytte hele ens væge står man måske endda op på pedalerne. Man yder et score drejningsmoment, men det går langsomt. Efterhånden flader terrænet ud, og man kan træde hurtigere og hurtigere i pedalerne, til gengæld kan man ikke nå ae træde så hårdt hver gang. Man træder hurtigere, men yder et mindre moment.

49 S MOTORENS YDEEVNE OG VIRKNINGSGRAD 49 En motor opfører sig på samme måde. Drejningsmomentet stiger, indtil et vist antal omdrejninger, hvis man øger omdrejningstallet ud over dette punkt, falder drejningsmomentet eller motorens evne til at trække. Økonomi omdr./min. Power, kw kw omdr./min. (460 hk) Et eksempel på dette kan ses i diagrammet, hvor kurven for drejningsmoment er lagt ind sammen med kurverne for kw og specifik brændstofforbrug. Motoren har det største drejningsmoment ved omdr./min. Det er ved dette omdrejningstal, at motoren trækker bedst. "Står op i pedalerne på vej op ad bakken!" Nm g/kwh omdr./min. Virkningsgrad En motors evne til at udnytte brændstoffet kaldes motorens virkningsgrad. Virkningsgraden udtrykkes i %. Desværre kan en motor ikke afgive den samme mængde energi, som den modtager i form af brændstof. Under forbrændingsprocessen går der en mængde energi tabt i form af varme, kølingen af motoren, tab igennem udstødningen m.v. Tager man en benzinmotor og lader den bruge 100 lirer benzin, vil brændstofforbruget fordele sig ca. således: Energitab gennem udstødning Til varme der køles væk Indre friktion i motoren I alt forsvinder 34 liter 34 liter 5 liter 73 liter De resterende 27 liter kan anvendes til kørsel. Det svarer til en virkningsgrad på 27 %. For hver gang man tanker 100 liter benzin,

50 so S MOTORENS YDEEVNE OG VIRKNINGSGRAD får man kun kørsel for de 27 liter, de resterende 73 liter går desværre til spilde. Muslingediagram (virkningsgrad) Benzinmotorens virkningsgrad ligger normalt imellem ca %. Nm Hvis man lader en dieselmotor bruge 100 liter diesel, kunne virkningsgraden se således ud: Udstødning Køling Indre friktion I alt forsvinder 30 liter 25 liter 5 liter 60 liter 39% omdr./min. Tilbage til kørsel er der 40 liter = virkningsgraden 40 % Moderne dieselmotorers virkningsgrad ligger på ca %, alt efter, om der er monteret turbo, intercooler, EDC m.m. Største omdrejningsmoment (trækkraft til at forcere bakker med) ligger ved ca omdr./min. Ud fra det oplyste fremgår det tydeligt, at dieselmotoren er væsentlig mere økonomisk end benzinmotoren. Det er på denne baggrund, at dieselmotoren anvendes til transporekøretøjer, der kører meget (lange strækninger hver dag). Virkningsgraden for en motor kan tegnes i et såkaldt muslingediagram. I muslingediagrammet kan man i forhold til omdrejningstallet og speedertryk se virkningsgraden og i dette tilfælde drejningsmomentet; men intet om kw. Bedste virkningsgrad (udnyttelse af brændstoffet) ligger ved ca omdr./min. Her kan man komme op på en virkningsgrad på 43 % ved fuldgas kørsel. Hvis man slipper speederen, men stadig kun kører omdr./min. (det går eksempelvis ikke længere op ad bakke) falder virkningsgraden. Man kører måske nok længere på 1 liter brændstof, men man får færre kw ud af hvert gram brændstof.

51 5 MOTORENS YDEEVNE OG VIRKNINGSGRAD 51 Motorstørrelse Betingelsen for ae kunne køre energirigtige er selvfølgelig, at bilen er specificeret korrekt til den opgave, den skal løse. Hvilket vil sige, at bilen er købe med en motor og en udveksling, der passer til den hastighed, bilen normale skal køre med. Man må dog ikke af sparehensyn købe en motor, der kun lige magter at holde den beregnede hastighed. En korrekt specificeret bil behøver ikke fuld gas for at kunne køre med den hastighed, der er rigtig til den pågældende kørselsopgave. Dette ville resultere i alt for stort slid og uøkonomisk kørsel, ligeledes skulle der ved den mindste bakke geares ned med det samme. Der skal findes en vis reservetrækkraft til overvindelse af modvind og bakker. Kravet til stigningsevne i højeste gear kan variere fra opgave til opgave; men følgende tommelfingerregel giver normale et gode resultat: En solobil skal alt efter totalvægt og opgave kunne klare en 1,5-3 % stigning uden nedgeanng. Af et vogntog kan man på grund af den større vægt kun forlange, ae den skal kunne klare 1-1,5 % stigning uden nedgearing. Alle fabrikanter er dog enige om, at valget af motorstørrelse og udveksling må bero på den enkelte bils kørselsopgaver. Det rigtigste vil derfor være at kontakte konsulenten (sælgeren) i det firma, man ønsker at handle bil. På baggrund af de givne oplysninger om godstype, kørselsart og -behov finder konsulenten frem til den rigtige motorstørrelse samtidig med, at den rigtige drivline vælges (gearkasse, bagtøj m.v.).

