Uit mijne sportportefeuille

(1899)–Frans Netscher– rechtenstatus

Hoe en wat is een motor?

Als onze lezers, afgaande op de ‘gewichtige’ beteekenis van het laatste woord van dezen titel, in de meening mochten verkeeren, dat het volgend artikel alleen ‘genietbaar’ zal zijn voor wetenschappelijk onderlegde lieden, dan hebben zij het gelukkig mis.

Want het is onze bedoeling om dit artikel, waarbij de artikelen van den bekwamen Franschen technoloog L. Baudry de Saunier, verschenen in de Petites Annales, ons tot gids zullen dienen, zoodanig in te richten, dat iedereen het zal kunnen begrijpen. Het ligt namelijk niet zoozeer in ons plan om er op te wijzen welke gewichtige diensten de automobielen ons thans reeds bewijzen en nog bewijzen kúnnen, dan wel om bij hen, die ons volgen de overtuiging te vestigen, dat voor den eigenaar en bestuurder van een rijtuig

zonder paarden een speciale kennis van het mechanisme volstrekt niet noodig is. Wij willen in deze voor iedereen verstaanbare technische beschouwing over het automobilisme doen uitkomen, dat het voor den automobilist voldoende is de werking van de machine te begrijpen, om haar soms nog beter te kunnen behandelen en besturen dan degene, die haar gebouwd heeft. Deze moderne voertuigen, die thans reeds bijna overal rondrijden, zijn voor de meeste menschen, die zich geen helder denkbeeld kunnen vormen omtrent de werking en samenstelling hunner motoren nog te dikwijls ingewikkelde, onbegrijpelijke, délicate machines.

Want bij de oppervlakkige beschouwing dezer motoren wordt hun oog getroffen door een warboel van stangen en buizen; een nooit-uit-elkander-te-houden collectie kranen en kraantjes, die daar toch niet voor niets zitten; een aantal raadselachtige hefboomen, die, uitgaande van de zitplaats van den bestuurder, kiekeboe gaan spelen onder den bak van het rijtuig; kettingen en drijf-raderen, die in de halfschaduw tusschen de vier wielen een snorrend gebrom laten hooren. Kortom, de onbegrijpelijkheid van wat zich aan hun oog voordoet, geeft aan het geheel iets schrikwekkends, iets dat zenuwachtig maakt, en toch: hoe eenvoudig en hoe logisch in elkander gezet is deze verzameling van machinedeelen voor ieder, die in de gelegenheid is en zich de moeite wil getroosten om met zijn gezond verstand door de brooze oppervlakte van dit schijnbaar onbegrijpelijke heen te dringen!

Er zijn een massa menschen, die zich verheugen over de vorderingen onzer wetenschap, die haar aanmoedigen en er tevens van profiteeren willen, maar die toch een automobiel met bijna angstige blikken beschouwen. O! zij zouden er niet aan durven denken om ooit zoo'n ingewikkeld mechanisme te besturen! ‘Want’ meenen zij, ‘je weet nooit wat er met zulke dingen kan gebeuren!’

‘Als ik eens een verkeerde kraan opende, zou de boel dan niet uit elkander springen? Zou zoo'n rijtuig door een beweging aan een verkeerden hefboom niet op hol kunnen gaan? En zouden er dan geen vreeselijke ongelukken gebeuren?’....

Deze angst, waarde tochtgenooten, sta ons toe, dat wij er om lachen! We zijn immers menschen van de eeuw der vooruitgang? Welnu, laten we dan ook geen zeventiende-eeuwschen angst voor nieuwe uitvindingen hebben, waar een Amerikaan van twaalf jaar zich over zou schamen!

Wat wij willen, is dat iedere man en zelfs iedere vrouw, die gezond verstand bezit, na aandachtig te hebben gevolgd wat wij

zullen gaan zeggen, de overtuiging krijge, dat de automobiel een zachtmoedig wezen is, dat nimmer kwaad of driftig wordt, dat alleen maar wat verzorging vraagt, slechts eenige blikken uit het ‘oog van den meester.’ En dan zal het dezen gelukkigen meester, zonder ooit rust te vragen, in een snelle vaart overal heendragen, waar hij maar wil.

In onze beschouwing zullen wij vóór alles trachten duidelijk te zijn en alles zoo begrijpelijk mogelijk vertellen. Om haar te begrijpen, zal de lezer dan ook slechts twee dingen noodig hebben, die hem als bewoner van een land van praktische menschen van nature eigen moeten zijn: gezond verstand en wat geduld.

En als ge ons op ons tochtje in de technische wetenschap, wier heden reeds bewijst dat zij de toekomst zal beheerschen, hebt vergezeld, dan zult gij met kennis van zaken over automobielen kunnen oordeelen, dan zult gij het nieuwe voertuig aanstonds kunnen bestijgen om direct uw aangename loopbaan als ‘chauffeur’ te kunnen beginnen. En, mocht het chauffeurschap niet voor u zijn weggelegd, dan zult ge toch in ieder geval uw algemeene kennis hebben verrijkt met een hoogst belangrijke wetenschap. Ge zult aan uw vrienden kunnen vertellen, dat een rijtuig zonder paarden veel gemakkelijker te besturen is dan een rijtuig met beweegkracht van vleesch en been. En daardoor zult gij medewerken tot de bevordering van het automobilisme en van een revolutie in ons verkeerswezen, die door het gezond verstand en het medelijden gevorderd wordt: de afschaffing van het paard, van deze levende machine die onder de zweepslagen van onbarmhartige drijvers ineenkrimpt, zonder ooit te klagen, en die voortaan slechts voor luxe-doeleinden zal behooren te worden geëxploiteerd.

Eerste hoofdstuk.

Het essentieel verschil tusschen een stoommachine en een benzine-motor. - Het explosieve mengsel en zijn samenstelling. - De ontploffing, haar oorzaak en haar gevolgen. - De dienstbaarmaking van de gevolgen der explosie. - Wat er gebeurt wanneer een benzine-motor in werking is: productie van het explosieve mengsel (de koolstofverbinding (carburatie) en de carburator); de gastoeroer; de ontsteking; de ontploffing.

‘Hoe werkt toch eigenlijk zoo'n petroleumrijtuig?’, hoorde ik onlangs in een café iemand aan zijn buurman vragen toen er een automobiel voorbij kwam. Ik spitste mijn ooren, want ik was er

benieuwd naar of de aangesprokene in een paar woorden een verklaring van het automobiel-mechanisme zou kunnen geven.

‘Wel!’ antwoordde de buurman, ‘d'as nogal eenvoudig. Je giet er maar petroleum in en dan steek je 't aan, precies zooals je een petroleumlamp aansteekt!’...

De nieuwsgierige zette groote oogen op en begreep blijkbaar evenmin als ik door welk wonderbaarlijk verschijnsel een petroleumlamp, al was zij zoo groot als een omnibus, vier wielen in beweging zou kunnen brengen. Maar hij vreesde ongetwijfeld al te dom te schijnen wanneer hij aan zijn knappen buurman een nadere verklaring vroeg, en daarom zweeg hij, bracht zijn glas bier even aan zijn mond en dook weer achter zijn krant weg.

Een petroleumlamp! Welk een treffende vergelijking met het mechanisme van een automobiel!! Maar neen, laten we niet spotten doch liever direct verklaren, dat de petroleum, of beter gezegd: de essence van petroleum (naphtha, benzine) in een zoogenaamd petroleum-rijtuig volstrekt niet dient om te branden maar alleen om te worden overgebracht in damp- of gasvormigen toestand, in welken staat het door vermenging met een bepaalde hoeveelheid gewone dampkringslucht, een ontplofbaar gas vormt, dat door zijn uitzettingsvermogen den motor drijft.

Bij enkele automobielen, die door stoom worden gedreven, speelt de petroleum intusschen een andere rol. Dán dient zij werkelijk als brandstof, evenals steenkolen en cokes in stoommachines van het gewone systeem. Maar daarover wenschen wij nu niet te spreken.

* _* *

De benzine-motor, (we zullen het kind voortaan maar bij zijn waren naam blijven noemen), is wat zijn uiterlijk aangaat een broertje van de stoommachine. Maar dan ook alleen wat het uiterlijk betreft, want hun karakters loopen hemelsbreed uiteen. Om dat duidelijk te maken, is het noodig, dat wij even in vluchtige trekken de voornaamste karaktereigenschappen der stoommachine in de herinnering onzer lezers terugroepen.

Iedereen kent de klassieke proef van Papin.

Een pot met water stond op het vuur; Papin bemerkte dat de stoom telkens het deksel oplichtte. Hij bezwaarde het deksel met een gewicht. Gedurende eenige oogenblikken bleef het rustig liggen, maar gaandeweg begon er weer beweging in te komen, dezelfde beweging van straks toen er nog geen gewicht op stond. Daarom

maakte hij de verzwaring nóg grooter, doch in weerwil daarvan wipte de stoom telkens en telkens weer het deksel op. De waarnemer kwam daardoor tot de ontdekking, dat zich uit kokend water een spankracht ontwikkelt, die toeneemt naarmate de hittegraad grooter wordt.

Hoe kan men nu deze kracht dienstbaar maken aan het verrichten van den een of anderen arbeid? Dat zullen wij even op een uiterst eenvoudige wijze laten zien.

In plaats van het deksel A op de kookpan M op goed geluk af door den stoom te laten opwippen, nemen wij een deksel die precies

illustratie

in den binnenrand der pan past en daarin gemakkelijk op en neer kan bewegen. Hij wordt dan door den binnenwand der pan geleid, en wanneer het door den stoom omhooggedrukt wordt, blijft het dus in een vlakke of horizontale positie, daar de spankracht nu op alle punten een gelijkmatigen druk uitoefent.

illustratie

Wanneer we op het middelpunt van het deksel een kruk met twee scharnieren (b b') bevestigen, die verbonden is aan een zwaar metalen rad (C), dan zien we, dat het deksel, wanneer hij door den stoom wordt omhooggedrukt, zijn verticale beweging overbrengt op het rad, en deze beweging vervolgens omzet in een cirkelvormige beweging. De drukking van den stoom brengt dus het punt b naar b' en daarbij maakt het rad ongeveer een halve omwenteling.

Maar hoe kunnen we het rad nu de volgende halve omwenteling laten maken, opdat het de eenmaal begonnen beweging voltooie? We hebben hiervoor twee middelen, die met elkander samenwerken:

1o. de energie of arbeidskracht, die in ons drijfwiel, toen het door den opwaartschen hefboomdruk in beweging kwam, werd opgehoopt en die het ook weer teruggeeft door in zijn vaart de beweging

voort te zetten, waarbij het ten eerste de kleine krukstang, die aan het deksel verbonden is, meeneemt en ten slotte het deksel weer in de pan naar beneden drukt; en

2^o. de ontspanning, die wij in onze pan veroorzaken, door haar van het vuur te nemen.

Deze twee tempo's zouden in de praktijk tegelijk moeten plaats hebben, maar dat is een onmogelijkheid. De proefneming, die wij hier hebben verricht, is dus slechts een theoretisch experiment geweest, maar wij hopen dat het den lezer toch in eenige regels en in de twee schetsjes de juiste beteekenis van de elementaire deelen der stoommachine zal hebben doen begrijpen. De bodem van de kookpan toch, die de hitte van het vuur aan het water meedeelt, zoodat het aan den kook geraakt en in dampvorm overgaat, is de generator, stoomontwikkelaar, stoomketel; de wanden der pan, die het deksel geleiden, zijn de stoomcylinder; het deksel is de stoomzuiger met zuigerstang of drijfstang, en het zware rad is het drijf- of vliegwiel.

De essentieele deelen van een stoommachine nu zijn gelijk aan die van een benzine-gasmachine of benzine-motor. Het verschil bestaat alleen in de verschijnselen, die zich binnen-in de machine voordoen.

In plaats van het deksel geleidelijk door den stoom te doen omhoog drukken, bezigen wij nu eens een andere methode van krachtontwikkeling. Wij leggen in onze pan een voetzoeker, voorzien van een brandend lontje. Zoodra die voetzoeker ontploft, krijgt de deksel van de gassen die daarbij doldriftig een uitweg zoeken, een geweldigen stomp, die hem omhoog doet vliegen. De krukstang brengt daardoor het drijfwiel weer in beweging, maar nu met een vaart alsof er haast bij was. Het vliegwiel haast zich dan ook om de kruk, en daarmede ook het deksel, weer naar het punt van uitgang terug te brengen. Maar nauwelijks is het deksel weer in de pan omlaag gedrukt, of daar ontploft wéér een voetzoeker, waardoor hij opnieuw een geweldigen stomp krijgt, die hem omhoog doet vliegen. En zoo blijft onze zelfgeknutselde voetzoeker-machine aan den gang.

Ge glimlacht, niet waar? Nu, dat is een bewijs dat ge de werking van onze ‘machine’ begrepen hebt. Daarom noodigen we u thans uit, om in uw geheugen te prenten, dat onze voetzoeker niets anders was dan een figuurlijke voorstelling van het ontastbare ontploffingsmiddel, dat de drijfkracht der automobielen vormt. En dat ontploffingsmiddel is niets anders dan een hoeveelheid benzine-damp, vermengd met een hoeveelheid buitenlucht, die men in de pan (den cylinder) brengt. De manier waarop dat gebeurt, zullen we in den

loop van ons verder ‘uitstapje’ bespreken, evenals de manier waarop het in den cylinder aangevoerde explosieve mengsel tot ontploffing wordt gebracht.

Zooals men ziet, bestaat dus het essentieele verschil tusschen de stoommachine en den benzine-motor in de wijze, waarop hun energie of arbeidsvermogen wordt opgewekt. De stoommotor is een groote sterke kerel, die met zijn schouders een enorm zwaren maar geleidelijken druk uitoefent tegen een deur die moeilijk opengaat, en de benzine-motor is een klein nijdig kereltje, dat tegen die deur een groot aantal hevige trappen geeft.

De benzine-motor werkt dan ook slechts dóór en tengevólge van een serie korte en hevige ontploffingen, die telkens stompen geven tegen den zuiger, die zich in den cylinder bevindt en die daardoor telkens met een groote snelheid wordt vooruit gedreven.

‘Maar wat zijn dat eigenlijk voor ontploffingen?’ zal men vragen, ‘en hoe worden ze te weeg gebracht?’

De ontploffingen, die in de explosie-cylinders onzer motoren plaatsgrijpen, zijn helaas maar al te goed bekend. Hebt ge nooit gehoord, dat dit of dat huis werd uiteengerukt en verwoest of dat zooveel en zooveel menschen werden gedood door een ‘gasontploffing?’

Welnu, diezelfde soort gasontploffingen vinden plaats in de cylinders der automobielmotoren. Maar die ontploffingen zijn volstrekt niet gevaarlijk! Ze zijn door de wetenschap tam en gedwee gemaakt; ze hebben met behoud van haar volle kracht alle kwaadaardigheid afgelegd.

Wat gebeurt er echter bij gasontploffingen, die niet door de wetenschap aan banden zijn gelegd, die dus het karakter van een catastrophe dragen? Eenvoudig dit; in een gesloten vertrek is door een lek in de gasleiding een vrij groote hoeveelheid gas ontsnapt en dat gas heeft zich met de lucht, die deze gesloten ruimte vult, verbonden tot een latent ontplofbaar mengsel - dat wil zeggen tot een mengsel, dat slechts op een vlammetje of een vonk wacht om te ontploffen. In dat vertrek nu, waar de lucht bezwangerd is met koolwaterstofgas, komt iemand met een pijp in den mond of een brandende kaars in de hand binnen..... Op hetzelfde oogenblik slaat het geheele vertrek uit elkander! De wanden worden in alle richtingen met een snelheid, die slechts door den bliksem geëvenaard wordt, weggeslagen; de man wordt opgenomen, ontvleesd, verscheurd, verpletterd....

In de mijnen vermengt de lucht zich dikwijls met de koolwaterstoffen van het steenkoolgas. Een vonk, die uit het houweel van

den mijnwerker springt, brengt het explosieve mengsel dan bijv. tot ontploffing. Een geweldige onderaardsche detonatie doet het donkere ingewand der aarde, waarin honderden arbeiders wroeten, scheuren, splijten en instorten, vervult den mijn met verstikkende dampen en maakt aan tal van menschenlevens een einde.

Stel u nu eens voor, dat wij het lijdelijk standpunt, dat de mensch bij dergelijke ontzaglijke ontploffingen gewoonlijk inneemt, daar de mijngangen of de vertrekken, waarin zij plaats vinden, noodzakelijkerwijze te zwak zijn om de gevolgen er van te doorstaan, - dat wij dit standpunt eens gaan verlaten, en dat wij in plaats van het slachtoffer der explosie te worden, de explosie eens onderwerpen aan onzen wil, en dat wij haar ontzaglijke kracht aanwenden tot nuttige doeleinden, overal waar ons dat wenschelijk voorkomt! Hoe zouden we dat wel aanleggen? Heel eenvoudig! Wij veroorzaken ontploffingen in een betrekkelijk zeer klein vertrek, in een stalen cylinder, waarvan de wanden zóó sterk zijn dat zij voor de dynamische gevolgen, de krachtsuitwerking van de ontploffing, niet wijken, maar er weerstand aan bieden, strak, gevoelloos, zonder van gedaante te veranderen. En ziet, hier hebben we nu het wezen, het levensbeginsel van den benzine-motor, kortom van alle gasmotoren blootgelegd, en dat principe is niets anders dan dit: het willekeurig veroorzaken van gasontploffingen in een cylinder en de praktische benutting van de kracht dezer ontploffingen.

* _* *

‘Maar,’ zoo zult ge ons vragen, ‘in de door u genoemde gevallen was alleen sprake van lichtgas en mijngas, terwijl de automobiel-motoren toch gedreven worden door petroleum of petroleum-essence. Hoe moet ik dit nu begrijpen?’

Ons antwoord kan kort en duidelijk zijn. Om de atmosferische lucht, die wij inademen, ontplofbaar te maken, is het, zooals wij reeds gezien hebben, noodig om haar te bezwangeren met koolwaterstofgas, anders gezegd om haar te carbureeren. Wanneer nu de explosie-motor ergens in een fabriek een vaste standplaats heeft, dan is het natuurlijk zeer gemakkelijk om haar een onuitputtelijken voorraad koolwaterstofgas toe te voeren. De gasfabriek bezorgt deze gassen in elke gewilde hoeveelheid franco thuis; altijd en altijd is er aanvoer, en men heeft niets anders te doen dan de kraan te openen om drijfkracht te hebben. Het spreekt dus van zelf, dat men voor het gemak in kleinere fabrieken ‘gasmotoren’ gebruikt, die men slechts met de gasleiding behoeft te verbinden.

Maar wanneer we een motor noodig hebben, die een voertuig in beweging moet brengen, dan spreekt het van zelf, dat we van de gasfabriek geen drijfkracht kunnen betrekken. We kunnen toch de gasfabriek niet op reis meenemen! En het meenemen van een hoeveelheid lichtgas zou bovendien enorme bezwaren met zich brengen. We zouden daarvoor een gasreservoir noodig hebben van enorme afmetingen, en dat zou dan tóch nog geen voldoenden voorraad gas voor een eenigszins uitgestrekten tocht kunnen bergen.

We moeten dus onze toevlucht nemen tot een koolwaterstofgas, dat in voldoenden voorraad mee te nemen is: dat zich in geconcentreerden toestand bevindt, dat overal verkrijgbaar is. Dat geconcentreerde koolwaterstofgas heet benzine!

