Motor

Jakten på den perfekta motorn

För knappt 125 år sedan genomgick industrin och transportväsendet en revolution när Rudolf Diesel uppfann sin berömda dieselmotor. Men mindre bra investeringar och stöldanklagelser ­plågade den tyske ingenjören som plötsligt ­försvann under mystiska omständigheter.

Shutterstock

De tre männen är otåliga. Framför dem står en imponerande motor som är nästan tre meter hög. Enligt beräkningar ska maskinen kunna prestera fem hästkrafter och både chefsingenjören Rudolf Diesel och hans assistenter är nu redo att starta motorn efter flera dagars finjusteringar. På Maschinenfabrik Augsburg i Tyskland visar almanackans blad den 10 augusti 1893.

Rudolf Diesel går fram och vrider på bränslekranen som låter den lätta lampoljan rinna ned i motorn. Men i samma stund som den antänds flyger motorn i bitar. Diesel och hans kolleger kastas omkull medan vasst metallsplitter viner kring huvudet på dem.

Trots den våldsamma explosionen klarar sig turligt nog de tre männen med livet i behåll. Och trots olyckan är uppfinnaren Diesel full av tillförsikt. Nu vet han att hans teorier om att antända bränsle utan någon gnista faktiskt fungerar. Han är övertygad om att han med hjälp av tryck kan ta fram en motor med en aldrig tidigare skådad effekt.

Under de följande veckorna experimenterar Diesel dag och natt och när han är färdig skriver han i sin anteckningsbok: ”Det har nu bevisats, även med denna ofullständiga motor, att processen kan genomföras.”

Så fungerar dieselmotorn

Rudolf Diesels motor har bara genomgått ett fåtal förändringar sedan 1897. I motorn utnyttjas den höga temperaturen hos komprimerad luft för att antända bränslet.

1.

Insugningsventilen i toppen på cylindern öppnas. När kolven rör sig nedåt fylls cylindern med frisk luft. Därefter stängs insugningsventilen på nytt så att luften inte kan sippra ut ur den lufttäta cylindern.

2.

Kolven trycks uppåt och pressar samman luften. Det höga trycket får luftens temperatur att stiga till minst 500° C. Innan kolven når toppläge sprutas bränsle in i utrymmet ovanför kolven. Bränslet självantänder vid en temperatur på cirka 400° C.

3.

Bränslet exploderar kontrollerat – på grund av den sammanpressade luftens höga temperatur – och trycker ned kolven. Detta är det mest kritiska skedet i processen och bränslemängden måste vara perfekt anpassad till motorns behov och till trycket i cylindern.

4.

Avgasventilen i toppen på cylindern öppnas. Kolven rör sig uppåt och pressar ut de förbrukade gaserna ur cylindern. Avgasventilen stängs och därefter öppnas insugningsventilen på nytt. Hela processen kan börja om från början igen.

Huset var nära att sprängas

Rudolf Christian Karl Diesel föddes den 18 mars 1858 i Paris av tyska föräldrar. Redan som liten var han teknikintresserad och han roade sig bland annat med att plocka isär familjens gökur för att studera alla fjädrar och kugghjul.

I skolan upptäckte lärarna tidigt att Rudolf hade talang. Han låg före sina kamrater i de naturvetenskapliga ämnena. Utanför skoltid ägnade han sig åt att besöka alla de ingenjörsmässiga innovationer som fanns i Paris vid den här tiden.

Rudolf Diesel var särskilt intresserad av motorer och när hans föräldrar tog med honom till världsutställningen i Paris 1867 var den begåvade skolgossen i sjunde himlen. Här kunde han bland annat häpna över Nicolaus August Ottos bensinmotor som ansågs vara det första alternativet till ångmaskinen.

Rudolf Diesel började också besöka de tekniska museerna i Paris. Där kunde han stå i timmar och granska ång- och gasmotorer. Den vetgirige pojken fascinerades allra mest av ett speciellt föremål: Världens äldsta självgående fordon, en trehjulig ångdriven traktor från 1769. Den tolvårige Rudolf tecknade en mycket detaljerad skiss av traktorn i sitt block. Tanken på att revolutionera transportväsendet hade redan börjat spira.

