Modelbane Europa - Europas største computerstyrede modelbane
Modelbane Europa
Hadsten Centeret

Østergade 9 - 8370 Hadsten
Telefon 86 91 58 22


Tilbage til teknik or historie

 

Deltic motoren

  En meget vigtig del af Deltic’ens succes var den meget specielle motor, udviklet af Napier til brug i motortorpedobåde. Designet var højst usædvanligt, en 18 cylindret totaks motor med modsat rettede stempler, med cylindrene arrangeret i tre dele, med seks cylindre i hver, med fælles krumtapaksel i hvert hjørne.

En af de sværeste ting, med en motor er at holde den tæt omkring topstykket, men i disse motorer, peger to stempler mod hinanden i en cylinder og derved vil de modsat rettede kræfter ikke skulle optages i et topstykke, men derimod i to stempler. Derfor kan man udnytte effekten bedre og skabe et højt hk/Kg forhold. Med tre gange 2 stempler rettet mod hinanden, fik motoren en trekantet form, heraf navet ”Delta” som på oldgræsk er et tegn udformet som en trekant.

Napier’s flymotor.

Konceptet med de modsat rettede stempler i England er dateret tilbage til 1929, først bygget af firmaet D. Napier & Son, som oprindeligt har fået meget af deres viden fra tyske Junkers Motorenbau, der lavede flymotorer. Professor Hugo Junkers (1859-1935) fik ideen til denne type motorer, helt tilbage i 1889. Napier var en erfaren engelsk ingeniørvirksomhed med et ry for meget høj kvalitet i deres arbejde. De startede oprindeligt som en familievirksomhed i slutningen af det attende århundrede.

Det var til luftfartsbrug at Junkers skulle udvikle en stempelmotor med højt effekt/vægt forhold. Det endte ud med Jumo 205, som var en 6 cylindret motor med to stempler arbejdende mod hinanden i hver cylinder. Den kunne yde 600 hk og vejede kun 550 Kg, hvilket er meget selv i dag, for en dieselmotor uden turbo. Lavt brændstofforbrug gjorde denne motor velegnet til brug i overvågningsfly med stor rækkevidde. Napier, der i forvejen leverede motorer til fly, ledte efter opfindelser, der kunne videreføre deres etablerede succes. De anskaffede sig de fornødne tegninger og gik i gang med at bygge prototypemotorer. Dette arbejde blev dog snart standset, da anden verdenskrig brød ud og man begyndte at masseproducere kendte motortyper.

English Electric’s videreudvikling.

Ironisk nok, var det et andet militært krav, denne gang fra flåden, der gjorde at projektet blev genoplivet. I 1947 kom der en forespørgsel på maskinkraft til en motortorpedobåd. Denne gang var det English Electric (en sammenslutning fra 1918 af mindre virksomheder, oprindeligt arbejdende med elektrisk udstyr), som efterhånden havde skabt sig så stor erfaring med dieselmotorer til små lokomotiver og tilpassede Napier motorer at de blev givet opgaven. Det blev en Jumo 205, udvidet til flere cylindre og formet som tre motorer op af hinanden i en trakantet form, der førte til ”Deltic” motoren. Dette gav en utrolig kompakt og stærk motor, der med brugen af nye metallegeringer gjorde den meget let. I 1952 blev den første 18 cylindrede motor med 2500 hk installeret i en patruljebåd.

Deltic motoren

1. ‘BC’ krumtapaksel

2. ‘BC’ krumtaphus

3. Indsugningsstempel

4. ‘B’ cylinder blok

5. Udstødningsstempel

6. ‘AB’ krumtaphus

7. ‘AB’ krumtapaksel

8. Plejlstang

9. Bolt for krumtaphus

10. Oliedræn

11. Indsugningsmanifold

12. ‘A’ cylinder blok

13. Brændstofpumpe

14. Udstødningsmanifold

15 +16. ‘CA’ krumtaphus

17. ‘CA’ Krumtap

18. ‘CA’ flexibel drivaksel

19. Ringformet kronemøtrik

20. Cylinder foring

21. ‘C’ cylinder blok

22. Blæseraksel

Nelson’s vision.

