Juist, exact.
Nu weet ik niet of de beminde lezertjes nog weten wat variomatic betekent, daarom had ik het woord niet gebruikt.
Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Moderator: Moderators
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Even gauw dan, en ik laat het filmpje voor zich spreken...
‘Als mensen vandaag het geldsysteem begrijpen, dan breekt morgen de revolutie uit.'
Henry Ford
Henry Ford
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Oké, nog een stukje over motoren, en daarna "pauze" van mijn kant, voor wat betreft dit specifieke onderwerp.
Oké, in de vorige epistels heb ik de basiswerking, en een paar uitvoeringen van twee- en viertaktmotoren beschreven, alleen was daarbij telkens één zuiger/cilinder die er uit werd gelicht, om als voorbeeld te dienen voor een arbeidscyclus.
Nu bestaan er wel motoren met één cilinder, denk aan bromfietsen, lichte motorfietsen, en zelfs oude landbouwtractoren (oa Lanz), maar zulke motoren hebben toch een aantal nadelen, die hen ongeschikt maken om snel en langdurig hoge vermogens te leveren.
Bij een tweetaktmotor bestaat namelijk iets minder dan de helft van de draaitijd uit arbeid, en bij een viertakt is dit zelfs maar ongeveer een kwart.
Dit betekent dat er veel "dode punten" zijn die overwonnen moeten worden voor de volgende arbeidsslag.
Eén manier om dat te bereiken, is door een enorm zwaar metalen wiel (het vliegwiel) aan de krukas te bevestigen. Zo'n wiel strijkt de krachtstoten van de motor glad, en smeert het geleverde vermogen uit over de hele cyclus.
Maar zoals je ziet: Echt snel loopt dat vaak niet, en zo'n motor is ook niet bepaald compact, en past niet snel onder de motorkap van een voertuig.
Dit probleem wordt bij motoren voor wegvoertuigen en treinen opgelost door motoren met meerdere cilinders te monteren.
Neem bijvoorbeeld een viertaktmotor met vier cilinders als uitgangspunt.
Elke cilinder levert ééns per vier slagen (=twee krukasomwentelingen) een arbeidsslag.
Maal 4 = één arbeidsslag per halve krukasomwenteling, over de gehele motor bezien.
Het vermogen van zo'n motor is groter, evenals de souplesse, en ook het koppel is constanter, omdat er nauwelijks dode punten meer zijn.
Bij locomotieven kan het aantal cilinders uiteenlopen van 6 (grotere rangeerlocs) tot wel 20(!).
De cilinders kunnen op verschillende manieren gerangschikt zijn.
Hierboven zie je een motor met vier cilinders recht achter elkaar.
Ofwel een "viercilinder lijnmotor". (Lijnmotor is "straight" in het Engels/Amerikaans "Straight six" bijv.)
Zo'n motor kan rechtop staan, zoals hier, maar ook gekanteld of met liggende cilinders worden gemonteerd.
(Zoals in bijv. DE1 en DE2, waar de motoren laag genoeg moesten zijn om onder de vloer te kunnen worden gemonteerd.)
Hierboven zie je de "V" opstelling.
De V wordt gevolgd door het aantal cilinders dat de motor heeft.
Dus V6, V8,V10/12/16.
Hierboven zie je de "boxer" configuratie, waarbij de cilinders tegenover elkaar liggen.
(De boxermotor wordt in het Engels/Amerikaans "flat" genoemd. flat four, flat six, etc.)
Deze motoren zal je in spoorwegmaterieel echter niet snel tegenkomen, behalve wellicht in een draisine die aangedreven wordt door een VW-kevermotor. (viercilinder viertakt)
Turbolading.
In voorgaande posten was de compressor al te zien als een middel om de cilnderspoeling in tweetakt-dieselmotoren te regelen, maar de compressor kan ook als vermogens- en rendementsvergrotend onderdeel worden ingezet.
Dit geldt voor de afgebeelde compressors, mar ook voor een erg veel gebruikte compressor die we hier nog niet hebben genoemd: De "uitlaatgasturbine", of kortweg "turbo".
Om een willekeurige brandstof te verbranden, heb je zuurstof nodig.
En hoe meer zuurstof je toevoegt, hoe beter de verbranding.
Eigenlijk wil je zoveel mogelijk lucht, en dus zuurstof in de cilinders krijgen, teneinde meer vermogen uit dezelfde cilinderinhoud te halen.