52 52 NOTATER

53 6 MOTORTEl<NII( Firetaktsprincip På en almindelig dieselmotor suger motoren selv luften ind, når stemplet går nedad i 1. takt "indsugningstakten". Forbr. Udse. Kompress. lnds. Derefter presses luften gange sammen, når stemplet går opad i 2. takt. Det kaldes kompression. Udse. I nds. Forbr. Kompress. Luften bliver ved denne sammenpresning så varm, at når en dyse sprøjter fint forstøvet dieselolie ind under højt tryk, selvantænder dieselolien. Denne forbrænding i 3. takt "forbrændingstakten eller arbejdstakten", driver stemplet nedefter med stor kraft. lnds. Kompress. Udse. Forbr. Til sidst i 4. takt "udstødningstakten" presses alle de afbrændte luftarter m.m. ud. Kompress. Forbr. lnds. Udse. Motoren kræver altså 2 omgange, inden den igen producerer noget arbejde under forbrændingen i 3. takt. Når der ønskes en motor med stor ydelse, fremstilles den med flere stempler/cylindre. Tændingsrækkefølge i en firecylindret motor

54 54 6 MOTORTEKNIK 6-cyl. sugemotor. For at få en motor med flere cylindre til at køre mere jævnt, tænder (forbrænder) de ikke samtidig, men har en nøje tilrettelagt tændingsrækkefølge. Turbolader Turbomotor Hvis motoren kører 1800 omdr./min. svarende til 30 omdrejninger per sekund, og den selv skal nå at suge luften ind, bliver fyldningen i cylindrene ikke 100 % korrekt. Derfor kan man lade en kompressor "lave luft" til motoren, der så nærmest bliver tvangsfodret med luft, når indsugningsventilen åbner i 1. takt. En kompressor, der drives af udstødningsstykket, kaldes en turbokompressor, turbolader eller bare en turbo. Turboen presses af udstødningstrykket op på ca omdr./min. eller 1666 omdr./sek., hvorved der opnås ca. 1,5 atmosfæres overtryk i indsugningsmanifolden på motoren. På baggrund af, at der altid skal være det korrekte blandingsforhold til stede mellem luft og brændstof, kan der, som følge af at turboladeren tilfører mere luft, ligeledes indsprøjtes mere brændstof. På grund af den bedre fyldning bliver forbrændingen bedre. Motoren afgiver flere kw og får et større drejningsmoment, samtidig med at udslippet af kulilte (CO), kulbrinter (HC) og partikler mindskes. Som følge af at turboen drives af udstødningen (det er gratis kraft), bliver virkningsgraden også bedre ( ca %). Det vil sige, at det specifikke brændstofforbrug mindskes. Der kan altså køres længere på 1 liter brændstof, hvis man forstår at bruge den ekstra kraft, som turboen har givet. Udstødning lndsugningsluft Frisk luft til motor 4=\ Komprimeret varm luft Udstødning ud I Udstødning ind

55 6 MOTORTEKNIK SS lntercooler Når luften trykkes sammen af turboen, varmes den op, hvorved den udvider sig. Dette er imidlertid uhensigtsmæssigt, idet man ønsker så meget luft som muligt ind i cylindrene, hvorfor det vil være bedre at anvende kold luft, som fylder mindre. Udstødning lndsugningsluft For at øge effekten yderligere, køler man derfor den varme luft ned ved hjælp af en ekstra køler kaldet intercooler. Den er monteret foran den rigtige køler. Den koldere luft fylder mindre end den varme, hvorfor der kan være endnu mere luft i cylindrene. Herved kan der yderligere tilføres brændstof, og effekten øges. Ladeluftkøling - intercooler. Komprimeret afkølet luft På baggrund af, at der kan laves en endnu bedre forbrænding, øges virkningsgraden til %. Der opnås altså mindre brændstofforbrug samtidig med større drejningsmoment og flere kw. Endvidere reduceres indholdet af kvælstofilte (NO) i forhold til en almindelig turboladet dieselmotor på grund af den koldere indsugningsluft. Turbo med variabel geometri Turbo med variabel geometri VGT (Variable Geometry Turbine) har den fordel i forhold til en traditionel turbo, at den er i stand til at frembringe fuldt turbotryk under næsten alle forhold. Der, hvor en traditionel turbo kræver højt forbrændingstryk for at yde høje turbotryk, er VGT-turboen i stand til at omstille sin egen geometri, således at den kan levere højt tryk, selv om der næsten ingen forbrænding er til stede. På turbinesiden (udstødningssiden) er indløbet udformet således, at al udstødning ledes ind til turbinehjulet gennem en kran af stilbare lameller. Aktivering af de stilbare lameller sker automatisk fra den elektroniske motorstyring.

56 56 6 MOTORTEKNIK Den "røde" udstødningsgas kommer ind forneden og fra ringkammeret ledes den ind mod turbinehjulet gennem en smal sprække. Det er denne sprække, der kan varieres, hvorved lufthastigheden styres. Turbo-Compound Turbo-compound princippet går ud på, at den energi, som normalt forsvinder ud sammen med udstødningsluften, udnyttes på en bedre måde. Der er dog stor forskel på motorens omdrejningstal, der ligger på ca o/min., og turbinens der ligger helt oppe på ca o/min. Energiudnyttelsen sker som tidligere nævnt i motorens turbolader, hvor en stor del af energien er blevet brugt til at pumpe mere luft ind i motoren. Men der er mere energi i den varme udstødningsluft fra motoren, og alt hvad der yderligere kan tages ud af denne energi, vil være gratis. Ved turbo-compound princippet indskydes der en turbine, der over en gearkasse trækker direkte på svinghjulet. For at få udjævnet hastighedsforskellen, er der indskudt en converter (hydraulisk kobling) i forbindelse med den særlige gearkasse. På trods af, at dette princip kræver en del energi for at kunne fungere, så opnår man alligevel en ekstra nettoeffekt, så motorens virkningsgrad bliver væsentlig forbedret.