Lord Nelson, nej ikke ham du kender fra historiebøgerne, som var direktør for English Electric, kunne ikke se nogen grund til at denne nye motor skulle begrænses til marinebrug og han så forandringens vide blæse over jernbanen. Her kunne han skabe et alternativt marked. Høj kraft og lav vægt, havde før i tiden været noget der ikke passede sammen, da der skulle høj vægt på drivhjulene på et damplokomotiv for at det kunne stå fast. Men nu, hvor der fandtes drivbogier, hvor alle hjul under et lokomotiv hjalp til med fremdriften, var det andre ting der spillede ind. Mange steder i England var sporene i en dårlig tilstand efter krigens rasen og et lokomotiv, der kunne trække på alle hjul ville have et mindre akseltryk og dermed også udføre mindre belastning på skinnerne.

Delta formen sparede plads og de modsat rette stempler i en cylinder, sparede vægt. Motoren kørte i totaktsdrift, og der var ingen indsugnings, eller udblæsningsventiler.

Den interne gearing på en Delta motor.

Denne komplekse samling af tandhjul kræves for at samle og synkronisere kræfterne fra de mange stempler og føre det ud af en enkelt aksel.

Geararrangementer som dette kan introducere friktion og dermed effekttab til systemet, men det er der rigeligt kompenseret for ved vægtbesparelsen der fremkommer ved brugen af de modsat rettede stempler i en cylinder.

 

Indsættelse i prototype lokomotivet.

Under Nelsons ledelse blev der bygget et prototype lokomotiv, indeholdende to 18 cylindrede Deltic motorer. Internt i English Electric Traction Division, var der nogen modstand mod projektet, da man nødigt ville se sit gode navn spoleret af an dyr fejltagelse. Andre tidligere forsøg, så som ”Turbomotive”, ”the water-tube 10000”og ”Bulleid’s leader” havde alle været enkeltstående projekter der aldrig kom i produktion. Prisen for et nyt lokomotiv skulle være £250,000, og projektet gik i gang.

For at skifte fra marinebrug til det ustabile og vibrationsfyldte jernbanemiljø, neddroslede man motoren med en tredjedel til 1650 hk hver. Men stadig var det det stærkeste diesellokomotiv i verden med sine 3300 hk. Samtidigt ændrede man serviceintervallerne for hovedeftersyn fra 1000 til 6000 driftstimer, som svarede til et lokomotivår. Dette var stadigt kortere end de 10000, eller flere timer en normal firetakstsmotor havde i serviceinterval. Dette kompenserede igen den lave vægt for, da man i stedet for at lave hovedeftersyn på motoren inde i lokomotivet, tog motoren ud af lokomotivet, der fik en anden monteret og fortsatte driften. Samtidigt var det nemt for servicepersonalet at lave rutinemæssigt vedligehold på disse næsten lukkede motorer, da der hverken var ventiler eller knastaksler der skulle justeres. Det var en stor lettelse for det hårdt pressede servicepersonale på remiserne.

Prototype Deltic lokomotivet fik sine motorer renoveret for hver 4000 driftstimer. Det var først senere da British Rail fik serieleveringerne at man opnåede de 6000 timers serviceinterval.

Nutiden.

I dag er der ikke flere Deltic lokomotiver i drift på de engelske jernbaner, men ideen med de modsat rettede stempler lever stadigt. En motorfabrik i Ukraine (Kharkov Engine-Building Design Bureau State Enterprise) leverer i dag topmoderne dieselmotorer til kampvogne bygget på princippet med de modsat rettede stempler, dog kun i den flade version som på Junkers motorerne.

 

©2009 Modelbane Europa
Tlf : 86 91 58 22
E-Mail :
Klaus D. Mikkelsen - (moppe@post6.tele.dk)

Designet af Moppe