Rudolf Diesel
© Bettmann/CORBIS/Getty Images

Kolv gav tankarna en knuff

Men Diesel fick aldrig möjlighet att fortsätta sina studier i Paris. År 1870 bröt det fransk-preussiska kriget ut och som tyska invandrare i Frankrike hamnade familjen Diesel plötsligt i kläm mellan de båda krigförande länderna. I september 1870 tog familjen ett av de många tågen för flyktingar till staden Rouen och gick ombord på en båt mot England. Men vistelsen i London blev inte långvarig. Efter bara två månader bestämde sig föräldrarna för att sonen skulle resa till Augsburg i Tyskland, där han skulle bo hos sin fars kusin och lära sig tyska.

Snart blev Rudolf Diesel bäst i klassen även i sin nya skola. Han var helt säker på vad han ville: Han tänkte bli ingenjör och konstruera den perfekta motorn. I oktober 1873 började han därför på Augsburgs industriskola för att studera mekanik och bli ingenjör.

Under studietiden blev Diesel djupt fascinerad av en modern version av ett slags ”eldpump” eller ”eldkolv”. Instrumentet påminner om en cykelpump av glas och när kolven pressas ned hårt i cylindern börjar fnöske i botten att glöda. Processen visar att luftens temperatur stiger våldsamt när den komprimeras. Den unge ingenjörseleven var entusiastisk och grubblade länge på hur upptäckten skulle kunna användas i praktiken. 21 år gammal avslutade Rudolf Diesel sina studier med de bästa betygen någonsin i skolans historia.

Selandia
Selandia vakte stor opmærksomhed. Ikke mindst fordi skibet havde et lille udstødningsrør i stedet for en skorsten.

Skandinaverna låg långt fram i utvecklingen

Dieselmotorn förändrade världen på många sätt. Skandinavien var ledande inom skeppsfart. År 1909 beställde det danska ostasiatiska kompaniet fartyget Selandia – världens första oceangående dieselmotorskepp. Det låg färdigbyggt den 4 november 1911 och gav sig ut på sin 35 000 kilometer långa jungfruresa tre månader senare. Resan blev en enorm succé: Selandia var både snabbare och billigare och krävde dessutom mindre underhåll än de ångfartyg som kompaniet tidigare använt sig av. I princip samtidigt byggde svenska AB Diesels Motorer en motor till det norska träfartyget Fram. Fartyget lämnade Norge i juni 1910 med polarforskaren Roald Amundsen som expeditionsledare. Målet var Antarktis. Den 14 december 1911 blev Amundsen den första människan på Sydpolen – med god hjälp av Rudolf Diesels uppfinning.

Huvudvärk plågade Diesel

Strax efter sin examen fick Diesel jobb i Winterthur i Schweiz där han skulle forska kring kylteknik på en fabrik.

Den unge ingenjören kastade sig med liv och lust över arbetet med kylmaskiner, pumpar och pannor och började arbeta med en motor som drevs med ammoniak. I september 1881 fick den begåvade ingenjören sitt första patent på en maskin som kunde göra kristallklar is. Men det fanns sprickor i idyllen. Diesel hade börjat lida av svår huvudvärk men också växande ekonomiska problem – bådadera skulle komma att plåga honom under resten av livet.

Trots bekymren experimenterade Diesel intensivt med ammoniakmotorn. Tanken var att överhettad ammoniak en dag skulle kunna ersätta ångan i en ångmotor. I teorin skulle det medföra att trycket i motorn kunde bli högre och värmeenergin utnyttjas bättre. Men ammoniaken var svår att kontrollera och Diesel fick pröva sig fram i obanad terräng.

Ett av Diesels nya projekt var en förbränningsmotor som gick på flytande bränsle. År 1893 publicerade han en text om sina nya idéer och i februari 1893 fick han patent på en ”ny, rationell värmekraftsmaskin”. Dieselmotorn fanns inom räckhåll.

Diesels motor

Efter utallige forsøg – og en enkel eksplosioan – var Rudolf Diesels nye motor klar i 1897.

© SPL

Bröt mot föråldrade teorier

Diesel ville designa en kompakt motor som utnyttjade bränslet maximalt. Men teori och praktik gick inte ihop. Efter ett stort antal försök var han övertygad om att teorierna var förlegade. Här behövdes nytänkande.

