Wat is een stationaire motor?

Een stationaire motor is een motor die op een vaste plaats is geplaatst en die men gebruikt als aandrijving voor bijvoorbeeld een machine. Een stationaire motor is niet in een voertuig gebouwd en drijft daardoor geen voertuig aan zoals bijvoorbeeld een dieselmotor of benzinemotor in een auto wel doet. In plaats daarvan is een stationaire motor meestal aan de grond bevestigd. Er zijn echter ook verplaatsbare motoraandrijvingen die worden gebruikt als aandrijfmechanisme voor bijvoorbeeld machines, deze worden ook wel tractiemachines of locomobielen genoemd. Deze verplaatsbare motoraandrijvingen worden dus gebruikt als externe aandrijving voor machines, de aandrijving zelf wordt niet gebruikt voor de verplaatsing van de motoraandrijving.

Stoommachines
Toen de stoommachine werd ontworpen en in 1780 werd verbeterd was de stoommachine zover ontwikkeld dat deze ook in de fabrieken als aandrijving kon worden gebruikt. Dat was een belangrijke impuls voor de industriële revolutie. Voor veel machines werd stoomkracht gebruikt als aandrijving. Deze stoomkracht werd geleverd door stationaire stoommachines die machines aandreven met platte riemen. Deze machines werden later vervangen door interne verbrandingsmotoren. Lenoir ontwierp een interne verbrandingsmotor maar dit was een atmosferische motor en die had een veel te laag rendement.

Ottomotor
Nicolaus August Otto en Eugen Langen ontwikkelden ook een motor. In circa 1876 door Nikolaus Otto de viertakt motor uitgevonden. Deze mengselmotor werd ook wel ottomotor genoemd. in eerste instantie werden deze motoren onder de naam Otto gefabriceerd. Vanaf 1900 werden de motoren geproduceerd onder Deutz. Na de ontwikkeling van de ottomotor werden er verschillende interne verbrandingsmotoren op de markt gebracht. Deze verbrandingsmotoren werden af en toe ook onder licentie gebouwd maar werden ook vaak door ingenieurs of door een lokale smid zelf ontworpen en gemaakt. Naast Nikolaus Otto zijn er ook andere motorenbouwers geweest die een viertakt motor hebben gebouwd. Een aantal van deze bouwers gaf aan dat ze eerder dan Nikolaus Otto een viertaktmotor hadden uitgevonden.

Ontstekingsmethoden
De eerste stationaire motoren hadden verschillende ontstekingsmethoden. Zo waren er motoren ontwikkeld die tot ontsteking kwamen doormiddel van een vlamschuif, een gloeibuis of een mechanische bougie. Over de gehele wereld zijn er veel verschillende verzamelaars van deze verschillende typen stationaire motoren. Tegenwoordig wordt het brandstofmengsel in deze verbrandingsmotoren tot ontsteking gebracht door middel van een bougie.

Dieselmotor
In 1893 werd door Rudolf Diesel een hogedrukmotor getoond. Bij deze motor werd de brandstof direct in de motor gespoten. Door de compressie van deze brandstof in de cilinders kwam de brandstof tot ontsteking. Dit komt door de warmte die door de compressie van de dieselbrandstof in de compressieruimte. Dit zorgt voor zelfontbranding. Het cetaangetal van de brandstof is hierbij van belang. Met het cetaangetal wordt duidelijk gemaakt in welke mate een brandstof tot zelfontbranding komt bij compressie. De interne verbrandingsmotoren werden veel populairder dan de stoommachines die in het verleden werden gebruikt. In de landbouwmechanisatie werden deze verbrandingsmotoren onder andere gebruikt om landbouwmachines zoals dorsmachines aan te drijven.

Einde van de interne verbrandingsmotoren
De interne verbrandingsmotoren werden steeds populairder, ze werden gebruikt in de landbouw en in de industrie. De verbrandingsmotoren waren eenvoudiger in gebruik dan de stoommachines waarbij een brandstof eerst werd omgezet in stoom en de stoom werd gebruikt om een mechanische beweging te bewerkstelligen. In de jaren dertig van vorige eeuw werd elektriciteit steeds vaker als krachtbron gebruikt. In dat geval wordt er geen gebruik gemaakt van een brandstof die in de motor wordt verbrand maar wordt er gebruik gemaakt van een elektromotor. Deze elektromotor is aangesloten op het lichtnet (netstroom of krachtstroom) maar kan ook aangesloten zijn op een zware accu.

Deze motoren zijn nog eenvoudiger in gebruik dan een verbrandingsmotor. Vrijwel alle machines in fabrieken zijn tegenwoordig elektrisch aangedreven. Er zijn echter nog wel stationaire motoren in gebruik. Men vindt stationaire motoren nog wel op schepen en boten. Daarnaast is ook een nood-aggregaat een vorm van een stationaire motor. Deze stationaire motor zet een brandstof om in elektriciteit waardoor een ziekenhuis nog in gebruik kan blijven al de stroom uit is gevallen. Ook in ziekenhuizen, politiebureaus en andere locaties maakt men gebruik van nood-aggregaten om de rampzalige effecten van stroomuitval te beperken.

