Så fick motorn bensin i blodet

Bosse Bildoktorn på tur genom bensinmotorns historia

VOLVO 1932 Bensinmotorn har utvecklats steg för steg och prövningarna på vägen har varit många. Foto: VOLVO
MOTOR

Bensinmotorns urmoder hette Anna. Förutom att föda fram sju barn försörjde hon även sin man, Nikolaus Otto. På så sätt fick Nikolaus tid att utveckla en förbränningsmotor som blev det första steget mot den fyrtaktsmotor (Ottomotor) som han patenterade 1876, tillsammans med grabbarna Daimler och Maybach.

Topplocket på Volvomotorn från 1927 är bara ett lock, utan rörliga delar. Ventilerna sitter i motorblocket, på sidan om cylindrarna. Sidventilsmotorerna var billiga, men den dåliga andningen och låga kompression utrotade konstruktionen i alla motorer utom gräsklippare.

Vid denna tid drevs Otto-motorn av lysgas och användes därför bara för att driva stationära maskiner. Men 1883 tog Daimler nästa steg, genom att ersätta lysgasen med något som fanns att köpa på apotek: bensin.

En bil eller en cykel?

När Ottomotorn gjorts oberoende av stationära gasledningar var tiden mogen för bilar. Daimler konstruerade en motordriven cykel 1885, men den första praktiskt användbara bilen anses vara ett verk av Karl Benz,

vars konstruktion patenterades 1886. Eftersom fordonet var trehjuligt är det dock en tolkningsfråga om det var en bil eller en motorcykel.

Nåväl, därefter har bensinmotorn utvecklats steg för steg. Ett av de största problemen var länge brustna ventilfjädrar. Detta löstes i USA, där mr Knight uppfann en motor utan ventiler.

Andningen sköttes i stället av hål i cylinderväggarna, där rör (slider) gled upp och ned. Slidmotorn var en sensation 1909, då det brittiska prestigemärket Daimler började använda systemet.

Men några decennier senare kunde slidmotorerna inte längre konkurrera med kolvmotorernas lägre oljeförbrukning, högre varvtal samt effektivare andning – och då hade ventilfjädrarna blivit mycket bättre.

En fråga om timing

Bilmotorns utveckling följer alltså Darwins teorier. En viss konstruktion är bara konkurrenskraftig så länge den är bäst i förhållande till sin funktion och kostnad. Allt handlar om timing och i motorernas värld är det ytterst sällan som uppfinnarna blir rika. Däremot den som köper eller ”återuppfinner” en konstruktion och sätter den i produktion när tiden är mogen.Ett typexempel är V8-motorn, som med sin korta vevaxel och kompakta konstruktion är betydligt lättare och stryktåligare än en rak åtta.

Henry Ford löste problemet

Men det var inte förrän på 1930-talet som konstruktionen fick sitt genombrott – trots att amerikanska Marmon byggde sin första V8 1904 och franska de Dion som kom igång med en serieproduktion 1910.

Det stora problemet var att gjuta de komplicerade motorblocken på ett rationellt sätt. Men så fort Henry Ford hade löst detta följde resten av världen efter.

Ett liknande problem uppstod 1903, när Napier byggde världens första raka sexa. Rent teoretiskt är raka sexor världens mest vibrationsfria motorer (förutom V12- och wankelmotorer). Men i praktiken ville den långa vevaxeln hela tiden ville gå av. Allt löste sig när engelsmannen Frederick Lanchester uppfann den vibrationsdämpare som i princip används än idag.

I dag har även små billiga bilar fyra ventiler per cylinder. Det gör det lätt för motorn att lika snabbt få in luft/bensinblandningen som att bli av med avgaserna. Resultatet blir varvvilliga motorer med hög verkningsgrad.

Återvändsgränd för Maserati

Det är inte länge sedan mer än två ventiler per cylinder endast fanns i extrema racingmotorer – trots att Peugeot byggde fyrventilsmotorer redan 1913.

Men när multiventil-boomen satte igång, så gjorde den det med besked. Värst var Maserati som 1985 byggde en sexventilsmotor – men det var en återvändsgränd.

Det har också tagit tid att lösa betydligt enklare problem och jag har ännu inte förstått varför automatchoken dröjde fram till 1932, då Oldsmobile introducerade systemet.