Muistatko dieseleiden esilämmityksen, joka tunnetaan myös nimellä ”Rudolf Dieselin muistominuutti”? Nykyiset dieselmoottorit tarvitsevat myös lämpenemisvaiheen, mutta ne piilottavat sen taitavasti, jotta kuljettaja ei huomaa sitä. Hyppää autoon, käännä avainta ja lähde heti liikkeelle – tämä oli ennen ajateltavissa dieselillä. Koska jäisissä ulkolämpötiloissa dieselmoottorin oli ensin esilämmitettävä. Ja niin sen oli tehtävä, kunnes lämmityslangan merkkivalo sammui. Vapisevien matkustajien harmiksi tämä saattoi kestää helposti minuutin – kuuluisan ”Rudolf Dieselin muistominuutin”. Dieselmoottoreiden esilämmitys on nykyään menneisyyttä. Ainakin ensi silmäyksellä. Konepellin alla dieselmoottori esilämpiää edelleen, joskin lyhyemmän aikaa ja kuljettajan huomaamatta.
Miksi dieselmoottorin on esihehkutettava?
Syynä tähän on bensiini- ja dieselmoottoreiden erilainen käynnistysprosessi. Bensiinimoottoreissa on sytytystulpat, jotka synnyttävät kipinän, kun sytytysvirta aktivoidaan. Tämä sytyttää helposti palavan bensiinin ja ilman seoksen polttokammioissa, jolloin moottori käynnistyy. Sen sijaan puristussytytysmoottorit – kuten nimikin kertoo – eivät tarvitse sytytyskipinää. Sen sijaan diesel puristaa polttoaine-ilmaseoksen niin suureksi, että se kuumenee niin sanotun puristuslämmön vaikutuksesta. Noin 900 °C lämpötilassa tapahtuu lopulta syttyminen ja diesel käynnistyy.
Alhaisissa ulkolämpötiloissa seoksen lämpeneminen ja syttyminen kestää kauemmin. Prosessin nopeuttamiseksi dieselmoottoreissa on sähköllä toimivat hehkutulpat. Ne työntyvät sylinteriin ja kuumenevat alhaisen virran vuoksi. Näin varmistetaan, että itsesyttymispiste saavutetaan nopeammin. Aiemmin kuljettajien oli vielä itse käynnistettävä lämmitysprosessi – esilämmitys – kääntämällä virta-avain tiettyyn pisteeseen ja odottamalla, että esihehkutusjärjestelmä oli tehnyt tehtävänsä. Nykyään lämmittely on harvemmin tarpeen, eikä se vaadi kuljettajalta mitään toimenpiteitä.
Mitä tapahtuu esilämmityksen aikana?
Bensiinimoottorissa käynnistysprosessi alkaa elektronisesti laukaistujen sytytyskipinöiden avulla. Näin ei ole dieselmoottorissa, jossa itsesyttyminen käynnistyy hehkutulppien avulla. Tämä itsesyttymisprosessi näyttää seuraavalta: ilma imetään sisään ja puristetaan voimakkaasti. Imu- ja puristusprosessi lämmittää ilman 900 asteeseen. Kuuma ilma yhdistyy sitten dieselpolttoaineen kanssa polttokammioissa, ja seos syttyy. Kylmänä vuodenaikana sähköllä toimivat hehkutulpat auttavat käynnistämään tämän prosessin. Tätä tarkoitetaan, kun puhumme esilämmityksestä.
Tarvitaanko dieseleissä nykyään vielä esilämmitystä?
Kun 1990-luvulla keksittiin korkeapainepumpulla varustettu common-rail -ruiskutusjärjestelmä, tämä esilämmitys oli lähes tarpeeton. Prosessi on nyt tarpeen vain pakkasolosuhteissa. Muutama sekunti tyhjäkäynnillä riittää, ja sitten matka voi alkaa normaalisti. Öljyn lämpötila nousee kuitenkin paljon kauemmin kuin jäähdytysveden, joten öljyn käyttölämpötilan saavuttaminen kestää jopa 20 kilometriä.
Dieselteknologian kehittymisestä huolimatta puristussytytysmoottoreita on edelleen esilämmitettävä. Nykyaikaisissa moottoreissa, joissa on suoraruiskutus, se on kuitenkin suhteellisen harvoin tarpeen. Esimerkiksi kun lämpömittari laskee huomattavasti alle jäätymispisteen, diesel tarvitsee vielä lyhyen lämmitysvaiheen. Toisin kuin aiemmin, tähän prosessiin ei kuitenkaan enää liity pakollista odotteluaikaa, ja se on kuljettajille vastaavasti mukava. Aikavertailussa nykyaikaiset diesel- ja bensiinimoottorit ovat sytytysprosessin osalta jopa tasavertaisia.
Tämä on mahdollista kehittyneen tekniikan ansiosta. Monissa dieselajoneuvoissa valmistajat ovat sijoittaneet esivalon kohtaan, jossa kukaan ei istu autossa – kun ovet avataan. Kun kuljettaja painaa ovenkahvaa, diesel jo esilämpiää kuljettajan huomaamatta. Tämä tarkoittaa, että kun kuljettaja nousee autoon ja kääntää sytytysavainta, moottorin käynnistyminen ei käytännössä viivästy. Nykyaikaiset dieselit jatkavat usein hehkumista myös ajon aikana. Käynnistysvaiheessa tämä parantaa pakokaasuarvoja ja vähentää kylmäkäynnistyksen naulaantumista.
Tuleeko tulevaisuudessa olemaan dieselmoottoreita, joita ei tarvitse esilämmittää?
Lähitulevaisuudessa dieselmoottoreiden esilämmityksessä ei todennäköisesti tapahdu muutoksia. Jopa todistetut dieselasiantuntijat ovat vakuuttuneita tästä. ”Tekniikka ei periaatteessa muutu. Esihehkutuksen loppuminen ei ole näköpiirissä”, kertoo ajoneuvoteknikko ja itsesytytysasiantuntija Carsten Graf ADAC:n (Saksan yleisen autokerhon) teknisestä keskuksesta Landsbergista haastattelussa. Niin kauan kuin esilämmitys ei enää aiheuta rajoituksia, kuten nykyään, tuskin kukaan dieselkuljettaja siitä häiriintyy.