Wat wordt bedoelt met een vastloper in de techniek?

Vastloper is een woord dat wordt gebruikt in de techniek als een motor, werktuig of machine plotseling stopt met functioneren. Er zijn verschillende oorzaken die er voor zorgen dat machines en motoren vastlopen. Een voorbeeld hiervan is te weinig smering. Door te weinig smering kunnen bewegende machinedelen niet meer soepel draaien. De wrijving in de machine neemt toe waardoor er verhitting optreed. Deze verhitting zorgt er in combinatie met de wrijving voor dat de machine niet meer goed loopt en uiteindelijk vastloopt.

Daarom is koeling en smering belangrijk voor motoren en machines. Bij motoren kan bijvoorbeeld de zuiger van de motor zich vast zetten in de cilinderwand van de motor. De cilinder beweegt daardoor niet meer op en neer in het cilindergat. Daardoor komt de krukas van het voertuig niet meer in beweging en staat het voertuig stil. Een vastloper zorgt er dus voor dat een mechanisch proces tot stilstand komt. Vaslopers hebben daardoor vaak grotere gevolgen. Vastlopers komen in de praktijk vaak voor bij tweetakt-bromfietsen. Vooral wanneer de motoren zijn opgevoerd en hoge toeren draaien. De smering en koeling van deze motoren is op een gegeven moment onvoldoende.

De viscositeit van smeermiddelen gaat achteruit naar mate de smering onder hoge temperaturen komt te staan. Hierdoor werkt het smeermiddel niet goed meer en kan een vastloper ontstaan. Bovendien zorgen hoge temperaturen er voor dat er ook meer koeling moet worden toegepast. Als dit niet wordt gedaan is het schadelijke effect dus dubbel: de viscositeit van het smeermiddel gaat achteruit en de koeling is minder. De kans op een vastloper is dan zeer groot. Daarom is het belangrijk dat een machine of motor altijd van de juiste smeermiddelen wordt voorzien en dat men het smeerschema, als dat aanwezig is, nauwgezet volgt.

Wat is landbouwdiesel?

Landbouwdiesel is diesel die in het verleden specifiek werd gebruikt voor landbouwvoertuigen. In feite was landbouwdiesel gewone diesel waaraan de stof furfural als marker werd toegevoegd. Daarnaast werd een rode kleurstof aan de diesel toegevoegd zodat landbouwdiesel ook visueel te onderscheiden was van blanke hoogbelaste diesel. Landbouwdiesel werd daarom ook wel rode diesel genoemd.

Gewone diesel werd hoger belast dan rode diesel. Rode diesel mocht daarom niet worden gebruikt voor wegverkeer. Voor verkeer op de weg mocht men alleen normale diesel gebruiken waarop hoge accijns werden geheven. Sinds 1 januari 2013 kan men in Nederland alleen de blanke diesel kopen. De rode diesel mag niet meer worden verkocht.

Waarvoor werd landbouwdiesel gebruikt?
Landbouwdiesel of rode diesel werd in het verleden gebruikt als brandstof voor bijvoorbeeld:

  • Hoogwerkers
  • Tractoren
  • Heftrucks
  • Verreikers

Tegenwoordig mag men rode diesel alleen nog maar gebruiken als brandstof in de beroepsscheepvaart. Dit is de scheepsvaart die niet valt onder de plezierscheepvaart. Als men wel rode diesel gebruikt voor andere doeleinden dan kan men een flinke boete riskeren. Deze boete is meestal per liter rode diesel met een behoorlijk hoog minimumbedrag. Het gebruik van rode diesel is namelijk een economisch delict. Men ontduikt het betalen van accijns en dat is strafbaar.

Wat is zelfontbranding in de motortechniek?

Zelfontbranding is een verschijnsel dat onder andere voorkomt in de motortechniek. In de motortechniek heeft men het over zelfontbranding als een brandstof spontaan tot ontbranding komt. Daarbij is de zelfontbrandingstemperatuur van groot belang.  Deze temperatuur is de temperatuur waarop een stof tot ontbranding komt. De manier en het moment waarop zelfontbranding ontstaat is dus afhankelijk van de toestand waarin de brandstof zich bevindt. De optimale toestand waarop een brandstof tot zelfontbranding kan komen kan doormiddel van een verbrandingsmotor tot stand worden gebracht.

Dieselmotor en zelfontbranding

Een dieselmotor is een veelgebruikte verbrandingsmotor in onder andere auto’s en schepen. Het principe waarop een dieselmotor werkt is in 1892 door de Duitse werktuigbouwkundige Rudolf Diesel bedacht. Een dieselmotor maakt gebruik van de zelfontbranding van dieselbrandstof. De diesel wordt in de dieselmotor onder hoge druk samengeperst.  Daarbij loopt de temperatuur van de diesel zo hoog op dat de diesel tot zelfontbranding komt. Een dieselmotor is een zuigermotor.