Dit kan je bereiken met roots blowers, of met mechanisch aangedreven centrifugaalblowers, maar de meest energie- en onderhoudsvriendelijke manier om de vullingsgraad van de cilinders te verbeteren, is het gebruik van turbo's.
Het is namelijk zo dat uitlaatgassen van motoren nog altijd erg heet zijn, en nog veel energie bevatten.
Energie die non-turbomotoren eigenlijk gewoon de buitenlucht in blazen.
Als men dan toch energie wil benutten om compressors aan te drijven, kan men beter déze energie benutten, dan voor dit doel van vermogen van de krukas af te tappen.
Het principe is eigenlijk heel simpel.
Hete uitlaatgassen die net de cilinders hebben verlaten (rood), worden langs een turbinewiel geleid, dat door de beweging van de gassen gaat draaiën.
Op dezelfde as bevindt zich aan de andere kant het compressorwiel, dat uiteraard ook meedraait, en middels het centrifugaalprincipe verse lucht (blauw) onder druk naar de cilinders duwt.
Hieronder een turbo aan de buitenkant.
Het donkere deel is het uitlaatdeel.
Turbo's kunnen op zowel viertaktmotoren, als op tweetakt diesels worden toegepast.
(ook als de laatsten al een roots blower hebben.)
Motoren met een turbo, zijn vaak te herkennen aan het fluitende geluid dat een turbo maakt.
Intercooler
De turbo zorgt er dus voor dat de lucht "verdicht" wordt, op weg naar de cilinders.
Helaas warmt diezelfde turbo de lucht ook enigzins op, waardoor de lucht weer uitzet.
Dit doet het effect van de turbo niet teniet, maar het kán beter, zeker in tijden van hoge olieprijzen.
De intercooler (dit exemplaar is, evenals de turbo hierboven van een auto, want van treintechniek zijn niet altijd gemakkelijk plaatjes te vinden) is eigenlijk een soort radiator, waar de lucht op haar weg van de turbo naar de cilinders doorheen wordt geleid, om weer af te koelen. De koeling geschiedt gewoon door frisse buitenlucht, al dan niet met behulp van ventilatoren.
Buitengewone constructie's
De dubbelzuigermotor.
De dubbelzuigermotor, gewoonlijk werkend volgens het tweetaktprincipe, is een motor met twéé zuigers in één cilinder, terwijl een cilinderkop geheel ontbreekt.
De motor heeft een hoger thermisch rendement dan een reguliere tweetakt, omdat er minder warmte verloren gaat. De gekoelde kop is immers vervangen door een andere zuiger, die tevens de uitlaatklep(pen) overbodig maakt.
Onder andere de (sinds 1964 voormalige) Amerikaanse locomotievenbouwer Fairbanks & Morse heeft dit type motor in een aantal locomotieven toegepast.
Uiteraard is het belangrijk dat de twee krukassen "in de maat" blijven lopen, waartoe ze gekoppeld zijn met tandwielen.
De ultieme dubbelzuigermotor volgens dit principe, is wel de Napier Deltic motor.
De Britse spoorwegen hebben een aantal locomotieven gehad met een dergelijke motor, die een vrij opmerkelijk hoogtoerig geluid produceerde.
Oké, in de vorige epistels heb ik de basiswerking, en een paar uitvoeringen van twee- en viertaktmotoren beschreven, alleen was daarbij telkens één zuiger/cilinder die er uit werd gelicht, om als voorbeeld te dienen voor een arbeidscyclus.
Nu bestaan er wel motoren met één cilinder, denk aan bromfietsen, lichte motorfietsen, en zelfs oude landbouwtractoren (oa Lanz), maar zulke motoren hebben toch een aantal nadelen, die hen ongeschikt maken om snel en langdurig hoge vermogens te leveren.
Bij een tweetaktmotor bestaat namelijk iets minder dan de helft van de draaitijd uit arbeid, en bij een viertakt is dit zelfs maar ongeveer een kwart.
Dit betekent dat er veel "dode punten" zijn die overwonnen moeten worden voor de volgende arbeidsslag.
Eén manier om dat te bereiken, is door een enorm zwaar metalen wiel (het vliegwiel) aan de krukas te bevestigen. Zo'n wiel strijkt de krachtstoten van de motor glad, en smeert het geleverde vermogen uit over de hele cyclus.
