Katholieke Encyclopaedie

Uitgeverij Joost van den Vondel (1933-1939)

Gepubliceerd op 25-07-2019

Explosiemotor

betekenis & definitie

Explosiemotor - Zooals het woord aangeeft, wordt in den explosiemotor arbeid ontwikkeld door een plotseling optredende, snel verloopende actie, in tegenstelling met hetgeen in de stoommachine geschiedt, waar allengs bij het voortbewegen van den zuiger druk en temperatuur van den stoom verminderen. Als brandstof wordt gebezigd een brandbaar gas of brandbare vloeistof in fijn verdeelden toestand, die, gemengd met een voor verbranding ruim voldoende hoeveelheid lucht in den cylinder gelaten, door een gloeiend voorwerp, door een vonk of door compressiehitte tot een explosieve ontbranding wordt gebracht.

Om de bij de explosie vrijkomende warmte, die aanleiding zou geven tot een spoedig gloeiend worden van den cylinder, weg te leiden, wordt de cylinder voorzien van een dubbelen wand, binnen welken water stroomt.De explosiemotoren worden in hoofdtrekken ingedeeld in gasmotoren, benzinemotoren en oliemotoren, die elk voor zich een min of meer belangrijke rol als concurrent van de stoommachine en den electromotor gespeeld hebben of nog spelen. Tegenover de stoommachine heeft de explosiemotor o.m. het groote voordeel, dat hij aanzienlijk minder installatieruimte noodig heeft; bij kleine krachtseenheden is hij goedkooper in aanschaffing dan de stoommachine met stoomketel en niet minder economisch in brandstofverbruik, zoodat hij deze op dit gebied vrijwel geheel verdrongen heeft. Als voordeel der stoommachine mag daar tegenover gesteld worden, dat deze iets meer bedrijfszeker is, meer kan overbelast worden en minder aan slijtage onderhevig is. De concurrentiemogelijkheid tegenover den electromotor is alleen een kwestie van prijspolitiek van den stroomleverancier, want bij lagen stroomprijs geven de eenvoudige bediening, mindere slijtage, mindere installatieruimte, meerdere snelheidsregeling den doorslag om den electromotor te kiezen boven den explosiemotor, tenzij de gebruiker erop gesteld is onafhankelijk te zijn van buiten zijn bedrijf staande krachtleveranciers. Bij transportabele installaties neemt de explosiemotor een zeer bijzondere plaats in, waarbij noch de stoommachine, noch de electromotor practisch concurreeren kan. Men denke slechts aan automobielen, verschillende soorten tractie, vliegtuigen enz.

De eerste explosiemotoren waren gasmotoren, ongetwijfeld het gevolg van de eenvoudige constructie dezer motoren. Het gasmengsel, bestaande uit een brandbaar gas, waarvoor meestal lichtgas wordt verbruikt, vermengd met lucht, wordt in den cylinder gebracht en daar tot ontbranding gebracht. In den cylinder bevindt zich een zuiger; de verbrandingsgassen nemen door de hooge ontbrandingstemperatuur in volume toe en drijven den zuiger voort. Deze beweging wordt, evenals bij de stoommachine, overgebracht op een draaiende as. Voordat het mengsel tot ontbranding wordt gebracht, wordt het gecomprimeerd. Dit geeft het groote voordeel, dat de einddruk in gelijke verhouding stijgt als de comprimeering bedraagt, en stijgt dus de einddruk bij een begindruk van één atmosfeer op tien atmosfeer, dan zal deze bij een begindruk van drie atmosfeer stijgen op dertig atmosfeer, en de arbeid (betrekkelijk gering) om het mengsel van een op drie atmosfeer te brengen heeft tot gevolg een einddrukverhooging van tien op dertig. Practisch wordt aan dit comprimeeren een grens gesteld, daar bij te hooge samendrukking het mengsel uit zich zelf ontbrandt, hetgeen bij gasmotoren vermeden moet worden.

Men onderscheidt twee hoofduitvoeringen van gasmotoren:

a) viertaktmotoren, waarbij de arbeidsperiode uit vier hoofdmomenten bestaat, met het gevolg, dat in deze periode de motor twee omwentelingen moet maken, de zuiger dus tweemaal heen en weer moet schuiven. Eerst wordt gedurende een vollen slag het mengsel van gas en lucht aangezogen, vervolgens bij den teruggaanden slag gecomprimeerd; op het moment, dat de zuiger in het doode punt is, wordt het mengsel ontstoken en drijft het den zuiger voort, terwijl ten slotte bij den daarop volgenden terugslag de verbrandingsgassen worden weggedrukt. Het nadeel van den viertaktmotor is, dat van de vier hoofdmomenten eener arbeidsperiode slechts in één moment arbeid ontwikkeld wordt, waarvan het gevolg is een onregelmatige overbrenging van arbeid op de motoras en bijgevolg een onregelmatige gang van den motor. Opdat desondanks het aantal omwentelingen zoo regelmatig worde als voor een behoorlijken gang noodzakelijk is, moet een zeer zwaar vliegwiel, in staat voldoende arbeidsvermogen op te nemen, op de motoras worden gemonteerd. Is een zeer gelijkmatige gang van den motor noodzakelijk (electrisch licht, drukpersen, textielmachines e.d.), dan is een viertaktmotor onbruikbaar.
b) Tweetakt motoren, waarbij de arbeidsperiode uit twee hoofdmomenten bestaat. Als het mengsel ontbrand is en de zuiger aan het einde van zijn slag is gekomen, wordt, direct volgende op het uitlaten der verbrandingsgassen, het nieuwe mengsel in den cylinder gebracht, zoodat de teruggaande zuiger dit mengsel comprimeert. Daar hierbij het mengsel niet meer wordt aangezogen, moet het onder druk worden toegevoerd. Hiertoe dient een afzonderlijke perspomp.

