Glødehovudmotor

Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Gå til: navigering, søk
Fig. 1: Snitt gjennom ein totakts glødehovudmotor
1. Glødehovud
2. Sylinder
3. Stempel
4. Veivhus.

Glødehovudmotor eller oppfyringsmotor er ein stempelmotorar med innvendig forbrenning, med direkteinnsprøying av drivstoffet og overflatetenning. Denne motortypen er ikkje lenger i bruk, men var tidlegare i bruk som båtmotor og stasjonærmotor, men òg i traktorar. Føremonen med glødehovudmotorar er at han kan nytta billig råolje som drivstoff. Det er difor ein råoljemotor.

Arbeidsprinsipp[endre | endre wikiteksten]

Sylindertoppen på ein Atlas glødehovudmotor.

Sylindertoppen på ein glødehovudmotorar har eit kammer med ein trong passasje mot sylinderen, som vist i figur 1. Sylindertoppen er ikkje avkjølt, så han vert raudglødande under drift. Det er dette som er opphavet til namnet glødehovudmotor.

Når innsugingskanalen til sylinderen i totakts glødehovudmotorar vert avdekt av stemplet strøymer det komprimert luft frå veivhuset inn i sylinderen og spylar ut eksosen. Når stemplet bevegar seg oppover og sylindervolumet minkar vert lufta komprimert. Medan stemplet er på tur oppover, men ei god stund før det når øvre daudpunkt, vert drivstoffet sprøyta inn i kammeret i glødehovudet der det fordampar og blandar seg med lufta. Men blandinga er i starten for rik (for mykje oljedamp i høve til oksygen) til at ho tenner[1]. Men etter som stemplet nærmar seg øvre daudpunkt vert det pressa meir oksygenrik luft inn i kammeret og den varme overflata i veggene til glødehovudet set fyr på den oksygenrike luft/gass-blandinga. Dette vert kalla overflatetenning.

Tenningstidspunktet avheng av temperaturen på glødehovudet, kva drivstoff som vert nytta og turtalet på motoren. Glødehovudmotorar fungerte best ved eit bestemt turtal, så turtalet vart ofte halde meir eller mindre konstant av ein sentrifugalregulator. Men tenningstidspunktet kunne likevel variera når belastninga og dermed temperaturen på glødehovudet varierte. Om belastninga var for stor kunne motorane stogga og starta i feil rotasjonsretning. Dette hendte av og til om ein kvelte motoren i ein oppoverbakke. Om ein hadde tilhengar på slep kunne dette føra til problem om føraren ikkje reagerte snøgt nok, eller om bremsene var slitne.

Glødehovudmotorar arbeider etter Seiliger-Sabathé-syklusen og har etter måten lågt kompresjonsforhold (frå 3:1 til 7:1 var vanleg), så den termodynamisk verknadsgraden var ikkje betre enn ein forgassarmotor. Høgare kompresjon kunne ikkje nyttast, etter som dette førte til motorbank. Ufullstendig forbrenning førte ofte til låg verknadsgrad.

Dei aller fyrste glødehovudmotorane var firetaktsmotorar, men seinare var dei fleste totaktsmotorar.

Glødehovudmotorar kunne rotera i begge retningar og denne eigenskapen vart av og til nytta for å spara reversgir. Lanz sine traktorar, til dømes, hadde ikkje reversgir, så for å reversera laut ein stogga motoren og starta han i motsett rotasjonsretning. Dette var òg vanleg på båtmotorar. Det var òg tilfellet for mange Lanz-etterlikningar.

Drivstoff[endre | endre wikiteksten]

Glødehovudmotorane kunne nytta mange ulike typar drivstoff og vart ofte køyrde på billig råolje. Men dei gjekk òg på drivstoff som parafin, lampeolje, tran og ulike typar planteolje. Til og med smøreolje og tjøre (om ho vart varma opp til ho vart flytande) kunne nyttast. Bolinder-Munktell, som produserte traktorar med glødehovudmotorar til tidleg på 1950-talet leverte under 2. verdskrigen vedgassaggregat til traktorane sine[2]. Etter som motorane deira var totaktsmotorar var dette meir komplisert enn for firetaktsmotorar.

Startprosedyre[endre | endre wikiteksten]

Glødelampe av typen som vart nytta for å «fyra» glødehovudet.
Oppfyring av ein Lanz Bullog. Glødehovudet ligg rett over flammen, som på dette biletet ikkje brenn som han skal (flammen skal vera blåglødande).