De benzine is dus het vloeibaar gas dat dient om de atmosferische lucht te carbureeren, haar ontplofbaar te maken en haar alzoo de eigenschappen te verleenen, die haar in staat stellen onzen motor te drijven.

De vervanging van het lichtgas door benzine is echter ook nog uit een ánder oogpunt een voordeel. Een kilo lichtgas toch bevat slechts 10.000 caloriën (warmte-eenheden), terwijl petroleum-essence er ongeveer 12.000 bevat en bovendien veel krachtiger ontploffingen veroorzaakt. Summe summarum is de werking van onzen motor dus volstrekt niet gecompliceerd. We laten namelijk een hoeveelheid lucht in den cylinder dringen, welke lucht zich een doortocht heeft moeten banen door of over een hoeveelheid benzine, waardoor zij koolwaterstof in zich heeft opgenomen. Vervolgens brengen wij een vlammetje of een vonk in deze gecarbureerde lucht, waardoor een ontploffing wordt veroorzaakt en waardoor de zuiger een opstopper krijgt, die tevens ook het vliegwiel in beweging brengt.

* _* *

Onze lezers zien dus dat de werking van een benzine-motor heel eenvoudig en voor iedereen begrijpelijk is. Maar hoe eenvoudig dit alles moge zijn, de constructie van een benzine-motor is moeilijker dan men in verband met het bovenstaande wel zou meenen. Want het is niet voldoende om de atmosferische lucht te vermengen met koolwaterstofgas om haar ontplofbaar te maken, neen, de vermenging moet ook in bepaalde verhoudingen plaats hebben.

Maak bijvoorbeeld eens een mengsel voor de helft bestaande uit lucht en voor de helft uit gas, en breng bij dit mengsel eens een vlam. Wat gebeurt er dan? - Niets! absoluut niets! Van een ontploffing althans is geen kwestie. Probeer het nu eens met een mengsel van één deel gas en twee deelen lucht. Wat gebeurt er dan? - Nóg niets!

Nu gaan we aan 't zoeken naar de goede verhouding voor een explosief mengsel. We versterken nu eens den luchttoevoer, dan weer den gastoevoer, en ziet, plotseling volgt er een ontploffing. Ge hebt dan het kritieke punt bereikt, waarop de samenstelling van het mengsel de juiste verhoudingen der ontplofbaarheid had. We kunnen nu zeggen dat de caburatie goed is.

Over het algemeen wordt aangenomen, hoewel er nog geen juiste bepalingen te dezen opzichte bestaan, dat er geen ontploffing kan plaats hebben wanneer er in den explosie-cylinder niet minstens zevenmaal meer lucht dan benzinedamp aanwezig is. Is er meer dan één deel benzinedamp op 7 deelen lucht, dan is het mengsel te veel verzadigd om te kunnen ontploffen. De hierboven genoemde verhouding is dus het beginpunt der explosiviteit; maar in deze verhouding zijn de ontploffingen nog vrij zwak. Ze worden sterker wanneer de hoeveelheid lucht in het mengsel vergroot wordt, bijv. wanneer de verhouding wordt gebracht op 1:9. En de explosies zijn het krachtigst bij een vermenging van 10 à 11 deelen lucht met 1 deel benzinedamp of koolwaterstofgas. Wordt de hoeveelheid lucht nóg grooter, dan beginnen de ontploffingen geleidelijk in kracht af te nemen. Bij een verhouding van 1 deel koolwaterstofgas op 18 deelen lucht is nog explosie mogelijk, doch zij is dan slechts zeer zwak. En zoodra het mengsel de verhouding van 1 tot 19 heeft bereikt, is het te zwak geworden en ontploft niet meer.

Wat ziet men dus hieruit? Dit nl.: dat er grenzen bestaan voor de ontplofbaarheid van het mengsel: - met andere woorden, dat het niet ontploft wanneer het betrekkelijk te weinig lucht bevat en evenmin wanneer het volume lucht te groot is.

De aandachtige lezer zal nu reeds beginnen te begrijpen, welk een belangrjjk aandeel de carburator (het kleine toestel dat dient om de lucht, die in den cylinder van den motor binnenstroomt, in de juiste verhouding met de koolwaterstof te vermengen) in de werking van onzen motor heeft. De carburator is inderdaad te beschouwen als een draagbaar miniatuur-gasfabriekje, als het hart, als het leven van den motor. Men kan dan ook moeilijk spreken van slechte benzine-motoren, want die komen slechts zeer sporadisch voor. Maar wél kan men spreken van slechte carburators. En een motor met een gebrekkige carburatie kan vergeleken worden met een levend wezen, dat behept is met een ernstige hartkwaal of een acute ademhalingsstoring, waarbij de mogelijkheid bestaat dat het overigens flink en sterk gebouwde en gezonde lichaam plotseling buiten functie wordt gesteld.

Het cardinale punt, de vitaliteit, de levenskracht der benzinemotoren ligt dus in de carburatie. Want waarom zouden er geen behoorlijk geregelde ontploffingen in den cylinder plaats hebben wanneer de carburatie, de vermenging van de lucht met het koolwaterstofgas, in orde is? En waarom zou de zuiger weerstand bieden aan de kracht der ontploffingen en niet met kracht naar voren vliegen? Hoe zou dat ook mogelijk zijn wanneer de zuiger in zijn cylinder zuiver loopt, en de smeerinrichting goed werkt, zoodat er geen gevaar bestaat, dat de zuiger een zware wrijving, gepaard met een sterke slijtage, uitoefent op de cylinderwanden?

* _* *

En ziet, daar rijst wéér een nieuwe moeilijkheid voor ons op, die de werking van onzen benzine-motor in den weg zou kunnen staan: - de enorme verhitting van den cylinder, die veroorzaakt wordt door de buitengewoon groote warmte-ontwikkeling der ontploffingen.

‘Waarom is dit een moeilijkheid?’, zal men vragen. ‘Waarom zou men den cylinder niet zoo warm laten worden als hij zelf maar wil? Men behoeft er toch niet met de handen aan te komen?’

De bovenmatige verhitting van den cylinder is ongelukkigerwijze een gezworen vijand van smeerolie. De olie en alle mogelijke soorten van dik-vloeibaar vet, die voor het smeren van cylinders worden gebruikt, verbranden namelijk zoodra de temperatuur in den cylinder bovenmatig stijgt. Het vet smeert dan niet meer doch verandert in eene taaie massa, die den zuiger in zijn bewegingen belemmert en de machine met horten en stooten doet loopen, totdat zij op een gegeven moment niet verder meer kan. Het is dus een dringende noodzakelijkheid om de wanden van den cylinder af te koelen. Die afkoeling moet natuurlijk permanent zijn, en alle middelen die daartoe in toepassing worden gebracht, zijn goed wanneer zij maar verhinderen dat de cylinder zoo heet wordt dat de olie er in verbrandt.

* _* *

De drie hoofd-levensvoorwaarden voor den explosie-motor zijn dus:

1o.	Een zuiver geproportioneerde vermenging van lucht met benzine-dampen;
2o.	De ontsteking van dit mengsel, om het te doen ontploffen en de daardoor ontwikkelde kracht te exploiteeren;
3o.	De bestrijding van de calorische gevolgen (anders gezegd: de veroorzaakte hitte) der ontploffing.

Deze drie voorwaarden zijn dus: de carburatie, de ontsteking en de afkoeling. Voor hen, die nog nooit van deze dingen hebben

gehoord, lijkt het misschien alsof deze technische termen ontleend zijn aan het Hebreeuwsch of het Chineesch. Wij willen echter hopen, dat we er nú reeds met deze vluchtige beschouwing in geslaagd mogen zijn, onzen lezers haar goed-Hollandsche beteekenis te doen begrijpen.

* _* *

Lucht, de gewone dampkringslucht die wij inademen, maar dan vermengd met een bepaalde hoeveelheid koolwaterstofgas, ziedaar het gemakkelijk te verkrijgen, weinig kostbare voedsel dat een explosiemotor noodig heeft. De benzine-motor bezit dus, zoo hij gebreken mocht hebben, (een zijner gebreken is zijn woestheid, die echter wel geëxcuseerd wordt als men bedenkt dat zijn hartslag niets anders is dan een aantal, elkander met verbazende snelheid opvolgende ontploffingen!) in ieder geval ook de zeer appreciable eigenschap, dat hij niet aan gastronomische kieskeurigheid lijdt. Hij doet zijn maal hoofdzakelijk met lucht, gekruid met kleine porties petroleum-essence, welk product bijna overal wordt verkocht. En als toespijs heeft hij olie noodig, evenals iedere andere machine. Lucht, benzine en smeerolie zijn dus de drie eenige bestanddeelen die voor het levensonderhoud van den benzine-motor noodig zijn. Deze uiterst gemakkelijke en eenvoudige approviandeering is zonder twijfel een der hoofdoorzaken van het succes, dat deze motoren zich nu reeds in het moderne verkeerswezen hebben weten te verzekeren. Het zijn metalen paarden, die eerst ophouden u te dienen, niet wanneer de haver op is, maar wanneer de verzorging veel te wenschen overlaat of geheel verwaarloosd wordt. Hun spijsvertering laat echter wel eens wat te wenschen over en daarom is het, om hen naar behooren te besturen, noodig dat men den gang van hun levensverrichtingen kent. En hoewel het niet strikt noodzakelijk is, is het toch wenschelijk, dat men den motor zoo goed kent alsof men hem zelf gebouwd had.

En waarom zouden wij met elkander daarom niet eens zelf een explosiemotor gaan construeeren? U vindt dat een goed denkbeeld, niet waar? Goed, we gaan dus zelf een benzine-motortje samenknutselen en daarbij zullen we alle onderdeelen één voor één bespreken. Dat zal voor ons een praktische les zijn, die leerrijker wezen zal dan de geleerdste uiteenzettingen en beschouwingen.

We beginnen met ons te herinneren, dat het voornaamste, het essentieele deel van een benzine-motor bestaat uit een cylinder, waarin zich een zuiger beweegt, die door gasontploffingen, welke wij achter zijn rug veroorzaken, voortgedreven wordt. In de eerste plaats maken wij dus een cylinder.

Wij nemen daartoe een stalen rijwielbuis van pl. m. 22 mM. middellijn, 1 m.M. wanddikte en pl. m. 6 cM. lengte. (Fig. 3).

Fig. 3.

Dit stuk buis, dat wij A zullen noemen, moet zuiver cylindrisch zijn, dat wil zeggen dat de binnenwand op alle plaatsen een zuiver cirkelvormige gedaante heeft.

De buis is aan beide uiteinden, M. en N., open, doch wij sluiten den achterkant M. door er een stalen bodem M, die op zijn buitenomtrek voorzien is van schroefdraad, op vast te schroeven. (fig. 4). Vervolgens maken wij deze verbinding hechter door haar in het vuur vast te soldeeren. Het soldeeren is echter niet direct noodzakelijk doch zeer aanbevelenswaardig, omdat door de hevigheid van de ontploffingen, die wij straks in den cylinder zullen teweegbrengen, de bodem zoo hij alleen ingeschroefd was, wel eens weggeslagen zou kunnen worden.

Fig. 4.

Is de cylinder alzoo aan een der uiteinden voorzien van een stevige afsluiting, dan gaan we er toe over drie gaten in zijn buitenomtrek te boren, en wel op de plaatsen die door fig. 5 worden aangegeven. We krijgen dus een gaatje in den bovenkant van den cylinder (no 1.), en éen aan iederen zijkant van den cylinder, zoo dicht mogelijk bij den bodem.

Fig. 5.

En waarom we dat doen? - Het gaatje no. 1. dat 4 mM. middellijn heeft, dient om op den cylinder een smeerpot, een olieréservoirtje te zetten; de twee andere, die 2 m.M. middellijn hebben, dienen voor toevoer van het explosief mengsel in den cylinder en voor afvoer van hetzelfde mengsel na de ontploffing. Iedereen zal begrijpen dat het noodig is een ingang voor het knalgas in den cylinder te hebben, opdat het daarin zijn werk zal kunnen verrichten, en een uitgang, opdat het na verrichten arbeid den cylinder

weer zal kunnen verlaten en zijn plaats afstaan aan een andere portie gas, die op haar beurt weer zal ontploffen en vervolgens den cylinder weer verlaten; enz.

In het gaatje no. 1 schroeven wij dus een oliedopje, opdat de olie den binnenwand van den cylinder en den zuiger zal kunnen bekleeden met een gladde vetlaag.

Fig. 6.

De zuiger bestaat uit een metalen schijf P. van ongeveer 15 mM. dikte. In den buitenomtrek van deze schijf snijden wij twee cirkelvormige smalle groeven, die niet dieper mogen zijn dan 2 mM. en die ten doel hebben om een weinig olie in zich op te nemen en daardoor de glijdende beweging van den zuiger te vergemakkelijken.

We hebben reeds een ijzeren zuigerstang RS van 6 centimeters lengte, die wij in het middelpunt van den zuiger vastmaken door middel van een verbinding, die deze stang gelegenheid geeft om zonder moeite de posities RS' en RS" aan te nemen.

Fig. 7.

Wij moeten er wel op letten, dat de zuiger zelf zorgvuldig afgedraaid is en zóó zuiver in den cylinder past, dat hij daarin geen verticale bewegingen kan maken, m.a.w. dat hij daarin niet rammelt. Tevens moet hij zich gemakkelijk vóór- en achterwaarts kunnen bewegen en daarbij een inzuiging en een uitpersing van lucht door de gaatjes Nos. 2 en 3 veroorzaken.

Deze voorwaarde is strikt noodzakelijk, daar het de zuiger zelf is, die door zich van den bodem van den cylinder naar voren te bewegen, de voor iedere ontploffing benoodigde hoeveelheid knalgas in den cylinder opzuigt, en in zijn door het vliegwiel veroorzaakte teruggaande beweging de door de explosie onbruikbaar geworden gassen weer uitdrijft.

Men begrijpt dus, dat de zuiger in den cylinder een hermetisch sluitende stop moet vormen, evenals de zuiger in onze gewone

fietspompen. Maar hier hebben we nog met een ánder bezwaar te kampen, omdat de zuiger van den motor niet evenals die van een fietspomp kan worden voorzien van een ring van leder of caoutchouc, die automatisch de gebreken van den zuiger zelf verbetert door zich, zonder een al te sterke wrijving te veroorzaken, tegen de cylinderwanden aan te klemmen en zóó de hermetische sluiting tot stand te brengen.

Fig. 8.

Fig. 9.

Bij den benzinemotor toch zou de groote hitte, die door de explosies veroorzaakt wordt, alles wat geen metaal is binnen den cylinder doen verschroeien. Deze sluiting moet er dus een zijn van metaal op metaal.

Wanneer we in onze studie wat verder gevorderd zijn, dan zullen we zien dat in ‘heuschelijke’ motoren de zuigers voorzien zijn van ringvormige veeren, segmenten of zuigerveeren genaamd, die er in de eerste plaats toe bijdragen dat de zuiger hermetisch sluit en ten tweede door een juiste verdeeling van de smeerolie het gemakkelijk loopen van dezen bevorderen.

* _* *

In onze vorige beschouwingen hebben we dus gezien uit welke eenvoudige deelen het hoofdelement van den explosiemotor bestaat: een cylinder, waarin een zuiger door een ontploffing vooruit wordt gedreven. Nu hebben wij te bespreken het vraagstuk, waarop wij reeds terloops een antwoord hebben gegeven, maar dat voor onze lezers nog niet voldoende was: - hoe komt de zuiger weer in zijn eerste positie terug; door welke kracht wordt hij weer naar achteren gedreven en door welke mechanische dispositie wordt de rechtlijnige beweging van den zuiger in een kromlijnige veranderd? Deze kwestie zullen we thans eens met elkander behandelen.

Wij stellen in de eerste plaats onzen cylinder, voorzien van den zuiger, op een ijzeren voetstuk T, waarop hij door middel van moeren onwrikbaar wordt bevestigd. Op een behoorlijken afstand van den cylinder stellen wij daarna het vliegwiel op, en wel op de door de teekening aangegeven wijze, zoodat het gemakkelijk om zijn as

illustratie

Fig. 10.

C. kan draaien. Nu moeten wij aan deze as nog een kruk S.C. verbinden, die aan haar uiteinde een beweegbare verbinding bezit met het einde van den zuigerstang.

Hiermede hebben wij het geheele mechanisme, dat de rechtlijnige zuigerbeweging omzet in een kromlijnige en dat tevens den zuiger na de explosie weer achter in den cylinder terugbrengt, in elkander gezet. Daarvan kunnen we ons zeer spoedig overtuigen. Want brengen we het vliegwiel V. in de richting aangegeven door het pijltje op fig. 10 even in beweging, dan zien we dat het punt S. zich in de richting van het denkbeeldige punt C' verplaatst. Wanneer we op hetzelfde oogenblik dat we deze lichte beweging aan het vliegwiel meedeelen, de portie gecarbureerde lucht, die in den cylinder is, doen ontploffen, dan drijft de explosie met geweld den zuiger voorwaarts, en de zuigerstang beweegt zich snel van het punt S. op figuur 10, naar het punt S. van figuur 11. Het vliegwiel heeft dus nu een halve omwenteling gemaakt. Het heeft echter tot nu toe een lijdelijke rol vervuld, dat wil zeggen dat het slechts datgene heeft gedaan waartoe de zuiger, die zich in zijn actieve, zijn arbeidsperiode bevond, het onmiddellijk dwong. De halve omwenteling, die nu nog noodig is om den zuiger weer achter in den

Fig. 11.

cylinder terug te brengen, kenmerkt zich door een totale rolverwisseling. Want nu wordt het vliegwiel actief en drijft den zuiger, die in den passieven toestand is overgegaan, in den cylinder terug.

Het drijfwiel toch, dat door de explosie met geweld is voortgedreven, heeft een groot gedeelte van de kracht, die het van den zuiger ontving, in zich opgehoopt en zoodra deze nu aan het einde van zijn baan vóór in den cylinder machteloos is geworden, komt het vliegwiel hem edelmoedig te hulp door hem een deel van de geschonken kracht terug te geven en hem weer op zijn oorspronkelijke plaats achter in den cylinder terug te brengen, waar bij gelegenheid vindt om door middel van een volgende explosie nieuwe kracht op te doen.

De werking van zuiger en drijfwiel is dus niets anders dan een geven en teruggeven van kracht. Zoowel bij benzine-motoren als bij stoommachines is het vliegwiel dus een waar ‘krachtsréservoir,’ terwijl de zuigers slechts de regelmatig of minder regelmatig, maar altijd verkwistend werkende krachtoverbrengers zijn. Het vliegwiel is de zuinige krachtverzamelaar, die den gang der machine regelt en die een ‘appeltje voor den dorst’ weet over te houden om de krukken der machine over de doode punten heen te helpen. (De twee doode punten zijn in de bovenstaande figuren voorgesteld waar de zuigerstang en de kruk juist in elkanders verlengde vallen). Summa summarum is het drijfwiel dus een orgaan zonder hetwelk zelfs de grootste krachtsinspanning van den zuiger voor praktische doeleinden geen beteekenis zou hebben. Een stoom- of een explosie-

machine loopt dus op haar vliegwiel, dat door middel van den zuiger of de zuigers met energie of arbeidskracht wordt ‘geladen’. Men zal dus nu begrijpen hoe het komt, dat wanneer het vliegwiel niet meer door den zuiger wordt vooortgejaagd, het vliegwiel op zijn beurt den zuiger terugdrijft.