Zoowel sub a) als sub b) is een korte beschrijving gegeven van den enkelwerkenden gasmotor, waarbij de vier/twee hoofdmomenten zich aan één zijde van den zuiger afspelen. Bij den dubbelwerkenden motor worden beide zijden op gelijke wijze benut.

Behalve lichtgas, dat weinig meer voor gasmotoren gebruikt wordt, daar het vrij kostbaar is, wordt zoogenaamd generatorgas (zuiggas) gebruikt, waarbij het gas in een eigen gasinstallatie wordt opgewekt. Gasmotoren worden over het algemeen weinig meer gebruikt en zijn op hun gebied verdrongen door olie- en benzinemotoren, behalve in mijn- en hoogovenbedrijven, waar de vroeger in de vrije lucht ontsnappende cokes- en hoogovengassen voor het aandrijven van zeer groote gasmotoren met succes gebezigd worden.

Tot de explosiemotoren met vloeibare brandstof behooren de benzine-, spiritus- en petroleummotoren en die, welke gedreven worden door ruwe olie. Van de drie eerste soorten, wier constructie en wijze van werking in hoofdzaak overeenkomen met die der gasmotoren, neemt de benzinemotor verreweg de voornaamste plaats in. Ofschoon de tijd waarschijnlijk niet verre is, dat de benzinemotor van zijn monopoliestandpunt verdreven zal zijn door den ruwoliemotor, neemt hij nu nog onbetwist de voornaamste plaats in, want het grootste deel der automobielen en vliegtuigen is voorzien van een benzinemotor. Dat hij zoo gewaardeerd wordt, is een gevolg van de ver doorgevoerde volmaaktheid van uitvoering, goedkoops constructie, bedrijfszekerheid en eenvoud van reparatie. De oliemotor verkrijgt echter allengs ook deze eigenschappen en mist het groote nadeel van den benzinemotor: de zeer lichte ontvlambaarheid van benzine, die herhaaldelijk tot catastrophen aanleiding geeft. Ofschoon olie de eigenschap van lichte ontvlambaarheid mist, is toch de benzinemotor den oliemotor zoo voorbijgestreefd, daar de constructie van den laatste minder eenvoudig is en ook de bedrijfszekerheid niet zoo groot.

De oliemotor, ook ruwoliemotor genoemd, omdat hij minderwaardige soorten olie als brandstof kan gebruiken, is voornamelijk tot ontwikkeling gekomen door de constructie van dr. Diesel, die in 1897 den eersten, naar hem genoemden Dieselmotor als practisch gevolg van jarenlange proefnemingen construeerde. Dit was een als hierboven bij den gasmotor beschreven enkelvoudige viertaktmotor met wijzigingen om hem voor het gebruik van ruwe olie geschikt te maken. Bij den eersten zuigerslag wordt lucht aangezogen, die bij den terugslag zoo gecomprimeerd wordt, dat de daardoor ontstane temperatuur de ontbrandingstemperatuur van de olie aanmerkelijk overtreft. Bij den tweeden zuigerslag wordt de olie ingeblazen, die door de hooge temperatuur ontbrandt, maar daarbij wordt de toevoer zoo geregeld, dat de olie geleidelijk verbrandt onder gelijkblijvenden druk.

De verbrandingstemperatuur blijft aanmerkelijk beneden die der eigenlijke explosiemotoren, waardoor minder warmte behoeft afgevoerd te worden en het nuttig effect van den motor stijgt. Bij den tweeden terugslag worden de verbrandingsgassen uitgestooten. Later zijn er ook tweetakt-Dieselmotoren gefabriceerd. Andere ruwoliemotoren zijn de Brons- en de Goekoopmotoren van Nederlandschen oorsprong.

Reeds sedert jaren vindt de ruwoliemotor een ruime toepassing op scheepsgebied, waar hij in de groote zeeschepen de stoommachine en stoomturbine verdringt, o.m. omdat hij belangrijk minder kostbare scheepsruimte ter installatie noodig heeft, terwijl het inladen van olie veel minder tijd in beslag neemt dan het bunkeren van kolen. De ruwoliemotor heeft zich ook in de binnenscheepvaart geheel ingewerkt, terwijl hem een groote toekomst wacht in de auto-, tractie- en luchtvaartindustrie.

< >