Aanmelden / registeren

Ottomotor

Uit WikiMobi

Ga naar: navigatie, zoeken

De otto- of benzinemotor wordt met name gebruikt in (personen)auto’s. Een benzinemotor stoot (in tegenstelling tot wat veel mensen denken) meer CO2 uit dan een dieselmotor, maar is desondanks erg populair in Nederland. De benzinemotor wordt nog steeds doorontwikkeld en zal de komende paar jaar efficiënter en schoner worden.

Inhoud

Definitie

Verbranding is een proces waarbij chemische energie in thermische energie wordt omgezet. Een motor is zorgt ervoor dat de thermische energie gedeeltelijk in mechanische energie wordt omgezet.

In de ottomotor wordt een mengsel van brandstof en lucht door de zuiger samengeperst en ontstoken door een vonk. De bekendste brandstof voor de ottomotor is benzine, maar andere brandstoffen zoals LPG, aardgas, ethanol, methanol en waterstof kunnen met de nodige aanpassingen ook in een ottomotor gebruikt worden. De ottomotor onderscheidt zich van de dieselmotor door hogere toerentallen, een hoger verbruik, een hogere CO2-uitstoot, maar ook door een lagere uitstoot van roet en NOx. Bron: Groen op weg

Meer informatie over: emissies van personenauto's

Historie

Bron: 1876 Otto’s eerste poging voor de 4takt motor

De Duitse uitvinder Otto begon in 1861 met de ontwikkeling van “Gaskraftmaschinen”. In 1876 bouwde hij zijn eerste viertaktmotor, die door Wilhelm Maybach werd geoptimaliseerd. Aan het eind van datzelfde jaar werd deze motor als benzinemotor in enorme aantallen geproduceerd. De keus voor een vloeibare brandstof had vooral te maken met het gebruik in auto’s. Voor de historische eerste ritten per auto gebruikte Otto spiritus. Die brandstof was bij elke apotheker gemakkelijk te krijgen. De spiritus werd, evenals naderhand de benzine, verdampt in de aangezogen verbrandingslucht, waardoor het eigenlijk een gasmotor is. De bouw van Ottomotoren startte in 1867 bij de Gasmotorenfabrik Deutz in Keulen. Bron: Geschiedenis van de Ottomotor

Technologie

In de ottomotor wordt een mengsel van brandstof en lucht door de zuiger samengeperst en ontstoken door een vonk.

Meer informatie over: Een motor van binnen

The media player is loading...

Varianten met voor en nadelen

Bron: viertaktmotor

Viertakt: Bij een viertakt verbrandingsmotor wordt lucht en brandstof gemengd buiten de cilinder. Het principe bestaat dan uit vier stappen:

  • Inlaatslag, waarbij het lucht-brandstof mengsel in de cilinder wordt gezogen, doordat er een onderdruk gecreëerd wordt door de zakkende zuiger. Benzine kan ook worden ingespoten, voor de inlaatklep (indirecte inspuiting) of rechtstreek in de verbrandingskamer (directe inspuiting) Meer informatie over: Benzine inspuitsystemen
  • Compressieslag, waarbij de zuiger naar boven komt en het mengsel comprimeert, door middel van de krukas
  • arbeidsslag, het gecomprimeerde mengsel wordt ontstoken. De druk van het brandende mengsel drukt de zuiger terug in de cilinder
  • uitlaatslag, waarbij de verbrandingsgassen door een tweede klep worden afgevoerd, doordat de zuiger weer omhoog komt


Meer informatie over: Animatie ottomotor

Meer informatie over: Verbrandingsmotor smeersysteem en four-stroke cycle

Bron: tweetaktmotor

Tweetakt: Een tweetaktmotor (ookwel tweeslagmotor) is een interne verbrandingsmotor, die bij elke neergaande beweging van de zuiger kracht levert. Dit in tegenstelling tot een viertaktmotor waar de zuiger kracht levert bij elke tweede neergaande beweging. Theoretisch is het vermogen van een viertaktmotor de helft van een verder vergelijkbare tweetaktmotor, doordat er bij vier zuigerslagen slechts één arbeidsslag is. De spoeling van de viertaktmotor is echter vollediger, waardoor de cilindervulling beter is dan bij een tweetaktmotor. Hierdoor kan er meer brandstof in de cilinder worden verbrand, zodat er per arbeidsproces meer arbeid wordt geleverd dan door de tweetaktmotor.