”Både teori och praktik har redan fått mig att överväga överhettning av ånga och den lilla motor jag byggde gav ett överraskande bevis på de fördelar som kan erhållas genom överhettning”, skrev Diesel om utvecklingen av sina experiment.

”Det blev uppenbart att allt det vetenskapliga material vi har tillgång till kring hur ånga uppför sig är otillräckligt för att behandla problemet vidare.”

Diesel försökte tänka i nya banor. Han strävade ihärdigt efter att förverkliga sina idéer och formulerade en banbrytande teori som gick ut på att höja temperaturen i en motor extremt snabbt med hjälp av mycket högt tryck. Men när Diesel ville sprida sina idéer i verkliga livet gick det inte så lätt. Inte många var beredda att satsa pengar på att en motor skulle kunna tåla ett så högt tryck som Diesel kalkylerade med.

De som hade pengar vågade inte lita på Diesels projekt. Gång på gång fick han avslag eller möttes med tystnad. Till sist kom han emellertid i kontakt med maskinfabriken Augsburg och i februari 1893 undertecknade de båda parterna ett kontrakt. Nu kunde man börja bygga världens första dieselmotor.

Dieselmotor

Rudolf Diesels slid resulterede i et patent på dieselmotoren. Men arbejdet sled hans skrøbelige psyke i stykker.

© AKG Images

Professor blev imponerad

Det första försöket slutade med en explosion i augusti 1893 men efter en del smärre justeringar var Diesel övertygad om att han äntligen var på rätt väg. Knappt fem månader efter det första testet gick motorn för första gången i en hel minut.

Men segern var inte i hamn än: Motorn gick fortfarande inte riktigt jämnt och regelbundet och Diesel blev alltmer deprimerad över att arbetet drog ut på tiden samtidigt som hans privatekonomi försämrades.

Trots alla problem kämpade uppfinnaren vidare och i maj 1895 fungerade motorn äntligen. Den presterade hela 23 hästkrafter. De sista försöken avslutades år 1897. Rudolf Diesel hade då utvecklat en motor som var dubbelt så effektiv som alla andra förbränningsmotorer och hela fyra gånger starkare än de samtida ångmotorerna.

För att få sin motor kvalitetsstämplad lät Diesel en professor vid universitetet i München genomföra de avslutande försöken. Professorn blev imponerad och kallade uppfinningen för världens mest ekonomiska motor.

Pengarna strömmade in

Rudolf Diesel och hans uppfinning blev världsberömda över en natt. Äntligen började pengarna strömma in och Diesel och hans familj kunde flytta in i en lyxvåning i München. Men bakom den idylliska fasaden var Rudolf Diesel en skör person.

Edison og Diesel

På kort tid blev Diesel berømt verden over og mødtes med andre store navne som fx Thomas Edison.

© byline Ullstein/Getty Images

Ingenjören plågades fortfarande av svåra migränanfall och depressioner. Trots stora intäkter var hans privatekonomi en enda röra. Han fick stort erkännande för sin uppfinning men det fanns också konkurrenter som anklagade honom för att ha stulit idén till motorn. Detta ledde till otaliga åtal som Diesel tvingades brottas med under resten av sitt liv.

Dieselmotorn var dock redan en enorm succé och efterfrågan var stor. Försäljningen av tillverkningslicenser för produktion av motorn gick strålande och snart användes den första dieselmotorn inom industrin – i en tysk fabrik där det tillverkades tändstickor.

I oktober 1898 bestämde sig Rudolf Diesel för att tillbringa en tid på en kurort för att försöka komma ur sin depression. Den friska luften fick honom genast på bättre humör men strax efter hemkomsten till München gjorde Diesel flera dåliga fastighetsaffärer som kostade honom en stor del av hans förmögenhet. En del av de pengar han hade kvar slösade han bort på bland annat en stor villa fylld med överflödig lyx. Där fanns exempelvis en lång cykelkorridor åt barnen – inomhus.

Tio miljoner slösades bort

Trots enorma framgångar kunde inget råda bot på Rudolf Diesels psykiska ohälsa. Han såg sig själv som en man som hade förlorat kampen mot depressionen.