Tijdens de compressieslag van de zuiger wordt de lucht gecomprimeerd.  Daarna wordt de diesel in de motor gespoten. De samengeperste diesel en lucht komen spontaan tot zelfontbranding.  Daardoor maakt de zuiger de arbeidsslag. De zuiger brengt de zuigerstang in beweging. De zuigerstang drijft de krukas aan zodat het voertuig in beweging wordt gebracht. Een dieselmotor bestaat uit een zware constructie omdat een dieselmotor de brandstof onder een veel grotere druk samenperst dan bijvoorbeeld de benzine wordt samengeperst in een mengselmotor of Ottomotor.

Cetaangetal

De zelfontbrandbaarheid is voor diesel van groot belang. Daarom wordt de kwaliteit van diesel ook wel aangeduid met een getal waarmee de zelfontbrandbaarheid van het dieselmengsel duidelijk wordt. Dit getal is het cetaangetal. Het dieselmengsel wordt bij het bepalen van het cetaangetal vergeleken met de koolwaterstof hexadecaan. Hoe hoger het cetaangetal hoe sneller de diesel tot zelfontbranding komt. Een hoog cetaangetal maakt duidelijk dat het om een goede dieselkwaliteit gaat.

Mengselmotor of Ottomotor

Voor een dieselmotor is zelfontbranding van brandstof gewenst. Daarvoor is veel druk nodig die wordt veroorzaakt in een dieselmotor. In mengselmotoren kan men een dergelijke druk niet realiseren. Een mengselmotor of Ottomotor is minder stevig geconstrueerd dan een dieselmotor. Bij mengselmotoren maakt men gebruik van een andere brandstof. In een mengselmotor maakt men gebruik van brandstoffen zoals benzine of lpg.

Het benzinemengsel of de lpg in mengselmotoren wordt niet zo sterk gecomprimeerd als bij dieselmotoren. Daarnaast mag benzine of lpg niet spontaan tot ontbranding komen. Men zegt ook wel dat benzine klopvast moet zijn. De klopvastheid van benzine wordt ook wel verduidelijkt met een octaangetal. Diesel heeft dus een cetaangetal en benzine heeft een octaangetal. Diesel moet tot zelfontbranding komen en benzine juist niet.

Benzine moet uiteraard ook tot ontbranding komen anders ontstaat er te weinig druk in de mengselmotor. Benzine komt niet spontaan tot ontbranding maar wordt tot ontbranding gebracht doormiddel van vonken van bougies. Mengselmotoren hebben dus bougies. Een dieselmotor heeft geen bougies omdat het dieselmengsel tot zelfontbranding komt.

Voordelen en nadelen van benzine brandstof ten opzichte van diesel

Benzine is een brandstofmengsel dat wordt gebruikt als brandstof voor benzinemotoren. Een groot deel van de auto’s die op de weg rijden zijn voorzien van een benzinemotor. Deze motoren verschillen van dieselmotoren. Benzinemotoren bevatten bougies die doormiddel van vonken de benzine in brand steken zodat het mengsel tot ontploffing komt en de zuigers naar beneden drukt. De zuigerstang zet de lineaire beweging van de zuiger om in een roterende beweging en zorgt er voor dat de krukas gaat draaien. Een dieselmotor werkt grotendeels hetzelfde alleen komt diesel tot zelfontbranding.

Dit houdt in dat diesel niet doormiddel van bougies wordt ontstoken. In plaats daarvan ontbrand diesel door druk in de aanwezigheid van zuurstof. Door deze verschillende werking kan men geen diesel in een benzinemotor gebruiken en geen benzine in een dieselmotor. Voordat men een auto aanschaft moet men al de keuze hebben gemaakt of men een auto wil aanschaffen die op diesel rijd of een auto die op benzine rijd. Deze tekst brengt de verschillen duidelijk in kaart.

Schone brandstof?
Als men het heeft over brandstoffen dan is de kwaliteit van brandstoffen van groot belang. Een goede kwaliteit van een brandstof zorgt er voor dat de motor goed loopt en daardoor minder slijt. Ook voor het milieu is een hoogwaardige brandstof belangrijk. Benzine bevat een aantal dopes die er voor zorgen dat de brandstof goed kan worden toegepast als brandstof voor benzinemotoren. Schadelijke stoffen zoals zwavelverbindingen zijn inmiddels uit de benzinemengsel verwijderd om de luchtverontreiniging te beperken. Ook de stof benzeen is inmiddels uit benzinemengsels gehaald omdat deze stof kankerverwekkend is.

Cetaangetal en Octaangetal
Diesel komt tot zelfontbranding door de druk of compressie en benzine doormiddel van vonken van de bougie. Benzine moet daarom klopvast zijn. De klopvastheid van benzine wordt aangegeven met een octaangetal. De zelfontbrandbaarheid van diesel wordt aangegeven met een cetaangetal. Hoe klopvaster de benzine hoe hoger het octaangetal en hoe beter de zelfontbranding van het dieselmengsel hoe hoger het cetaangetal. Een goede kwaliteit van het brandstofmengsel is belangrijk voor de effectiviteit en de levensduur van de verbrandingsmotor. Voor het bepalen van de voor en nadelen van brandstoffen hieronder ben ik uitgegaan van de gemiddelde kwaliteit van benzine en diesel zoals men deze tankt bij een pompstation.