57 6 MOTORTEKNIK 57 Turbo-compound princippet. Eftersyn og vedligehold af turbolader og intercooler Undgå at speede motoren op lige efter start. Smøreolien er kold og tyktflydende og skal først nå frem til lejerne i turboladeren, inden man kan være sikker på, at den nødvendige smøring er til stede. Har turboladeren oliefilter, er det vigtigt at huske at udskifte det efter instruktionsbogens forskrifter. Ved udskiftningen kontrolleres for utætheder. Hvis turboladeren pludselig begynder at støje unormalt, skal man straks standse motoren. Er motoren forsynet med et turbometer, skal man lægge mærke til, om viseren pludselig giver store udslag. Hvis det er tilfældet, tyder det på, at filteret ikke er i orden. En varm turbomotor må ikke standses pludseligt. Lad den gå i tomgang i et par minutter først, så turboladeren kommer ned i omdrejninger, og varmen får mulighed for at blive ledt væk. Intercoolerens køleelement rengøres for insekter og snavs med jævne mellemrum, specielt om sommeren og ved kørsel i meget støvede områder, f.eks. i grusgrave og på byggepladser.

58 58 6 MOTORTEKNIK EDC Elektronisk Diesel Control Motorer har elektronisk dieselkontrol (EDC). EDC giver en mere nøjagtig regulering af, hvor meget brændstof der indsprøjtes i motoren. Der betyder, ar der bliver brugt mindre brændstof, og derved bliver udstødningsluften renere. Sådan virker EDC 1. Gaspedalen er ikke forbundet med brændstofpumpen med stangtræk eller kabeltræk. I stedet sker reguleringen elektronisk, når føreren træder på pedalen: Ønsker om en bestemt fart sendes videre til systemets mikroprocessor. 3. Ladeluftstemperaturen bliver målt. Den har stor betydning for, hvor meget brændstof der kan forbrændes. Der er mere ilt i kold luft end i varm luft. Derfor giver kold luft en bedre forbrænding end varm luft. Den kolde luft fylder mindre, så derved opnås en bedre fyldning af luft i cylinderen. 4. Kølevandets temperatur bliver også måle. Hvis motoren er kold, går koldstartfunktionen automatisk i gang de første 30 sekunder efter start, og motoren kan ikke presses til mere end o/min. 2. Ladelufttrykket bliver målt med en føler. Ud fra trykket tilpasses det, hvor meget brændstof der skal bruges. 5. Omdrejningstælleren giver hele tiden mikroprocessoren besked om motorens omdrejningstal #} "' / " Gaspedal 2 Ladelufttryk 3 Ladelufttemperatur 4 Kølevandstemperatur 5 Omdrejningstæller 6 Speedometer (fartskriver) 7 Tempostat 8 Mikroprocessor 9 Bremse- og koblingspedal 10 Indsprøjtningspumpe 11 Brændstoftank 10 Tegningen viser, hvordan EDC - den elektroniske diesel kontrol - fungerer.

59 6 MOTORTEKNIK Det elektroniske kontrolapparat giver hele tiden computeren besked om, hvor hurtigt lastbilen kører. 7. Det er ret enkelt at udbygge EDC systemet med tempostat. (kaldes også "fartpilot" eller "cruise control"). Tempostaten sørger for, at bilen hele tiden holder den samme fart. Føreren indkoder den ønskede fart. 8. Mikroprocessoren modtager hele tiden oplysninger. Den bruger oplysningerne til at bedømme, hvor meget brændstof der skal indsprøjtes. 9. Når man træder på koblingen eller bremsepedalen, eller bruger motorbremsen, slår tempostaten fra igen. 10. Hvis omdrejningstallet bare ligger en omdrejning pr. minut fra det, der var ønsket, så får indsprøjtningspumpen besked om at lave om på, hvor meget brændstof der indsprøjtes. 11. Brændstoftank Injektor. EDC med injektor og Common Rail For at gøre det muligt at overholde de stadig stigende krav fra EURO-normerne, har det været nødvendigt at udvikle nogle indsprøjtningssystemer, hvor det er muligt at styre indsprøjtningsprocessen og dermed forbrændingen. Der findes i dag to systemer, som anvendes på alle dieselmotorer (personbiler, lastbiler og busser). EDC med injektorer Ved nogle motorer, der har EDC, er man helt gået væk fra indsprøjtningspumper (rækkepumpe og rotorpumpe). I stedet er det en lavcrykspumpe, der giver dieselbrændstof til injektorerne. Injekcorerne er på en gang pumpeenheder og dyseenheder, og de sidder direkte i forbindelse med hver cylinder. Disse injektorer er altså indsprøjtningsdyser med hver deres eget lille pumpeelement. Pumpeelementet drives direkte af motoren, normalt i forbindelse med knastakslen, hvor pumpeelementet har sin egen vippearm og knast. Det vil sige, at der på en sådan motor ikke er nogen indsprøjtningspumpe og heller ingen lange dyserør. Dette gør, at indsprøjtningstrykket kan blive meget højere end normalt - helt op til bar, hvorved forbrændingen bliver mere effektiv. På denne måde bliver forbruget af brændstof mindre og udstødningsluften renere. Selve reguleringen af den brændstofmængde, der skal indsprøjtes, sker direkte med en elektromagnetventil. Ventilen står i forbindelse med motorens mikroprocessor, der har de nødvendige informationer. Ventilarrangement med injektor.

