Dieselmoottori: Ominaisuudet, ongelmat, luotettavimmat moottorit

Dieselmoottori: Ominaisuudet, ongelmat, luotettavimmat moottorit

Dieselmoottori on toinen tärkeimmistä polttomoottorityypeistä bensiinimoottorin lisäksi. Siinä missä bensiinimoottorissa puristetaan ilma-polttoaineseosta, dieselmoottorin toiminta perustuu pelkän ilman puristukseen. Dieselmoottorin ja bensiinimoottorin tärkeimmät erot löytyvätkin polttoaineen ruiskutus- ja sytytysjärjestelmistä.

Tässä artikkelissa kerromme dieselmoottorin ominaisuuksista ja toiminnasta ja tämän moottorityypin ongelmista. Kerromme myös, mitkä ovat luotettavimmat dieselmoottorit ja miltä dieselin tulevaisuus näyttää.

Miten dieselmoottori toimii

Ensimmäiset dieselmoottorin prototyypit patentoitiin 1890-luvulla. Dieselmoottorin keksijä oli saksalainen Rudolf Diesel (1858–1913), joka antoi moottorille nimensä. Dieselmoottori on ajoneuvon sisäinen polttomoottori, joka hyödyntää polttoaineenaan dieseliä, joka on kevyttä polttoöljyä. Nykyään polttoaine voi olla myös biomassasta jalostettua biodieseliä.

Miten dieselmoottori toimii

Dieselmoottori on rakenteeltaan monin paikoin samanlainen kuin bensiinimoottori. Useimmissa dieselmoottoreissa käytetään tavallista sylinteri-mäntä-kokoonpanoa. Dieselmoottori voi olla kaksi- tai nelitahtinen – tahdeilla viitataan männän liikkeeseen ja venttiilien avautumiseen. Tahdeista voit lukea lisää alempaa, mutta tiivistetysti imutahdin aikana sylinteriin imetään puristettua ilmaa avoimen imuventtiilin kautta. Puristustahdin aikana sekä imu- että pakoventtiili on kiinni ja ilma puristetaan sylinterissä, minkä ansiosta se kuumenee. Ilman kuumennuttua sylinteriin suihkutetaan polttoainesumua, joka syttyy ja saa männän painumaan ja siten kampiakselin liikkumaan, jolloin liike muuntuu pystysuuntaisesta pyöriväksi. Palamisen aikana syntynyt palokaasu poistuu sylinteristä pakoventtiilin kautta pakotahdin aikana. Aivan kuten bensiinimoottorissa, jokaisen tahdin on oltava tarkasti ajoitettu.

Juuri yllä olevassa järjestelmässä esiintyy diesel- ja bensiinimoottorin merkittävin ero. Siinä  missä bensiinimoottorissa ilma-polttoaineseos sekoitetaan ennen kuin se syötetään sylinteriin ja ennen kuin sytytystulpat sytyttävät sen palamaan, dieselmoottorissa ilma puristetaan ensin. Tämä saa ilman kuumenemaan, ja vasta tämän jälkeen siihen syötetään polttoainetta. Kuumuus saa sekoituksen palamaan. Dieselmoottorin hyötysuhde ja puristusteho on myös korkeampi kuin bensiinimoottorin ja dieselmoottorit soveltuvat erinomaisesti turbo- tai mekaanisesti ahdettaviksi. Lähes kaikki nykyisten dieselautojen moottorit onkin ahdettu. Dieselmoottorit ovat yleisesti bensiinimoottoria pitkäikäisempiä ja luotettavampia. Lue täältä lisää diesel- ja bensiinimoottorin eroista.

Dieselmoottorien tyypit

Dieselmoottoreilla on erilaisia ominaisuuksia. Alla esittelemme niistä muutamia.