Voordelen van benzine ten opzichte van diesel
Benzinemotoren hebben een aantal voordelen ten opzichte van dieselmotoren. Het is van te voren belangrijk om deze voordelen goed inzichtelijk te hebben. Hieronder staat een overzicht van de belangrijkste pluspunten van benzine. De pluspunten van benzine zijn in feite de minpunten van diesel en andersom.

  • De wegenbelasting voor benzineauto’s is het lager dan de wegenbelasting voor dieselauto’s (en LPG auto’s).
  • De aanschafprijs van benzineauto’s zijn over het minder hoog dan dieselauto’s.
  • Benzine is een brandstof die goed verkrijgbaar is.
  • Benzineauto’s stoten minder fijnstof en stikstofoxiden uit dan dieselauto’s.
  • Een benzinemotor is lichter in gewicht dan een dieselmotor omdat dieselmotoren uit een zwaardere constructie bestaan.

Nadelen van benzine ten opzichte van diesel
Benzineauto’s hebben ook een aantal nadelen ten opzichte van dieselauto’s. De bekendste nadelen van benzine zijn:

  • Benzinebrandstof heeft de hoogste literprijs.
  • Benzineauto`s hebben een kortere levensduur dan dieselauto’s
  • Benzineauto`s verbruiken meer brandstof dan dieselauto’s.
  • Benzineauto’s hebben minder koppel dan dieselauto’s.

Voordelen en nadelen van diesel brandstof ten opzichte van benzine

Diesel is een brandstof die wordt gebruikt voor dieselmotor. Als men eenmaal een auto heeft gekocht met een dieselmotor of benzinemotor zal men de voorgeschreven brandstof moeten gebruiken. De vraag of diesel voordeliger is dan benzine moet men daarom stellen voordat men een auto gaat aanschaffen of als men overweegt om een andere auto te kopen. Diesel en benzine zijn verschillende brandstofsoorten en de motoren zijn daar op aangepast.

Octaangetal en cetaangetal
Allereerst even wat algemene informatie over diesel en benzine. Voor benzine is de klopvastheid van groot belang dit wordt aangeduid met een octaangetal. Voor diesel is de zelfontbrandbaarheid belangrijk, dit wordt duidelijk met het cetaangetal. Bij beide getallen gaat het niet over het gehalte van een bepaalde stof maar om de eigenschappen van de brandstof in vergelijking tot een referentiebrandstof. Hoe hoger het cetaangetal hoe beter de dieselkwaliteit is en hoe hoger het octaangetal hoe beter de kwaliteit van de benzine is. De kwaliteit van de brandstof is van groot belang voor de levensduur van de motor en het milieu. Als men van zowel diesel als benzine de gemiddelde kwaliteit neemt dan kan men de voordelen goed tegen elkaar afwegen.

Voordelen van diesel ten opzichte van benzine
Een auto die uitgerust is met een dieselmotor heeft een aantal voordelen ten opzichte van een auto die uitgerust is met een benzinemotor. De volgende aspecten zorgen er voor dat het gunstig is om een dieselauto aan te schaffen.

  • De prijs van diesel is lager dan de prijs van benzine.
  • Een dieselmotor is zuiniger dan een benzinemotor door de hogere compressieverhouding en het verloop van de verbranding van de dieselbrandstof.
  • Een dieselmotor heeft over het algemeen een langere levensduur dan een benzinemotor.
  • Als men veel kilometers maakt is een dieselauto voordeliger dan een benzineauto van het zelfde type.
  • Dieselmotoren hebben meestal meer koppel dan een benzinemotoren.

Nadelen van diesel ten opzichte van benzine
Dieselauto’s hebben een aantal nadelen ten opzichte van benzineauto’s.

  • Dieselauto’s zijn zwaarder dan benzineauto’s van hetzelfde type omdat de dieselmotoren zwaarder geconstrueerd zijn.
  • Voor dieselauto’s moet een hogere wegenbelasting worden betaald benzineauto’s.
  • Diesels stoten meer fijnstof en stikstofoxiden uit dan benzinemotoren.
  • De aanschafprijs van een auto met een dieselmotor is vaak hoger dan de aanschafprijs van een auto met een benzinemotor.
  • Dieselmotoren zijn luidruchtiger dan benzinemotoren met dezelfde cilinderinhoud. Tegenwoordig wordt dit verschil wel steeds minder groot omdat dieselmotoren steeds stiller worden.
  • Dieselauto’s hebben  meestal lagere topsnelheid dan een benzineauto’s.

Wat is benzine?

Benzine is een brandstof die gebruikt wordt voor benzinemotoren. Daarnaast kan benzine ook gebruikt worden als schoonmaakmiddel of oplosmiddel. Benzine is een mengsel van koolwaterstoffen met over het algemeen 4 tot circa 12 koolstofatomen, met name uit vertakte alkanen en moleculen met een benzeenring. Voorbeelden hiervan zoals tolueen en xyleen. Benzine bestaat uit de lichtere destillatiefracties van aardolie en heeft een lage viscositeit. Daarnaast heeft benzine een redelijk laag kooktraject. De benaming benzine heeft te maken met de stof benzeen.