60 60 6 MOTORTEKNIK Brændstof ---- Signal Returbrændstof Trykdæmper Brændstof retur fra injektorerne /4,Sog6 / Brændstof til injektorerne 4, 5 og 6 Sensor for --- brændstoftryk og -temperatur._.,, Magnetventil for indsprøjtningstidspunkt Magnetventil for brændstofmængde Overstrøm ningsventil! Til Til tank tank ---- EDC motor kontrol t Fra tank EDC lavcrykssystem. '\

61 6 MOTORTEKNIK 61 Common Rail Common Rail systemet er et akkumulatorindsprøjtningssystem. Forskellen i forhold til andre indsprøjtningssystemer er, at trykproduktion og indsprøjtning er uafhængig af hinanden. Common Rail giver større frihed ved tilpasning af indsprøjtningen. Derved kan der udvikles meget dynamiske, økonomiske motorer med rolig gang. Den nye generation af Common Rail arbejder med indsprøjtningstryk på bar. Common Rail systemet består af: 1. Et lavtrykssystem med fødepumpe og filter (ikke vist) 2. Højtrykspumpe (1.800 bar) 3. Rail 4. Injektorer (elektroniskstyret) 5. Elektronisk styreenhed med sensorer og diagnoseinterface

62 62 NOTATER

63 7 TRANSMISS10N Transmission For at en lastvogn eller bus skal virke optimalt, kræves det, at specifikationerne er absolut i orden. Det er allerede ved indkøbet af køretøjet, at grunden til energirigtig kørsel skal lægges. Det er ikke kun motoreffekten, der skal vurderes, men også hvor godt kraftoverføringens komponenter er afpasset til f.eks. totalvægt og marchhastighed. Endvidere om køretøjet skal anvendes til distributionskørsel eller har andre specielle kørselsopgaver. De fleste bilfabrikker har udviklet et drivlineprogram med et udvalg af motorer og gearkasser, som sammen med et bagtøjsprogram dækker alt lige fra ekstrem stor trækkraft til høj hastighed. Bilsælgeren må nødvendi gv is virke som konsulent for vognmanden, hvorfor vognmanden skal specificere behovene så nøjagtigt som muligt. Sælgeren skal herefter ved hjælp af fabrikkens specifikationer vejlede vognmanden. Enkelte bilforhandlere foretager disse beregninger/vejledninger elektronisk. Chaufføren må til gengæld kende sit køretøjs tekniske indretning så godt, at han er i stand til at betjene dette på den rigtige og mest brændstoføkonomiske og miljørigtige måde. Det er afgørende vigtigt, at chaufføren ikke alene har kendskab til køretøjets konstruktion, men også forstår at anvende det korrekt og har kendskab til de faktorer, som påvirker brændstofforbruget. Eksempelvis har en tung entreprenørlastbil brug for stor trækkraft for at kunne komme op fra grusgraven. Den udstyres derfor med et bagtøj, der giver stor trækkraft, men giver lavere tophastighed. Eksempelvis kører den med 1700 omdr./ min., når den kører 70 km/ti højeste gear. Modsat skal en turistbus ikke bruge så stor trækkraft, hvorfor den udstyres

64 64 7 TRANSMISSION I med et andet bagtøj, som gør, at den eksempelvis kun kører 1000 omdr./min., når den kører 70 km/t i højeste gear. og mest brændstoføkonomisk. Dette område er på de fleste omdrejningstællere markeret med et grønt område. Forkert bagtøjsudveksling kan påvirke brændstofforbruget med op til 25 %. For scor udveksling i bagtøjet betyder, at chaufføren må køre med for høje motoromdrejninger, mens en for lille udveksling giver ham en for svag bil, hvor der ofte skal skiftes gear for at give tilstrækkelig trækkraft. Ved nogenlunde ensartet kørsel klarer en bil sig normalt med en gearkasse med 4 eller S gear. Til lastbiler og busser bruges ofte S eller 6 gear. Enhver dieselmotor har et begrænset omdrejningsområde, hvor den arbejder bedst Ved kørsel op ad stejle bakker samt ved igangsætning med et tungt lastet vogntog, er det ikke tilstrækkeligt med de 4-6 trin, der er i en grundgearkasse. For her at kunne udnytte motorens maksimale drejningsmoment, hvor motoren også arbejder mest energirigtige, har fabrikkerne udbygget grundgearkassen med en tilsatsgearkasse. Antallet af geartrin i hovedgearkassen fordobles ved at kombinere med en tilsatsgearkasse med to udvekslingsforhold. Ligesom på en racercykel hvor S gear nede ved baghjulet og 2 gear oppe ved pedalerne giver i alt 10 gear. Splitgearkasse En splitgearkasse består af hovedgearkasse og en tilsatsgearkasse med to udvekslingsforhold. For hvert gear i hovedgearkassen får man derfor to udvekslingsforhold: høje og lavt, alt efter hvilken af splitgearets udvekslingsforhold man bruger. Splitgearets udvekslingsforhold er valgt, så de to muligheder, man får for hvert gear i hovedgearkassen, ligger tæt sammen. Rækkefølgen af gearene er således i f eks. en 5-trins gearkasse med split: ll - lh - 2L - 2H - 3L - 3H - 4L osv. Valget mellem høj og lav udveksling i splitdelen sker som regel med en kontakt eller