 Koon mukaan 
  • i Pienet. Pienten dieselmoottorien teho on yleensä alle 188 kW. Näitä käytetään autoissa, moottoripyörissä, kevyissä kuorma-autoissa ja joissain hyötyajoneuvoissa. Pienissä dieselmoottoreissa on usein suoraruiskutus ja ne ovat 4- tai 6-sylinterisiä rivimoottoreita.
  • i Keskikokoiset. Keskikokoisten dieselmoottorien teho on enintään 750 kW. Tällaisia dieselmoottoreita käytetään raskaissa kuorma-autoissa ja rekoissa sekä muissa raskaissa hyötyajoneuvoissa. Näissä on yleensä suoraruiskutus ja ne ovat 6-sylinterisiä turboahdettuja ja jälkijäähdytettyjä moottoreita. Ne voivat olla rivimoottoreita tai V-8- tai V-12-moottoreita.
  • i Isot. Isoja dieselmoottoreita, joiden teho on yli 750 kW, käytetään esimerkiksi merenkulussa ja raideliikenteessä. Näissä on yleensä suoraruiskutus, ne ovat turboahdettuja ja jälkijäähdytettyjä.
 Tahtien mukaan 
  • i Kaksitahtinen dieselmoottori. Kaksitahtiset dieselmoottorit ovat tehokkaita ja niitä voidaan hyödyntää sekä kevyissä että raskaissa kulkuvälineissä. Kaksitahtisessa dieselmoottorissa työtahti tapahtuu joka kerta kun kampiakseli pyörii akselinsa ympäri. Kun mäntä on ylhäällä, sylinterin ilma on vahvasti puristettua, ja suutin sumuttaa dieseliä sylinteriin. Diesel syttyy välittömästi palamaan puristetun ilman kuumuuden vaikutuksesta. Palamisen muodostama paine saa männän laskemaan eli tapahtuu ns. työtahti. Männän laskiessa alas, pakoventtiili (tai pakoventtiilit) avautuvat ja pakokaasut poistuvat sylinteristä. Sylinterin imuventtiili avautuu ja sylinteriin pääsee jälleen ilmaa, joka syrjäyttää loputkin pakokaasut sylinteristä. Pakoventtiilin sulkeutuessa mäntä nousee jälleen ja imuventtiili sulkeutuu. Sylinterissä oleva ilma puristetaan (puristustahti) ja sylinteriin syötetään jälleen polttoainetta.
  • i Nelitahtinen dieselmoottori. Nelitahtisessa dieselmoottorissa on nimensä mukaisesti neljä tahtia: imutahti, puristustahti, työtahti ja pakotahti. Imutahdin aikana mäntä liikkuu yläkuolokohdasta alakuolokohtaan ja imuventtiili on auki, ja sylinteriin pääsee ilmaa. Imuventtiili sulkeutuu ja mäntä saavuttaa alakuolokohdan ja alkaa nousta, jolloin ilma puristuu adiabaattisesti – ilman tilavuus pienenee ja sen paine ja lämpötila kasvavat. Kuumaan ilmaan suihkutetaan polttoainetta, joka syttyy palamaan. Tässä vaiheessa kampiakseli on pyörähtänyt kokonaan akselinsa ympäri. Seuraavaksi tapahtuu työtahti: mäntä liikkuu yläkuolokohdasta alakuolokohtaan, venttiilit ovat kiinni. Sylinterissä oleva paine pysyy vakiona ja männän laskeutuessa ilman tilavuus kasvaa. Sylinterissä on kuumaa pakokaasua. Kun mäntä siirtyy alakuolokohdasta yläkuolokohtaan, pakoventtiili avautuu ja pakokaasut poistuvat sylinteristä. Kampiakseli on jälleen pyörähtänyt 360° akselinsa ympäri. Nelitahtisen dieselmoottorin ero kaksitahtiseen on, että nelitahtisessa kampiakseli pyörii ympäri kaksi kertaa ja tahteja on neljä, kun taas kaksitahtisessa vain yhden kerran kahta tahtia kohden.