De twee slagen houden in:

  • Het lucht-brandstofmengsel wordt boven de zuiger ontstoken, waardoor de zuiger naar beneden gaat en de krukas gaat draaien. Tegelijkertijd wordt de inlaat afgesloten door de zuiger. De uitlaat gaat open vlak voordat de zuiger het laagste punt bereikt, waardoor de verbrandingsgassen naar buiten stromen. Nieuw lucht-brandstof mengsel stroomt naar binnen.
  • de zuiger beweegt naar boven, de uitlaat wordt gesloten en het mengsel wordt samengeperst. Er wordt tegelijkertijd weer nieuw mengsel aangezogen onder de zuiger (in het carter). Door de op en neergaande beweging van de zuiger wordt door de zuigerstang, de krukas in een draaiende beweging omgezet.

Bron: Sciencespace

Voor meer informatie: Tweetakt motor

Rendementen, theorie en praktijk

Een Ottomotor (benzinemotor) haalt een gemiddeld rendement van 25%. Een vergelijkbare dieselmotor haalt in de praktijk een rendement van ongeveer 40%. De rendementen van beide motoren verbeteren door toepassing van nieuwe technologieën.

Praktijkstatus

Personenauto’s: 77% van de Nederlanders rijdt een benzineauto. Ook wanneer er nieuwe auto’s worden aangeschaft kiest 75% voor een benzinemotor. De benzineauto is populair vanwege het fijne rijgevoel (22%). In Nederland is door de diverse belastingen een benzineauto interessant bij minder grotere jaarkilometrages. Bij grote jaarkilometrages is een dieselauto voordeliger. 48% kiest om deze rede voor een benzineauto. 9% kiest voor een benzineauto omdat deze minder vervuilend zou zijn. Veel mensen denken dat een benzinemotor minder CO2 uitstoot dan een dieselauto. In België rijdt slechts 37% een benzineauto. Bron: Elektrische auto.nl

Scheepsmotoren: LNG is in opkomst als brandstof voor de scheepvaart. Naast gebruik in dual-fuel dieselmotoren zijn er ook mono-fuel gasmotoren in gebruik op basis van ottomotoren. Bron: LNG Fuel Gas Systems

Grondstoffen en leefomgeving

Emissies

Aan voertuigen worden vele wettelijke (typekeuring)eisen gesteld, waaronder voor de emissies van 'schadelijke stoffen'. Op het gebied van de emissie-eisen is in de loop van de jaren 90 in het spraakgebruik de gewoonte ontstaan om de elkaar opvolgende aanscherpingen aan te gaan duiden met een Euro-nummer, zowel bij de emissie-eisen voor personenauto’s als bij lichte bedrijfswagens.

De euronormen voor personenwagens met een benzinemotor zijn hieronder weergegeven:

g/km Ingangsdatum CO Koolwaterstoffen NOx PM*
  Euro 5   1-9-2009   1,0   0,1   0,06   0,005
  Euro 6   1-9-2014   1,0   0,1   0,06   0,005
  • PM staat voor particulate matter, oftewel fijnstof


Meer informatie over: Euronormen

Driewegkatalysator: Om te voldoen aan de Euro-1 norm (1992), werd het noodzakelijk om achter de motor een zuivering van de uitlaatgassen in te lassen: de katalysator. De driewegkatalysator is de katalysator van de benzinemotoren. De naam heeft hij gekregen doordat hij drie schadelijke stoffen omzet: NOx, koolwaterstoffen en CO. De katalysator is een geïntegreerde voorziening in het uitlaatsysteem van de auto met dragermateriaal dat keramisch of staal kan zijn, bedekt met een laagje platina, rhodium of palladium of combinaties hiervan.

Engine Downsizing: De trend van 2008: auto's krijgen steeds kleinere motoren waardoor ze minder verbruiken en daardoor minder kooldioxide (CO2) uitstoten. Momenteel stoten benzinemotoren gemiddeld nog zo’n 249 gram CO2 uit per kilometer. Om niet in te leveren op de prestaties maken autofabrikanten gebruik van turbotechniek en directe brandstofinspuiting.

EOBD (Electronic On Board Diagnostics): Dit systeem meldt, middels een waarschuwingslampje op het dashboard, een storing aan een uitlaatgasrelevant onderdeel of systeem, wanneer deze storing ertoe leidt dat de uitlaatgasemissies de grenswaarden van de Euro-norm van het voertuig overschrijdt. Bron: Bovag

Omgevingsbelasting


[Draag bij aan het uitwerken van dit onderwerp, deze tekst graag aanvullen met informatie over: recycling van ottomotoren]

Toekomst

Auto’s met een verbrandingsmotor zullen waarschijnlijk nog een jaar of 20 het straatbeeld domineren. Elektrische auto’s zullen wel populair worden, maar volgens directeur Bohr van het Duitse conglomeraat Bosch zal het aandeel elektrische en hybride auto’s in 2015 niet veel groter zijn dan 5 procent. Bron: Verbrandingsmotor domineert tot 2028