Resumeerend kunnen we daarom zeggen, dat zuiger en vliegwiel twee compagnons zijn van een zeer uiteenloopend karakter maar wier samenwerking tot een goeden gang van zaken leidt.

* _* *

Onze zelfgeknutselde motor zou dus nu kunnen werken wanneer het hem niet aan voedsel ontbrak. En wie zal ons dat voedsel: lucht, gecarbureerd door benzine, leveren?

Wij zullen het zelf gaan fabriceeren door middel van een bijzonder toestel, den carburator, die eigenlijk niets meer of minder dan een klein gasfabriekje is. We laten petroleum-essence door één kraantje binnen en gewone lucht door een ánder kraantje, en als die twee zelfstandigheden de ruimte, die zij samen binnengingen, door een andere opening verlaten, dan kan het haast niet anders of zij moeten zich vereenigd hebben tot de substantie die voor het levensonderhoud van den motor noodig is: gecarbureerde lucht of knalgas. Eenvoudig, niet waar?

De carburator, dien wij hier in teekening brengen en bespreken zullen, is er een, die ‘niet in den handel’ is. We hebben hem zelf uitgedacht, omdat we een type noodig hadden, dat eenvoudig moest zijn, wilden we onzen lezers duidelijk de theoretische werking verklaren van een orgaan, dat door oningegewijden als iets geheimzinnigs wordt beschouwd, maar dat toch in werkelijkheid niets geheimzinnigs aan zich heeft.

Fig. 12.

In een metalen reservoir A gieten wij een hoeveelheid benzine, waarvan wij den toevoer naar het daaronder liggende reservoir B. door middel van het kraantje a kunnen regelen. De benzine is voorgesteld door kleine stipjes. Men ziet dat zij in het tweede reservoir B. vloeit en de schijfjes m, m', m"

en m"’, gemaakt van een dunne stof (fijn kopergaas bijv.) die op gelijke afstanden liggen, bevochtigt. Wij verdeelen de benzine daardoor over een zoo groot mogelijk oppervlakte, tengevolge waarvan haar snelle vervluchtiging, of verdamping zoo men wil, zeer wordt bevorderd en waardoor de lucht, die wij tot hetzelfde reservoir toelaten, zich gemakkelijk met deze dampen kan vereenigen.

De toelating van de lucht geschiedt door het kraantje b, dat zich aan het bovengedeelte van het reservoir B bevindt. Dit kraantje loopt trechtervormig naar buiten uit, om de toetreding der lucht gemakkelijker te maken en de buitenopening is door fijn metaalgaas afgesloten, om te voorkomen dat er met de lucht ook stof in den carburator dringt. De lucht wordt voorgesteld door pijltjes. Men ziet hoe zij het réservoir B binnendringt, en wel in meerdere of mindere hoeveelheid naarmate wij het kraantje b meer of minder openzetten, en hoe zij door de met benzine bevochtigde gazen schijven heendringt. Bij het passeeren van de eerste schijf neemt zij koolwaterstof in zich op, en dit koolwaterstofgehalte neemt toe bij het passeeren van de overige schijven. Is de lucht door de vierde schijf heen, dan is zij geheel gecarbureerd.

In onzen carburator bevindt zich thans een ontplofbaar mengsel. Wanneer men een vonk in den carburator liet overspringen, dan zou er een hevige ontploffing volgen en het toestel zou uit elkander slaan.

De lezer zal nu ook gemakkelijk kunnen begrijpen, dat het koolwaterstofgehalte van het mengsel en bijgevolg zijn meerdere of mindere ontplofbaarheid afhankelijk is van de hoeveelheid benzine, die men door het kraantje a, of van de hoeveelheid lucht, die men door het kraantje b, in den carburator laat binnendringen.

Het kraantje X speelt geen enkele rol in de mechanische werking van een carburator. Het dient eenvoudig om van tijd tot tijd uit dit reservoir de dikke olie, die in benzine voorkomt en niet vervluchtigt, te doen wegvloeien.

* _* *

Is onze carburator gereed, dan geven wij hem een plaats op een steunstuk, dat gelijk op onderstaande figuur te zien is, zich een weinig ter zijde van het achterste gedeelte van den cylinder bevindt. Wij zijn dus nu in het bezit van een cylinder voorzien van een zuiger, werkende op een vliegwiel, dat de beweging regelt en onderhoudt en, van de miniatuur-benzine-gasfabriek, die dezen cylinder het noodige voedsel levert. Nu blijft ons nog over, om den carburator aan den cylinder te verbinden door middel van een metalen buis, waardoor het knalgas den cylinder kan binnendringen.

Fig. 13.

Wij moeten er den lezer attent op maken, dat dit mengsel van lucht en koolwaterstof volstrekt niet in den cylinder geperst wordt. Het gas bevindt zich in den carburator zonder eenige spanning, wat iedereen die ons carburatieproces gevolgd heeft, onmiddellijk moet hebben begrepen. Het zal dan ook den cylinder niet binnendringen voordat het er door den zuiger in wordt opgezogen. Deze opzuiging of aspiratie geschiedt zoodra de zuiger zich, meegesleept door het vliegwiel, naar voren beweegt. En niet alleen wordt er door deze beweging gas in den cylinder gebracht, maar de zuiging strekt zich ook verder uit, en heeft tengevolge dat er een nieuwe hoeveelheid lucht in den carburator dringt. Wanneer de zuiger zich dus van den bodem van den cylinder verwijdert, werkt hij als een zuigpomp; beweegt hij zich daarentegen weer terug, dan werkt hij als een perspomp. Wanneer wij dan ook, terwijl de zuiger zich in den achtersten stand bevindt, het vliegwiel met de hand langzaam in beweging brengen, om de verschijnselen die zich voordoen goed te kunnen waarnemen, dan constateeren we, dat de zuiger terwijl hij zich van den cylinderbodem verwijdert, een luchtledige ruimte doet ontstaan, waardoor de buitenlucht genoodzaakt wordt den carburator binnen te dringen, het met benzine gedrenkte gaas te passeeren en in gecarbureerden toestand de ledige ruimte in den cylinder te vullen door de opening C. De opzuigingsperiode is dan geëindigd.

Maar zoodra de eerste halve vliegwiel-omwenteling voltooid is, bemerken we, dat de zuiger zich weer naar achteren beweegt.

Wat zullen we nu doen? Als we niet oppassen dan zullen we,

G.L. VAN GINK, Directeur ‘Hinde Rijwielfabriek’ Amsterdam.

KEES WITTEVEEN, baan- en wegrijder van 1889-1898.

J. LEEUWENBURG, Directeur ‘Simplex- Rijwielfabriek’, Amsterdam.

A. FONGERS, Directeur ‘Fongers' Rijwielfabriek’, Groningen.

zooals iedereen begrijpt, het gas dat we door de opening C hebben binnengezogen, door dezelfde opening weer er uitpersen! Welk een vreemde manier van doen zou dat zijn! Het is dus noodig, dat wij weer een ánder mechanisme uitdenken, waardoor de portie gas, die in den cylinder is opgezogen, niet door de openingen van den carburator kan worden uitgeperst: waardoor zij dus tijdens en na de ontploffing van den carburator afgesloten wordt. Dit mechanisme is alweer heel eenvoudig. We behoeven achter deze portie gas slechts een beweegbare deur te maken, die zich uit eigen beweging sluit zoodra het gas binnen is en die het er daarna in geen geval weer uitlaat.

Wij moeten daarvoor, om een voorbeeld te noemen, een mechanisme hebben dat ongeveer op dezelfde wijze werkt als sommige muizenvallen: de muis kan er gemakkelijk in, maar met geen mogelijkheid weer uit. Deze beweegbare deur, deze ‘gas-val,’ wordt gewoonlijk klep genoemd. Men ziet haar vergroot afgebeeld in fig. 14, in de doorsnede van de zwelling K, die zich bevindt in het metalen buisje, dat den carburator met den cylinder verbindt. We zullen deze klep thans eens wat nauwkeuriger bekijken.

De opzuiging. - De zuigklep.

We bemerken in de eerste plaats, dat het gas (de pijltjes) op zijn weg van den carburator door het pijpje S. naar de opening C., die toegang geeft tot den cylinder, een hinderpaal ontmoet: een kleine metalen conus P, die de klep in eigen persoon is, en die hermetisch sluitend in de trechtervormige klepopening P' P' wordt gedrukt door een vrij zwak veertje R, dat vastgehouden en geleid wordt door het vaste steunblok M. Hoe zwak de druk van de veer R. nu ook is, het gas kan deze hinderpaal, die het den weg verspert, niet overwinnen, omdat het, zooals wij reeds hebben gezegd, geen grooter drukking heeft dan de gewone dampkringsdrukking. De

illustratie

Fig. 14.

deur zal dan ook eerst voor het gas geopend worden door de aspiratie van den zuiger, die den cylinder en daarmede ook de zwelling

luchtledig haalt. Op het oogenblik der zuiging gaat de klep dus open, en in een oogwenk zijn nu de cylinder en de zwelling gevuld met gecarbureerd gas. Maar de zuiger heeft weldra het einde van zijn baan bereikt en zuigt dan niet meer. En zoodra hij zijn terugtocht aanvaart, begint hij het gas achteruit te persen. Doch de zuigklep die toen de zuiging ophield geen reden meer had om open te blijven, heeft de opening P' P' onder den druk van het veertje R. weer afgesloten. De toegelaten hoeveelheid gas zit dus gevangen tusschen de klep en den zuiger. En wat gebeurt er nu wanneer de zuiger zich, zonder zich om het opgesloten gas te bekommeren, toch naar achteren beweegt? Wel, dan gebeurt er hetzelfde, wat met ons zou gebeuren wanneer wij in dat geval verkeerden. Het wordt samengeperst, verpletterd, tot een verbazend klein volume gereduceerd en de verraderlijke klep sluit zich vaster in de trechtervormige opening naarmate de persing van den zuiger sterker wordt!

Fig. 15.

Wanneer we wat verder zijn gevorderd, zullen we bij de behandeling van de z.g. motoren van vier tempo's zien, dat de samenpersing van het gas vóór de explosie de kracht der ontploffing versterkt. Maar we zijn thans nog bezig aan de samenstelling van een motor van twee tempo's: - het eenvoudigste type dat er bestaat. Laten we daarom, om bij ons eigenlijk onderwerp te blijven, voorloopig slechts in ons geheugen prenten dat de zuigklep altijd automatisch werkt en dat er dus geen mechanisme noodig is om haar te openen en te sluiten. De zuigklep van den benzinemotor opent en sluit zich dus uit eigen beweging naar gelang de cylinder luchtledig of met gas gevuld is.

De gasafvoer. - De afvoerklep.

Maar wat zouden wij met deze hoeveelheid gas moeten beginnen wanneer wij haar niet dadelijk gebruikten? Waarvoor hebben we haar eigenlijk tot onzen cylinder toegelaten? Eenvoudig om haar met vuur in aanraking te brengen en daardoor een ontploffing te veroorzaken, die onzen zuiger zal voortdrijven, het vliegwiel in beweging

brengen en, om kort te gaan, ons een dosis arbeidskracht leveren zal die we van een behoorlijke ontploffing mogen verwachten. Laten we dus nu eens veronderstellen, dat wij de hoeveelheid gas, die in den cylinder opgesloten is, door een van de middelen, die wij binnenkort zullen bespreken, hebben laten ontploffen. De zuiger is naar voren gedreven, het vliegwiel heeft een omwenteling gemaakt. Onze hoeveelheid gas is nu dood, uitgewerkt; ze is ontbonden in verschillende andere gassen, die ons niet meer van dienst kunnen zijn en die we dus zoo spoedig mogelijk maar buiten de deur moeten zetten om een nieuwe hoeveelheid gas te kunnen toelaten, die zich ook in ons ‘atelier’ komt ‘overwerken’ en die we heel egoïstisch daarna ook de deur uitgooien! Men begrijpt dus, dat we voor deze uitgooierij nog een achterdeurtje noodig hebben en een deurwachter, die op het juiste oogenblik dat deurtje opent en weer sluit. Die achterdeur wordt afvoerklep genoemd, en we zullen zien dat zij in tegenstelling met de automatisch werkende zuigklep, altijd door een mechanischen ‘deurwachter’, die kam of wel hefboom heet, in werking wordt gebracht.

De afvoer.

Wat we hierboven over de zuigklep of toevoerklep hebben gezegd, is ook van toepassing op de afvoerklep. Het eenig essentieel verschil tusschen beide is de wijze waarop ze werken. De toevoerklep werkt automatisch door de zuiging, die door den zuiger in den cylinder wordt veroorzaakt, terwijl de afvoerklep steeds door het een of andere mechanisme wordt bewogen. Wij zullen zien, dat het dan ook lang niet gemakkelijk is om daar iets anders op te verzinnen.

De zuigklep werkt automatisch, om de eenvoudige reden dat het zeer onverstandig zou zijn, als men geen gebruik maakte van de kracht der zuiging tot het openen van de klep, doch daartoe een overbodig en alzoo uit een mechanisch oogpunt onpraktisch mechanisme bezigde. De zuiging is in benzine-motoren onmisbaar, omdat zonder deze de carburator het ontplofbaar mengsel niet zou kunnen produceeren en de cylinder zich ook niet met knalgas zou kunnen vullen. De zuiger verricht in den cylinder van een benzine-motor hetzelfde wat het middenrif doet in de borstkas van iemand die ademhaalt. Hij zuigt het explosief mengsel bij kleine teugjes naar binnen. Zonder de daling van het middenrif, zonder de voorwaartsche be-

weging van den zuiger in den cylinder, zou de lucht onbeweeglijk voor den ingang der longen, besluiteloos voor het metaalgaas van den carburator blijven staan, en nòch door de longen, nòch door den cylinder zou de lucht of het luchtmengsel kunnen worden opgeslorpt.

Is er overigens niet een treffende overeenkomst tusschen de menschelijke longen en den explosie-cylinder, en wordt niet evenals in de menschelijke bewerktuiging, ook in den explosie-motor het gasvormig voedsel verbrand en omgezet in levenskrachte en warmte? De aspiratie of zuiging is dus voor een explosie-motor wat de respiratie of ademhaling voor een levend wezen is, en daarom redeneerden de constructeurs logisch toen zij aan het ademhalingswerktuig van den motor: den zuiger, de taak opdroegen om zelf de hoeveelheid gas te regelen die noodig zou zijn om de machine te doen werken. De afvoer daarentegen kan niet door de een of andere levensverrichting van den cylinder worden bewerkstelligd. Want wanneer de gassen zijn ontploft, kunnen zij niet de deur uit, wanneer ze er door den zuiger niet met een vaart uitgeworpen worden. Wanneer nu de afvoerklep zich opende onder den druk van de door den zuiger samengeperste afgewerkte gassen, welk wonder zou dan diezelfde klep hebben verhinderd zich te openen, toen straks de ontploffing plaats had, en toen de gassen, door een veel geweldiger kracht bewogen, en overal hermetische sluitingen ontmoetend die gesloten bleven, alle op den eenigen uitgang, de afvoerklep, stormliepen? En als die klep onder dezen verwoeden aanval had moeten zwichten, zouden dan die gassen tijdens de explosie wel zoo'n geweldigen opstopper tegen den zuiger hebben gegeven om te probeeren of ze dezen eenigen wand hunner gevangenis, waarin beweging was te krijgen, konden forceeren? Neen, niet waar?

Welnu, als men dit begrijpt, dan zal men ook beseffen dat de afvoerklep noodzakelijk zóódanig moet zijn ingericht, dat geen enkele kracht, die binnen in den cylinder werkt, haar kan openen, en dat integendeel de krachten, die in den cylinder zetelen, er voor moeten zorgen dat ze gesloten blijft. ‘Maar zij moet toch op bepaalde tijden open om de uitgeworpen gassen door te laten,’ zal men zeggen. En waar blijft onze deurwachter nu?

Wij hebben gezegd, dat de deur niet door de binnen den cylinder werkende krachten moet kunnen worden geopend. Want die krachten moeten juist, zeer tegen hun zin, in den cylinder blijven totdat zij geen krachten meer zijn. Ze zijn veroordeeld tot opsluiting en dwangarbeid, en nu zou het toch dwaas zijn als men een dwang-

arbeider aanstelde tot portier van zijn eigen gevangenis? Onze portier moet dus iemand zijn, die door de opgesloten k{problem}hten niet om hals kan worden gebracht of verschalkt, die dus buiten de met razende en tierende opgeslotenen gevulde ruimte staat. Hij moet ook een zeer vlug en accuraat dienaar zijn en zijn kracht ontleenen aan een energie buiten den cylinder.

Ons oog valt natuurlijk in de eerste plaats op het vliegwiel, en we merken verder op, dat de afgewerkte gassen steeds de deur moeten worden uitgezet, als een bepaald punt van dat wiel een bepaalde positie ten opzichte van den cylinder heeft ingenomen.

En wat doen we nu?

Fig. 16.

We bevestigen de afvoerklep aan een langen metalen steel, waarvan het uiteinde, dat iets voorbij den buitenrand van het vliegwiel uitsteekt, rechthoekig omgebogen is. En op een bepaald punt aan het vliegwiel bevestigen we een kamvormigen hefboom, die bij iedere omwenteling het haakje van den afvoerklepsteel pakt, en deze klep daardoor even achteruittrekt en dus opent. We zijn er!

We merken onmiddellijk op, dat het openen van de afvoerklep zoo bruusk mogelijk moet geschieden. Dit is in de eerste plaats noodig met het oog op den snellen gang van den explosie-motor, maar in de voornaamste plaats om te verhinderen, dat het versche gasmengsel, dat na den uittocht der afgewerkte gassen weer door den zuiger wordt ingeademd, zich vermengt met een overgeschoten kliekje van die gassen, dat geen tijd heeft gehad om te ontwijken, en door welke vermenging het explosief mengsel minder explosief zou worden.

We begrijpen nu zeker de werking van onze afvoerklep, die we in 't kort aldus kunnen resumeeren: - in zijn achterwaartsche beweging perst de zuiger de afgewerkte gassen samen; op het moment der hoogste spanning trekt de kam van het vliegwiel de afvoerklep open, en pang!... de verbrande gassen vliegen de deur uit! Deze plotselinge ontspanning van een hoeveelheid samengeperste gassen in de open lucht veroorzaakt een knal als van een pistoolschot. Nu begrijpt men wel, dat men per motor-driewieler of per automobiel lang niet pleizierig zou toeren, wanneer de machine met ‘knaleffect’

werkte. Men heeft er dus iets op moeten vinden om het geluid der ontsnappende gassen te verdooven. En zoo is de knalpot in de wereld gekomen.

Fig. 17.

In de praktijk berust de gasafvoer en de verdooving van den daardoor veroorzaakten knal bij alle motoren op hetzelfde principe, dat wij hier in zijn eenvoudigste gedaante hebben voorgesteld.

We zullen nu verder onzen kleinen motor voltooien, en bevestigen het door figuur 17 in werking voorgestelde gasafvoer-mechanisme op de in figuur 18 aangegeven wijze aan de machine. Aan het vliegwiel bevestigen wij den metalen halve-maan-vormigen kam B, die op het oogenblik, dat de zuiger bijna den bodem van den cylinder heeft bereikt, aan het haakje van den stang A trekt, zoodat de sterk samengedrukte gassen door de nu geopende klep kunnen ontwijken. Zoodra de kam het haakje gepasseerd is, wordt de afvoerklep door de sterke veer R weer dichtgerukt, en nu is het de beurt van de toevoerklep om te werken. De pijltjes geven de richting der gassen gedurende de verschillende standen der klep aan. Men zal bij de beschouwing van figuur 17 zien, dat het door de geopende klep ontwijkende gas zich in een soort reservoir K stort en door de

illustratie

Fig. 18.

opening K ontsnapt. Dit resevoir is de knalpot, waarvan wij hierboven spraken. Later, wanneer wij wat meer vertrouwd zijn geraakt met de werking en de organen der motoren, zullen wij ook dit onderdeel eens meer nauwkeurig bekijken.