65 7 TRANSMISSION 65 en omskifter på gearknoppen, og skiftet i splitdelen sker ved hjælp af trykluft. Man forvælger høj eller lav udveksling på om- skifteren, og selve skiftet sker først, når man træder koblingspedalen ned, uden at man i øvrigt bevæger gearstangen. Splitgearkasse Splicdel Hovedgearkasse Rangegearkasse Rangegearkassen består af en hovedgearkasse med et tilsatsgear, hvis to udvekslingsforhold er et direkte gear og en stor reduktion (nedgearing). Udvekslingen i reduktionsgearet er så stor, at alle gear her er lavere end det laveste direkte gear. Udvekslingsforholdene er således delt i to områder, som er helt adskilt, og opskiftene sker ved at skifte gennem hovedgearkassen to gange: en gang i "lav range" efterfulgt af en gang i "høj range". Valg af range foretages ofte med en omskifter på gearknoppen,

66 66 7 TRANSMISSION som skiftes lige før man flytter gearstangen fra topgear i "lav range" til laveste gear i "høj range". Selve gearskiftet mellem høj og lav range foregår automatisk ved hjælp af trykluft, når gearstangen føres gennem frigear. Rækkefølgen er således i feks. en 4-trins gearkasse med range: ll - 2L - 3L - 4L - IH - 2H - 3H - 4H. Rangegearkasse Hovedgearkasse Rangedel Princippet i rækkefølgen af udvekslingsforholdene i en rangegearkasse.

67 7 TRANSMISSION 67 l<ombinerede range- og split-gearkasser Mange tunge lastbiler har i dag gearkasser med både range og split. En 3-trins hovedgearkasse med begge dele får således i alt 12 udvekslingsforhold, og en 4-trins hovedgearkasse får 16. Fordelen ved et så stort antal gear er, at chaufføren har mulighed for altid at vælge et omdrejningstal på motoren, der ligger inden for det område, hvor motoren arbejder mest økonomisk. gearene i "lav range" i forvejen ligger så tæt, at det ikke har noget formål at bruge splitfunktionen her. Ved visse gearkasser skiftes gear efter det såkaldte "dobbelt H" skiftemønster, hvor skiftet mellem høj og lav range sker ved at give gearstangen et lille sideværts slag mod en fjederbelastning. Selve skiftet fra lav til Den afbildede gearkasse består af en hovedgearkasse med 4 gear og bakgear. En rangegruppe fordobler hovedgearkassens gear fra 4 til 8 gear. Splitgruppen gør det muligt at halvere hver af de 8 gear i et langsomt og et hurtigt trin. I alt 16 gear. Både range- og split-kontakten er anbragt ved gearstangen. Ved igangsætning bruges aldrig alle gearene. Man springer med fordel nogle gear over, og i reglen bruges splitfunktionen kun i forbindelse med "høj range", idet Splitdel Hovedgearkasse m. 4 gear og bakgear Rangedel Princippet i rækkefølgen af udvekslingsforholdene i en range- og split-gearkasse.

68 68 7 TRANSMISSION høj range og omvendt sker automatisk ved hjælp af trykluft, når gearstangen flyttes fra den ene områdegruppe til den anden. Betjeningen af den indbyggede splitgruppe sker ved hjælp af en omskifterkontakt, der er placeret på gearstangen. Igennem kontrollamper indikeres det, om man kører i højt eller lavt range. Navreduktion Køretøjer til hård anlægskørsel, blokvognskørsel og tunge skovtransporter samt bybusser kan yderligere være monteret med en fast navreduktion for herved at skåne gearkasse, kardanaksel og bagtøj. Gearkassens tandhjul, kardanaksel og bagtøj løber hurtigere end ellers, og der geares først ned til den store trækkraft ude i den fastmonterede navreduktion. Tandhjul, aksler og bagtøj skal derfor ikke overføre så stort et moment. Men generelt er det sådan, at des flere udvekslinger bilen udstyres med, des større bliver gnidningsmodstanden også kaldet friktion, hvorved der også fremkommer større brændstofforbrug. Konisk navreduktion. Elektronisk assisteret gearskift I dag fremstilles mange gearkasser med elektronisk eller computer-assisteret gearskift. Gearvalg eller forslag til gearvalg vises på et display. En computer registrerer, hvor hurtigt man kører, hvilket gear der er i indgreb, og hvor meget gas der gives. Ud fra disse oplysninger om nuværende belastning kan den computer-assisterende gearkasse, alt efter fabrikat, selv vælge det korrekte gear eller give forslag til gearskift. Chaufføren skal ved visse fabrikater kun betjene et lille "joy-stick", der udgør gearstangen eller udelukkende træde koblingen ned, så skifter bilen selv gearet. Eventuelt foregår koblingsbetjening og gearskift fuldstændig automatisk. Selve gearskiftet foregår ved hjælp af elektronisk styrede trykluftcylin-

69 7 TRANSMISSION 69 dre. Selve konstruktionen af kobling og gearkasse er den samme som i en traditionel lastbil. Det er kun gearskiftet, der styres elektronisk/pneumatisk. Betjeningen af cusse gearsystemer er forskellig fra fabrikat til fabrikat, alt efter om det er: - Mercedes med EPS-gear - Scania med Opticruise - Renault med TBV-gear - MAN med TipMatic gearskiftesystem - Volvo I-shift + Powertronic På nogle af systemerne kan der vælges mellem flere programmer, så skiftemønsteret ændres alt efter, om man ønsker at køre "Economy" eller "Power". - Kørecomputeren beregner på basis af gaspedalens stilling og den aktuelle kørselssituation et passende omdrejningstal for motoren. Dette omdrejningstal sammenholdes med hastigheden, hvorefter det korrekte gear kan beregnes. Lastvognsgearkasse. Automatikfunktion - Chaufførens ønske om hastighed, acceleration eller motorbremsning sendes som elektroniske signaler fra gaspedalen til bilens kørecomputer. - Det ønskede omdrejningstal meddeles til motorens EDC-styreenhed. EDCstyreenheden regulerer motoren til dette omdrejningstal ved at regulere indsprøjtningstidspunkt og brændstofmængde. A Gaspedal B Gearvælger under rattet C Omskifter D EDC-styreenhed E Kørecomputer F Skiftemodul G Koblingsenhed H Tip Matie-styreenhed J I< Lastbilens F Motor- og gearkassestyring ved TipMaticgearkasse.