For å starta motoren er det naudsynt å varma opp glødehovudet med ei blåselampe. Det kunne ta ein 10 til 15 min før toppen var varm nok til at motoren starta, noko avhengig av kor kraftig blåselamge ein nytta[3]. Det er denne operasjonen som ligg til grunn for namnet oppfyringsmotor. Nokre produsentar, som til dømes Bolinder-Munktell utstyrte motorane sine med snøgglamper som nytta trykkluft[2].

Det var ikkje uvanleg at glødehovudmotorar starta i feil rotasjonsretning. Dette kunne skje på grunn av at kammret var fyllt med oksygenrik friskluft, slik at luft-olje-blandinga vart tend for tidleg. Då laut ein stogga motoren og starta han på nytt.

På grunn av den omstendelege startprosedyra vart det ofte til at ein let motoren gå når ein tok ein pause. Motorbåtar med glødehovudmotor låg ofte ved kai med motoren i gang og traktor- og stasjonærmotorar vart ikkje stogga når ein tok matpause. Men når motorane gjekk lenge på tomgang vart sylindertoppen avkjølt slik at motoren stogga.

Soge[endre | endre wikiteksten]

Glødehovudmotoren vart oppfunnen av Herbert Akroyd Stuart. Han fekk det fyrste hugskotet i 1885 då han søla parafin i eit beger med smelta tinn og parafinet tok fyr. Han byrja då å tenkje på at det kanskje kunne lata seg gjera å nytta ei varm overflate til å tenna tungolje i ein forbrenningsmotor. I 1890 tok han, saman med Charles Richard Binney (som finansierte eksperimenta), ut eit patent som skildra ein glødehovudmotor der oljen vert spruta inn i eit glødande kammer med ein trong passasje til hovuddelen av forbrenningskammret. [4] [5][6]. Fleire prototypar vart laga i Bletchley, men kvaliteten synte seg å ikkje halda mål, så fire nye prototypar vart laga av George Wailes & Co. i London[6]. Dette var firetaktsmotorar.

Akroyd Stuart hadde ikkje midlar til å produsera motorane sjølv og i 1891 inngjekk han ein avtale med Richard Hornsby & Son i Grantham, som starta produksjon av motorane. I 1896 installerte Hornsby ein av desse råoljemotorane i eit lokomotiv[6]. Det vart i alt produsert 32417 Hornsby-Akroyd-motorar.

Overgangen til totaktsprinsippet[endre | endre wikiteksten]

I 1898 konstruerte den tyske USA-emigranten Carl W. Weiss den fyrste totakts glødehovudmotoren, som han sette i produksjon saman med ein annan tysk-amerikanar, August Mietz, som hadde ein høveleg fabrikk[5]. Den fyrste versjonen hadde ein effekt på 0,74 kW (1 hk) ved eit turtal på 500 o/min, men etter kvart vart det utvikla større motorar og i 1915 produserte dei ein firesylindra rekkemotor på 147 kW (200 hk).[5]. Totakts glødehovudmotorar trong ikkje ventilar og var difor enklare enn dei firetakts Hornsby-Akroyd-motorane og dei fleste glødehovudmotorane som vart konstruerte etter dette var totakstsmotorar.

Fleire produsentar[endre | endre wikiteksten]

I 1900 tok Svensons Motorfabrik i Augustendal i Solna i Stockholms län til å produsera ein totakts glødehovudmotor som var svært lik motoren til Weiss og Mietz [2]. Den fyrste Svenson-motoren hadde ein effekt på 4,4 kW (6 hk) og ein masse på 1.350 kg. I 1902 konstruerte svensken Erik Rundlöf ein totakts glødehovudmotor og selde rettigheitene til Bolinders Mekaniska VerkstadsKungsholmen i Stockholm. Det russiske føretaket Mamin tok til å produsera glødehovudmotorar i 1903.

Glødehovudmotorar som båtmotorar[endre | endre wikiteksten]

Glødehovudmotorar vart tidleg tekne i bruk som båtmotorar. Bolinders Mekaniska Verkstads tok tidleg leiinga og på 1920-talet hadde dei rundt 80% av verdsmarknaden. På 1930-talet tok norske firskebåtreiarar til å bytta ut dampmaskinane i båtane sine med forbrenninsmotorar[7] og mange av desse var glødehovudmotorar. Kjende norske produsentar av glødehovudbåtmotorar var Sabb, Wichmann og Finnøy.