Dieselmoottorin viat ja oireet

Vaikka dieselmoottorit ovat yleensä luotettavia, ne voivat vioittua monin tavoin. Yleisimpiin dieselmoottorin oireisiin ja niiden taustalla oleviin vikoihin kuuluvat mm. seuraavat:

  • Musta savu pakoputkesta. Tämä voi viitata useisiin vikoihin, joita ovat muun muassa polttoainesuutinten viat, ilmansuodattimen tukos, pumppuvika, EGR-venttiilin vika, turboahtimen kuluminen, runsaat hiilijäämät, matala käyttölämpötila ja dieselin palamiseen liittyvät ongelmat. Musta ja runsas savu on oire, jota ei kannata ohittaa olankohautuksella.
  • Valkoinen savu pakoputkesta. Mahdollisia syitä ovat kuluneet polttoainesuuttimet, ajoitushäiriö ja riittämätön puristus, joka voi viitata männänrenkaiden kulumaan. Valkoisen savun yhteydessä saattaa esiintyä myös palavan jäähdytysnesteen aiheuttamaa makeaa hajua.
Dieselmoottorin viat ja oireet
  • Sininen savu pakoputkesta. Pakoputkesta tulevaa sinistä savua voivat aiheuttaa tiivisteiden ja männänrenkaiden kuluma ja vauriot, turboahtimen toimintahäiriö sekä venttiilinohjainten vauriot. Sininen savu viittaa usein moottoriöljyn palamiseen.
  • Käynnistysvaikeudet. Ongelmat ajoneuvoa käynnistäessä eivät aina ole merkki jostain vakavasta; pelkkä kylmä ilmasto voi aiheuttaa ajoittain käynnistysongelmia. Joskus käynnistysongelmat voivat johtua akun viasta, männässä tai sylinterin seinämissä olevista vaurioista, polttoainejärjestelmässä esiintyvistä häiriöistä tai puristuksen riittämättömyydestä. Joissain dieselajoneuvoissa käytetään hehkutulppia – myös näiden toimintahäiriö voi aiheuttaa käynnistysongelmia. Lisäksi dieselin ilmavuodon oireet voivat olla käynnistysongelmia tai epätasaista tyhjäkäyntiä.
  • Dieselmoottori käy huonosti. Epätasaista käyntiä aiheuttavat vialliset polttoainesuuttimet ja viallinen polttoainepumppu, hehkutulppien häiriöt, ilmansuodattimen tukokset ja EGR-venttiilin viat.
Dieselmoottori käy huonosti
  • Moottori sammuu eikä käynnisty. Tämä johtuu siitä, että dieselissä on ilmaa polttoainejärjestelmässä (ns. ”ilmalukko”). Jos tämä ongelma esiintyy, järjestelmä on ilmattava.
  • Moottorin nakutus. Nakutus tarkoittaa sitä, että polttoaine ei pala yhtenä rintamana vaan palamista sattuu satunnaisissa sylintereissä epäjärjestyksessä. Nakutusta voivat aiheuttaa matala puristus, polttoainesuutinten viat, kampiakselin laakerien vauriot ja kuluma, holkkien kuluma sekä väärä lämpötila.
  • Moottorin tehon heikentyminen. Mahdollisia syypäitä äkilliselle tehohäviölle ovat vialliset polttoainesuuttimet, matala puristus, viallinen turboahdin, nokka-akselin vaurio, polttoaineen likaantuminen tai suodattimien tukkeutuminen.
  • Moottoriöljyn kulutuksen kasvu. Öljynkulutuksen kasvua voivat aiheuttaa moottorin korkea ikä, korkea kuormitus, öljyn väärä viskositeetti, öljynvaihdon jättämättä tekeminen tai väärin ajoitettu vaihto, männänrenkaiden kuluma tai vauriot, moottoriöljyn palaminen, turboahtimen tiivisteiden vauriot sekä venttiilinohjainten kuluma. Öljynkulutuksen lisääntyminen voi johtaa siihen, että öljytaso on liian alhainen. Tämä puolestaan saattaa johtaa korroosioon ja laajemipiin moottorivaurioihin.
  • Moottorivika. Moottorin laajemman vaurion voivat aiheuttaa ylikuumeneminen, dieselin likaantuminen, kuluneet laakerit, syöpyminen ja siitä johtuvat reiät sekä sähköosien ja moottorinohjausyksikön viat.
  • Jarrutusongelmat. Jos dieselajoneuvo ei enää jarruta yhtä tehokkaasti kuin aiemmin, syypää voi olla jarrujärjestelmässä. Toisaalta ongelma voi piillä myös moottorissa.
  • Dieselin päästöt liian korkeat. Dieselmoottorin liiallisia päästöjä voivat aiheuttaa hiilijäämien kertyminen, moottorin kuluminen, EGR- tai päästöjen hallintajärjestelmän viat sekä muut tekijät.
Dieselin päästöt liian korkeat