Maar zoals je ziet: Echt snel loopt dat vaak niet, en zo'n motor is ook niet bepaald compact, en past niet snel onder de motorkap van een voertuig.
Dit probleem wordt bij motoren voor wegvoertuigen en treinen opgelost door motoren met meerdere cilinders te monteren.
Neem bijvoorbeeld een viertaktmotor met vier cilinders als uitgangspunt.
Elke cilinder levert ééns per vier slagen (=twee krukasomwentelingen) een arbeidsslag.
Maal 4 = één arbeidsslag per halve krukasomwenteling, over de gehele motor bezien.
Het vermogen van zo'n motor is groter, evenals de souplesse, en ook het koppel is constanter, omdat er nauwelijks dode punten meer zijn.
Bij locomotieven kan het aantal cilinders uiteenlopen van 6 (grotere rangeerlocs) tot wel 20(!).
De cilinders kunnen op verschillende manieren gerangschikt zijn.
Hierboven zie je een motor met vier cilinders recht achter elkaar.
Ofwel een "viercilinder lijnmotor". (Lijnmotor is "straight" in het Engels/Amerikaans "Straight six" bijv.)
Zo'n motor kan rechtop staan, zoals hier, maar ook gekanteld of met liggende cilinders worden gemonteerd.
(Zoals in bijv. DE1 en DE2, waar de motoren laag genoeg moesten zijn om onder de vloer te kunnen worden gemonteerd.)
Hierboven zie je de "V" opstelling.
De V wordt gevolgd door het aantal cilinders dat de motor heeft.
Dus V6, V8,V10/12/16.
Hierboven zie je de "boxer" configuratie, waarbij de cilinders tegenover elkaar liggen.
(De boxermotor wordt in het Engels/Amerikaans "flat" genoemd. flat four, flat six, etc.)
Deze motoren zal je in spoorwegmaterieel echter niet snel tegenkomen, behalve wellicht in een draisine die aangedreven wordt door een VW-kevermotor. (viercilinder viertakt)
Turbolading.
In voorgaande posten was de compressor al te zien als een middel om de cilnderspoeling in tweetakt-dieselmotoren te regelen, maar de compressor kan ook als vermogens- en rendementsvergrotend onderdeel worden ingezet.
Dit geldt voor de afgebeelde compressors, mar ook voor een erg veel gebruikte compressor die we hier nog niet hebben genoemd: De "uitlaatgasturbine", of kortweg "turbo".
Om een willekeurige brandstof te verbranden, heb je zuurstof nodig.
En hoe meer zuurstof je toevoegt, hoe beter de verbranding.
Eigenlijk wil je zoveel mogelijk lucht, en dus zuurstof in de cilinders krijgen, teneinde meer vermogen uit dezelfde cilinderinhoud te halen.
Dit kan je bereiken met roots blowers, of met mechanisch aangedreven centrifugaalblowers, maar de meest energie- en onderhoudsvriendelijke manier om de vullingsgraad van de cilinders te verbeteren, is het gebruik van turbo's.
Het is namelijk zo dat uitlaatgassen van motoren nog altijd erg heet zijn, en nog veel energie bevatten.
Energie die non-turbomotoren eigenlijk gewoon de buitenlucht in blazen.
Als men dan toch energie wil benutten om compressors aan te drijven, kan men beter déze energie benutten, dan voor dit doel van vermogen van de krukas af te tappen.
Het principe is eigenlijk heel simpel.
Hete uitlaatgassen die net de cilinders hebben verlaten (rood), worden langs een turbinewiel geleid, dat door de beweging van de gassen gaat draaiën.
Op dezelfde as bevindt zich aan de andere kant het compressorwiel, dat uiteraard ook meedraait, en middels het centrifugaalprincipe verse lucht (blauw) onder druk naar de cilinders duwt.
Hieronder een turbo aan de buitenkant.
Het donkere deel is het uitlaatdeel.
Turbo's kunnen op zowel viertaktmotoren, als op tweetakt diesels worden toegepast.
(ook als de laatsten al een roots blower hebben.)
Motoren met een turbo, zijn vaak te herkennen aan het fluitende geluid dat een turbo maakt.
Intercooler
De turbo zorgt er dus voor dat de lucht "verdicht" wordt, op weg naar de cilinders.
Helaas warmt diezelfde turbo de lucht ook enigzins op, waardoor de lucht weer uitzet.
Dit doet het effect van de turbo niet teniet, maar het kán beter, zeker in tijden van hoge olieprijzen.
