Dieselmotor
|
Zie dit Wikipedia artikel voor meer informatie over het Wikificeren. |
Een verbrandingsmotor waarbij de verbranding spontaan ontstaat zodra de brandstof wordt ingespoten, doordat m.b.v. compressie van de lucht al een hoge temperatuur is bereikt.
De Dieselmotor is uitgevonden door een duitse ingenieur. Je raad het al, die heette Diesel. De slagen van een 4-takt dieselmotor zijn:
- De zuiger staat beneden. De uitlaatklep wordt geopend. De zuiger gaat naar boven. De verbandingsproducten worden zo naar buiten geblazen.
- De zuiger is nu helemaal bovenaan. De uitlaatklep wordt gesloten en de lucht inlaat klep wordt geopend. De zuiger gaat weer naar beneden zodat er lucht naar binnen wordt gezogen.
- De zuiger is nu helemaal beneden. De inlaatklep wordt gesloten. De zuiger gaat omhoog. Zo wordt de lucht adiabatisch gecomprimeerd. Daardoor wordt de lucht warm.
- De zuiger is nu boven. Er wordt brandstof ingespoten. Deze verbrand spontaan doordat die met lucht vermengd die warmer is dan het brandpunt van de brandstof. Meestal verbrand de waterstof eerst, en hoop je dat er daarna nog genoeg tijd en zuurstof is dat ook de meeste koolstof verbrand. Door het verbranden is de druk sterk toegenomen. De zuiger beweegt naar beneden. De arbeid die de verbrandde gassen uitoefenen op de zuiger is groter dan de energie die nodig was voor de overige 3 slagen.
Dieselmotoren hebben veel voordelen t.o.v. benzinemotoren
Er is geen ontsteking nodig en de brandstof kan niet voortijdig (in de compressieslag) verbranden. Wanneer dit bij een benzinemotor gebeurt, wordt dit "kloppen" genoemd (tegen te gaan door toevoegen van tetra-ethyl-lood, hoewel de bevolking daar meetbaar dommer van wordt). Brandstof die bestendig is tegen kloppen (benzine) is veel moeilijker te maken dan een willekeurige vloeistof die kan verbranden (diesel). In de wat minder veeleisende dieselmotoren kan je dan ook bijna elke koolwaterstof opstoken die je maar tegen komt. Brokken asfalt schijnen echter problemen te geven wanneer je motor er niet op gemaakt is. De scheepsdiesels in de wat grotere boten varen op stookolie, die bij kamertemperatuur zo dik is, dat het niet eens door de leidingen te verpompen is. Het werkt prima. De lage eisen die een dieselmotor aan de brandstof steld, veroorzaken meteen het grootste voordeel voor jachten: het vlampunt van diesel ligt ver boven kamertemperatuur. Dit maakt diesel veel veiliger.
Een ander voordeel, hoewel voor jachten nog niet toegepast, is dat een dieselmotor zonder noemenswaardig verlies in tweetakt uit te voeren is. Er wordt dan een (turbo)compressor toegevoegd die de lucht op enige druk aanlevert. Daarmee wordt aan het einde van de verbrandingsslag de cylinder gespoeld. De uitlaatslag en de inlaatslag kunnen zo worden wegbezuinigd, wat een twee keer zo groot vermogen bij gelijk gewicht geeft. Bijna alle scheepsmotoren voor grotere schepen zijn tweetakt diesels.
Extra vermogen kan nog worden verkregen, ook bij viertakt diesels, door de lucht op grote druk aan te leveren, dus met een turbocompressor. Dit vergroot de hoeveelheid lucht die in de cylinder komt. Zo kan er meer brandstof worden verbrand per cyclus, en wordt de verbranding ook vollediger.
Het laatste voordeel van diesels, is dat ze stookolie kunnen stoken, en daarvoor zijn geen emissienormen voor zwavel vastgesteld. Voor benzine en diesel voor auto's gelden wel emissienormen, dus de petrochemische industrie zit met een groot overschot aan zwavel. Dat kunnen ze nu kwijt in scheepsbrandstof. Dit wordt gedeeltelijk verrekend in de brandstofprijzen. Stookolie is daardoor erg goedkoop. Het nadeel is dat de zeevaart het grootste deel van de vervuiling veroorzaakt, maar daar hebben rederijen natuurlijk geen last van.