Glødehovudmotorar som stasjonærmotorar[endre | endre wikiteksten]

På grunn av at dei nytta billig råolje var glødehovudmotorar populære som stasjonærmotorar, både innan landbruk og industri. At motorane hadde stor masse spela ikkje så stor rolle når dei stod på ein fast plass. Mange mindre stasjonærmotorar var utstyrte med hjul eller meiar, slik at dei kunne flyttast med hest. Same motoren kunna då nyttast for å driva treskjeverk, sag og så bortetter.

Grødehovudmotorar i traktorar[endre | endre wikiteksten]

Hornsby Acroyd beltetraktor frå 1905.
Ein Lanz Bulldog med sjølvbinnar.
Ein Bolinder-Munktell BM10 (i produksjon frå 1947 tik 1953) under noregsmeisterskapet i veteranpløying i Sigdal den 26. september 2009.

På grunn av dei gjekk på ulike typar billig drivstoff, som råolje, vart glødehovudmotorane i Europa populære traktormotorar.

Den fyrste traktoren med glødehovudmotor vart produsert av Hornsby i 1896[6], som med dette vart den fyrste traktoren med glødehovudmotorar. I 1905 produserte Hornsby ein beltetraktor med råoljemotor på 15 kW (20 hk)[6].

I 1912 starta Svensons Motorfabrik produksjon av ein motorplog med ein einsylindra glødehovudmotor på 14 kW (19 hk) [2]. Dette var den fyrste svenskproduserte traktoren. Det russiske føretaket Mamin tok óg til å produsera traktorar med glødehovudmotorar 1912.

I 1913 tok Munktells Mekaniska Verkstads AB i Eskilstuna til å produsera traktorar med tosylindra glødehovudmotorar med ein effekt på 22 kW (30 hk)[2]. Bolinders Mekaniska VerkstadsKungsholmen i Stockholm utvikla ein traktor med glødehovudmotor mot slutten av 1920-talet, med ein effekt på 29 kW (40 hk). Det er ikkje kjent at det vart produsert meir enn ein prototype av denne traktoren. I 1932 gjekk Bolinders Mekaniska Verkstads og Munktells Mekaniska Verkstads saman til Bolinder-Munktell og det nye føretaket heldt fram med å produsera traktorar med glødehovudmotorar heilt til 1953.

I 1922 starta Heinrch Lanz Manheim AG produksjon av ein traktor med ein einsylindra glødehovudmotor på 9 kW (12 hk), konstruert av Fritz Huber. I 1926 kom ein større modell, «Großbulldog», med ein effekt på 16 kW (22,0 hk). På grunn av at dei gjekk på billig råolje vart desse traktorane svært populære og Lanz held fram med å produsera stasjonærmotorar og traktorar med glødehovudmotorarar heilt til 1950-talet.

Mange europeiske fabrikkar tok til å laga traktorar med einsylindra glødehovudmotorarar som var tydeleg inspirerte av Lanz Bulldog. Mellom desse var Ursus i Polen, HSCS i Ungarn, Société français de matérial agricole et Industriel Vierzon (SVF) i Frankrike[8], Breda, Bubba, Deganello, Gambino, Landini, Officine Meccaniche (OM), Oreglia og Orsi i Italia[9]. Mange av desse produserte både hjul- og beltetraktorar[9].

Den danske båtmotorfabrikken Aabenraa Motorfabrik, i Åbenrå i Danmark, produserte rundt 1920 ein traktor med ein glødehovudmotor på 18 kW (24 hk). Sovjetunionen produserte òg på 1920-talet ein traktor kalla Krasnay Progress Zaporozhec som hadde ein einsylindra glødehovudmotor på 9 kW (12 hk).

Kjelder[endre | endre wikiteksten]

  1. Goldingham , A.H., The design and construction of oil engines: With full directions for erecting, testing, installing, running and repairing, Spon and Chamberlain, 1900.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Hedell, O., Från Munktells till Valtra - en 75-årig traktorepok, LRF Media, 2000.
  3. Tändkulans vänner
  4. Akroyd-Stuart, H. og Binney, R., British patent No 15994, okt. 1990.
  5. 5,0 5,1 5,2 , Cummins, C.L., Internal fire, 3. utg., Carnot Press, 2000.
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 Hooley, R., Ruston-Hornsby - Engine Pages. (2/10-2009)
  7. Ottesen, J., Frå damp til motor, Fotoarkivet, 2005.
  8. Cherouvrier, J. og Noulin, J., Société français de matérial agricole et Industriel Vierzon, ETAI, 2006.
  9. 9,0 9,1 Dozza, W., Trattori testacalda italiani, Giorgio Nada Editiore, 2000.

Bakgrunnsstoff[endre | endre wikiteksten]

Sjå òg[endre | endre wikiteksten]