Verbrandings motoren en meer

Al reeds in het begin van 1800 experimenteerden verschillende mensen met een verbrandingsmotor die op een gas/luchtmengsel liep. Hiervoor had men voertuigen die werkten op stoomkracht. Verbrandingsmotor die uitgevonden is door Rivaz (1752-1828). Maar het idee voor dit type motor werd bedacht in 1673 door Huygens.Laten we eerst eens kijken wat voor verschillende typen verbrandingsmotoren er zijn. De eerste is een verbrandingmotor met uitwendige verbranding. Een goed voorbeeld hiervan is de stoommachine. De brandstof wordt indirect gebruikt voor de aandrijving van de motor. Zo ook bij nucleaire aandrijving, hier wordt de brandstof ook gebruikt om b.v. eerst het water te verhitten, en daarna de stoomkracht te gebruiken voor de aandrijving. Een ander mooi voorbeeld van uitwendige verbranding is de Stirlingmotor.Als tweede en meest bekende verbrandingsmotor hebben we het type met inwendige verbranding. Hierbij wordt de brandstof meteen omgezet in warmte, waarmee men de motor direct aandrijft. Dit type wordt ook wel een explosiemotor genoemd. Hier vinden we verschillende typen motoren. De bekende 4-takt en 2-takt, de wankel- of roterende motor. Deze motoren werken met een zuiger en cilinder zoals we kennen van ons autootje of de scooter. De wankelmotor heeft een andere constructie, het werkt met een roterende zuiger i.p.v. een op- en neergaande.Dan hebben we nog de straalmotor, die in principe ook tot de inwendige verbrandingsmotoren kan worden gerekend. De voordelen van inwendige verbranding ten opzichte van uitwendige verbranding, is een veel lichtere bouw en een hoger rendement. (Behalve de Stirlingmotor).Het principe werd in 1673 door Huygens bedacht, hij gebruikte een soort zuiger en cilinder, waarbij de zuiger door de explosie van buskruit in beweging werd gezet. Velen probeerden dit principe te verbeteren en men gebruikte ook verschillende soorten brandstoffen. De eerste echte inwendige verbrandingsmotor werd gepatenteerd door John Barber in 1791 en Robert Street in 1794. Deze motoren hadden een vonk-ontsteking systeem. Meerdere mensen hebben een patent gekregen op dit type motor. Maar zij zijn hier nooit mee verder gegaan. Tot 1860 zijn er meer als 30 verschillende patenten verleend aan verbeterde versies van deze motoren.Maar in 1860 werd weer een baanbrekende uitvinding gedaan door Etienne Lenoir (1822-1900). Hij bedacht een goed werkend gaswisselingsysteem die gebruik maakte van kleppen. Hierdoor werd het rendement enorm verhoogd. Dit principe staat bekend als het 4-takt principe en is mede ontwikkeld door Beau Rochas in 1862. Maar al zo'n 50 jaar eerder was dit idee beschreven door Ravaz.Ondertussen was in 1861 de Duitser Otto ook bezig met het principe van Ravaz. In 1876 bouwde Otto een motor die werkte volgens het principe van Rochas. Deze motor was de eerste goed bruikbare motor met een werking zoals we nu nog steeds gebruiken. ( de 4-takt). Al deze motoren waren zogenaamde gasmotoren. Hierbij gebruikte men het gas uit bijvoorbeeld steenkool voor de verbranding. Men zocht naar een mogelijkheid voor vloeibare brandstof. Dit kon mogelijk worden gemaakt door de carburateur. Dit essentiele onderdeel maakte het mogelijk om een vloeibare brandstof te kunnen gebruiken. In 1893 vond Janos Csonka samen met Donat Banki de eerste carburateur uit. Na vele verbeteringen werd de eerste goed werkende benzinemotor in ca 1900 een feit. De eerste 2 cylinder benzine motor werd gepatenteerd in 1901 door Delamare en Debouteville. Ook de heren Daimler en Benz hebben hier een enorme bijdrage aan geleverd. Een ander verhaal is die van de dieselmotor. Deze zelfontbranders hebben een hoger rendement en is uitgevonden door Rudolf Diesel in 1892.In de jaren erna werd de motor steeds verder ontwikkeld. Door gebruik van meer elektronika en andere toepassingen zoals drukvulling (o.a turbo) werd de motor steeds beter. Ook met de komst van nieuwe materialen werd en wordt de motor steeds rendabeler (keramiek enz.). De ontwikkeling van de brandstofcel is nog steeds gaande en zal in de toekomst schonere motoren voortbrengen. (elektrische motor en hybride). De aandrijving d.m.v. zonne-energie wordt ook steeds realistischer.Eens zal onze voorraad olie en gas opraken, en zijn wij aangewezen op alternatieve brandstoffen. Waterstof zal in de nabije toekomst de belangrijkste energiebron worden voor de motoren. De ontwikkelingen gaan door.