De ontsteking.

En nu zijn we langzamerhand genaderd tot een der belangrijkste momenten in de werking van den benzine-motor, nl.: tot de ontsteking van het gas, het veroorzaken der ontploffing. In onze vorige beschouwingen hebben wij gezien, dat de cylinder, na een slokje van het explosief mengsel uit den carburator te hebben opgezogen, gereed was voor de explosie; dat de zuiger, door de ontploffing voortgedreven, het werk verrichtte dat wij van hem verwachtten; dat de afgewerkte gassen na de explosie door den zuiger werden uitgestooten; en dat een kam op het vliegwiel even de afvoerklep opende, waarna de beweging weer van voren afaan begon.

Onze ‘zelfgemaakte’ motor is dus gereed om te werken. Het ontbreekt hem alleen nog aan levenskracht, en die zullen we hem nu ook geven door aan zijn organisme nog iets toe te voegen, waardoor na iedere omwenteling van het vliegwiel de versche hoeveelheid knalgas in den cylinder wordt ontstoken. De eenvoudigste manier waarop wij deze gassen kunnen doen ontploffen, is natuurlijk deze, dat men er een vlam mee in aanraking brengt. In een der zijden van den cylinder, vrij dicht bij de gasaanvoer- of zuigbuis, boren wij dus een gat I (fig. 19), en zoo dicht mogelijk in de nabijheid van deze opening plaatsen wij een lampje met een open vlam, een spirituslampje bijv.*). Wanneer de zuiger zich nu van

illustratie

Fig. 19.

den cylinderbodem verwijdert waardoor hij achter zich een hoeveelheid gas opzuigt, dan zuigt hij ook tegelijkertijd, zoodra hij het ontstekingsgaatje gepasseerd is, een gedeelte van de vlam naar binnen, waardoor onmiddellijk een ontploffing wordt veroorzaakt. Fignur

20, dat den cylinder van boven gezien in doorsnede voorstelt, toont het naar binnen zuigen van de vlam duidelijk aan, en men ziet dus hoe eenvoudig de ontsteking in haar werk gaat. Om nu op onzen horizontalen motor, dien we samen gebouwd hebben, een inrichting aan te brengen die het spirituslampje kan vervangen, bevestigen wij aan het benzineréservoireen koperen pijpje, dat in zeer spaarzame hoeveelheden benzine toevoert naar een kleinen brander, voorzien van een toevoerkraantje en een pit, welke brander zich juist voor de openingen van den cylinderwand bevindt.

Fig. 20.

De groote eenvoud van dit ontstekingsprocédé doet ons de enorme gebreken, die het aankleven, in geenen deele door de vingers zien. Ook de lezer, die ons totnogtoe gevolgd heeft, zal hebben ingezien, dat we nu aan het prutsen zijn gegaan. Want is het gat, dat we daar zooeven geboord hebben, niet een onbewaakte in- en uitgang van den cylinder, waardoor een belangrijk gedeelte van de gassen tijdens de explosie zal kunnen ontwijken zonder verder mede te werken tot het voortdrijven van den zuiger? En dat is nog niet alles! Denk eens aan: de zuiger beweegt zich naar voren en zuigt gas op. Tot zoover is alles in orde. Maar nu ontstaat er plotseling een opening, waardoor tegelijk met een vlammetje een hoeveelheid buitenlucht kan binnendringen.

Fig. 21.

Ons explosief mengsel, dat wij door den carburator zoo zuiver mogelijk hebben laten samenstellen, wordt door de toegevoerde lucht onmiddellijk verzwakt. Er is nu te veel water in onzen wijn! De ontploffing wordt daardoor minder krachtig. Maar we stappen over dit bezwaar heen, om direct weer over een ander inconvenient te struikelen.

De ontploffing heeft plaats. Maar wat zien we nu? Dat een groote hoeveelheid gas met geweldige kracht uit de opening geperst wordt! Dat gas is nog niet uitgewerkt, want zoodra het met de vlam van den brander in aanraking komt, ontbrandt het en schiet als een lange vuurstraal uit de zijde van den cylinder. We zouden dus een vuurspuwenden motor gefabriceerd hebben, die bovendien nog de onaangename en lastige gewoonte zou hebben om telkens en telkens het vlammetje van den brander uit te blazen. En dàt mag toch niet, want dan zouden we het ook telkens weer moeten aansteken om een nieuwe ontploffing te kunnen veroorzaken! Maar ons ontstekingssysteem heeft nog ándere inconvenienten. Zie maar.

De ontploffing heeft plaats gehad, de zuiger loopt weer achteruit en perst de afgewerkte gassen weg, die door de afvoerklep moeten verdwijnen. Dat doen ze dan ook voor een groot deel, omdat de kam van het vliegwiel te rechter tijd deze klep opent. Maar een niet minder groot gedeelte ontsnapt door die verwenschte opening voor de ontsteking!

‘Welnu, wat zou dat!’, denkt ge wellicht. ‘Of ze door de eene opening verdwijnen dan wel door de andere laat mij onverschillig, mits ze maar verdwijnen...’

Nu, wanneer ge dit denkt, dan gelooven we dat uw ooren en uw neus u in de praktijk spoedig tot andere gedachten zouden brengen. Het ontsnappen van de afgewerkte gassen in de open lucht veroorzaakt namelijk, zooals we reeds hebben gezien, een knal, dien we bij den afvoer onderdrukken door middel van den knalpot. Maar vóór de opening der ontsteking kunnen we zulk een inrichting natuurlijk niet aanbrengen. En dan moeten de afgewerkte gassen zoover mogelijk buiten het bereik van onze reukorganen worden afgevoerd, omdat zij nu juist niet heel aangenaam rieken. Dat is bij onze ontstekingsinrichting óók niet mogelijk. Overigens hebben we nog het bezwaar, dat de afgewerkte gassen de vlam van onzen brander, zoo die door de ontploffing al niet mocht zijn gedoofd, zeer zeker zullen uitblazen.

We zullen deze gebrekkige inrichting echter maar aan onzen vasten motor laten zitten, omdat zij eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen is.

We haasten ons evenwel den lezer te verklaren, dat de motoren van automobielen nimmer van een dergelijke installatie voorzien zijn, doch wel van een gloeibuisje, dat dezelfde diensten verricht als een vlam die in den cylinder wordt opgezogen, zonder de nadeelen daarvan met zich te brengen.

Laten we nu eens veronderstellen, dat het gat, hetwelk we straks in den cylinderwand hebben geboord om een vlam te kunnen binnenlaten, zóó ingericht is, dat we er een metalen buisje in den vorm van een handschoen-vinger, en dus slechts aan één zijde open, met den open kant hermetisch er vast op kunnen schroeven.

Dit buisje is bijna altijd van platina, doch sommige constructeurs gebruiken ook buizen van porselein, die eenige voordeelen boven metaal hebben, doch ook aan het groote bezwaar onderhevig zijn, dat ze zeer breekbaar zijn.

Dit hermetisch gesloten buisje (T) verhitten wij sterk door middel van de lamp A of door middel van onzen brander, totdat het kersrood geworden is. Nu kunnen we onzen motor in beweging brengen en fig. 22 toont ons aan, wat er dan gebeurt. De zuiger haalt een teug knalgas naar binnen en dit gas vult ook onmiddellijk het roodgloeiende buisje.

Fig. 22.

Onmiddellijk heeft een ontploffing plaats, daar de gloeiende metalen wanden het gas hebben doen ontbranden. De zuiger is vooruitgedreven zonder dat één atoompje gas is ontsnapt.

En nu kunnen de gassen bij het terugloopen van den zuiger nog slechts ontsnappen via de afvoerklep en den knalpot.

Dit tweede ontstekingsprocédé kan echter in de praktijk slechts worden toegepast op motoren van vier tempo's, zooals we weldra zullen beschrijven. Het zal namelijk blijken, dat het gloeibuisje het gas eerst regelmatig kan doen ontploffen wanneer dit gas vooraf door den zuiger is samengeperst.

Fig. 23.

We zouden echter een derde procédé hebben kunnen toepassen, namelijk de ontsteking door electriciteit. De betrekkelijke gecompliceerdheid van dit systeem deed ons echter besluiten om het in deze theoretische beschouwing niet uitvoerig te behandelen. Het principe der electrische ontsteking zullen we echter hieronder beschouwen.

De electrische ontsteking.

De ontsteking door electriciteit bestaat eenvoudig in het doen ontspringen van een electrische vonk in den cylinder op het oogenblik dat deze gevuld is met knalgas. Het eenvoudigste middel om deze methode toe te passen, zou ons zelfs door een kind van vijftien jaar aan de hand kunnen worden gedaan. Verscheidene onzer lezers zullen zich in hun schooljaren wel eens vermaakt hebben met een Rhumkorff-inductieklos, verbonden aan een element, met behulp waarvan zij hun makkers electriseerden door dezen de beide polen van den klos in handen te geven. Zeer zeker zullen zij met aandacht gekeken hebben naar de schitterende vonkjes die oversprongen tusschen de week-ijzeren kern van den klos en den stroomverbreker, of tusschen de in elkanders nabijheid gebrachte koperen handvaten van het electriseer-apparaatje. Welnu, ook de constructeurs van explosie-motoren zijn begonnen met aandachtig deze electrische verschijnselen na te gaan voordat zij er in de praktijk partij van konden trekken.

De electrische ontstekingsapparaten, die bij explosie-motoren in gebruik zijn, bestaan uit twee hoofddeelen: (fig. 24, R en S) een

illustratie

Fig. 24.

electriciteitsbron (elementen of accumulators) en een inductieklos, van waaruit de stroom door geleiddraden in den cylinder gebracht wordt. De positieve stroom en de negatieve stroom komen binnen den cylinder aan de uiteinden der geleiddraden, waarvan de punten 1 à 5 m.M. van elkander verwijderd zijn; tusschen de beide uiteinden der geleiddraden ontspringt dan de vonk, die het explosief mengsel doet ontploffen. De aandachtige lezer zal mij doen opmerken, dat de stroom, die door het element of door den accumulator wordt geleverd, zonder ophouden werkt, zoodat dus de vonken eveneens zonder ophouden in den cylinder moeten ontspringen, waardoor het knalgas reeds zou moeten ontploffen wanneer er nog geen voldoende hoeveelheid in den cylinder aanwezig was. Deze opmerking is juist en wij kunnen er nog aan toevoegen, dat de motor zelfs niet één slag zou werken wanneer de ontploffing op goed geluk, of beter nog, niet precies op het juiste oogenblik plaats had.

De constructeurs hebben dus weer aan den motor zelf opgedragen, om de vonk op het juiste oogenblik te doen overspringen. Aan de as hebben zij nl. een interruptor of stroomonderbreker bevestigd, die met deze as meedraait en den stroom slechts gedurende één ondeelbaar oogenblik der omwenteling doorlaat. Bijgevolg werkt de stroom gedurende het grootste gedeelte der rotatie van het vliegwiel niet; alleen op het oogenblik, dat de zuiger een voldoende hoeveelheid knalgas in den cylinder heeft opgezogen, knettert een vonkje in het explosief mengsel en heeft de ontploffing plaats.

Fig. 25.

In theorie heeft de electrische ontsteking, zooals onze lezers bemerken, dus niets gecompliceerds. Een der belangrijkste voorwaarden, waaraan zij te voldoen heeft, is dat de in den cylinder ontspringende vonken een vrij groote intensiteit moeten hebben. Zij moeten een hoogen hittegraad bereiken en dus sterk blauw gekleurd zijn. Wij zullen dan ook zien, dat het succes der ontsteking afhankelijk is van de temperatuur der wanden van den cylinder, waarin zich het gas bevindt, en van de temperatuur der warmtebron, die het doet ontploffen.

De voordeden der electrische ontsteking zijn: in de eerste plaats haar vlugheid. Men behoeft bijv. geen vijf of zes minuten te wachten totdat het gloeibuisje rood-gloeiend is geworden, doch men kan den motor onmiddellijk in werking brengen. Zoodra men den stroom door den inductieklos leidt, ontspringt de vonk en explodeert het gas.

In de tweede plaats haar gevaarloosheid. De ontsteking heeft plaats in den cylinder en niet er naast zooals bij de twee andere systemen, welke wij hiervoren beschouwden, dat wil dus zeggen niet in de nabijheid van het benzine-réservoir of nabij een eventueel lek, van waar uit deze gevaarlijke vloeistof of haar damp met de vlam in aanraking zou kunnen komen. Het in brand geraken van automobielen, dat in den beginne nog al eens voorkwam, moest dan ook altijd worden toegeschreven aan de gebrekkigheid van de ontsteking.

In de derde plaats haar verstelbaarheid. Wij gebruiken dit woord, dat iedere wielrijder verstaat, om een eigenschap aan te duiden die dengene welke den motor drijft, in de gelegenheid stelt om de ontploffing te doen plaats hebben op het oogenblik dat het gasmengsel

de krachtigste explosie kan teweeg brengen. Terwijl men het gloeibuisje van den cylinder niet willekeurig kan verplaatsen, zoodat de ontploffing steeds op het oogenblik moet plaats hebben dat de zuiger zich op een bepaalde hoogte in den cylinder bevindt (nl. op die hoogte waarop hij genoeg gas heeft opgezogen om ook het gloeibuisje met gas te vullen), is het ons daarentegen zeer gemakkelijk, om de electrische vonk te doen overspringen op het oogenblik, hetwelk ons daartoe het meest geschikt voorkomt, hetzij dat dit oogenblik zich voordoet bij het begin, in het midden of tegen het eind der gasopzuiging. Ja, wij zouden de vonk zelfs kunnen doen ontspringen op het moment dat de afvoer der afgewerkte gassen geëindigd was. Deze eigenschap wordt gewoonlijk, doch vrij onjuist, het vervroegen of vertragen der ontsteking genoemd. We zullen later zien, dat zij slechts toepassing vindt bij de motoren van vier tempo's, die bijgevolg ook een samenpersings-tempo hebben.

Verder zullen we zien, dat de vervroeging of vertraging der ontsteking niet zoo maar op goed geluk plaats heeft, doch dat er een zeer nauw verband bestaat tusschen het ontstekingstempo en de explosieve hoedanigheid van het opgezogen gasmengsel. De wijziging van het ontstekingstempo heeft ook een wijziging der snelheid van den motor tengevolge. De lezer, die ons aandachtig volgt, en er mogelijk wel van houdt, door eigen redeneering een weinig op onze beschouwingen vooruit te loopen, zal wellicht meenen, dat de wijziging van het ontstekingstempo een uitnemend middel moet zijn om de snelheid van het voertuig, dat door den motor wordt voortbewogen, naar willekeur te regelen. Dit is echter niet het geval, daar de kracht van den motor onder deze omstandigheden niet in gelijke verhouding toeneemt met zijn snelheid.

* _* *

De inconvénienten van de ontsteking door electriciteit zijn helaas ook vrij talrijk. In de eerste plaats noemen wij haar grilligheid. De electriciteitsbron kan plotseling ophouden electriciteit te leveren. Een element of een accumulator kan op een gegeven oogenblik en zonder een uitwendig waarneembare oorzaak opeens alle opgehoopte electriciteit verliezen, en daar staat men dan met zijn voertuig midden op den weg zonder verder vooruit te kunnen komen. En de mogelijkheid bestaat ook, dat er onderweg een geleiddraad breekt of dat de automatische stroomverbreker of interruptor van het inductietoestel weigert te werken, enz.

In de tweede plaats behoort tot de inconvénienten der electrische

ontsteking haar duurte. Accumulatoren zijn altijd duur en het kost ook betrekkelijk veel om ze, wanneer ze uitgeput zijn, weer opnieuw te doen laden. Ook het inductietoestel, dat men voor de ontsteking noodig heeft, kost een hand geld.

In de derde plaats schuilt in de zwaarte van de electrische apparaten ook nog een bezwaar, terwijl zij bovendien veel ruimte innemen. De accumulatoren zijn bijv. van lood, terwijl het inductietoestel en de draden zóó gesteld moeten worden, dat ze onder het rijden niet blootgesteld zijn aan beschadiging en dat ze ook niet door stof, regenwater of opgeworpen slijk in hun functie kunnen worden belemmerd.

En in de vierde plaats wijzen we ten slotte op het nauwkeurig toezicht, dat de electrische ontsteking vereischt. De electrische apparaten moeten dagelijks met de grootste zorg worden nagezien; men moet zelfs iedereen dag met behulp van een voltmeter nagaan, of er nog wel een voldoende hoeveelheid electriciteit in den accumulator aanwezig is en de contactpunten zorgvuldig schoon houden, daar één stofdeeltje voldoende is om den stroom te onderbreken, waardoor bijgevolg het geheele voertuig tot stilstand zou worden gebracht. Is dit niet een treffend voorbeeld van de macht van het kleine: één stofdeeltje, dat een modern voertuig in zijn vaart van een 50 á 80 K.M. per uur tot stilstand kan brengen!

De voordeelen der electrische ontsteking wegen intusschen wel op tegen de nadeelen er van, zoodat dit procédé dan ook reeds op tal van automobielen toepassing vindt.

* _* *

Laten we thans eens aanschouwelijk de bewegingen voorstellen, die successievelijk verricht worden door den zuiger en de kleppen van het motortje van twee tempo's, dat wij thans met elkander in elkaar hebben geknutseld.

De doorsneeteekeningen die men hieronder ziet, zullen naar wij hopen een helder licht werpen op de eenvoudige verschijnselen, die sommige onzer lezers wellicht na onze uiteenzettingen nog niet geheel en al mochten hebben begrepen.

Deze teekeningen stellen theorethisch een horizontalen motor van twee tempo's voor, in gedeeltelijk horizontale doorsnede en van boven gezien. De carburator is er op aangegeven door het ronde figuurtje en de richting van het gas door de pijltjes. Wanneer we deze figuren nauwkeurig bestudeeren, dan krijgen we een helder denkbeeld van de beweging der zuigklep en van de afvoerklep, alsmede

van den zuiger en de kam op het vliegwiel, die bij iedere omwenteling van dat wiel even de afvoerklep opent.

Wij merken hierbij op, dat we totnogtoe slechts het eenvoudigste type der explosiemotoren hebben besproken, namelijk den motor van twee tempo's, die over het algemeen zeer weinig als drijfkracht van voertuigen wordt gebezigd. Deze motor wordt aldus genoemd omdat hij in twéé bewegingen, nl. een voorwaartsche en een achterwaartsche beweging van den zuiger alle werkingen verricht, die hem in gang doen blijven. Onze lezers kennen deze werkingen nu op hun duimpje: de opzuiging van het gasmengsel, de krachtsoverbrenging op het drijfwiel en de uitstooting der afgewerkte gassen.