Benaming benzine
De Engelse scheikundige Michael Faraday (1791-1867) identificeerde als eerste de stof benzeen in 1825. Hij trof deze stof aan in gebruikte lichtgasflessen. Faraday noemde de stof echter geen benzeen maar bicarburet of hydroge. De Duitse scheikundige Eilhard Mitscherlich gaf de stof de naam Benzin. Deze scheikundige bereide de stof benzin uit benzoëzuur en een sterke base. Hoewel men misschien zou verwachten dat het benzinemengsel hoofdzakelijk uit de stof benzeen zou bestaan is dat tegenwoordig niet meer het geval. De moderne benzine bevat geen of nauwelijks benzeen in het mengsel. Men is er achter gekomen dat benzeen kankerverwekkend is. Daarom past men geen benzeen meer toe in benzinemengsels. Naast benzeen zijn ook  zwavelverbindingen uit benzine verwijderd om de luchtverontreiniging te beperken.

Dopes
Als men benzine wil gebruiken als brandstof dan zal men additieven toe moeten passen. Deze additieven worden ook wel dopes genoemd en moeten voorkomen dat de motor gaat kloppen. Dit kloppen, of pingelen, is namelijk zeer schadelijk voor de motor. Het benzinemengsel moet daarom klopvast zijn. De klopvastheid van het benzinemengsel geeft men weer met het octaangetal. Verschillende benzinemerken verkopen ook een premium kwaliteit benzine. Dit is een hoogwaardiger benzine dan de standaard benzine. Aan deze benzines zijn additieven toegevoegd die het vermogen van de benzinemotor verhogen. Ook zouden de hoogwaardige benzines een reinigende werking voor de motor hebben.

Octaangetal
Het octaangetal gebruikt men als referentiewaarde voor de klopvastheid van benzine. Het octaangetal zegt echter niets over het octaangehalte in het benzinemengsel. Met het octaangetal geeft men alleen weer in hoeverre het benzinemengsel hetzelfde reageert als het makkelijk ontbrandbare n-heptaan en het moeilijk ontbrandbare iso-octaan (2,2,4-trimethylpentaan). Hierbij heeft men bepaald dat de klopvastheid van n-heptaan de waarde 0 heeft en die van iso-octaan 100 is. Een hoog octaangetal maakt duidelijk dat de benzine klopvast is. Het is echter mogelijk dat de klopvastheid van benzine hoger is dan 100. Er zijn namelijk brandstoffen die klopvaster zijn dan de stof iso-octaan.

Verschil tussen benzine en diesel
Diesel is een brandstofmengsel dat heel anders reageert dan benzine. Een benzinemotor is ook anders dan een dieselmotor. Een groot verschil zit in de wijze waarop de brandstof tot ontsteking komt. Dieselbrandstof komt tot ontsteking door zelfontbranding. Deze zelfontbranding ontstaat door druk op het brandstofmengsel en de aanwezigheid van zuurstof. De zelfontbranding zorgt er voor dat er druk ontstaat en de zuiger naar beneden wordt bewogen. Deze lineaire beweging wordt doormiddel van de zuigerstang in een roterende beweging veranderd die er voor zorgt dat de krukas gaat draaien.

Omdat zelfontbranding van het brandstofmengsel van een dieselmotor van cruciaal belang is wordt de zelfontbrandbaarheid van het dieselmengsel duidelijk aangegeven. Dit wordt gedaan doormiddel van het cetaangetal. Bij een benzinemotor komt de brandstof niet doormiddel van zelfontbranding tot ontsteking. In plaats daarvan wordt het mengsel doormiddel van bougies tot ontsteking gebracht. Deze bougies brengen het benzinemengsel doormiddel van bougievonken tot ontsteking. De rest van de werking is vrijwel identiek aan de werking van de dieselmotor, namelijk de zuiger wordt naar beneden gedrukt en brengt de krukas doormiddel van een zuigerstang in beweging.

Wat is diesel of dieselolie?

Diesel wordt ook wel dieselolie genoemd. Het is een product dat van aardolie wordt gemaakt en dient als brandstof voor dieselmotoren. Het stofidentificatienummer, UN-nummer of VN-nummer is 1202. De naam diesel is afgeleid van de uitvinder van de dieselmotor, dat was namelijk Rudolf Diesel.

Men kan gasolie onderverdelen in laagzwavelige en hoogzwavelige gasolie.  Deze indeling gebruikt men als aanduiding voor het Parts per million (ppm) zwavel dat aanwezig is in de gasolie. Men gebruikt de naam diesel voor laagzwavelige gasolie. Naast gasolie kan men ook uit steenkool diesel produceren. Men verkrijgt diesel uit steenkool doormiddel van het Fischer-Tropschproces.

Hoe komt diesel tot ontbranding
Diesel is een brandstof die vanzelf tot ontbranding komt als er druk wordt uitgeoefend op de stof en er zuurstof aanwezig is. Deze factoren zijn ook aanwezig in de verbrandingsruimte in dieselmotoren op het moment dat men de diesel in de motor inspuit. Het is belangrijk dat het dieselmengsel op het juiste moment tijdens de slagen van de cilinder tot ontbranding komt anders gaat op den duur de motor stuk. Het moment van ontbranding heeft te maken met het dieselmengsel.