Diesels familie

Rudolf Diesel kände sig trygg tillsammans med sin familj men inte ens den kunde lindra hans allt djupare depression. År 1913 begick han – av allt att döma – självmord.

© Imagno/Getty Images

Ingenjörer över hela världen anklagade honom dessutom fortfarande för att ha plagierat dieselmotorn och hans finansiella investeringar var så misslyckade att hela hans förmögenhet nu var nära att försvinna. År 1913 var Diesel nära botten. Han hade förlorat mer än tio miljoner riksmark på misslyckade investeringar inom loppet av 20 år. Depression, sömn-svårigheter och den ständiga huvudvärken plus nytillkommen ledvärk gjorde alla hans vakna timmar till en mardröm.

Ett världsomfattande krig var hotande nära och även detta bekymrade pacifisten Diesel. Uppfinnaren hade drömt om att hans motor skulle bli en gåva till mänskligheten men nu fruktade han att den skulle användas för att sprida död och förödelse i det annalkande kriget.

Familjen: Diesel begick självmord

I augusti 1913 tackade Diesel ja till att resa till England där en ny dieselmotor-fabrik skulle byggas. Han hoppades att resan skulle ge honom en paus från alla bekymmer. Före avresan köpte Diesel en elegant väska till sin fru Martha och insisterade på att hon inte fick öppna den förrän en vecka senare.

Patent
© ImageSelect

Han ingick även flera avtal med sina affärskontakter i England. Den 29 september 1913 gick han ombord på passagerarfartyget Dresden i den belgiska hamnstaden Antwerpen.

Efter middagen gick Rudolf Diesel till kojs. Klockan 22 sade han till besättningen att han ville bli väckt klockan 06.15 nästa morgon. Men när stewarden knackade på dörren morgonen därpå var hytten tom och sängen orörd. Besättningen hittade Diesels hatt och hans prydligt hopvikta rock på akterdäck. Trots omfattande efterforskningar kunde man inte hitta Rudolf Diesel någonstans.

Tio dagar senare gick en lotsbåt längs den holländska kusten. Plötsligt upptäckte lotsen ett människolik i vattnet. Sjömännen tog hand om identitetshandlingarna innan de kastade tillbaka den döde i havet. Dokumenten visade sig tillhöra Rudolf Christian Karl Diesel.

En vecka efter makens avresa öppnade Martha Diesel den väska han gett henne. I den fann hon 20 000 mark i kontanter samt en översikt över Rudolf Diesels finanser – och det visade sig att alla konton var tomma och att skulderna var överväldigande.

Familjen var säkra på sin sak: Dieselmotorns fader hade tagit sitt liv.

Biobrændsel
Over 100 år efter Diesels død arbejder forskerne stadig på at skabe det perfekte biobrændsel.

Dieseloljan kom inte förrän på 1920-talet

Rudolf Diesels första motor var gjord för att gå på kolpulver. Det flytande bränslet var bara en provisorisk lösning tills Diesel kom på hur han skulle kunna få in kol och få ut sot ur motorn. Men idén med flytande bränsle levde kvar och Diesel experimenterade med olika typer av flytande bränsle för att göra motorn så effektiv och ekonomisk som möjligt. På världsutställningen i Paris år 1900 demonstrerade han en dieselmotor som gick på jordnötsolja och han var därmed en av de första som experimenterade med biobränsle. Växtolja användes faktiskt i dieselmotorer ända fram till 1920-talet då motorerna anpassades till att gå på restprodukter från petroleumtillverkningen (dieselolja). Själv har Rudolf Diesel övertygad om att biobränsle var framtidens drivmedel – i synnerhet inom jordbruket och industrin. "Bruket av vegetabiliska oljor som motorbränsle tycks kanske obetydligt i dag men sådana oljor kan med tiden komma att bli lika viktiga som de petroleum- och stenkolsbränslen vi har i dag", sa Diesel när han demonstrerade sin motor 1912. Diesel hann aldrig avsluta sina experiment med biobränslen.

Läs också:

formel 1 bil
Bilar

Hur fort går Formel 1-bilar?

1 minut
Raketopsendelse
Raketer

Raket äter sitt eget skrov

6 minuter
Man med hörlurar med brusreducering
Teknik

Hur fungerar hörlurar med brusreducering?

1 minut

Logga in

Fel: Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
VisaDölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!