Een der voornaamste redenen waarom de motor van twee tempo's in de praktijk zoo weinig gebruikt wordt, is de korte slaglengte die de zuiger gedurende de actieve of arbeidsperiode maakt en die, zooals de lezer onmiddellijk uit de figuur die het begin van de arbeidsprestatie van den motor voorstelt, zal zien, slechts pl.m. ½ cylinderlengte op twee geheele cylinderlengten bedraagt. Later zullen wij zien, dat de tweede en voornaamste reden waarom de motor van twee tempo's in diskrediet is, gelegen is in de omstandigheid dat hij het gas vóór de ontsteking niet kan samenpersen. Door deze samenpersing verkrijgt men, zooals wij reeds in onze vorige beschouwingen hebben aangestipt, veel krachtiger ontploffingen. We halen daardoor van het explosief mengsel wat we er van halen kunnen. Voor dit verzwaarde arbeidsrégime in onzen cylinder hebben we echter beslist een motor van vier tempo's noodig.

Bekijken we thans echter, om tot een geleidelijk en duidelijk begrip der zaak te komen, voorloopig eerst onzen motor van twee tempo's.

EEKSTE TEMPO.
Voorwaartsche beweging van den zuiger.
Opzuiging. - Ontploffing. - Arbeid.
Fig. 26.

Begin der opzuiging. {De zuiger ademt het explosief mengsel in.

Begin der opzuiging. {De carburator werkt.

Begin der opzuiging. {De zuigklep opent zich.

Begin der opzuiging. {De afvoerklep blijft gesloten.

Fig. 27.

Einde der opzuiging. {De zuiger nadert het punt waar de explosie plaats zal hebben.

Einde der opzuiging. {De carburator blijft werken.

Einde der opzuiging. {De zuigklep blijft geopend.

Einde der opzuiging. {De afvoerklep blijft gesloten.

Fig. 28.

Ontploffing en begin van arbeid. {De De brander ontsteekt het explosief mengsel.

Ontploffing en begin van arbeid. {De zuiger wordt met kracht vooruit gedreven.

Ontploffing en begin van arbeid. {De zuigklep is plotseling gesloten.

Ontploffing en begin van arbeid. {De afvoerklep blijft nog steeds dicht.

Fig. 29.

Einde van den arbeid. {De zuiger heeft het einde van zijn voorwaartsche beweging bereikt. Hij heeft dus opgehouden te werken en wordt thans weer achteruit gedreven door het vliegwiel.

Einde van den arbeid. {De kam op het vliegwiel is op het punt om de stang van de afvoerklep achteruit te trekken, waardoor deze klep geopend wordt.

Einde van den arbeid. {De gassen in den cylinder zijn thans afgewerkt, dood.

TWEEDE TEMPO.
Achterwaartsche beweging van den zuiger.
Afvoer der afgewerkte gassen.
Fig. 30.

Ontruiming van den cylinder. {De zuiger, door het vliegwiel geleid, beweegt zich naar achteren en drijft de afgewerkte gassen voor zich uit.

Ontruiming van den cylinder. {De kam op het vliegwiel pakt plotseling de stang der afvoerklep, die daardoor bruusk geopend wordt.

Ontruiming van den cylinder. {De doode gassen worden uit den cylinder gestooten en verdwijnen in de open lucht door den knalpot.

Regeling van den gang van den motor.

Wanneer we nu onzen motor in werking stelden, dan zouden we zijn snelheid op verbazingwekkende wijze zien toenemen. Die snelheid zou spoedig koortsachtig, dolzinnig woest, angstwekkend worden, en het gevolg zou zijn dat het een of andere onderdeel der machine zou breken, of dat de zuiger, te veel verhit door de razende snelheid der elkander opvolgende ontploffingen, in den cylinder zou vastloopen, waardoor natuurlijk èn aan de beweging èn wellicht ook aan het kortstondig bestaan van onze machine een droevig einde zou zijn gemaakt. Zoo iets ligt natuurlijk niet in onze bedoeling, en daarom is het noodig dat wij den gang van onzen motor gaan regelen. Het meest gebruikelijke middel, dat hiertoe gebezigd wordt, bestaat in het aanbrengen van een regulateur, die op de afvoerklep werkt. Het probleem, dat wij voor de regeling van onzen benzine-motor hebben op te lossen, bestaat dus hierin, dat wij een mechanisme moeten uitdenken, dat, zoodra de snelheid van den motor een zekere grens heeft overschreden, de opening van de afvoerklep belet.

Men zal het met ons eens zijn, dat wanneer de kam op het vliegwiel niet meer aan de afvoerklep-stang kan trekken om deze klep te openen, de afgewerkte gassen ook niet uit den cylinder kunnen worden gedreven. De cylinder, die gevuld blijft met deze doode gassen, kan geen nieuwe explosief-krachtige gassen meer opzuigen; er heeft dus geen ontploffing plaats en bijgevolg wordt er dan ook geen arbeid meer verricht. Alleen blijft het vliegwiel den boel in beweging houden, waardoor het edelmoedig het grootste gedeelte van de kracht, die het van den zuiger heeft ontvangen, weer teruggeeft. Maar het vliegwiel is spoedig alle kracht, die het in zich opgehoopt had, kwijt, en wanneer deze staat van zaken moest blijven voortduren, dan zou de motor weldra stilstaan. Het is dus een hoofdvereischte, dat de regulateur, waarvan wij ons explosiewerktuig zullen gaan voorzien, slechts tijdelijk het ontsnappen der afgewerkte gassen belet en alleen den al te grooten haast van den motor wat tempert.

Ieder onzer lezers heeft ongetwijfeld wel eens een regulateur eener stoommachine gezien van het model, waarbij twee zware koperen bollen om een spil draaien. Deze regulateur werkt krachtens de wet der middelpunt-vliedende kracht, dat wil zeggen de kracht die een lichaam dat een cirkelvormige beweging heeft, er toe drijft om zich, hoe grooter zijn snelheid wordt, ook verder van het middelpunt der beweging te willen verwijderen. We weten allen, dat we, wanneer we op de fiets een hoek omslaan, het lichaam onwillekeurig

naar den binnenkant der bocht doen overhellen en dit te meer naarmate de snelheid waarmede we ons bewegen, grooter is.

De bochten der wielerbanen zijn opgehoogd en vormen een helling, die steiler naar den buitenomtrek der baan moet oploopen, naarmate de snelheid waarin gereden wordt, ook grooter is. In de hierboven genoemde gevallen: het zijwaarts doen overhellen van het lichaam bij het maken van een bocht en het ophoogen van de bochten der wielerbanen, doen we niets anders dan ons verzetten tegen de middelpuntvliedende kracht. De kogelregulateur bestaat, gelijk men op fig. 31 kan zien, uit twee zware metalen bollen P P, die elk afzonderlijk door middel van een beweegbare stang en gemeenschappelijk door middel van een horizontalen schijf verbonden zijn aan een verticale spil A. Deze spil kan tusschen twee metalen steunblokken S en T draaien. Wanneer we nu aan deze spil een riemschijfje M bevestigen, dat ons in staat stelt haar door middel van een drijfriempje of een touwtje in verbinding te brengen met het vliegwiel, dan draait ons toestel. Het begint sneller te draaien naarmate ook de motor zijn gang versnelt. En wat zien we dan gebeuren? We zien, dat de metalen bollen P P, die aanvankelijk langs de spil A neerhingen, zich van het middelpunt der rotatie (dat is dus de spil A) beginnen te verwijderen en grootere cirkels gaan beschrijven. Naarmate de snelheid der draaiïng toeneemt, rijzen ze meer en meer

illustratie

Fig. 31.

en vertoonen neiging om de positie P' P' aan te nemen. Men ziet dus, dat hun positie automatisch verandert met de verschillende snelheden van den motor.

Het valt ons dus thans niet moeilijk meer om onzen regulateur verder te voltooien. Aan de spil schuiven we, boven de schijf M, een dikken metalen ring R, die zich gemakkelijk langs die spil op en neer kan bewegen. Wij verbinden dezen ring met de stangen, waaraan de metalen kogels hangen, door middel van twee kleinere stangen die twee scharnierverbindingen hebben. Bij een nadere beschouwing van fig. 31 zal iedereen begrijpen, dat de middelpuntvliedende beweging der bollen P P thans tengevolge moet hebben, dat de ring R langs de spil omhoog kruipt en de positie R' aanneemt, zoodra de kogels in de positie P' P' zijn gekomen. Aan dezen ring bevestigen wij dan twee kleine

Fig. 32.

klemnokjes (zie fig. 32), waartusschen het uiteinde van de stang der afvoerklep komt te liggen. Zooals men ziet, hebben wij deze stang eerst op het punt I voorzien van een scharniergeleding. Zoodra de kogels zich nu van de verticale spil verwijderen, rijst de ring M omhoog en neemt tusschen de nokjes r r het gedeelte I O van de afvoerklepstang mede, die daardoor de positie I O' aanneemt.

Wat is van deze veranderde positie nu het gevolg? Eenvoudig dit, dat de kam B, die onder gewone omstandigheden bij iedere vliegwielomwenteling even aan de stang O trekt, dit niet meer kan doen, daar deze stang door de werking van den regulator buiten haar bereik is gebracht. Wordt de gang van den motor, door het tijdelijk ophouden der ontploffingen, wat gematigder, dan vallen de metalen kogels door de snelheidsvermindering weer langzamerhand in hun oorspronkelijke positie terug; de ring R daalt daardoor eveneens, brengt de afvoerklepstang weer in de normale positie terug, en nu kan de afvoer der afgewerkte gassen en de opzuiging van het explosief mengsel weer geregeld plaats hebben.

De meeste benzinemotoren zijn van een dergelijken regulateur voorzien - in theorie althans. De détails der constructie, de plaatsing en de positie ten opzichte van het vliegwiel mogen in den praktijk verschil opleveren met onzen theoretischen regulateur, het principe is echter één en hetzélfde.

Niet alle motoren hebben evenwel een regulateur. De kleinere modellen kunnen er namelijk best buiten, wanneer de constructeur tenminste de voorzorg heeft genomen om de regeling van den gastoevoer onder het bereik van den bestuurder van den motor te brengen. Vertoont de motor dan neiging om ‘op hol’ te gaan, dan behoeft de bestuurder hem slechts wat minder krachtig voedsel toe te dienen, om oogenblikkelijk zijn vaart te verminderen. We zullen echter, wanneer we de explosiemotoren in hun geregelden gang bestudeeren, zien, dat de meeste motoren er speciaal op gebouwd zijn om in een vooraf berekende snelheid te draaien, een snelheid die niet mag worden overschreden, wanneer men van de

machine een maximale arbeidsprestatie wil vergen, een snelheid ten slotte die onderweg nimmer mag worden gewijzigd. In dit geval is de regulateur onmisbaar.

Het principe der motoren met vier tempo's.

Zooals wij in den loop onzer beschouwingen over den motor van twee tempo's al reeds hebben gezegd, worden in den praktijk gewoonlijk motoren van vier tempo's gebruikt. De vader van de automobiel-explosiemotoren, de ‘Daimler-motor,’ zijn afstammeling de ‘Phenix,’ de motor ‘Bollée’ en de motor ‘de Dion et Bouton’ - om slechts van de meest bekende te spreken - zijn alle motoren van vier tempo's.

Het doel, dat de constructeurs bij de toepassing van het viertempo-systeem beoogden, was om het explosief mengsel vóór de explosie sterk samen te persen. Waartoe deze samenpersing van de door den zuiger binnengehaalde hoeveelheid gas dient? Eenvoudig om te kunnen profiteeren van twee voordeelen, die zich daarbij uit den aard der zaak voordoen.

In de eerste plaats worden door de samenpersing de moleculen van het gasmengsel dichter op elkander gedrongen. Ze worden daarbij als het ware geprikkeld tot een hevig verzet, want het ligt juist in haar geaardheid om zich zoo ver mogelijk van elkander te verwijderen, om zooveel mogelijk ruimte in te nemen. En nu wordt plotseling onder deze in het nauw gedreven menigte moleculen een ontploffing veroorzaakt. De uitwerking is verschrikkelijk. Met een onweerstaanbare kracht stuiven de gasmoleculen dan uiteen, en dat doen ze met te meer geweld naarmate de drukking, die hen samenperste, heviger was.

De samenpersing van het gasmengsel doet dus de arbeidskracht van den motor belangrijk toenemen.

In de tweede plaats verhoogt de samenpersing de temperatuur van het explosief mengsel. Men kan dit verschijnsel bij het oplettend gebruik van een gewone rijwielpomp zelf constateeren. De samenpersing van de lucht in den cylinder van de pomp door middel van den zuiger heeft namelijk ten gevolge, dat de pomp zelf een hoogere temperatuur aanneemt en ten slotte zóó heet wordt, dat men haar bijna niet meer kan vasthouden. De grootste hitte neemt men waar op het punt van den cylinder, waar de samenpersing het sterkst was, alzoo nahij den bodem van dien cylinder. De door

samenpersing van een gas opgewekte warmte is van dien aard, dat sommige constructeurs er reeds in geslaagd zijn motoren te bouwen, waarbij de ontstekingsprocédé's, die we reeds in beginsel hebben beschouwd, kunnen worden gemist. De explosie in deze motoren wordt namelijk veroorzaakt door de hitte, opgewekt door de hevige samenpersing van het explosief mengsel zélf!

De samenpersing verhoogt dus ook de temperatuur van het gasmengsel en vergemakkelijkt daardoor de ontploffing.

* _* *

Gaan wij thans de werking van den zuiger bij den motor met vier tempo's na, waarbij figuur 33 ons een en ander, dat nog onbegrijpelijk voor ons mocht zijn, duidelijk zal maken.

Fig 33.

1e tempo. De zuiger verwijdert zich van den bodem van den cylinder (zie het eerste figuurtje links boven). Hij zuigt den cylinder vol gas, totdat hij het einde van zijn baan heeft bereikt (zie het figuurtje rechts boven). De zuigklep waarop door het ophouden der zuiging geen kracht meer wordt uitgeoefend, sluit zich onder den druk der zuigerklepveer.

2e tempo. De zuiger wordt terug gedreven (fig. links). De

beide kleppen zijn gesloten (de zuigklep, die zich slechts gedurende de opzuigingsperiode opent, omdat er geen opzuiging plaats heeft; de afvoerklep, omdat zij niet door de kam op het vliegwiel geopend wordt). Het toegelaten gasmengsel zit dus gevangen. Bij de achterwaartsche beweging van den zuiger wordt het gas dus sterk samengeperst (zie fig. rechts, 2e rij).

3e tempo. De samenpersing heeft haar hoogste punt bereikt, en nu volgt door middel van een der procédé's, die wij reeds hebben beschouwd, de ontsteking van het gecomprimeerde mengsel. De kleppen zijn nog altijd hermetisch gesloten. De explosie heeft plaats en drijft den zuiger met geweld naar voren tot aan het einde zijner baan (zie de figuren der 3e rij).

4e tempo. De zuiger wordt weer door het vliegwiel, dat een groote hoeveelheid kracht in zich heeft opgehoopt, achteruit gedreven. Op dit oogenblik wordt de afvoerklep door de kam geopend en de afgewerkte gassen worden buiten de deur geworpen.

En dan begint de cyclus weer van voren af aan. Men beeft deze opeenvolging van bewegingen en verschijnselen de ‘cyclus van Beau de Rochas’ genoemd, naar den ingenieur van dien naam, welke deze methode het eerst in toepassing bracht. De vier tempo's die dit systeem omvat zijn dus: de aspiratie of opzuiging, de samenpersing, de arbeid en de afvoer.

Men ziet onmiddellijk, dat behalve door de voordeelen der samenpersing van het gasmengsel de motor van vier tempo's te prefereeren is boven dien van twee tempo's omdat bij den eerste de opzuigingsen de arbeidsperiode grooter zijn. De geheele voorwaartsche beweging van den zuiger dient thans om gas in den cylinder te aspireeren (1e tempo), en bijgevolg is de hoeveelheid van het opgezogen explosief mengsel ook minstens tweemaal grooter dan bij den motor van twee tempo's, die slechts gedurende een halven zuigerslag opzuigt.

Nog een belangrijk voordeel van den motor met vier tempo's is, dat ook de geheele voorwaartsche zuigerbeweging dient om kracht uit te oefenen op de kruk van het vliegwiel, daar de ontploffing thans reeds plaats heeft wanneer de zuiger zich achter in den cylinder bevindt. De kracht der ontploffing, die op het vliegwiel wordt overgebracht, is dus minstens tweemaal grooter dan bij den motor met twee tempo's.

Het vier-tempo-systeem is echter niet vrij van gebreken en inconvéniënten. Het eerste inconvéniënt is, dat van de vier bewegingen, die de zuiger maakt, er slechts één kracht produceert, terwijl de drie overige bewegingen alle kracht verbruiken! Het is dus nood-

zakelijk, dat gedurende die ééne korte periode van krachtsproductie het vliegwiel zooveel kracht in zich ophoopt, dat het niet alleen het voertuig in beweging kan brengen, maar ook nog energie genoeg over houdt om de drie niet-productieve zuigerbewegingen te doen plaats hebben.

Het tweede inconvéniënt schuilt, zooals onze lezers ongetwijfeld reeds zullen hebben vermoed, in de samenpersing van het explosief mengsel. Voor het comprimeeren van een gas is kracht noodig, dat weet iedereen die wel eens een rijwielpomp in handen heeft gehad. En nu varieert de spanning van het gas, dat door den zuiger wordt samengeperst van 3 tot 5 atmosfeeren, (soms bedraagt zij nog wel meer), zoodat het duidelijk is, dat er aan het vliegwiel een belangrijke hoeveelheid kracht door de samenpersing wordt onttrokken. De samenpersing is dus ongeveer te beschouwen als een rem op den motor.

Hoe gebrekkig intusschen deze dispositie op het eerste gezicht moge lijken, de ondervinding heeft alweer geleerd, dat de voordeelen van dit systeem de nadeelen, die het aankleven, geheel in de schaduw stellen.

* _* *

Onze lezers zullen zich mogelijk reeds hebben afgevraagd hoe het kwam dat de afvoerklep tijdens de samenpersing van het explosieve mengsel in het tweede tempo gesloten bleef. Dat zullen we even duidelijk trachten te maken. Bij den motor met twee tempo's hebben we gezien dat de afvoerklep door de kam bij iedere omwenteling van het vliegwiel, juist op het oogenblik van de grootste spanning der door den zuiger achteruitgedreven doode gassen, geopend werd, zoodat die gassen konden ontsnappen. Bij den motor met vier tempo's moeten we echter drommels goed oppassen, dat de afvoerklep niet bij iedere omwenteling geopend wordt om de eenvoudige reden dat de zuiger anders niet-afgewerkte gassen, gassen die nog arbeid moeten doen, buiten de deur zou zetten.

Mar wat dan?

Bij eenig nadenken zal het ieder duidelijk zijn, dat bij den motor met vier tempo's de afvoerklep slechts éénmaal gedurende twee omwentelingen van het vliegwiel mag worden geopend. De opening van die klep moet juist samenvallen met het oogenblik waarop de zuiger de afgewerkte gassen in het nauw gedreven heeft.

En wat doen we nu? Op de as van het vliegwiel V (fig. 34) bevestigen we een tandrad R, zoodanig dat het met het wiel één

geheel uitmaakt. Dit tandrad maakt bijgevolg juist hetzelfde aantal omwentelingen als het vliegwiel. Met het tandrad R brengen we echter in correspondentie een tweede tandrad T, dat precies tweemaal grooter van omtrek is dan het eerste. Onze lezers, die allen weten

illustratie

Fig. 34.

waarom het kleine kettingwiel van hun rijwiel meer omwentelingen maakt dan het groote, begrijpen onmiddellijk dat het tandrad T één omwenteling moet maken tegen twéé van het tandrad R. En daar het tandrad R evenveel omwentelingen maakt als het vliegwiel (gelijk bijv. ook het kleine kettingwiel van een machine evenveel omwentelingen maakt als het achterwiel), kunnen we zeggen, dat het tandrad T één omwenteling maakt tegen twee van het vliegwiel.