Cetaangetal
Diesel is een brandstof die doormiddel van zelfontbranding druk kan uitoefenen op een cilinder. De mate van de zelfontbranding wordt aangegeven in een cetaangetal. Dit getal geeft aan wat de kwaliteit is van de dieselbrandstof. Een laag cetaangetal maakt duidelijk dat de dieselbrandstof traag tot zelfontbranding komt en een hoof cetaangetal maakt duidelijk dat het dieselmengsel zeer snel tot zelfontbranding zal komen.  Als het mengsel geheel niet tot zelfontbranding komt is het cetaangetal zo laag dat het brandstofmengsel geheel niet geschikt is voor de motor.

Er zijn verschillende soorten diesel net zoals er ook verschillende soorten benzine zijn. De verschillende soorten zijn afhankelijk van de herkomst, het cetaangetal en de viscositeit (vloeibaarheid). Normale diesel heeft een cetaangetal van rond de 50. Dit is diesel die over het algemeen als brandstof wordt gebruikt voor voertuigen in het wegverkeer en landbouwverkeer. Er is echter ook biodiesel die geheel of gedeeltelijk is gemaakt van plantaardige olie of van dierlijke vetten. Deze diesel heeft een cetaangetal van 70 tot 100.

Verschil tussen diesel en benzine
Benzine en diesel zijn beide koolwaterstofmengels die worden gebruikt in verbrandingsmotoren. Deze brandstofmengsels komen echter op een verschillende manier tot ontsteking. Dat is de kern van het verschil tussen diesel en benzine. Benzine wordt gebruikt als brandstofmengsel voor een benzinemotor of Ottomotor. Deze brandstof komt tot ontsteking door een vonk van een bougie.

Bij dieselmotoren wordt een dergelijk ontstekingsmechanisme niet gebruikt en ontbrand de brandstof doormiddel van druk/ compressie en de aanwezigheid van zuurstof. Er is bij diesel dus sprake van zelfontbranding. Bij diesel wordt gebruik gemaakt van een cetaangetal om de zelfontbrandbaarheid aan te duiden van het mengsel terwijl bij benzine gebruik wordt gemaakt van een octaangetal om de klopvastheid mee aan te duiden.

Wat is een roetmeting en viergasmeting tijdens een APK?

De Algemene Periodieke Keuring voor voertuigen is in Nederland vooral bekend als afkorting APK. Deze keuring is vanuit Europa als verplichting opgelegd. De verplichte APK moet de verkeersveiligheid bevorderen en daarnaast moeten de voertuigen doormiddel van deze keuring gecontroleerd worden op een aantal milieutechnische aspecten.

De APK wordt gedaan door een keuringsbedrijf dat door de RDW erkend is. Deze bedrijven hebben een bord met daarop RDW erkend. De eisen aan auto’s worden steeds strenger. Dit heeft onder andere te maken met de strengere eisen die worden gesteld aan de verkeersveiligheid. Ook het milieu is wereldwijd een belangrijk aandachtspunt.

De CO2 uitstoot van auto’s moet zoveel mogelijk worden beperkt. Daarom worden ook de milieueisen die aan de orde komen bij de APK steeds strenger. Hierbij wordt onder andere aandacht besteed aan de roetmeting en de viergasmeting. Daarover is hieronder in twee alinea’s informatie weergegeven.

Wat is de roetmeting?
De roetmeting is sinds 1 januari 1997 ingevoerd. Deze meting wordt gedaan bij auto’s die een dieselmotor hebben en daarnaast een bouwjaar hebben van 1980 of later. Tijdens de roetmeting wordt door een APK-keurmeester de hoeveelheid roet gecontroleerd die een auto uitstoot. Hierbij wordt de motor van de auto aangezet en laat men de motor eerst onbelast draaien en vervolgens volgas. Tijdens de roetmeting meet men optisch de hoeveelheid roet die wordt uitgestoten. De roetmeting duurt maar een paar seconden. Desondanks moet de roetmeting wel goed worden uitgevoerd. Er zijn motoren die een Comprexlader bevatten deze motoren zijn uitgesloten van de roetmeting.

Veel auto’s hebben tegenwoordig een OBD. Deze afkorting staat voor On-Board Diagnostics. Dit is een systeem in de auto-elektronica en vormt het voertuigmanagementsysteem van de auto. Daarnaast vormen de On-Board Diagnostics een interface die gebruikt kan worden voor het uitlezen van verschillende technische aspecten van het voertuig. De OBD is ingevoerd in de jaren tachtig. De hoeveelheid informatie die in een OBD kan worden opgevraagd is sinds de invoering toegenomen. De nieuwste variant van OBD is OBD II. Een roetmeting hoeft niet te worden uitgevoerd wanneer een OBD de hoeveelheid roetuitstoot aangeeft. Als een OBD echter een foutmelding heeft moet de roetmeting alsnog worden gedaan.