De intercooler (dit exemplaar is, evenals de turbo hierboven van een auto, want van treintechniek zijn niet altijd gemakkelijk plaatjes te vinden) is eigenlijk een soort radiator, waar de lucht op haar weg van de turbo naar de cilinders doorheen wordt geleid, om weer af te koelen. De koeling geschiedt gewoon door frisse buitenlucht, al dan niet met behulp van ventilatoren.
Buitengewone constructie's
De dubbelzuigermotor.
De dubbelzuigermotor, gewoonlijk werkend volgens het tweetaktprincipe, is een motor met twéé zuigers in één cilinder, terwijl een cilinderkop geheel ontbreekt.
De motor heeft een hoger thermisch rendement dan een reguliere tweetakt, omdat er minder warmte verloren gaat. De gekoelde kop is immers vervangen door een andere zuiger, die tevens de uitlaatklep(pen) overbodig maakt.
Onder andere de (sinds 1964 voormalige) Amerikaanse locomotievenbouwer Fairbanks & Morse heeft dit type motor in een aantal locomotieven toegepast.
Uiteraard is het belangrijk dat de twee krukassen "in de maat" blijven lopen, waartoe ze gekoppeld zijn met tandwielen.
De ultieme dubbelzuigermotor volgens dit principe, is wel de Napier Deltic motor.
De Britse spoorwegen hebben een aantal locomotieven gehad met een dergelijke motor, die een vrij opmerkelijk hoogtoerig geluid produceerde.
‘Als mensen vandaag het geldsysteem begrijpen, dan breekt morgen de revolutie uit.'
Henry Ford
Henry Ford
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Ps. Dat motoren met meer cilinders minder of geen dode punten kennen, wil niet zeggen dat ze geen vliegwiel hebben. (Dat blijft namelijk altijd noodzakelijk om kleine onregelmatigheden op te vangen.) Alleen kan dit vliegwiel verhoudingsgewijs beduidend kleiner en lichter worden uitgevoerd.
Bij sommige diesel electrische locomotieven, fungeert het anker (het draaiende deel van de generator) als vliegwiel.
En soms wordt de generator omgekeerd ook als startmotor gebruikt. (Zoals bij de NS 24/2500-en het geval was.)
Dan moet nog vermeld worden dat de V-opstelling van de cilinders tot voordeel heeft dat de lengte van het motorblok, en vooral de krukas, beperkt kan worden gehouden.
Bij locomotieven is acht cilinders in lijn doorgaans wel het maximum, omdat anders de krukas kwetsbaar wordt voor "torsietrillingen" ofwel wringen.
Er zijn in Amerika locomotieven geweest met een V-20 tweetaktmotor, maar die kregen na verloop van tijd last van haarscheurtjes in-, en zelfs breuken van de krukas. (EMD SD45)
Bij sommige diesel electrische locomotieven, fungeert het anker (het draaiende deel van de generator) als vliegwiel.
En soms wordt de generator omgekeerd ook als startmotor gebruikt. (Zoals bij de NS 24/2500-en het geval was.)
Dan moet nog vermeld worden dat de V-opstelling van de cilinders tot voordeel heeft dat de lengte van het motorblok, en vooral de krukas, beperkt kan worden gehouden.
Bij locomotieven is acht cilinders in lijn doorgaans wel het maximum, omdat anders de krukas kwetsbaar wordt voor "torsietrillingen" ofwel wringen.
Er zijn in Amerika locomotieven geweest met een V-20 tweetaktmotor, maar die kregen na verloop van tijd last van haarscheurtjes in-, en zelfs breuken van de krukas. (EMD SD45)
‘Als mensen vandaag het geldsysteem begrijpen, dan breekt morgen de revolutie uit.'
Henry Ford
Henry Ford
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
@Jagang
Ik vond die engelse loc (dubbelzuiger) te gek om te zien en horen.
@Jin
Een is benzine de ander is Diesel toch? The engine that lost the war, probably didn't really run the way it sounded
Mooi ding, niet echt hoog groen-links gehalte, maar toch
Groet,
Bob
Ik vond die engelse loc (dubbelzuiger) te gek om te zien en horen.
@Jin
Een is benzine de ander is Diesel toch? The engine that lost the war, probably didn't really run the way it sounded
Mooi ding, niet echt hoog groen-links gehalte, maar toch
Groet,
Bob
"You can think I'm wrong, but that's no reason to quit thinking." - House
Tiepvauden ondur voorbehauwt.
