Praktisk: Kjenn din motor Del 4 - Common rail – ikke mystisk

TEKST: ATLE KNUTSEN

Det er først og fremst elektronisk motorstyring som skiller en common rail fra den mekaniske, konvensjonelle dieselmotoren. Årsaken til at motorprodusentene begynte å utvikle common rail-teknologien var strengere støy- og utslippskrav. Common rail-motorene bruker ikke nødvendigvis mindre diesel, men forbrenningen er renere enn i en konvensjonell diesel. For å optimalisere forbrenningen og oppnå lavere utslipp, fikk den nye generasjonen motorteknologi elektroniske systemer som gjør det mulig å styre innsprøyting av diesel og luft i forbrenningskamrene på en langt mer nøyaktig måte enn i en konvensjonell dieselmotor.

Forskjellen

Mens en konvensjonell dieselmotor har en mekanisk dieselpumpe som forsyner dysene på hver sylinder med drivstoff, og hvor blandingen av diesel og luft slippes inn i sylinderne via en mekanisk dyse, har common rail-motoren en elektrisk styrt injektor på hver sylinder. Injektoren kan i prinsippet sammenlignes med små dieselpumper. Motorstyringen, samt injektorene, sørger for høyere nøyaktighet av tidspunktet for innsprøyting av drivstoff, en bedre forstøving av drivstoffet og dermed finere forbrenning i forbrenningskammeret.

Dieselpumpen på den mekaniske motoren henter diesel direkte fra dieseltanken utenfor motoren. Injektorene på common rail-motoren henter diesel fra et høyttrykkskammer i motoren. Derfor har common rail-motoren en høyttrykkspumpe som har et vesentlig høyere arbeidstrykk enn matepumpen på en mekanisk motor. Pumpen på den mekaniske motoren bygger opp et dieseltrykk på ca 300 bar, mens på en common rail bygger pumpen opp et trykk på opp til 1.850 bar. Dette trykket medfører at det er forbundet med svært høy risiko for personskade å løsne injektorene på en common rail-motor. I motsetning til en konvensjonell diesel, er common rail-motorene selvluftende og skal derfor heller ikke luftes.

Mye er likt

Prinsipielt bygger den gamle og den nye motorteknologien på samme forbrenningsteknikk, og driftsproblemer som oppstår med en common rail-motor har som regel samme årsak som eventuelle problemer med en mekanisk motor, og utbedres på samme måte.

Dette gjelder i første rekke feilsøk og problemløsning i forhold til:

► Kjølesystemet

► Smøresystemet

► Lufttilførsel

Fremgangsmåten for feilsøk og –retting av feil knyttet til disse delene av motoren er beskrevet i de foregående artiklene om mekaniske motorer. Tabellen nedenfor gir en oversikt over symptomene på de vanligste årsakene til driftsproblemer både på mekaniske motorer og common rail-motorer.

¹) På en common rail-motor vil problemer med lufttilførselen i mange tilfeller medføre lavt ladelufttrykk og gi alarm fra motorstyringen.

Følsomme sensorer

Siden forbrenningssystemet i en common rail-motor er elektronisk styrt, og luft- og drivstofftilførsel er overvåket via sensorer, kan det også oppstå driftsproblemer som krever at man må bruke egne diagnostiseringsverktøy for å finne feilen og nullstille alarmer.

På samme måte som en vanlig PC, kan elektronikken i motoren også få ”hikke” og gi falske alarmer. Det første man bør gjøre når man får en feilmelding på en common rail-motor er derfor å stoppe motoren, skru av og på hovedstrømmen, og så starte motoren på nytt – på samme måte som man skrur av og på en PC når den låser seg.

Common rail motoren er kresen på to områder:

► Drivstoffkvalitet

► Strømtilførsel

Dette er de vanligste årsakene til feilmeldinger eller driftsproblemer med en common rail-motor, og leder gjerne til såkalt nøddrift.

Hva er nøddrift?

Nøddrift er kort og godt en effektreduksjon som blir styrt av motorens styreenhet for å hindre følgeskade på motoren ved sensorfeil. Når motoren går i nødmodus vil du kun klare å få et lavt, forhåndsdefinert turtall på motoren. Nøddriften sikrer likevel at du kan komme deg til land.

For å unngå at motoren går i nødmodus, er det fornuftig å være påpasselig med dieselkvaliteten og sørge for en stabil spenning på strømtilførselen.

Kresen på dieselkvaliteten

Riktig drivstoffkvalitet er nødvendig for å ivareta et driftsikkert og velfungerende common rail-system. Bruker man feil drivstoffkvalitet vil høyttrykkspumpen og dyser ta skade. I en common rail-motor blir høyttrykkspumpen og injektorene kun smurt av drivstoffet. Det betyr i praksis at mangelfullt smørende drivstoff fører til skjæring i drivstoffpumpe, og metallpartikler vil medføre følgeskader på injektorer. Det er derfor essensielt å unngå:

► Vann i dieselen.

► For høyt parafininnhold i dieselen.

► Feilfylling (for eksempel bensin).

Kravet til dieselkvalitet kan variere fra motormerke til motormerke og er beskrevet i motorens instruksjonsbok. Vær også oppmerksom på at de fleste motorfabrikanter IKKE godkjenner bruk av additiver(tilsetninger) i dieselen. Dette skyldes spesielt to saker, smøreegenskaper og antenningstidspunkt.(Railtrykket på 1.850 bar kan med visse typer tilsetninger medføre selvantenning).

Må ha stabil spenning

Common rail-motoren er avhengig av stabil spenning for at motorstyreenheten kan arbeide korrekt, samt at alle aktuatorer og sensorer som får spenning fra motorstyreenheten kan fungere tilfredsstillende. Kravet til spenningen er definert av motorprodusenten, og ligger normalt innenfor 10-15 volt. Noen motorfabrikanter beskriver at elektronikken arbeider ned mot 8,5 volt under drift. Ved for lav spenning vil motoren i mange tilfeller varsle med feilkode. Vær også klar over at for høy spenning heller ikke bra for elektronikken. Derfor skal man i elektroniske motorsystemer fremfor alt unngå plutselige spennings-peaker, noe som i verste fall vil kunne ødelegge motorens styreenhet.

Helst bør elektronikken ha et eget batterisystem adskilt fra baugpropeller og vinsjer og servicebatterier. Spesielt uheldig er det om man har koblet hekk- og baugpropell til samme batteri som elektronikken. Dette vil i mange tilfeller gi driftsforstyrrelser på motoren.

Teknisk konsulent: Ole Løken/Yanmar Norge AS