Jos havaitset yllä mainittuja oireita, ota yhteyttä asiantuntevaan autokorjaamoon, jotta oireiden syy voidaan määrittää. Muista myös suorittaa dieselmoottorin huolto säännöllisesti, jotta pidät moottorin toimintakykyisenä pitkään.

Dieselmoottorin ongelmat

Dieselmoottori on luotettava ja pitkäikäinen, mutta dieselmoottorilla on omat haittapuolensa. Lue tärkeimmät niistä alta.

  • Dieselin päästöt. Suurin osa dieselajoneuvoihin kohdistetusta kritiikistä johtuu dieselin käytön aiheuttamista päästöistä. Dieselajoneuvot aiheuttavat hiukkas-, hiilimonoksidi- ja typenoksidipäästöjä siitäkin huolimatta, että niissä käytetään nykyään tehokkaita hiukkassuodattimia ja SCR-järjestelmiä. 
  • Dieselpolttoaineen hinta. Diesel oli pitkään halvempaa kuin bensiini, mutta viime vuosina diesel on kallistunut huomattavasti. Näin dieselajoneuvolla ajaminen ei ole enää yhtä kannattavaa kuin aiemmin.
  • Verotus. Dieselmoottorilla varustetusta ajoneuvosta maksetaan sekä perusveroa että käyttövoimaveroa. Dieselajoneuvoa kannattaisi siis ajaa suhteessa enemmän, jotta tälle verolle saa vastinetta. Lyhyille matkoille dieselauto ei ole hyvä valinta.
  • Huoltotarve. Vaikka dieselmoottoreilla on maine luotettavina, tämä ei tarkoita, että ne eivät vaatisi säännöllistä huoltoa. Öljyt ja eri suodattimet on vaihdettava säännöllisesti. Joissain ajoneuvoissa on myös poistettava vesi järjestelmästä manuaalisesti. Dieselmoottorin huolto on tarpeen, jotta vältetään kalliit korjaukset.
  • Vähemmän tehoa. Dieselmoottorin hyötysuhde, vääntömomentti ja puristus on korkea, mutta tehossa ja hevosvoimissa dieselajoneuvot jäävät jälkeen bensiiniajoneuvoista.
  • Korkeampi melutaso. Dieselmoottori pitää enemmän melua kuin bensiini- tai sähköauton moottori. Uudemmissa malleissa ero ei kuitenkaan enää ole merkittävä.

Luotettavimmat dieselmoottorit

Oletko pohtinut, mikä on markkinoiden luotettavin dieselmoottori? Alla esittelemme muutamia luotettavia dieselmoottoreita.