Nu zijn we gearriveerd, waar we wezen moeten.

Terwijl we bij den motor van twee tempo's de kam op den rand van het vliegwiel zelf hadden bevestigd, plaatsen we thans de kam op het groote tandrad T, zoodat de afvoerklep slechts geopend wordt op het moment, dat het vliegwiel twee omwentelingen heeft gemaakt. En daar gedurende één omwenteling van het vliegwiel de zuiger twee bewegingen maakt (een voorwaartsche en een teruggaande beweging) is het duidelijk, dat gedurende twee vliegwielomwentelingen de kam op het tandrad T de afvoerklep slechts gedurende één der vier bewegingen van den zuiger kan opentrekken. Het spreekt van zelf, dat die kam zóó geplaatst moet zijn, dat zij juist op het einde der laatste zuigerbeweging: na samenpersing der afgewerkte gassen, de afvoerklep opent.

Als onze lezers het bovenstaande niet goed mochten begrijpen, dan zullen zij goed doen het nog eens over te lezen alvorens voort te lezen. Want het principe van den motor met vier tempo's is de basis van alle systemen van motoren, die tegenwoordig in gebruik zijn en bijgevolg ook het fundament onzer verdere beschouwingen.

De afkoeling.

Met een enkel woord hebben wij er reeds op gewezen, dat de afkoeling van den cylinder of van de cylinders van een benzinemotor een hoogst belangrijke factor is. De hitte, ontwikkeld door de snelle opeenvolging der ontploffingen, die den motor in beweging brengen, is dan ook zeer groot.

Wurtz beweert dat de temperatuur der explosie ongeveer 2000 graden bedraagt, welke temperatuur overigens onmiddellijk daalt door de ontspanning en den arbeid van het gas tusschen de ‘betrekkelijk’ koude wanden van den cylinder.

Is de buitengewone hitte der ontploffingen hinderlijk voor de passagiers van het motor-rijtuig, zij is bovenal ook hoogst nadeelig voor de cylinders zelven, die zij geheel en al zou vernielen als men haar niet onschadelijk wist te maken. Het is dus noodzakelijk om de cylinders van den motor af te koelen en wel om drie redenen.

De eerste en de minst belangrijke, want met een kleine moeite wordt zij te niet gedaan, is de onaangename hitte, die de reizigers van den motor zouden hebben te verduren.

De tweede en voornaamste reden is de onmogelijkheid waarin men zou verkeeren, om bij een dergelijke temperatuur de zuigers in de cylinders voortdurend goed gesmeerd te houden. De beste cylinderolie zelfs is niet bestand tegen temperaturen boven 300. Bij dergelijke hittegraden verkalkt zij en vormt een dikke roetachtige massa, die de kleppen verstopt, de electrische ontsteking buiten werking stelt, kortom de werking van den motor verstoort in plaats van haar te bevorderen. Wij hebben vroeger reeds gezien, dat de zuiger zonder een ruimen toevoer van smeerolie zich niet gemakkelijk kan bewegen. Zonder smeerolie zou de zuiger inderdaad, na eerst de cylinderwanden te hebben beschadigd, althans onzuiver gemaakt, in den cylinder vastloopen.

De derde reden waarom de cylinder moet worden afgekoeld, is dat de groote hitte der explosies de nauwkeurig afgestelde en zuiver in elkander sluitende onderdeelen van den cylinder zou doen uitzetten. In een onzer vorige beschouwingen hebben wij gezegd, dat de zuiger, voorzien van zijn cirkelvormige stalen zuigerveeren, hermetisch in den cylinder moest passen en zich in weerwil daarvan toch uiterst gemakkelijk voor- en achteruit moest kunnen bewegen. Past de zuiger niet met de uiterste perfectie en precisie in den cylinder, dan zou er immers tijdens de ontploffing een hoeveelheid gas tusschen den zuiger en den cylinderwand door kunnen ontsnappen en de ontploffing zelf worden verzwakt?

Welnu, zoodra deze uiterst nauwkeurig afgestelde deelen van den motor sterk worden verhit, dan zetten zij uit en wel des te sterker naarmate de hitte grooter is. Het achtergedeelte van den cylinder bijvoorbeeld, waar de explosie plaats heeft, zet zich sterk uit, terwijl het voorste gedeelte, dat veel minder verhit wordt, zich veel minder uitzet. De zuiger, die voortdurend in aanraking komt met de explodeerende gassen, is buitengewoon sterk verhit, zet zich bijgevolg ook bizonder sterk uit en wordt langzamerhand te groot voor het voorste gedeelte van den cylinder, dat niet zoo sterk is verhit. Een en ander heeft tengevolge, dat de zuiger op een gegeven oogenblik in den cylinder vastloopt en de machine met een schok stil blijft staan.

Voor deze kwaal bestaat geen ander middel dan dat wij den motor naar den constructeur verwijzen, die den zuiger met hamer en beitel uit den cylinder moet hakken, door welke operatie deze laatste zoodanig wordt beschadigd, dat men dikwijls verstandiger doet door in eens een nieuwen te bestellen.

Men ziet dus, dat de afkoeling zeer noodzakelijk is. Maar hoe zullen wij den cylinder afkoelen? Moeten wij hem zoo sterk mogelijk afkoelen of hem op een temperatuur houden die lager is dan die der buitenlucht?

Neen!, want al moge het waar zijn, dat de hitte der explosies nadeelig voor den cylinder is, het blijft toch ook een niet weg te cijferen feit, dat diezelfde warmte de productiviteit der ontploffingen bevordert, met andere woorden: de explosies krachtiger maakt.

De constructeurs zitten voor deze kwestie wel een beetje met de handen in het haar.

Want op de vraag: ‘Hoe koelt men den cylinder op voldoende wijze af en hoe kan men weten of die afkoeling soms niet te sterk is?’, moeten zij het antwoord schuldig blijven.

Er is niemand, die het precies weet.

Men koelt de cylinders daarom maar min of meer op goed geluk af, dat wil zeggen op zoodanige wijze, dat de zuiger niet vast kan loopen door uitzetting der wrijvende deelen, dat de cylinderolie niet verbrandt of verkalkt, en dat het explosieve mengsel zoodra het den cylinder binnendringt op voldoende wijze verwarmd wordt om snel en gemakkelijk te kunnen ontploffen.

Er bestaan twee systemen van afkoeling van de cylinders van explosiemotoren: 1o. de afkoeling door water en 2o. de afkoeling door bevordering der warmte-uitstraling.

De eerste methode bestaat hierin, dat men den cylinder omgeeft

door een metalen mantel, die zoo ruim is, dat men tusschen zijn binnenwand en de buitenwanden van den cylinder water kan doen circuleeren. Daartoe heeft men noodig een waterréservoir van 20 à 40 liter inhoud, naar gelang van de afmetingen en de kracht van den motor, en een kleine rotatiepomp, die door den motor zelf in beweging wordt gebracht en het water gelijk men op fig. 35. ziet, voortdurend uit het réservoir naar den koelmantel, en van dezen weer naar het réservoir terug voert. In den regel wordt slechts het achterste gedeelte van den cylinder (dat het sterkst verhit wordt) door zoo'n watermantel omgeven. Het spreekt van zelf, dat het water hetwelk in aanraking komt met de wanden van den cylinder, zeer warm wordt. Voordat het dus naar

illustratie

Fig. 35.

het reservoir terugkeert, dient het eerst weer afgekoeld te worden en dit doet men door het een lange spiraalvormige buisleiding te laten doorloopen. Onze eenvoudige teekening stelt slechts het principe der zaak voor, zoodat men er dus deze spiraalvormige buisleiding op mist. De stippellijn op fig. 35. geeft aan hoe de cylinder er uitziet wanneer hij geheel en al door een watermantel is omsloten. De inconvéniënten der afkoeling door water zijn talrijk; wij noemen slechts de zwaarte van het water, de gecompliceerdheid van de buisleiding en de pompinrichting; de zwaarte van het toestel; den vrij hoogen prijs en de noodzakelijkheid om na eenige uren het réservoir opnieuw met koud water te vullen.

Het tweede afkoelings-procédé bestaat in het kunstmatig vergrooten van de buitenoppervlakte van den cylinder, waardoor de hitte der explosies zich over een betrekkelijk zeer groote oppervlakte verdeelt, zoodat zij haar intensiteit verliest. De warmte, over zulk een groote oppervlakte verspreid, straalt gemakkelijk uit en deelt zich snel aan de omringende dampkringslucht mede.

De kunstmatige vergrooting van de buitenoppervlakte van den cylinder geschiedt op de wijze, aangegeven in fig. 36. De cylinder wordt omgeven door een groot aantal breede en platte metalen ringen, ook wel flenzen geheeten, die op gelijken afstand worden aangebracht. Ze maken met den cylinder één geheel uit, onttrekken deze door hun sterk warmtegeleidende eigenschappen het grootste

Fig. 36.

deel van zijn warmte en geven deze af aan de lucht die hen omringt. Een bezwaar, dat der afkoeling door uitstraling aankleeft, is dat zij slechts toegepast kan worden op cylinders van kleine afmetingen. Bij groote cylinders zouden de flenzen nml. van zulke afmetingen moeten zijn om een behoorlijke afkoeling mogelijk te maken, dat het gewicht van den motor er al te veel door zou toenemen.

De toepassing van dit systeem is dus beperkt tot de kleinere explosiemotoren, van bijv. 1 à 1½ paardenkracht.

De verschillende principes van motoren in den praktijk.

De beginselen van den motor, die wij in bovenstaande beschouwing in korte trekken hebben behandeld, worden onder verschillende vormen toegepast op de explosie-motoren, die als beweegkracht voor automobielen fungeeren. Bij de schijnbaar het meest ingewikkelde automobielmotoren vinden we steeds dezelfde eenvoudige principes terug, die onze lezers thans wel zullen kennen. We kunnen dan ook, zoodra we het theoretisch terrein verlaten om een kijkje te nemen in den praktijk, onmiddellijk constateeren:

1o. dat alle benzine-motoren motors met vier tempo's, zijn, hetgeen zooals onze lezers weten, wil zeggen, dat de zuiger steeds het explosief mengsel samenperst alvorens de ontploffing plaats heeft;

2o. dat alle motoren voorzien zijn van een automatisch werkende zuigklep en van een afvoerklep, die door een bizonder mechanisme werkt;

3o. dat alle motoren wier kracht meer dan 1¼ pk. bedraagt, voorzien zijn van een regulateur.

Iedere constructeur heeft echter zijn eigen opvatting omtrent de toepassing van deze principes, dat wil zeggen dat de eene fabrikant zijn motoren heeft voorzien van één cylinder en de ander van twee; dat de een zijn cylinder verticaal heeft geplaatst, terwijl de ander motoren bouwt met horizontaal liggende cylinders; dat de een zijn cylinders afkoelt door middel van water en de ander door middel van flenzen.

Beschouwen wij thans even de drie voornaamste typen van motoren, die tegenwoordig in de automobiel-industrie toepassing vinden:

Fig. 37.

Fig. 38.

Fig. 39.

1o. De ‘Phénix-motor’ (fig. 37). Deze motor die door de Fransche automobielfabrikanten Panhard en Levassor in den handel wordt gebracht en beschouwd kan worden als de directe afstammeling van den ‘Daimler-motor,’ heeft twee verticale aan elkander verbonden cylinders. De afkoeling geschiedt door middel van een watercirculatiemantel, terwijl het explosief mengsel ontstoken wordt door middel van gloeibuizen.

2o. De motor ‘De Dion et Bouton’ (fig. 38). Deze motor, die door deze Fransche constructeurs voor de motor-driewielers van dien naam wordt gebezigd, heeft één verticalen cylinder, die afgekoeld wordt door middel van flenzen, welke met dien cylinder één geheel uitmaken. De ontsteking geschiedt door middel van electriciteit.

3o. De ‘Bollée-motor’ (fig. 39). Deze motor heeft eveneens één cylinder, die echter horizontaal ligt. De ontsteking van het gasmengsel in den motor van de bekende Bollée-automobielrijtuigjes geschiedt door een gloeibuis, terwijl de afkoeling, zooals men ziet, plaats heeft door middel van flenzen.

Er bestaan motoren met 3 en 4 verticale cylinders, zelfs met 5 cylinders, die in den vorm van een ster zijn opgesteld (rijwiel Millet, 1895).

Het vernuft der uitvinders is om kort te gaan in alle richtingen doende geweest om middelen te vinden, waardoor de explosie-machine onder bepaalde omstandigheden beter zou kunnen werken.

Zonder kritiek op hun verschillende uitvindingen te willen uitoefenen, zullen wij hier even aangeven welke resultaten de ondervinding ten opzichte van den motor met staanden of met liggenden cylinder heeft opgeleverd.

1o. De verticale motoren zijn gemakkelijker en beter te smeren dan de horizontale, doch daar de werking van den zuiger een open neergaande is, staat het voertuig veel meer bloot aan schokken

en trillingen veroorzaakt door de actie van den motor, dan bij een liggenden cylinder.

2o. De horizontale motoren laten zich minder gemakkelijk smeren, want bij dezen vloeit de olie naar den benedenwand van den cylinder en blijft het bovengedeelte nagenoeg droog. Bovendien wordt door den zuiger ten slotte in den benedenwand van den cylinder een soort uitholling gegroefd, dat wil zeggen dat het benedengedeelte van den cylinderwand, waarop de zuiger door zijn liggende houding een drukking uitoefent, na verloop van tijd een min of meer ovalen vorm aanneemt. Het gevolg hiervan is, dat er weldra door de ruimte tusschen den zuiger en den cylinderwand gassen ontsnappen, die nog niet aan hun arbeidsverplichtingen hebben voldaan. De motor werkt hierdoor minder krachtig, en wanneer de ruimte van dien aard wordt dat zij gedurende de opzuigingsperiode ook lucht doorlaat, dan werkt hij ten laatste in 't geheel niet meer.

De horizontale of liggende motoren hebben echter weer dit voordeel, dat de trillingen die zij aan het voertuig mededeelen, dezelfde richting als de voortbeweging hebben, doch dat is dan ook de eenige goede eigenschap die zij op de verticale of staande motoren vóór hebben.

Wat is een ‘paardenkracht?’ - Hoe bepaalt men de kracht van een motor?

Er zijn nog tal van menschen - en het is hun volstrekt niet kwalijk te nemen -, die in de meening verkeeren, dat een machine van bijv. 4 pk. (paardenkracht) evenveel kracht heeft als een vierspan. En toch, bij eenig nadenken twijfelen zij er aan of die krachtsdéfinitie eener machine wel in de letterlijke beteekenis moet worden opgevat. Iedereen weet bijvoorbeeld, dat een trekschuit door één paard gemakkelijk op een sukkeldrafje door een vaart kan worden gesleept. En zou men nu, wanneer men diezelfde schuit eens door een petroleummotor wilde doen voortbewegen, kunnen volstaan met een motor van één pk.? Als men eens volgens die opvatting te werk ging - ik geloof dat de menschen dan werkelijk weer naar den tijd van de trekschuiten terug zouden verlangen!

Thans, nu we het einde van onze theoretische beschouwingen over den benzine-motor beginnen te naderen, wordt het tijd dat wij eens vlug nagaan wat de beteekenis is van de termen, die in de werktuigkunde worden gebezigd om op een begrijpelijke manier de door een machine ontwikkelde kracht uit te drukken.

In de eerste plaats dient de lezer te weten, dat de arbeidséénheid de kilogram-meter is en dat 75 kilogram-meters 1 paardenkracht vormen. Dit klinkt misschien voor velen nog min of meer ‘geleerd,’ doch we zullen trachten er goed verstaanbaar Hollandsch van te maken.

Iedereen weet wat een éénheid is. Een éénheid is een vaste maatstaf, waarnaar alle mogelijke hoeveelheden worden afgemeten. De éénheid van ons metriek stelsel is de meter; de éénheid der gewichtsbepaling is de gram, en 1000 gram vormen een kilogram. En nu is het ook noodig gebleken om een éénheid te bezitten voor de bepaling van kracht. Kracht is de overwinning van een weerstand in een zekere snelheid, en hieruit volgt dus dat de krachtséénheid gelijk moet staan met de overwinning van een bepaalden weerstand met een bepaalde snelheid.

En wat is nu een kilogram-meter?

Niets anders dan de hoeveelheid kracht, die noodig is om een gewicht (= weerstand) van één kilogram in één seconde één meter hoog op te heffen. De weerstand van 1 K.G. wordt dus overwonnen in een snelheid van 1 meter per seconde.

Zooals men ziet is de krachtséénheid dus gebaseerd op het metriek stelsel, het stelsel van maten en gewichten. Jammer is het evenwel, dat de paardenkracht als krachtsbepaling niet op dat stelsel gebaseerd is. Het zou logisch zijn geweest, wanneer men aan de ‘paardenkracht’ of welke andere benaming men aan den gebruikelijken maatstaf van kracht mocht willen geven, een waarde had toegekend, gelijkstaande met het tienvoud of honderdvoud van den kilogrammeter. Maar dat is nu eenmaal niet het geval, en daarom zullen we er maar zwijgend in berusten en zonder mopperen in ons geheugen prenten: dat één paardenkracht gelijk is aan vijfenzeventig kilogram-meters.

* _* *

Maar nu zal men vragen: ‘Hoe is men aan deze krachtsbepaling gekomen en wie heeft haar uitgevonden?’

De man, die deze uitdrukkingen in de wereld heeft gebracht, is James Watt, de uitvinder der stoommachine. Een der eerste stoomwerktuigen, die hij gemaakt heeft, was bestemd om in de brouwerij te Wibread in Engeland een groot pompwerktuig in beweging te brengen. De brouwer, een praktisch man, wilde echter vóórdat hij de ‘havermotoren’ die totnogtoe dit werk hadden gedaan, op stal zette, gaarne weten hoeveel werk de goede dieren in een bepaalden tijd konden verrichtten, opdat hij zou kunnen nagaan wat hij eigenlijk aan zijn nieuwe stoommachine had.

P.W. SCHELTEMA BEDUIN, GORTER, RADEMAKER en C. WITTEVEEN
op de Arnhemsche Baan (1893.)
Terzijde links Ed. Bergsma, J.C. Burkens, C.A. Dudok de Wit Jr., Frans Netscher, als Juryleden.

P.W. SCHELTEMA BEDUIN.

BAKKER,
Bandenfabrikant, Ridderkerk.

Hij zette dus een stevig paard aan de pomp en liet het gedurende acht uren onder een ijverig gebruik van de zweep werken, om te weten te komen wat de arbeidscapaciteit van het arme beest was.

Het bleek, dat het dier in die acht uren twee millioen kilo water had opgepompt, wat bij uadere berekening tot resultaat gaf, dat het per seconde 75 kilogram water één meter hoog had opgevoerd! 't Klinkt wat ongelooflijk, dat één paard in staat zou zijn geweest om gedurende acht uren zoo'n reuzenarbeid vol te houden, niet waar?....

Welnu, laten we maar aannemen, dat de brouwer zich tegenover Watt opzettelijk aan een ferme overdrijving van de capaciteiten zijner paarden heeft schuldig gemaakt, om de eerzucht van den uitvinder te prikkelen en hem op een zijdelingsche manier te kennen te geven, dat hij een machine moest maken, dat het arbeidsvermogen van zijn paarden geheel in de schaduw stelde en meer arbeid verrichten kon dan overeen gekomen was.