Wat is een viergasmeting?
Auto’s met een bouwjaar van 1993 of later die zijn uitgerust met een benzinemotor of LPG-motor met een ‘geregelde’ katalysator moeten sinds 1 januari 1998 een zogenoemde viergasmeting ondergaan tijdens de APK. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een viergastester. Met behulp van dit instrument wordt door de APK keurmeester gecontroleerd of de uitlaatgassen niet de wettelijk vastgestelde percentages overschrijden. Als de viergastester aangeeft dat de percentages van bepaalde gassen worden overschreden kan de oorzaak daarvan liggen in een defecte katalysator. De katalysator van een voertuig zet namelijk de meeste schadelijke stoffen om die door de motor worden uitgestoten.

Met de viergasmeting worden vier verschillende gassen die uit de uitlaat komen gemeten. Dit zijn de gassen:

  • Koolmonoxide, dit wordt aangegeven met CO
  • Kooldioxide, dit wordt aangegeven met CO2
  • Koolwaterstoffen, dit wordt aangegeven met HC
  • Zuurstof, dit wordt aangegeven met O2

Door deze gassen te meten kan de APK keurmeester tevens controleren of de werking van de  lambdasonde, de katalysator en het regelsysteem goed is. In de huidige eisen voor de APK is een maximaal toelaatbaar CO2-gehalte vastgelegd dat gemeten wordt in het uitlaatgas. Dit CO2 gehalte wordt gemeten achter de katalysator. Daarnaast heeft men het bij de APK ook over een lambdawaarde. De lambdawaarde kan worden gepaald door het meten van meerdere uitlaatgascomponenten. Daarom is de APK keurmeester verplicht om een 4-gastester te gebruiken.

Wat is transmissie en welke verschillende soorten overbrenging zijn er in de techniek?

In veel technieken wordt gebruik gemaakt van vermogens om een bepaalde arbeid te verrichten. Niet alleen in de voertuigentechniek wordt gebruik gemaakt van vermogens ook in de machinebouw en werktuigbouwkunde. Er zijn verschillende technieken die in de praktijk worden toegepast voor het omvormen en overbrengen van vermogens. Het overbrengen van vermogens wordt ook wel transmissie genoemd. Het doel van transmissie is op het juiste moment kracht omzetten in snelheid en snelheid omzetten in kracht.

Binnen de werktuigbouwkunde wordt gebruik gemaakt van aandrijfmotoren. Deze aandrijfmotoren hebben een bepaalde snelheid en een bepaald koppel. De snelheid waarmee werktuigen arbeid verrichten is verschillend. Daarom worden in werktuigen overbrengingssystemen toegepast waarmee de juiste snelheid, de juiste kracht of het juiste koppel kan worden geregeld. Deze overbrengingen worden ook wel transmissies genoemd.

Er zijn verschillende soorten overbrengingen. Deze worden in vier hoofdgroepen gecategoriseerd. Deze vier hoofdgroepen zijn als volgt:

  • mechanische overbrengingen
  • hydraulische overbrengingen
  • pneumatische overbrengingen
  • elektrische overbrengingen

Hieronder is een beschrijving weergegeven van de eigenschappen van deze verschillende overbrengingen.

Mechanische overbrengingen
Mechanische overbrengingen worden in de techniek zeer veel toegepast. Daarnaast zijn mechanische overbrengingen ook de oudste overbrengingen in de techniek. Door de jaren heen zijn verschillende mechanische systemen ontwikkelt waarmee krachten kunnen worden overgebracht. Onder de mechanische overbrengen vallen de volgende transmissies:

Tandwieloverbrenging: deze overbrengingen bestaan uit minimaal twee tandwielen die minimaal zes tanden bevatten die in elkaar draaien. Deze draaien in tegengestelde richting. Wanneer men wil dat het gedreven tandwiel draait in de zelfde richting als het drijvende wiel dan zal men tussen beide tandwielen een extra tandwiel moeten plaatsen. Bij tandwieloverbrenging wordt meestal gebruik gemaakt van tandwielen met een verschillende diameter. Een klein tandwiel dat een groot tandwiel in beweging brengt zorgt voor een vertraging en voor een krachttoename. Een groot tandwiel dat een klein tandwieltje in beweging brengt zorgt voor een versnelling. In het laatste geval neemt de kracht echter wel af.

Wormwieloverbrenging: deze overbrenging bestaat wormwielen. Deze wielen zijn spiraalvormige tandwielen die doormiddel van aandrijving langzaam gaan draaien. Wormwielen hebben dan een hoog koppel. Als een wormwiel echter wordt aangedreven blokkeert het systeem en kan er geen overbrenging plaatsvinden.

Riemoverbrenging: bij deze overbrenging wordt gebruik gemaakt van een riem. Deze loopt over twee evenwijdige assen. Op deze assen zijn zogenoemde riemschijven gemonteerd. De riem loopt over deze schijven. De riem die voor riemoverbrengingen wordt gebruikt bevat geen einde. De diameter die wordt gebruikt voor de riemschijven van een riemoverbrengingen kan verschillen. Door verschillende diameters toe te passen kunnen versnellingen of vertragingen worden gerealiseerd. Wanneer de diameters gelijk zijn van de riemschijven draaien beide riemen met ongeveer met dezelfde snelheid, wanneer er nauwelijks slip optreed. Een voordeel van riemoverbrenging is dat men doormiddel van een riem een behoorlijke afstand kan overbruggen tussen de riemschijven. Een nadeel van een riemoverbrenging is dat de riem ook kan slippen over de riemschrijven. Daardoor gaat de gedreven riemschijf langzamer draaien dan de drijvende riemschijf. Door gebruikt te maken van vertande riemen en vertande riemschrijven  kan dit nadeel worden voorkomen.