  • i 6.7L Cummins Specs. Vuonna 2007 ilmestynyt turboahdettu 6,7-litrainen Cummins Specs -moottori on vertailujen perusteella paras dieselmoottori hinaukseen. Kyseisiä moottoreita löytyy Dodgen Ram Pickup -lava-autoista. Tässä moottorissa käytetään SCR-järjestelmää ja uutta ilma-polttoainetekniikkaa. Sen suurin mahdollinen vääntömomentti on jopa 1 460 N∙m.
  • i 7.3L Power Stroke. Jo vuonna 1994 ilmestynyt 7,3-litrainen Power Stroke kuuluu ansaitusti maailman parhaiden dieselmoottorien joukkoon.
  • i Peugeot 908. Tämä huippumoottori on 5,5-litrainen HDi-V12-moottori, josta löytyy 1 206 N∙m vääntömomentti. Sitä on asennettu ainoastaan kilpa-autoihin ja tällä varustettu auto saavuttaa jopa 350 km/h huippunopeuden. Peugeot esitteli vain 930 kg painavan moottorin vuonna 2007.
  • i Mercedes OM617. Tämä voi hyvinkin olla yksi luotettavimmista dieselmoottoreista, joita on koskaan esitelty. Se ilmestyi jo 1970-luvulla ja OM617-moottorien valmistus jatkui aina 1990-luvulla saakka. Tämä moottori oli uraauurtava aikana, jolloin dieselmoottorien kehitys oli vielä monta askelta nykyistä jäljessä. Peräti 16 nopeus- ja kestävyysennätystä aikoinaan aikoinaan tehnyttä OM617-moottoria pidettiin jopa ”rikkoutumattomana”.
  • i Audi Q7 V12 Diesel. Seitsenpaikkaisesta luksusluokan katumaasturista löytyvä Audin Q7 V12 -moottori tarjoaa 370 kW tehot ja 1 000 N∙m vääntömomentin. Sen nopea kiihtyvyys on nollasta sataan on dieselmoottorien ehdotonta kärkeä.
  • i 6.6L Duramax L5P. Tämä on paras ns. duramax-moottori. Se ilmestyi vuonna 2017 ja sitä käytetään HD-sarjan Chevroletin ja GMC:n lava-autoissa. 6,6-litrainen Duramax L5P -moottori tarjoaa 330 kW tehot ja 1 235 N∙m vääntömomentin. Myös tämä moottori soveltuu tutkitusti erinomaisesti kuorman ja ajoneuvojen vetämiseen. 

Dieselmoottorin tulevaisuus

Dieselautojen tulevaisuus on näyttänyt ajoittain epävarmalta, sillä Euroopan unionin ja Suomen päästötavoitteet kohdistuvat monilta osin liikenteen tuottamiin päästöihin. Vuoteen 2030 mennessä EU:n kasvihuonekaasupäästöjen tulisi laskea 40 % verrattuna vuoden 1990 tasoon. Tärkeä keino liikenteen tuottamien päästöjen vähentämisessä on sähköautoilun osuuden kasvattaminen.

EU:n oman arvion mukaan suurin osa vuonna 2030 myytävistä ajoneuvoista on hybridiautoja. Toisaalta myös bensiini- ja dieselautoja on liikenteessä jatkossakin. Kaupunkien sisäisen liikenteen odotetaan sähköistyvän pitkän matkan liikennettä nopeammin ja hinausajoneuvoissa diesel säilyttänee paikkansa jatkossakin. Dieselhybridiautojen osuus autokannasta kasvanee.

Jos harkitset dieselajoneuvon ostoa, kannattaa päätöstä punnita huolellisesti. Etenkin pitkän matkan ammattiajossa dieselajoneuvo on edelleen kätevin vaihtoehto, mutta jos autoilet lähinnä lyhyitä matkoja, sähköauto voi olla parempi valinta. Dieselautojen myynti jatkuu toistaiseksi ennallaan, mutta Glasgow’n vuoden 2021 ilmastokokouksessa tehdyssä julkilausumassa todetaan, että uusien diesel- ja bensiiniautojen myynti loppuisi vuonna 2035. Aika näyttää, millaiseksi dieselin tulevaisuus muotoutuu.

Yhteenveto

  • Dieselmoottorit ovat bensiinimoottorien lisäksi toinen auton sisäisten polttomoottorien päätyypeistä. Nimensä mukaisesti dieselmoottoreissa käytetään polttoaineena dieseliä.
  • Dieselmoottori on luotettava ja pitkäikäinen, mutta vaatii huoltoa samalla tavalla kuin bensiinimoottorikin.
  • Dieselmoottorin osat, bensiinimoottorin osat ja nesteet löydät helposti, nopeasti ja kätevästi AUTODOC-verkkokaupasta. Syötä rekisterinumerosi hakupalkkiin ja näytämme sinulle sekunneissa osat, jotka sopivat autoosi. Tule ostoksille jo tänään!

Kommentoi

Your email address will not be published. Required fields are marked *