Omdat elektrische voertuigen erg efficiënt zijn, en met dezelfde hoeveelheid energie 2,5 keer verder komen dan een auto met verbrandingsmotor, is de verwachting dat elektrisch aangedreven auto’s het uiteindelijk winnen van hun conventionele collega’s. Met de huidige technieken rijdt een auto met verbrandingsmotor per kilo opgeslagen energie 40 keer verder dan een elektrische auto. Er zullen in de komende 20 jaar nog veel ontwikkelingen plaatsvinden waardoor de benzinemotor efficiënter zal worden. Bosch verwacht binnen enkele jaren een standaard onderste middenklasse auto te ontwikkelen, die met 1 liter brandstof 33 kilometer kan rijden. De auto zal 1200 kilo gaan wegen en een CO2 uitstoot hebben van 70 gram per kilometer. Bron: BOSCH

Politiek, sociaal en economische factoren

Politieke en sociale factoren

Milieusubsidies: Vanaf 2010 is de overheid begonnen met het vergroenen van de autobelasting. Dit wil zeggen dat de aanschafbelasting, naast afhankelijk van de fabrieksprijs, ook afhankelijk is van de hoeveelheid CO2 die de auto per kilometer uitstoot. Vanaf 2013 zal de BPM (belasting van personenauto’s en motorrijwielen) volledig afhankelijk zijn van de CO2 uitstoot. Hiermee is de BPM dus ook gebaseerd op de zuinigheid. Bron: Energielabel

Economische factoren

In onderstaande tabel zijn formules weergegeven voor indicaties voor kosten van een verbrandingsmotor (engine), een elektromotor (motor) en batterij.

Bron: NREL



Kengetallen

Klimaatverandering

De euronormen voor een personenwagen met benzinemotor zijn voor CO 1 g/km, voor koolwaterstoffen 0,1 g/km, voor NOx 0,06 g/km en voor fijnstof 0,005 g/km. Benzinemotoren stoten gemiddeld zo’n 249 gram CO2 per kilometer uit.

Leefomgeving

Om aan de EU normen voor onder andere fijnstof te kunnen voldoen worden benzinemotoren voorzien van een driewegkatalysator, turbotechniek en directe inspuiting en het systeem Electronic On Board Diagnostics.

Kosten

In onderstaande tabel zijn formules weergegeven voor indicaties voor kosten van een verbrandingsmotor (engine), een elektromotor (motor) en batterijen.

Bron: NREL


Tijd

Er zullen in de komende 20 jaar nog veel ontwikkelingen plaatsvinden waardoor de benzinemotor efficiënter zal worden. Bosch verwacht binnen enkele jaren een standaard onderste middenklasse auto te ontwikkelen, die met één liter brandstof 33 kilometer kan rijden.

Hernieuwbaarheid



[Draag bij aan het uitwerken van dit onderwerp, deze tekst graag aanvullen met informatie over: recycling van otto-motoren]

Toelichting

Bijna 10% van de autoeigenaren in Nederland denkt dat een benzinemotor minder CO2 uitstoot dan een dieselmotor. De benzineauto is uitermate populair in Nederland en de techniek ervan zal de komende 20 jaar nog verbeterd worden. Voor zuinige nieuwe benzineauto’s kan korting verkregen worden op de aanschafbelasting, of een verminderde bijtelling bij het leasen.

Extra informatie en interessante ontwikkelingen

Een Poolse constructeur heeft een unieke variant op de tweetaktmotor bedacht. Het bijzondere aan deze motor is dat de zuiger min of meer stil staat en de cilinder beweegt, de motor zuigt dus niet het lucht-brandstofmengsel aan via het carter. Het voordeel van deze motor is dat hij erg licht is. Bron: Unieke variant op de tweetakt

DiesOtto Mercedes-Benz heeft een motor ontwikkeld met alle voordelen van de diesel en benzinemotor. Het is eigenlijk een benzinemotor met de kenmerken van een diesel. Een motor met de prestaties van de benzinemotor maar met het hoge koppel en het lage brandstofgebruik van een optimale dieselmotor. Deze conceptmotor heeft daarom de naam DiesOtto gekregen. Bron: De toekomst van de benzinemotor

Links

Rapporten

Organisaties en bedrijven

Overige links

Overgenomen van "http://wikimobi.nl/wiki/index.php?title=Ottomotor&oldid=8263"
Powered by MediaWiki
  • Deze pagina is het laatst bewerkt op 7 jul 2011 om 16:23.
  • Deze pagina is 6.689 keer bekeken.
  • Privacybeleid
  • Voorbehoud