Kettingoverbrenging: deze overbrenging combineert de eigenschappen van tandwieloverbrengingen en riemoverbrengingen. Een kettingoverbrenging kan net als een riemoverbrenging over een langere afstand beweging overbrengen. Dit is bij een tandwieloverbrenging bijvoorbeeld niet goed mogelijk omdat men daarbij gebonden is aan de diameters van de tandwielen. Een ketting kan over een langere afstand worden aangebracht om tandwielen met elkaar te verbinden. De vorm van de tandwielen zijn bij een kettingoverbrenging anders dan de vorm van de tandwielen die worden gebruikt bij een tandwieloverbrenging. De assen van de tandwielen moeten evenwijdig lopen omdat de ketting anders niet goed aangebracht kan worden en daarnaast zorgt een ketting die scheef is aangebracht voor meer wrijving en slijtage. Kettingen moeten goed onderhouden worden. Ze moeten regelmatig moet het juiste smeermiddel worden gesmeerd om metallisch contact zoveel mogelijk te beperken. In tegenstelling tot riemoverbrengingen zorgen kettingoverbrengingen voor meer lawaai.

Cardanoverbrenging: deze overbrenging wordt gebruikt om een beweging over een grote afstand te realiseren tussen twee assen die elkaar snijden in het verlengde. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een kruiskoppeling. Deze kruiskoppeling is verbonden aan een zogenoemde cardanas. Deze overbrenging is vernoemd naar de Italiaan Girolamo Cardano. Door de cardanoverbrenging kan niet een versnelling worden gerealiseerd. Beide assen draaien met dezelfde snelheid. Cardanassen worden onder andere in auto´s gebruikt. Het vormt de koppeling van de versnellingsbak met het differentieel.

Hydraulische overbrenging
Hydraulische overbrengingen worden gebruikt voor het overbrengen van grote vermogens en krachten. Hiervoor worden hydraulische circuits aangelegd in machines, voertuigen en werktuigen. Hydraulische systemen vallen onder hydrauliek. Deze techniek draait om vloeistofdruk. De meest gebruikte vloeistof in hydrauliek is hydrauliekolie. Deze olie wordt doormiddel van een pomp op druk gebracht. Door deze pomp wordt mechanische  energie omgezet in hydraulische energie. Deze hydraulische energie is in feite hydraulische druk en kan weer worden omgezet in mechanische energie. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een translerende of roterende motor. Hydraulische overbrenging wordt onder andere veel toegepast in kraanaandrijvingen en graafmachines.

Pneumatische overbrenging
Een pneumatische overbrenging lijkt veel op een hydraulische overbrengingen. Het belangrijkste verschil is dat hydrauliek gebruik maakt van oliedruk en pneumatiek gebruik maakt dan luchtdruk. Hiervoor wordt lucht gebruikt die een bepaalde druk heeft, dit wordt ook wel perslucht genoemd. Een compressor wordt gebruikt om lucht te comprimeren. Er zijn verschillende soorten compressors die in de techniek worden gebruikt, zo zijn er bijvoorbeeld schroefcompressors en zuigercompressors. Compressors zorgen voor luchtdruk. Om continuïteit in luchtdruk te garanderen wordt gebruik gemaakt van ketels waarin de lucht wordt opgeslagen. Doormiddel van pneumatische druk kunnen krachten worden overgebracht en kan machine arbeid verrichten.

Elektrische overbrenging
Een elektrische overbrenging kan worden gebruikt om grote vermogens over te brengen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een elektrische kring. Hiervoor moet elektriciteit worden opgewekt. Een motor kan voor het opwekken van elektriciteit doormiddel van verbranding van een brandstof, zoals diesel of benzine, een generator aandrijven. Dit systeem wordt ook wel een aggregaat genoemd en dient er voor om doormiddel van een brandstofmotor elektrische energie op te wekken. Deze elektrische energie vormt een energiebron voor een elektromotor. De elektromotor hoeft echter niet naast de generator te staan. Doormiddel van elektriciteitskabels kan de elektrische energie over de gewenste afstand worden overgebracht. Hierbij moet rekening worden gehouden met de weerstand die de elektriciteitskabel bied en de weerstand van de elektromotor. Wanneer het geboden vermogen is afgestemd op het benodigde vermogen kan een elektromotor effectief arbeid verrichten.

Men spreekt van een dieselelektrische aandrijving wanneer een generator wordt aangedreven door een dieselmotor. De generator levert vervolgens stroom voor één over meerdere elektromotoren. Dit is een vorm van indirecte overbrenging. Dieselelektrische aandrijving wordt onder andere gebruikt in treinen en in bepaalde dieselauto´s. Wanneer men deze aandrijftechniek gebruikt in schepen en andere vaartuigen noemt men dit dieselelektrische voortstuwing.