artikel

Homogene dieselverbranding (2004-01)

Techniek

Ik heb begrepen dat sommige dieselmotorfabrikanten experimenteren met een homogene verbranding in de dieselmotor. Dit om vooral de roetuitworp terug te dringen. Wat moet ik mij hierbij voorstellen, een dieselmotor spuit de brandstof toch in de samengeperste lucht?

U heeft gelijk dat de uitdrukking homogene verbranding bij een dieselmotor vreemd klinkt. De motorfabrikanten bedoelen ermee te zeggen dat ze de brandstof zo homogeen, dus zo gelijkmatig mogelijk willen verdelen over de lucht. Dat betekent dat er vroeg wordt ingespoten en dat ook de aangezogen luchthoeveelheid wordt teruggebracht door middel van een smoorklep. De plaatselijke verbrandingstemperatuur daalt en de NOx-uitworp daalt. Als alle ingespoten brandstof echt homogeen verdeeld zou zijn ontstaat er geen roet tijdens de verbranding.

Het streven van enkele fabrikanten is naar een Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) motor. Daarbij wordt het homogene brandstof-luchtmengsel door de compressie tot ontbranding gebracht. Lastig daarbij is dat er een snelle warmte-ontwikkeling optreedt, dus ook een hoge drukstijging per krukgraad. Zo’n HCCI-motor loopt ruw en is moeilijk te regelen. Er is eigenlijk een speciale brandstof nodig omdat dieselolie niet snel verdampt en te gemakkelijk ontsteekt, het cetaangetal is voor deze toepassing te laag. Er wordt met speciale brandstoffen getest en daarbij zijn al enkele interessante resultaten geboekt. Zo bleek dat een 1.9 liter dieselmotor bij 1600 t/min deellast slechts 4% van de NOx-uitworp had en nagenoeg geen deeltjes produceerde ten opzichte van de standaardmotor. Het brandstofverbruik lag ook nog eens 6% lager. Helaas namen de CO- en HC-uitworp toe, maar niet in zo’n ernstige mate dat ze een probleem zullen vormen.

Honda heeft voor tweetaktmotoren ook zo’n ‘zelfontbrandingssysteem’ ontwikkeld en in productie genomen. Tot lage belastingen en niet te hoge toerentallen treedt er een spontane verbranding op tijdens de compressie, dus zonder tussenkomst van de bougie. Bij hogere belasting en toerentallen werkt de motor zoals elke normale tweetakt met vonkontsteking.

Reageer op dit artikel