Dit is intusschen zeker, dat de paardenkracht in de werktuigkunde heel wat verschilt met de kracht van een paard. Proefnemingen met meer dan 250 verschillende paarden genomen, hebben namelijk het bewijs geleverd, dat de gemiddelde kracht van het paard bij geregelden arbeid gemiddeld slechts 30 kilogrammeter per seconde bedraagt. Watt maakte evenwel geen aanmerking op de becijferingen van den brouwer en accepteerde zijn krachtsmaatstaf, die nu sinds dien tijd algemeen in de praktijk wordt toegepast.

De kilogrammeter is dus de arbeidseenheid. Deze maatstaf is echter voor de bepaling van groote krachthoeveelheden wel wat klein.

* _* *

De bepaling van de kracht van een motor geschiedt door middel van speciale werktuigen, waarvan het meest bekende is de ‘rem van Prony,’ die men hieronder in doorsnede afgebeeld ziet (fig. 40).

De horizontale as van den motor in doorsnede voorgesteld als een cirkel, wordt tusschen twee houten remblokken M en M' geklemd, welke kunnen worden aangeschroefd door middel van de moeren B.B. Een der remblokken M' is verbonden aan een horizontalen hefboom L, waarvan het uiteinde een toestel draagt, waarop gewichten (P) kunnen worden geplaatst. Door middel van klampen wordt deze hefboom op zijn plaatst gehouden.

Bij het meten der kracht van den motor gaat men nu op de volgende wijze te werk. In de eerste plaats worden de moeren zoover aangedraaid, dat de as zich vrij en in het gewone tempo van den motor kan bewegen. Daarna plaatst men zooveel gewicht op de

schaal aan het uiteinde van den hefboom, dat er een sterke druk op de as wordt uitgeoefend, die natuurlijk remmend moet werken. Men noteert vervolgens het gewicht P, moet den afstand C tusschen het middelpunt van de as en het zwaartepunt van de schaal, en telt nauwkeurig hoeveel omwentelingen de machine per minuut

illustratie

Fig. 40.

maakt. De ‘paardenkracht’ wordt dan berekend door middel van deze formule:

illustratie

Wanneer de rotatiesnelheid van de as bizonder groot is, en dit is met benzine-motoren het geval, dan levert deze proefneming eenige moeilijkheden op, omdat de rem door de wrijving dan zoo sterk verhit wordt, dat zij spoedig verbrandt. De proef moet dan ook niet langer dan een paar minuten duren of anders zoodanig worden ingericht, dat de as tusschen de remblokken in een bak met zeepwater loopt.

De krachtsoverbrenging.

Wij hebben nu gezamenlijk een motor geconstrueerd. Nu meene men evenwel niet, dat de motor, als is hij ook het voornaamste deel van een automobiel, het gehééle mechanisme vormt, want dan zou men zich sterk vergissen! Wij bezitten nu wel het metalen paard, maar we hebben nog niet het tuig, waarin het moet loopen. En hoe zullen wij nu den motor aanspannen?

Men voelt wel, dat deze kwestie niet zoo heel eenvoudig is, vooral omdat wij ons rijtuig moeten laten voortbewegen door een kracht, die in het voertuig zelf geïnstalleerd is!

Voordat wij dus over kunnen gaan tot de praktische beschouwing van bestaande motoren en automobielen is het zeer noodzakelijk,

dat wij eerst eens nagaan, op welke wijze de door een benzine-motor geproduceerde kracht op het voertuig wordt overgebracht.

I. De veranderingen der versnelling.

De explosie-motoren zijn uit den aard der zaak geen machines, die geleidelijk werken. We hebben reeds gezegd, dat de benzinemotor, in tegenstelling met de stoommachine, een kleine driftkop is. Hij leent er zich dan ook volstrekt niet toe, om nu eens langzaam en dan weer snel te werken. Neen, altijd werkt hij in een razende snelheid en altijd geeft hij zich geheel en al aan zijn woeste drift over. Maar hij is er ook niet toe te brengen om méér kracht te leveren dan men hem gegeven heeft. Wanneer hij bijvoorbeeld in zijn normale snelheid, de snelheid waarop hij berekend is, 3 paardenkracht ontwikkelt, dan behoeft men er niet over te denken, dat hij ook slechts gedurende één minuut 3½ paardenkracht zou kunnen ontwikkelen. Wanneer men dat van hem mocht verlangen, dan staakt hij eenvoudig het werk. Hetzelfde geval doet zich voor, wanneer men te veel aan zijn snelheid gaat tornen. Bedraagt zijn normale snelheid bijv. 800 omwentelingen in de minuut, probeer dan ook niet om hem 200 omwentelingen te laten maken, want dat vertikt hij het eenvoudig! En wanneer ge hem 1000 of 1200 omwentelingen per minuut zoudt willen laten maken, dan zoudt ge gevaar loopen, dat hij zich overwerkte en zich een ongeneeslijke kwaal op den hals haalde. Mocht hij er al toe te bewegen zijn, om zijn gang van 800 tot 4 à 500 slagen per minuut te vertragen, dan loopt hij toch niet zooals het behoort, daar hij dan slechts de helft van de kracht ontwikkelt, die hij in zijn normale tempo zou kunnen geven.

De benzine-motor werkt dus eerst goed wanneer hij steeds zijn normale tempo houdt. In dit tempo alleen, waaraan dus zoo min mogelijk getornd moet worden, is hij in zijn volle kracht.

Het krachtsoverbrengings-mechanisme, dat den motor aan het voertuig verbindt, houdt de woeste kracht van den motor in toom, en maakt er een geleidelijke kracht van, die noodig is omdat het voertuig niet altijd in hetzelfde tempo kan blijven doorloopen. In de stad bijv. moet men er langzaam en voorzichtig mee kunnen rijden en bij het oprijden van hellingen, waarbij van den motor inplaats van snelheid, kracht gevorderd wordt, moet men de ‘versnelling’ van den motor door het krachtsoverbrengings-mechanisme zoodanig

kunnen regelen, dat hij kracht levert en geen snelheid. Als men zich een oogenblik rekenschap geeft van de wet der mechanica, die zegt, dat men aan kracht wint wat men aan snelheid verliest, en omgekeerd, dan zal men begrijpen wat wij hiermede bedoelen. En men zal dan ook tevens begrijpen, dat de motor, onverschillig of hij kracht levert dan wel snelheid, steeds in hetzelfde tempo blijft loopen.

De motor mag dus in geen geval zijn beweging direct aan het voertuig meedeelen, dat wil zeggen, dat de zuigerstang niet direct op de as van de drijfwielen mag werken. Er zijn tal van redenen waarom dit niet mag.

In de eerste plaats omdat de snelheid van den motor te groot is. De in het automobielwezen toegepaste motoren maken 700 à 2000 omwentelingen in de minuut, en wanneer men nu de zuigerstang direct op de drijfwielen van het voertuig liet werken, dan zouden deze bijgevolg evenveel omwentelingen moeten maken, waardoor de snelheid van den wagen dolzinnige proporties zou aannemen. Wil men een voorbeeld?

Welnu, laten wij veronderstellen dat een motor met een normale snelheid van 800 omwentelingen direct werkt op wielen van 80 cM. middellijn, die bijgevolg bij iedere omwenteling een weg van 2½ M. afleggen. We komen dan tot het volgende resultaat:

800 × 2½ meter × 60 minuten = 120 kilometer per uur!!

Deze veronderstelling zou in de praktijk echter nog om andere redenen dan de overmatige snelheid niet te verwezenlijken zijn. Een automobiel-motor van vier tempo's, dat is dus een motor die slechts één ontploffing geeft op twee omwentelingen, zou namelijk bij 800 omwentelingen per minuut, slechts 400 productieve zuigerbewegingen maken, dat wil zeggen dat iedere ontploffing dus kracht genoeg zou moeten ontwikkelen om de drijfwielen van het voertuig twéémaal te doen ronddraaien!

Deze ontzettend zware arbeid zou de noodzakelijkheid doen geboren worden om den motor en zijn vliegwiel zulke afmetingen te geven, dat hij voor het automobilisme totaal ongeschikt zou blijken.

Maar zelfs wanneer men er te eeniger tijd in mocht slagen om een motor te construeeren die, om een voorbeeld te noemen, in het lichaam van een rat de kracht van een olifant bezat, dan zou het probleem nog niet tot een goede oplossing zijn gebracht. Want niet alleen zou het voertuig zelf op den weg tegen deze razende snelheden niet bestand zijn, doch men zou ook op een tochtje met zoo'n automobiel, waarvan de snelheid niet geregeld kon worden

omdat de motor eenvoudig weigert om langzaam te werken, zijn leven duizendmaal roekeloos in de waagschaal stellen.

Uit dit alles blijkt de noodzakelijk om den motor die een voertuig in beweging moet brengen, te laten werken op een krachtsoverbrengings-mechanisme met verschillende versnellingen.

II. De inschakeling en de afkoppeling.

Maar hiermede zijn de moeilijkheden nog geenszins overwonnen. Want de benzine-motor is geen gedweeë stoommachine, die men geleidelijk in beweging kan brengen en ook weer geleidelijk kan doen stoppen door de stoomkraan te openen of te sluiten.

Komt de benzine-motor in beweging, dan ontwikkelt hij opeens zijn volle snelheid en even plotseling houdt hij op met werken.

Op die manier zou men dus bij het in beweging brengen van een automobiel steeds met een ruk vooruitvliegen. Om dit te voorkomen, heeft men nu een middel uitgedacht om eerst den motor alleen in beweging te brengen en daarna geleidelijk zijn beweging in te schakelen op het krachtsoverbrengings-mechanisme.

In de praktijk is het ook noodzakelijk gebleken om den motor onder het rijden van dit mechanisme te kunnen afkoppelen.

Het is namelijk min of meer lastig om den explosie-motor, dien men tot stilstand heeft gebracht, weer in beweging te brengen en daarom heeft men het automobieldrijfwerk thans zoo ingericht, dat de motor kan blijven doorwerken terwijl toch het voertuig stilstaat.

III. De remmen.

Men begrijpt, dat de verandering der versnelling, de inschakeling en de afkoppeling niet de eenige operaties zijn, die bij het drijven van een automobiel een belangrijke rol spelen. Door de afkoppeling kunnen wij het voertuig wel tot stilstand brengen, maar dat gaat niet vlug genoeg. Door zijn vaart zal het misschien nog wel 20, mogelijk zelfs wel 100 meter door blijven loopen voordat het gestopt is. En daar dit in het druk verkeer tot groote ongelukken aanleiding zou kunnen geven, gebiedt de voorzichtigheid om de automobielen te voorzien van krachtige remmen.

Remmen zijn voor automobielen werkelijk onmisbaar.

IV. De achterwaartsche beweging.

‘Zijn we er nu nóg niet?’, zal de lezer wellicht gaan uitroepen.

‘Neen, we zijn er nog niet!’ De krachtsoverbrenging of transmissie verbergt nog andere geheimenissen. Laten we eens veronderstellen, dat we met onzen automobiel een smallen en zeer mooien weg hebben ingeslagen. Plotseling zien we een muur vlak voor ons, zoodat we niet verder kunnen. Wat nu?

‘Rechts omkeert - marsch!’, hoor ik al iemand roepen. Jawel!, maar dat gaat zóó maar niet. We kunnen niet draaien want aan onze rechterhand bevindt zich een heg en links kijken wij in een sloot. We moeten dus achteruit. Zullen we nu ons voertuig met z'n allen achteruitduwen of gaan we paarden halen om het achteruit te laten trekken?

Foei! welk een vertooning! Heeft iemand ooit gezien dat reizigers een spoortrein voortduwden? Zullen wij nu ons moderne voertuig zulk een schande aandoen en ons door iedereen laten uitlachen? Neen, niet waar!

Welnu, voor dát geval en voor zoovele andere gevallen van gelijken aard, die zich in het dagelijksch verkeer kunnen voordoen, is het gewenscht om aan de machine ook het vermogen te geven om achteruit te werken. Dit is alweer gemakkelijker gezegd dan gedaan, want de explosie-motor is geen stoommachine, dat door de renversie der stoomschuif direct stoppen en achteruitwerken kan. Wil men een automobiel achteruit laten werken, dan zijn daarvoor een aantal lachwekkende manipulaties van den bestuurder noodig. Een explosie-motor heeft het gebrek, dat hij eerst in beweging moet worden gebracht om te kunnen werken. Hij verschilt in dit opzicht met de stoommachine, die uit eigen beweging begint te werken, zoodra men de stoomkraan opent. Em om nu een autocar achteruit te doen werken, zou men:

1o.	den motor tot stilstand moeten brengen;
2o.	van den ‘bok’ moeten stijgen om het vliegwiel van den motor met de hand in een tegengestelde richting te doen draaien;
3o.	weer in het voertuig moeten plaatsnemen om het in zijn achterwaartsche beweging te besturen;
4o.	opnieuw moeten stoppen;
5o.	wéér moeten afstijgen om het vliegwiel wéér in de oorspronkelijke richting te doen draaien; en
6o.	dan opnieuw in het voertuig moeten plaats nemen! Oef!!!

V. De achterwaarts werkende rem.

Nu moeten we ons voertuig nog van een speciaal orgaan voorzien, dat een waarborg oplevert tegen een gevaar, dat niet onderschat mag worden.

Wij rijden tegen een tamelijk steile helling op. Plotseling komt er storing in de carburatie of in de electrische ontsteking. De motor stopt, en wat gebeurt er nu? De automobiel begint achteruit van de helling te loopen. Eerst langzaam, maar dan hoe langer hoe sneller! Als we niet kunnen stoppen dan gebeurt er stellig een ongeluk. Maar waarom dan niet geremd?

Helaas, de krachtigste remmen, de zoogenaamde bandremmen, klemmen zich slechts in één richting op de wrijvingstrommels vast, en die richting is de vóórwaartsche. De achterwaartsche beweging ontspant ze zelfs! Maar gelukkig hebben we nog tal van middelen om het voertuig in dit speciale geval op een andere wijze tot stilstand te brengen. Door sommige fabrikanten worden de automobielen nml. voorzien van een beweegbare scharnierkruk, die men bij het bestijgen eener helling tot op den grond kan laten zakken. Maakt het voertuig aanstalten om achteruit van de helling te gaan loopen, dan zet deze kruk zich schoor tegen den grond en houdt het gevaarte tegen. Andere constructeurs hebben op de naven der wielen een tandrad aangebracht, dat door een nok wordt vastgehouden wanneer het voertuig achteruit poogt te loopen.

* _* *

Resumeerend kunnen wij de transmissie-organen van een automobiel dus in vijf klassen groepeeren:

1o.	het toestel tot het veranderen der versnelling;
2o.	de inschakeling en de afkoppeling;
3o.	de remmen;
4o.	het mechanisme om achteruit te kunnen rijden;
5o.	de achterwaarts werkende rem.

Het kwam ons noodig voor, om in 't kort uit te leggen waartoe deze vijf organen der transmissie dienen, omdat enkelen onzer lezers anders misschien in de meening zouden kunnen gaan verkeeren, dat de automobiel fabrikanten hun autocars zoo gecompliceerd mogelijk maken alleen om het genoegen te hebben voor zeer geleerd te worden gehouden!

We hopen thans, dat zij zich hebben overtuigd, dat de automobiel alleen gecompliceerd schijnt voor dengene, die niet begrijpt waartoe zijn verschillende onderdeelen dienen.

De krachtsoverbrenging.

Wij hebben gezien om welke redenen het niet doenlijk was om een explosie-motor direct op de as der wielen van een automobiel te laten werken. We hebben verder vernomen, dat het noodzakelijk is om de beweging van den motor, die op zichzelf niet gematigd kan worden, door middel van krachtoverbrengingsorganen in verschillende andere snelheden van een meer gematigd tempo om te zetten. Wanneer we bijvoorbeeld tegen een steile helling oprijden, dan zou de motor er met een voor zijn capaciteit te hooge versnelling niet tegen-op kunnen komen. Er wordt dan namelijk van de machine kracht gevorderd en geen snelheid. In vlak terrein kunnen we hem echter weer den vrijen teugel laten. In welk tempo de automobiel, dat is dus het voertuig, zich ook moge bewegen, de motor loopt steeds in dezelfde snelheid en verricht een en denzelfden arbeid, omdat, zooals wij reeds weten, snelheid of kracht twee identieke uitdrukkingen voor den explosie-motor zijn.

Het komt ons thans gewenscht voor om een enkel woord te wijden aan de eigenlijke organen der krachtsoverbrenging.

A en B zijn even groot. Wanneer A tien omwentelingen per minuut maakt, maakt B er eveneens 10 per minuut.
(Gelijkheid).
A is 5 maal kleiner dan B. Wanneer A 10 omwentelingen maakt, doet B er slechts 2.
(Vertraging).
A is 5 grooter dan B. Wanneer A 10 omwentelingen maakt, maakt B er 50.
(Versnelling).

Wanneer wij veronderstellen, dat de as van den motor (fig. 40) (op welke as de zuigerstang werkt) voorzien is van een kamrad A, dan begrijpen we ook, dat dit rad evenveel omwentelingen moet maken als deze as zelf, daar het er een gehéél mee uitmaakt. Wanneer dit kamrad werkt op een ander kamrad B, dat even groot is, d.w.z., denzelfden omtrek heeft, dan maken beide raderen precies hetzelfde aantal omwentelingen. Wanneer het kamrad A, bevestigd aan de as van den motor, 800 omwentelingen per minuut

maakt, dan doet B, bevestigd op een andere as, bijv. op de as der drijfwielen van het voertuig, er precies evenveel.

Laten we thans eens aannemen, dat het kamrad A (fig. 41) op een kamrad B werkt, dat driemaal grooter is. Wat ziet men nu gebeuren? Dat wanneer het rad A 800 omwentelingen per minuut maakt, het driemaal grootere rad er slechts 267 of ⅓ van 800 doet. Maar wat het groote rad B aan snelheid verliest, dat wint het aan kracht en er is bijgevolg een grootere weerstand noodig om het rad B tot stilstand te brengen dan het rad A. Dit zal iedereen duidelijk zijn wanneer bij nagaat, dat een geheele omwenteling van het rad A wordt teweeggebracht door één halve explosie in den cylinder, terwijl er anderhalve explosie noodig is om het rad B één omwenteling te doen maken.

Hiertegenover staat echter, dat wanneer het kamrad A op de as van den motor (fig. 42) bijvoorbeeld driemaal grooter is dan het kamrad B, dit laatste kamrad ook driemaal meer omwentelingen zal maken dan het rad A. Bijgevolg maakt het per minuut 800 × 3 = 2400 omwentelingen. Om het rad B tot stilstand te brengen is een weerstand noodig, die driemaal kleiner is dan die om het rad A te remmen, want A maakt 1 omwenteling bij iedere halve explosie, terwijl B reeds een omwenteling maakt bij ⅙ ontploffing in den cylinder.

Deze principes zijn toegepast op de drie voornaamste krachtoverbrengingsmethodes, welke bij het automobielwezen in gebruik zijn, te weten:

1o.	De overbrenging door middel van kamraderen;
2o.	De overbrenging door middel van drijfriemen;
3o.	De overbrenging door middel van schijven.

Thans zullen we even in 't kort de voornaamste karaktereigenschappen dezer krachtsoverbrengings-organen beschouwen.

Krachtsoverbrenging door kamraderen.