Tiepvauden ondur voorbehauwt.
-
Jinny
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
De Duitsers liepen op diesel en de Merlin op benzine.
Inderdaad, maar de een stond in een tank en de ander hing aan een vliegtuig.
Zo nog wat leuks, laat je verrassen.
Jijbuis
En nog iets,
volgende jijbuis
Inderdaad, maar de een stond in een tank en de ander hing aan een vliegtuig.
Zo nog wat leuks, laat je verrassen.
Jijbuis
En nog iets,
volgende jijbuis
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Jin schreef:De Duitsers liepen op diesel en de Merlin op benzine.
Inderdaad, maar de een stond in een tank en de ander hing aan een vliegtuig.
Zo nog wat leuks, laat je verrassen.
Jijbuis
En nog iets,
volgende jijbuis
Nogal een verschil inderdaad, ter land of ter lucht Als ik het verhaal verstoor, zeg het maar, maar hoe werken die motoren die stilstaan als je zelf stil staan, in de moderne zuinige auto's, van volkswagen ofzo? Hebben die geen stationair?
Groet,
Bob
"You can think I'm wrong, but that's no reason to quit thinking." - House
Tiepvauden ondur voorbehauwt.
Tiepvauden ondur voorbehauwt.
-
Jinny
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Zoveel verstoor je niet, die zetten ze daadwerkelijk uit.
VW experimenteerde daar al mee eind jaren '80.
Dikkere starter en accu.
Was toen geen succes.
Je hebt er ook die enkele cilinders uitzetten bij freerun.
Of die dingen daadwerkelijk geen stationair hebben weet ik niet (vroegah wel) daarvoor ben ik er te lang uit.
VW experimenteerde daar al mee eind jaren '80.
Dikkere starter en accu.
Was toen geen succes.
Je hebt er ook die enkele cilinders uitzetten bij freerun.
Of die dingen daadwerkelijk geen stationair hebben weet ik niet (vroegah wel) daarvoor ben ik er te lang uit.
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Die werken net als elke andere motor met benzine-inspuiting, alleen regelt de CPU dat de motor afslaat, zodra je stopt, en dat ie weer start zodra je het gas aantikt.Blues-Bob schreef:
Als ik het verhaal verstoor, zeg het maar, maar hoe werken die motoren die stilstaan als je zelf stil staan, in de moderne zuinige auto's, van volkswagen ofzo? Hebben die geen stationair?
Groet,
Bob
Persoonlijk zie ik het nut van zoiets in het alledaagse verkeer niet in.
Het bespaart je een fractie brandstof, maar het pleegt een aanslag op accu en startmotor.
Zeker wanneer je in een file terecht komt.
Dat is alleen leuk binnen de garantietermijn.
‘Als mensen vandaag het geldsysteem begrijpen, dan breekt morgen de revolutie uit.'
Henry Ford
Henry Ford
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
T'is te hopen dat ze 'm snel hebben stopgezet.Jin schreef:Ontopic, exploderende turbo
Een uitslaande brand door een vlam in de pijp, of een op hol geslagen motor heb je snel in the pocket met een kapotte pakking in de turbo..
‘Als mensen vandaag het geldsysteem begrijpen, dan breekt morgen de revolutie uit.'
Henry Ford
Henry Ford
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Nu heb ik een zoon van drie, dus ik kijk af en toe THomas de Trein mee...
Thomas: "Hi dieseltje, wat wil je later worden als je groot bent"
Dieseltje: "Dan wil ik net als jij een stoomtrein worden"
Sorry, dat was mijn gedachte toen ik die diesel zag roken.
Serieus verder weer ...
Thomas: "Hi dieseltje, wat wil je later worden als je groot bent"
Dieseltje: "Dan wil ik net als jij een stoomtrein worden"
Sorry, dat was mijn gedachte toen ik die diesel zag roken.
Serieus verder weer ...
Zelfs als schepping bewezen wordt, is Magrathea net zo waarschijnlijk als God.
-
Jinny
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Dat stomen begon erop te lijken......
Je kunt op jijbuis wel meer (Amerikaanse) filmpjes vinden met brokken.
-
Jinny
Re: Spoorwegen. Techniek, materieel, en exploitatie.
Mooi filpje waarin de werking van een grote viertakt in bedrijf is te zien.