Van indirect naar direct ingespoten dieselmotoren bij Ford

Van indirect naar direct ingespoten dieselmotoren bij Ford
In 1983 kwam Ford met een nieuwe 1,6 liter dieselmotor in de Fiesta, Escort, Orion en Sierra. Een jaar later volgde de voor de Transit een 2,5 liter grote zelfontbrander met directe inspuiting. Een grotere stap was het voor Ford om de direct ingespoten diesel ook in zijn personenauto’s te monteren. Jan Modaal met een Escort stelt tenslotte andere eisen aan prestaties, comfort en duurzaamheid dan de bouwvakker met zijn Transit.

Ford gaf hoog op over de efficiëntie van zijn nieuwe machine, maar de ingenieurs liepen echter wel tegen een nadeel van directe inspuiting aan. Als de brandstof tegen het einde van de compressieslag in de hete lucht werd gespoten, moest het proces van menging van lucht en brandstof nog beginnen. Pas als dat is gebeurd begint de verbranding. Het ging hierbij slechts om fracties van een seconde, maar wel cruciale fracties.

Dieselklop
Gedurende deze ontstekingsvertraging ging de inspuiting gewoon verder. Als dan de verbranding startte, werd er een grote hoeveelheid lucht en brandstof ineens verbrand. Dit bracht een sterke drukstijging teweeg die duidelijk hoorbaar was, de beruchte dieselklop. Bovendien was de direct ingespoten dieselmotor bepaald niet trillingvrij. Bij bestelwagens als de Transit geen probleem, voor berijders van een personenauto ongewild. Vandaar dat er nog lang vastgehouden is aan indirecte inspuiting.

Bij een personenautodiesel, die in vergelijking met een bestelwagen vaak een kleinere cilinderinhoud had, was een schappelijk vermogen wenselijk. Destijds werkte men daarvoor het liefst met hoge toerentallen. Echter betekende dat ook dat er nog minder tijd voor het mengen van lucht en brandstof beschikbaar was. Daarom werd bij personenauto’s de diesel niet rechtstreeks in de verbrandingskamer gespoten, maar in een afzonderlijke kamer die met de hoofdverbrandingskamer in verbinding stond, de wervelkamer. Daardoor ontstond er geen opeenhoping van brandstof en vond de verbranding geleidelijker, stiller en met minder trillingen plaats. Nadelen had de indirect ingespoten diesel ook: wrijvings- en warmteverliezen.

Brandstofbesparing
Na jaren van ontwikkeling is Ford gelukt om voor de Transit een direct ingespoten dieselmotor in de markt te zetten. Uit diverse experimenten met vormen en afmetingen van van het luchtinlaatkanaal naar de cilinders, is een type ontstaan waarbij een grote werveling optreedt van de lucht die in de cilinders stroomt. Die werveling bleef behouden als de lucht in de verbrandingskamer belandde en gemengd werd met de dieselolie. Ford gaf hoog op over een brandstofbesparing van 15 tot 20 procent ten opzichte van een indirect ingespoten dieselmotor.

Voordat de personenauto’s van de Duitse autofabrikant aan de beurt waren moesten er eerst nog wat hordes genomen worden. Bijvoorbeeld die van uitlaatgas-emissies. Ondanks het sjoemelschandaal van Volkswagen zijn er wat dat betreft in ruim dertig jaar tijd flinke stappen voorwaarts gezet. Tegenwoordig kennen we enkel nog direct ingespoten diesels.

Tekst: Ford
Bewerking: Arno Lommers
Dit artikel is gepubliceerd op 27 februari 2016

Deel dit artikel op social media

Dit bericht delen op LinkedIn