De as M N, die men op figuur 43 ziet, wordt direct door den motor in beweging gebracht. Op deze as zijn vastgeklonken of vastgeschroefd en gesoldeerd twee kamraderen E en F, van verschillende grootte. Zij vormen met de as als 't ware één geheel en maken bijgevolg ook een gelijk aantal omwentelingen als deze.

Evenwijdig aan deze eerste as, die wij de hoofdas zullen noemen, loopt een tweede as O P, de secondaire as, waarover door middel van den hefboom J K twee kamraderen G en H, die ook van ver-

schillende grootte zijn, heen en weer geschoven kunnen worden. De plaatsing van deze kamraderen ten opzichte van de andere is zóó, dat het kleine kamrad van de hoofdas het groote rad van de secondaire as in beweging kan brengen, en dat het groote rad van de hoofdas in het kleine van de secondaire kan grijpen.

Fig. 43

Brengen wij nu den hefboom van rechts naar links, dan komt het rad G onmiddellijk in contact met het rad E, waardoor het eerste dadelijk met het laatste mee gaat draaien. De snelheid, die de hoofdas aan de secondaire as meedeelt, staat in dezelfde verhouding als de omtrek van het kamrad E tot het karurad G. En daar in het onderhavige geval het kamrad van de hoofdas aanmerkelijk kleiner is dan dat van de secondaire as, hebben we hier te doen met een vertragende beweging of met ‘de kleine snelheid’ van de automobiel. Wanneer wij den hefboom nu nòg verder naar links bewegen, dan schuiven de kammen van het rad G tusschen die van het rad E door, en vervolgens grijpen de twee andere raderen H en F in elkander. In dit geval is het kamrad van de hoofdas veel grooter dan dat van de secondaire as, zoodat dit laatste dan ook een veel grooter aantal omwentelingen zal maken dan het eerste. Wij hebben hier dus te doen met een versnelde beweging of met ‘de groote snelheid’ van de automobiel.

Aan elken kant van de secondaire as loopt over een klein kettingwiel een ketting, die zijn beweging weer overbrengt op een groot kettingwiel, dat direct met de as der drijfwielen van het voertuig in verbinding staat. De drijfwielen maken dus hetzelfde aantal omwentelingen als dit kettingwiel.

De snelheid, die ontwikkeld wordt door den motor, heeft, zooals men thans begrijpen zal, voordat zij zich kan meededen aan de drijfwielen van het voertuig een weg af te leggen, die over kamraderen en kettingen loopt. En op dien weg wordt haar toomelooze vaart belangrijk gematigd en wel zóóveel als de constructeur zelf wil, zoodat men, om een voorbeeld te noemen, door middel van een explosie-motor die 2000 omwentelingen per minuut maakt, een torenuurwerk in beweging zou kunnen brengen, zonder dat de twee

assen, die in een ‘tempo’ loopen van resp. 1 omwenteling per uur en 1 omwenteling per 12 uren, er ook maar iets ‘sneller’ om zouden behoeven te gaan! Hieruit ziet men, dat er wel middelen zijn om de dolle drift van een explosiemotor te beteugelen en den razenden woesteling als een mak lammetje aan een leiband te laten loopen!

Voor automobielen is de vertraging van beweging of de démultiplicatie dus van het hoogste gewicht. De ‘Daimler motor’ bijvoorbeeld, die een voertuig in beweging brengt waarvan de drijfwielen 1.20 meter middellijn hebben, kan 700 omwentelingen per minuut maken, terwijl de drijfwielen er maar 180 doen. In dat tempo loopt het voertuig dan 7 K.M. per uur. Bij hetzelfde aantal omwentelingen van den motor kan het voertuig echter óók een snelheid bereiken van ongeveer 28 K.M. per uur. Het verschil in snelheid ligt alleen in de versnelling welke de bestuurder van het voertuig heeft ingeschakeld.

De voordeelen van het kamrad-krachtoverbrengings-systeem zijn:

1o. de zekerheid waarmede men den motor kan drijven, want hebben de kammen der transmissieraderen elkander eenmaal gegrepen, dan moet het geheele drijfwerk draaien zonder eenige mogelijkheid dat het eene rad op het andere ‘uitglijdt’ of ‘slipt’;

2o. de omstandigheid dat er slechts een minimum hoeveelheid kracht gedurende de overbrenging verloren gaat, tenminste wanneer de kamraderen zuiver van afwerking en goed onderhouden zijn.

De nadeelen van deze krachtsoverbrenging zijn echter: het geraas, de prijs, en de onmogelijkheid om het voertuig geleidelijk van de eene snelheid in de andere te doen overgaad. De kamraderen gaan bijv. met één hefboombeweging van een positie, gelijkstaande met een snelheid van 6 K.M. per uur, tot een andere positie, gelijkstaande met 10 K.M. snelheid over, welke plotselinge overgang natuurlijk gepaard gaat met een schok, die voor de passagiers minder aangenaam en voor het voertuig zelfs nadeelig is.

Toch wordt deze transmissie-methode in het automobilisme verreweg het meest toegepast. In de laatste jaren heeft zij trouwens belangrijke verbeteringen ondergaan. Het geratel der kamraderen is bij automobielen, die goed gebouwd zijn, volstrekt niet hinderlijk meer en de schokken bij een plotselinge verandering van snelheid kunnen door een bekwamen ‘chauffeur’ sterk verminderd worden.

Krachtsoverbrenging door drijfriemen.

De krachtsoverbrenging door drijfriemen (fig. 44 en 45) is over het algemeen identiek aan de transmissie door kamraderen.

Fig. 44

Op de hoofdas M N zijn twee houten of ijzeren riemschijven bevestigd, die met deze as één geheel uitmaken. De omtrek van deze riemschijven verschilt weer met dien van de riemschijven G en H op de secondaire as O P. Naast elke riemschijf is los om de as bevestigd een z.g. ‘losse’ schijf, die vrij om de as kan draaien zonder deze in beweging te brengen. Wanneer men nu door middel van een metalen vork, die door een hefboom heen en weer kan worden bewogen, den drijfriem van de vaste schijven op de losse schijven overbrengt, dan kan de secondaire as niet meer door de hoofdas in beweging worden gebracht, hoewel de motor in volle snelheid door blijft loopen.

Om de snelheid van het voertuig te veranderen, moet men dus ten eerste den drijfriem van de vaste schijven, waarop zij werkt, overbrengen op de losse schijven die met de as kunnen meedraaien, en ten tweede den riem, die op een andere versnelling correspondeert, van zijn losse schijven overbrengen op de vaste, waardoor hij onmiddellijk in beweging komt.

De voordeelen van dit systeem zijn de geruischlooze gang der transmissie en de betrekkelijke goedkoopte van het systeem.

De nadeelen zijn: de groote rekbaarheid der riemen en hun veranderlijkheid in verband met weersgesteldheid en temperatuur. Bij

vochtig weer krimpen de riemen bijvoorbeeld en bij warm weer rekken ze zoodanig dat de riemschijven af en toe niet pakken. Zijn ze daarentegen weer te strak gespannen, dan gaat er te veel kracht nutteloos door wrijving verloren. Door automobiel-constructeurs wordt er steeds naar gestreefd om de drijfriemen zoo lang mogelijk te maken, wat natuurlijk de noodzakelijkheid met zich brengt om de hoofdas en de secondaire as zoo ver mogelijk van elkander af te plaatsen. Bij dit krachtoverbrengingssysteem bestaat ook het euvel, dat de verandering van snelheid slechts in een plotselingen overgang kan geschieden. Men tracht deze fout soms te verbeteren door in plaats van riemschijven, riemconussen (fig. 45) te gebruiken, over welke men de riemen eveneens met

illustratie

Fig. 45

een vork kan verplaatsen. Zooals men bij een aandachtige beschouwing van bovenstaande teekening ziet, kan de overgang van de eene snelheid op de andere thans geleidelijk plaats hebben. De snelheid van het voertuig is het kleinst wanneer de spits van den kegel, die op de hoofdas is bevestigd, de basis van den kegel op de secondaire as in beweging moet brengen (stippellijn), en de snelheid is het grootst in het tegenovergestelde geval.

Krachtsoverbrenging door schijven.

Deze soort krachtsoverbrenging, waarvan fig. 46 een schematische voorstelling geeft, is een der eenvoudigste, doch ook een der minst gebruikelijke transmissiesystemen, en wel omdat aan de toepassing ervan tal van bezwaren verbonden zijn.

De hoofdas M N, die door den motor in beweging wordt gebracht, draagt een schuin kamrad, dat een ander schuin kamrad, onwrikbaar

Fig. 46

bevestigd aan een horizontaal liggende platte metalen schijf, doet draaien. De schijf draait natuurlijk met het kamrad mede.

Op de secondaire as O P is een verticaal schijfje bevestigd, dat door middel van den hefboom K over de horizontale schijf heen en weer kan worden geschoven. Wanneer het kleine schijfje precies op het middelpunt van de groote schijf staat, dan draait het niet met deze schijf mede. Zoodra het schijfje echter in de richting O verschoven wordt, begint het te draaien, en de as waarop het bevestigd is, welke as ook door kettingraderen de drijfwielen van het voertuig in beweging brengt, volgt hetzelfde voorbeeld. Hoe verder het schijfje naar den buitenomtrek der groote schijf bewogen wordt, hoe sneller het draait.

De verandering van snelheid kan dus geleidelijk en zonder schokken geschieden. Wanneer wij het schijfje G van O naar P bewegen, dan neemt zijn snelheid af en zoodra het weer boven het middelpunt der groote schijf gekomen is, staat het geheel stil. Bewegen we het door het middelpunt heen in de richting van P, dan begint het weer te draaien, maar nu in een richting, tegenovergesteld aan die, waarin het zich aan de andere zijde van het middelpunt bewoog. Het voertuig loopt dus op die manier achteruit.

De voordeelen van deze krachtsoverbrenging zijn zóó duidelijk te zien, dat het niet noodig zal zijn, er nog uitdrukkelijk op te wijzen. Men ziet onmiddellijk, dat het voertuig geleidelijk in beweging kan worden gebracht, dat het tempo geleidelijk kan worden versneld en dat men zonder eenige complicaties het voertug achteruit kan doen loopen.

Maar de nadeelen van dit transmissiesysteem zijn nòg grooter, zóó groot zelfs, dat men er in de praktijk weinig of geen gebruik van maakt. Het groote bezwaar in deze ia namelijk, dat de kleine

schijf niet overal even goed op de groote ‘pakt.’ Hoe verder zij zich van het middelpunt der horizontale schijf bevindt, hoe beter en geregelder zij loopt. Komt zij daarentegen dichter bij het middelpunt, dan heeft de groote schijf niet zooveel ‘vat’ meer op haar en telkens is er tusschen de twee wrijvende oppervlakten een glijdende wrijving, die natuurlijk gelijkstaat met een belangrijge slijtage.

Om het schijfje op alle punten van het horizontaal draaiende vlak geregeld mee te doen draaien, zou men op het eerstgenoemde geregeld een zware drukking moeten uitoefenen, waaruit echter weer een ander en een dubbel inconvénient zou voortvloeien:

1o. een aanzienlijk krachtsverlies tengevolge van de noodzakelijkheid voor den motor om een grooteren wrijvingsweerstand te overwinnen;

2o. de enorme moeilijkheid om onder het rijden met den hefboom het kleine schijfje over de groote voort te schuiven.

De inschakeling en de afkoppeling.

Wij hebben er reeds met een enkel woord op gewezen, dat het té groote moeilijkheden oplevert om een explosiemotor goed in beweging te brengen dan dat wij hem bij ieder wissewasje zouden doen stoppen. Toch kunnen er zich gevallen voordoen, waarin de noodzakelijkheid blijkt om het drijfwerk plotseling van den motor af te koppelen, zoodat deze er geen kracht meer op kan uitoefenen. Welnu, ook hieraan hebben de automobielconstructeurs gedacht. De eenvoudigste methode om de inschakeling en de afkoppeling te bewerkstelligen, ziet men afgebeeld in fig. 47 en 48.

Fig. 47

De as van den motor M N bestaat uit twee deelen. De linkerhelft, die verschuifbaar is door middel van een hefboom, heeft aan de rechterzijde een vasten conus R, die precies past in een uitgeholden conus S, welke zich aan de linkerzijde van het rechtergedeelte der as bevindt. Wordt nu de conus R met één hefboombeweging vast in den conus S gedrukt, dan vormen de beide helften der as één geheel. De vaste conus en de holte waarin hij past, zijn namelijk bekleed met een ruwe stof, in den regel leder, zoodat de holle conus niet om den

vasten conus kan heen draaien,

illustratie

Fig. 48

doch dezen in zijn beweging meeneemt. De vaste conus moet echter stevig worden aangedrukt, want is dat niet het geval, dan ontstaat er tusschen de beide ruwe oppervlakten wrijving, waardoor het leder òf zou verbranden, òf van de conussen zou worden afgerukt. Een goede inschakelings- en afkoppelingsmethode voor automobielen is evenwel nog niet gevonden, zoodat uitvinders in deze richting nog nuttig werkzaam kunnen zijn, vooral wanneer zij een methode wisten te vinden om de automobiel door middel van het inschakelingstoestel geleidelijk aan te kunnen zetten.

De achterwaartsche beweging.

Het is onzen lezers bekend, dat de benzine-motor niet evenals een stoommachine door het voor- en achteruitzetten van een hefboom, die den stand der stoomschuif beheerscht, naar willekeur van den bestuurder voor- en achteruit kan werken. Explosie-motoren missen die eigenschap, en daarom is het noodig om het drijfwerk te voorzien van een mechanisme, waardoor de automobiel zoowel voor- als achteruit kan rijden.

Bij de transmissie door kamraderen bestaat dit mechanisme in hoofdzaak uit twee kamraderen, die gedurende de voorwaartsche beweging geen gemeenschap met elkander hebben doch bij de achterwaartsche beweging met elkander in correspondentie worden gebracht door een derde kamrad, dat tusschen hen in geschoven wordt.

Fig. 49

In fig. 49 ziet men, dat wanneer een kamrad A, bevestigd op de hoofdas, in een ander kamrad C grijpt, dat op de secondaire as bevestigd is, dit laatste (C) in een richting loopt, tegenovergesteld aan die van het kamrad dat de beweging afgeeft. Wanneer wij ons nu voorstellen, dat de kamraderen A en C ver genoeg van van het tusschengeschoven wieltje zich in een richting beweegt, welke teelkander verwijderd zijn om er door middel van een hefboom een ander kamwieltje in tusschen te kunnen schuiven, dan zien we, dat het kamrad C

door intermediairgenovergesteld is aan die van zooeven. En waar het straks de as der drijfwielen van de autocar in vóórwaartsche richting deed draaien, daar draait het deze wielen nu in áchterwaartsche richting, zoodat thans de automobiel zich áchteruit beweegt. Ziedaar in drie kamraadjes het geheele geheim der achterwaartsche beweging.

Is het niet belachelijk eenvoudig?

De Essence.

We zullen thans deze theoretische beschouwingen van het wezen van den explosie-motor besluiten met eenige opmerkingen over de essence, de vloeistof die feitelijk het voedsel van den motor is en van wier hoedanigheid het afhangt of deze goed en krachtig werkt of niet.

Dikwijls wordt de explosie-motor ook wel petroleummotor genoemd, doch deze benaming is onjuist, daar de aldus genoemde motoren in den regel geen droppel petroleum gebruiken.

Dat kostje is namelijk te zwaar voor hen, en het zou hun een ernstige ‘ingewandsziekte’ kunnen bezorgen.

Het is intusschen werkelijk jammer, dat de digestie van den explosie-motor geen petroleum kan verdragen, want petroleum is rijker aan warmte-eenheden of caloriën dan benzine, zoodat bijgevolg een door petroleumgas-explosies gedreven motor onder bepaalde voorwaarden krachtiger zou kunnen werken.

De explosie-motoren voeden zich dus uitsluitend met essence van petroleum of liever met lichte petroleumbenzine. Deze essence staat wat ‘verteerbaarheid’ betreft als een fijne beschuit tot commiesbrood. Zij is de ‘crême de la crême’ van petroleum en wordt daaruit door distillatie op een temperatuur van 75 à 120° Celsius verkregen. Deze distillatie geschiedt in gesloten distillatiekolven. Om het produkt zoo zuiver mogelijk te krijgen, stellen de petroleumraffineerders het na de distillatie bloot aan de inwerking van zwavelzuur en soda. Het is voor een motor van het hoogste belang om slechts gerectificeerde en speciaal gezuiverde essence te gebruiken, daar de gewone minerale essence, die in den handel voorkomt, dikwijls onzuiverheden bevat die in den cylinder neerslaan, waardoor de zuiger ten slotte niet meer heen- of terug zou kunnen.

Soms ook is de gewone benzine een mengsel van zeer vluchtige essence en gewone niet-vluchtige petroleum. Ook in dezen vorm

is ze ongeschikt voor explosie-motoren. Door de aspiratie der zuigerbeweging worden namelijk aan dit mengsel in de eerste plaats de vluchtige bestanddeelen onttrokken. Langzamerhand wordt de vloeistof daardoor dikker en ten slotte wil de motor niet meer werken: de carburatie is tot stilstand gekomen omdat de dikke olie niet vervluchtigt. Goedkoope essences deugen in den regel niet voor explosiemotoren. Wil men dat deze uitmuntend zullen werken, dan dient men ze ook eerste kwaliteit voedsel te verschaffen.

* _* *

Waaraan is een goede essence echter te herkennen?

Benzine onderzoekt men op het gezicht, op den reuk, op het gevoel en met den dichtheidsmeter. Goede benzine nu moet eerder een zachten dan een scherpen geur hebben. Op het gevoel moet ze koud zijn. Eenige druppels, die men in de holte der hand laat vallen, moeten direkt vervluchtigen en een gevoel van koude achterlaten. Op het gezicht moet zij verder zoo helder als zuiver water zijn, en wat haar dichtheid betreft, mag zij niet minder dan 680 en niet meer dan 700, hoogstens 710 densimetergraden wegen.

Wat haar gewicht betreft, houde men wel in het oog, dat de aanwijzingen van den densimeter slechts waarde hebben wanneer zij verbeterd zijn door die van den thermometer. De dichtheid der vloeistoffen is namelijk afhankelijk van de temperatuur en wanneer men zegt, dat het gewicht van benzine 700 graden moet bedragen, dan beteekent dit, dat zij dat gewicht moet hebben bij een temperatuur van 15° Celsius.

Zooals wij reeds zeiden, is het raadzaam om steeds zuivere, speciaal voor explosie-motoren geprepareerde benzine te gebruiken. Men behoeft dan niet bevreesd te zijn, dat de zuiger in den cylinder zal blijven steken of dat de kleppen door de ophooping van onzuiverheden zullen verstopt raken.

Het verdient aanbeveling om voor het overstorten van benzine in de réservoirs van een explosie-machine een trechter te bezigen, waarvan de pijp voorzien is van een fijne zeef. Hierdoor voorkomt men, dat er vreemde bestanddeelen in het réservoir geraken. Ook moet men nimmer de benzine tot den laatsten druppel in het réservoir gieten, daar het bezinksel voor de carburatie tuinder geschikt is.

voetnoot*): Onze lezers mogen niet uit het oog verliezen, dat we tot nog toe slechts aan de theorie der explosiemotoren bezig zijn. zoodat wij, om duidelijk te zijn, alleen teekeningen kunnen gebruiken, die de werking van het mechanisme zoo begrijpelijk mogelijk voorstellen, soms ten koste van de eischen der praktijk.

Vorige Volgende