70 70 7 TRANSMISSION - Gearskiftene i gearkassen varetages af Tip-Matie-styreenheden. Den sender også signal til den elektropneumaciske koblingsenhed, når forbindelsen mellem motor og gearkasse skal afbrydes. Derpå aktiverer den skiftemodulet, som foretager selve gearskiftet, også elektropneumatisk. - Under gearskiftet koordineres EDC og TipMatic af bilens kørecomputer. Derved sikrer den, at gassen tages fra, og at motorens omdrejningstal tilpasses korrekt ved tilkoblingen. - Informationerne om det øjeblikkelige omdrejningstal og gearvalg sendes fra bilens kørecomputer til centralcompuceren. Centralcomputeren bearbejder informationerne og sender dem videre til instrumentbrættet. Manuel funktion - I den manuelle funktion skal chaufføren ikke bloc træde på gaspedalen, han skal også selv bestemme valget af gear. Informationer om det ønskede gear og gearskift-kommandoer sendes fra gearomskifteren og gearvælgeren under rattet til bilens kørecomputer. - Bilens kørecomputer bearbejder chaufførens kommandoer, dvs. at den beregner det nødvendige omdrejningstal og sender besked om gearskift til TipMatic-enheden. Automatisk gearkasse med converter Til visse køreformer vil det være en belastning for chaufføren selv at skulle skifte gear. Det gælder f.eks. for bybusser, hvor der er tæt trafik og mange stop og starter. Her skal chaufføren både kontrollere billetter, holde øje med passagerer der stiger af og på, overholde køreplanen og føre bussen sikkert gennem trafikken. Det vil derfor være til stor gavn at udstyre bybusser med automatiske gearkasser, hvilket også praktiseres i vidt omfang. En automatisk gearkasse består faktisk både af en kobling og en gearkasse. Koblingen, der er hydraulisk, også kaldet en hydraulisk converter, består i princippet af to skovlhjul, der løber meget tæt sammen i et koblingshus,ldt med olie. Det ene skovlhjul, der drives af motoren (pumpehjulet), pumper olie rundt. Når der gasses op, og olien pumpes tilstrækkelig hurtigt rundt, vil olien begynde at trække det andet skovlhjul (turbinehjulet) med rundt, ligesom en "ventilator" kan få en anden "ventilator" til at løbe rundt.

71 7 TRANSMISSION 71 Motor Svinghjul med hydraulisk converter Automatgearkasse med 2 planetgear Snit i automatgearkasse. Turbinehjulet i converteren trækker gearkassen rundt. Gearkassen består af en række planetgear monteret i en række efter hinanden. De forskellige udvekslinger opnås ved at låse de forskellige planetgear fast ved hjælp af bremsebånd eller friktionskoblinger.

72 72 7 TRANSMISSION Helautomatisk gearkasse Med en helautomatisk gearkasse er føreren også fri for at skifte gear. Automatikken sørger for skiftene ved hjælp af information om øjeblikkelig hastighed, belastning, hvilket gear der køres i og trykket på speederen. På nogle fabrikater kan der være gearvælgere, der fastlåser visse af de lave gear og hindrer gearskift til højere gear.

73 7 TRANSMISSION 73 Gearvælgere til helautomatiske gearkasser Som hovedregel skal man altid sætte gearvælgeren i højeste gear "D", så man ikke hindrer den automatiske gearkasse i ae skifte op i gear til et lavere omdrejningstal, lavere brændstofforbrug og dermed mindre forurening og støj. Men også uden denne gearvælger er det i de fleste tilfælde chaufføren, der fortæller gearkassen, hvordan han vil have den til at skifte. Det gør man ved hjælp af trykket på speederen. Eksempelvis som vist nedenfor. Ubelastet Halv gas Fuld gas Kick down (Øget edermodstand) Ubelastet: Bussen kører i tomgang eller påløb ned ad bakke. Bussen skifter eksempelvis op til næste gear allerede ved 1400 omdr./min. Halv gas: Bussen er belastet. Nu køres der længere op i omdrejninger, inden der skiftes til næste gear. Fuld gas: Bussen kører eksempelvis fuldt læsset op ad bakke, eller der accelereres fra stoppested. Nu køres der endnu længere op i omdrejninger, inden der skiftes gear. Hvis det er op ad en lang og stejl bakke og bussen ikke har kræfter til ae øge hastigheden tilstrækkeligt, skiftes der måske slet ikke op til højeste gear. Eventuelt sker skiftet til højeste gear først, når speederen slippes lidt, og man går over og kører halv gas. Kickdown: Hvis man under kørsel op ad bakken eller under en overhaling træder speederen helt i bund (dette kræver i visse tilfælde overvindelse af en ekstra fjedermodstand), skiftes der først op til næste gear ved eksempelvis 2100 omdr./min. Måske skiftes der slet ikke op, måske geares der i seedet ned! Skifceaucomacikken har nemlig med speederen i denne stilling fået besked på, at bussen skal køres op til maksimal ydelse og omdrejningstal i alle gearene uanset brændstofforbrug!

74 74 Loclc up De fleste automatiske gearkasser er forsynet med en "lock up" funktion i forbindelse med det eller de højeste gear. Lock up funktionen låser de 2 skovlhjul i converceren sammen, så man undgår det effekttab, der ellers altid vil være i en converter, hvor et skovlhjul skal drive et andet skovlhjul rundt ved hjælp af olie. Fordelen ved Jock up er: - Intet "slip" i converteren (effekttab) - Ingen unødig varmeudvikling - Mindre brændstofforbrug - Mindre forurening Lock up funktionen låser selvfølgelig først skovlhjulene i converteren sammen, når disses hastighed næsten svarer til hinanden. Da de aldrig vil kunne komme til at løbe 100 % lige hurtigt på grund af "slip" i olien, vil det, når Jock up funktionen træder i funktion, ofte føles som endnu et gearskift. Lock up. Skifteprogrammer Ud over dette kan der fra fabrikkens side, alt efter busselskabets ønsker om motorstørrelse og ydelse, indbygges forskellige programmer, der er afgørende for, hvornår der skiftes gear. Eksempler på indbyggede programmer: - Power - Normal - Spare - Super spare Disse programmer kan også indbygges, så der uden chaufførens medvirken skiftes mellem dem. Eventuelt ved bestemte klokkeslæt. Man kunne for eksempel programmere bussen til at køre på spareprogrammet midt på dagen for derefter ved bestemte klokke-slæt at skifte til power program i myldretiden.

75 S ARBEJDSMILJØ OG STRESS Arbejdsmiljø og stress Mange chauffører føler sig stressede, og det kan umiddelbare virke svære ae gøre noget ved det. Men det er vigtigt at få handlet, for stress har en negativ indvirkning på din krop og din kørsel. En stresset chauffør kører ofte aggressivt og træffer de forkerte beslutninger i trafikken. Stress kan derfor være katastrofale både for dig selv og de andre trafikanter. - Irritation - Aggressivitet - Hovedpine - Åndedrætsbesvær - Følelse af mangel på rid (du skynder dig hele tiden) -Træthed - Rygsmerter - Du taler hurtige og afbryder andre - Forhøjet blodtryk. Når man er stresset, opfatter man også ofte de mennesker, man møder i løbet af en dag, som en forhindring eller et irritationsmoment, når arbejdsopgaven skal udføres. Når chaufføren opfattes som afvisende eller (for) travl, vil dette blive opfattet negativt af kunder, kolleger og arbejdsledere. Som regel vil dette igen føre til, at chaufføren føler sig endnu mere stresset, og man kommer ind i en ond cirkel. De mest almindelige symptomer på stress er: - Søvnløshed - Glemsomhed Hvad er stress? Definitionen kan være: "Måden din krop 1-eagem- på, over for de! rav den udsættes for. " Når er menneske udsættes for en påvirkning - STRESSOR - registreres dette i hjernen, som derefter giver signal til kroppen, der reagerer. Dette kaldes en stressreaktion, som kan være positiv eller negativ. Vi mennesker udsættes konstant for påvirkninger, hvilket betyder, ae vi

76 76 8 ARBEJDSMILJØ OG STRESS For at kunne leve med stress må man finde frem til, hvad det er, der stresser. Stressorer kan inddeles i 2 grupper: I 1. Fysiske stressorer som for eksempel: Støj Dårligt klima (varme eller kulde) Dårlig sidde- og arbejdsstilling 2. Sociale stressorer der igen kan deles op i: - Politiske og økonomiske stressorer som konstant reagerer hensigtsmæssigt eller uhensigtsmæssigt, positivt eller negativt. Stress er nyttig i mange situationer. Er påvirkningen af kortere varighed, fungerer vi i mange tilfælde bedre og hurtigere. for eksempel: Arbejdsløshed og teknologiske rationalisermger Løn og skatter - Familiære og kollegiale stressorer som for eksempel: Ægteskabelige problemer Børnepasning Arbejdsfordeling Rygere/ikke rygere Stress sætter os i alarmberedskab og forøger muligheden for at afværge farer. Synet forbedres, musklerne styrkes og reaktionsevnen forbedres. Dette sætter os i stand til at yde en stor sportspræstation eller klare en vanskelig arbejdssituation. Stress kan altså hjælpe os. Mange mennesker vil have det dårligt, hvis de ikke hver dag bliver udsat for en form for stress (udfordringer). Det kræver dog, at vi hver dag får stressen ud af kroppen (afreageret). Gør vi ikke det, kommer de negative sider af stressen frem. - Job stressorer så som: Dårlig kommunikation Tidsfrister og køreplaner der skal holdes m.m. Da det er nødvendigt at kende sine stressorer for at kunne gøre noget ved dem, er det også vigtigt at kende de signaler, der fortæller, at man er stresset. Signaler eller symptomer på stress kan være følgende: Er påvirkningen lang og kraftig, reagerer man for det meste forkert eller uhensigtsmæssigt alt afhængig af psykisk og fysisk tilstand. Det er derfor nødvendigt for alle mennesker at kunne håndtere, styre og leve med stress. Psykiske: Glernsornhed, dårligt overblik, ringere dømmekraft.

77 8 ARBEJDSMILJØ OG STRESS 77 Fysiske: Hovedpine/muskelspændinger, kolde hænder/fødder, sved, manglende appetit, mavebesvær/halsbrand. Adfærdsmæssige: Ændrede arbejdsvaner, arbejdsvægring, ændrede ryge/drikkevaner, evt. søvnløshed. Følelsesmæssige: Irritation, fjendtlighed, følelsesmæssige udbrud, gråd, depression. Disse symptomer fungerer som et signal om, at man bør gøre noget ved stressorerne. Det er dog ikke alle mennesker, der registrerer eller forbinder disse signaler med stress. Jo længere tid der går, uden at du reagerer på signalerne, jo større skade sker der på kroppen. Vedvarende stress kan ud over uhensigtsmæssig adfærd og mindre energi og lavere præstationsniveau så som konstant træthedsfølelse også være skyld i dårligere helbred som mavesår og hjerte-karsygdomme. Hvad kan man gøre for at mindske stress? Bevidst eller ubevidst har man allerede nogle forsvarsmekanismer. Nogle prøver at klare et hårdt arbejdspres ved at ryge eller drikke mere. Nogle dyrker sport eller slapper af efter en hård arbejdsdag. Nogle drikker meget kaffe for at holde sig vågen. Andre kommer med voldsomme følelsesmæssige udbrud for at få luft. Nogle af reaktionerne er gode, andre er kun lappeløsninger. Her er nogle råd, der kan hjælpe i hverdagen. Find ud af, hvad der stresser mest. Disse stressorer kan normalt opdeles i 3 grupper: 1. Stressorer man selv kan gøre noget ved - Eksempelvis indstille sæde, varmeapparat og ventilation, så det passer til en selv. - Sørge for at få tilstrækkelig søvn inden en hård arbejdsdag. - Smøre madpakken om aftenen, hvis 2. Stressorer andre kan hjælpe med at løse - Sørg for at fejlmelde køretøjet, ellers bliver det i hvert fald ikke repareret. - Spørg kollegaerne, om de ikke kan vente med at ryge, indtil du er færdig med at spise. - Gør opmærksom på, hvis du har et sygt barn og derfor gerne vil undgå overarbejde. man aldrig når det om morgenen.

78 78 8 ARBEJDSMILJØ OG STRESS 3. Stressorer man er nødt til at leve med Det kan eksempelvis gøres ved ar tænke eller gøre følgende: - Hvad vedkommer det problem egentlig mig? - Lad være med at tage problemer og sorger på forskud. - Sørg for at holde hvilepauser i løber af dagen. Eksempel fra en bybus: Køreplanen skal overholdes, derfor starter chaufføren hårdt fra hvert stoppested. Passagererne, deres børn og bagage slynges bagud i bussen. Selvfølgelig brokker de sig! Et nyt stoppested nærmer sig. For at holde køreplanen holder chaufføren hastigheden for til sidst at bremse hårdt op. Alt og alle kastes nu fremad i bussen. Nu bliver passagererne selvfølgelig endnu mere irriterede, og på samme tid er de meget lang tid om at samle deres ting sammen og komme af bussen. Selv om køreplanen skal overholdes, starter chaufføren blødt. Det sparer brændstof og skåner både bussen, miljøet og passagererne. Et nyt stoppested nærmer sig, chaufføren slipper speederen i god tid og bremser blødt op ved stoppestedet. Passagererne er hurtige til at forlade bussen, idet de alle stod ved døren og var klar til at stige ud. Ved næste stoppested gentager det hele sig. Fordi passagererne hele tiden trygt kan bevæg_e sig rundt i bussen uden at vælte, har de alle i god tid gjort sig klar og er dermed hurtige til at komme ud. Det viser sig faktisk efter flere stoppesteder, at man nu haler ind på køreplanen. Selv om det hele virker meget mere afslappet! Hvilken af de 2 chauffører vil du helst være? Du skal ikke bare tænke på passagererne og deres bemærkninger, men også på dit eget helbred på lang sigt! Når passagererne endelig er færdige med at stige ud og ind, er chaufføren endnu mere bagefter sin køreplan! Derfor startes der om muligt endnu hårdere, og ved næste stoppested gentager hele historien sig. Nu tager udstigningen dog endnu længere tid, fordi de passagerer, der har været med et par stoppesteder, nu bliver siddende på deres pladser, indtil bussen holder helt stille! Hvad kunne der have været gjort for at mindske stressen? Eiler sagt på en anden måde: Hvordan kunne det have været gjort bedre? Et andet eksempel: En kølevogn læsset med kød er på vej fra Danmark til Italien. Chaufføren føler sig lidt presset, fordi kødet først var klar til læsning på slagteriet 6 timer senere end oprindelig aftalt med speditøren. Leveringstidspunktet hos modtager blev dog ikke ændret af den grund! Da køre-/hviletider, på baggrund af forsinkelsen, kun lige netop var tilstrækkelig for at kunne køre strækningen, havde chaufføren lidt travlt "med at komme ud af døren".

79 8 ARBEJDSMILJØ OG STRESS 79 Han nåede aldrig at spørge, hvordan man lettest fandt modtagers adresse! To aftener senere efter mørkets frembrud er vores chauffør meget tæt på det sted, hvor der skal læsses af dagen efter kl Det kniber dog meget med at orientere sig i mørket og læse skiltene med by- og gadenavne. Han stopper flere gange og spørger om vej men forgæves. Til sidst er klokken så mange, at der ikke længere er nogen folk på gaden at spørge om vej. Hans kørsel bliver mere og mere hidsig: fuld fart frem - hov der var et gadeskilt - bremsen hugges i - fuld fart baglæns for at læse skiltet - fuld fart frem igen. Klokken 2.00 om natten finder chaufføren endelig modtager og erfarer, at han ikke kan komme ind og holde ved modtagers rampe, før portene åbnes. Han kører igen for at finde et sted at holde og sove de få timer, det kan blive til. (Den lovlige køretid er for længst opbrugt for den dag). Et par timer senere er det lyst, men chaufføren, der er meget træt, sover over sig. Klokken 9.00 vågner han med et sæt.