Commerciële techniek
E3 Energie: herkomst en milieu
Bij de impact op de leefomgeving van motoren hebben we het over
- Kwaliteit van de lucht
- Geluidsproductie
- Intensiteit van het licht dat geproduceerd wordt
3.2 Waarom wordt rijden met benzine en diesel onaantrekkelijk
gemaakt?
Door fossiele brandstoffen te verbranden (reageren met zuurstof) komt energie vrij. Fossiele
brandstoffen zijn opgebouwd uit Koolstof (C) en waterstof (H) = Koolwaterstof (CH). Elke
koolwaterstof molecuul kan anders opgebouwd zijn, dus uit meer waterstof of uit meer
koolstof gemaakt zijn. Met de dichtheid van de koolwaterstof wordt de soort uitstoot bij
verbranding voor een groot deel bepaald.
Volledige verbranding koolwaterstof=
CH + O2 → CO2 + H2O
Bij onvolledige verbranding van koolwaterstof komen de volgende stoffen vrij
CO = Koolmonoxide, verdrijft zuurstof uit het bloed
NOx = stikstofoxide, broeikasgas dat bijdraagt aan klimaatverandering en smog
CH = fijnstof, onverbrande brandstof, kankerverwekkend
Diesel en benzinemotoren
Kenmerken dieselmotor
- Bij diesel wordt de brandstof onder hogere druk ingespoten
- Bij diesel komt de brandstof door de hoge temperatuur spontaan tot ontbranding,
benzine moet nog ontstoken worden
- Door de directe inspuiting heeft de brandstof geen tijd om te vernevelen, dus is het
een uitdaging om alle brandstof te verbranden.
- Om de verbranding te optimaliseren kan de compressieverhouding verhoogd worden
waardoor de temperatuur van de lucht ook toeneemt.
- Een dieselmotor stoot vooral NOx en fijnstof uit en relatief weinig CO2
3 voorwaarden dieselmotor
1. De gecomprimeerde lucht moet warm genoeg zijn om de brandstof te laten
ontbranden.
2. De motor moet vrij lucht kunnen aanzuigen, er wordt gewerkt met een luchtovermaat
(overschot).
3. De brandstof ontbrandt direct nadat het is ingespoten, de brandstof wordt boven de
zuiger direct in de verbrandingskamer ingespoten, dus is er sprake van directe
inspuiting.
, Wanneer een fabrikant van dieselmotoren ervoor kiest om een hoge compressieverhouding
toe te passen kan de brandstof optimaal verbranden, maar is er ook sprake van een hoge
NOx uitstoot. Maar de CH uitstoot is dan dus lager. Bij een hoge compressieverhouding is er
ook sprake van een lagere uitstoot van fijnstof en een hoger motorrendement.
Door betere timing van de dieselinspuiting en meerdere inspuitingen achter elkaar bij lage
motortoerentallen zijn dieselmotoren een stuk minder luidruchtig geworden. Sommige
vrachtwagens zijn voorzien van een geluidsdempende opbouw rond de motor. Vooral bij
motoren met een hoge compressieverhouding, want die maken meer herrie.
Kenmerken benzinemotor
- De benzinemotor heeft meer ontwikkelmogelijkheden wat betreft milieuvriendelijkheid
- Benzine wordt bij indirecte inspuiting onder een kleine overdruk ingespoten
- Benzine krijgt meer tijd om te verdampen bij inspuiting en kan daardoor goed met
zuurstof mengen
- Bij directe inspuiting van benzine wordt de brandstof onder hogere druk ingespoten,
maar er is wel nog steeds een bougie nodig voor de ontsteking
- Door directe inspuiting neemt het motorrendement toe, maar de uitstoot van fijnstof
neemt ook toe doordat de benzine minder tijd krijgt om te verdampen. Hiervoor wordt
een combinatie gemaakt van direct en indirect inspuiten.
3 voorwaarden benzinemotor
1. Het brandstofmengsel wordt door een ontstekingssysteem ontstoken, het
ontstekingsmoment wordt bepaald. (dus minder hoge compressieverhouding nodig)
2. De motor heeft een glasklep/smoorklep waarmee de aangezogen hoeveelheid lucht
wordt bepaald.
3. Benzine heeft de neiging om te verdampen en te mengen met lucht
Bij directe inspuiting is er sprake van een hogere fijnstof uitstoot dan bij indirecte inspuiting.
Hoge einddruk en hoge temperatuur leiden tot de uitstoot van NOx. Bij benzinemotoren is de
compressieverhouding minder hoog, waardoor een benzinemotor relatief weinig NOx
uitstoot. Dit is weer anders als er een turbo is toegepast op de motor, dan zijn de druk en
temperatuur weer hoger. Benzinemotoren stoten vooral CO2 uit.
Dieselgate houdt in dat personenauto’s met dieselmotor zijn uitgerust met systemen die
detecteren wanneer er een emissietest gedaan wordt. Op dat moment worden de prestaties
aangepast om de emissieresultaten te verbeteren. Dit wordt ook wel de “sjoemelsoftware”
genoemd.
Wanneer een motor hogere toeren draait en meer vermogen levert, neemt de NOx uitstoot
toe.
3.3 Uitlaatgas emissiebeperking
Het doel van de Environmental Protection Agency is het terugdringen van ernstige milieu- en
menselijke gezondheidsproblemen die verband houden met de luchtverontreiniging.
E3 Energie: herkomst en milieu
Bij de impact op de leefomgeving van motoren hebben we het over
- Kwaliteit van de lucht
- Geluidsproductie
- Intensiteit van het licht dat geproduceerd wordt
3.2 Waarom wordt rijden met benzine en diesel onaantrekkelijk
gemaakt?
Door fossiele brandstoffen te verbranden (reageren met zuurstof) komt energie vrij. Fossiele
brandstoffen zijn opgebouwd uit Koolstof (C) en waterstof (H) = Koolwaterstof (CH). Elke
koolwaterstof molecuul kan anders opgebouwd zijn, dus uit meer waterstof of uit meer
koolstof gemaakt zijn. Met de dichtheid van de koolwaterstof wordt de soort uitstoot bij
verbranding voor een groot deel bepaald.
Volledige verbranding koolwaterstof=
CH + O2 → CO2 + H2O
Bij onvolledige verbranding van koolwaterstof komen de volgende stoffen vrij
CO = Koolmonoxide, verdrijft zuurstof uit het bloed
NOx = stikstofoxide, broeikasgas dat bijdraagt aan klimaatverandering en smog
CH = fijnstof, onverbrande brandstof, kankerverwekkend
Diesel en benzinemotoren
Kenmerken dieselmotor
- Bij diesel wordt de brandstof onder hogere druk ingespoten
- Bij diesel komt de brandstof door de hoge temperatuur spontaan tot ontbranding,
benzine moet nog ontstoken worden
- Door de directe inspuiting heeft de brandstof geen tijd om te vernevelen, dus is het
een uitdaging om alle brandstof te verbranden.
- Om de verbranding te optimaliseren kan de compressieverhouding verhoogd worden
waardoor de temperatuur van de lucht ook toeneemt.
- Een dieselmotor stoot vooral NOx en fijnstof uit en relatief weinig CO2
3 voorwaarden dieselmotor
1. De gecomprimeerde lucht moet warm genoeg zijn om de brandstof te laten
ontbranden.
2. De motor moet vrij lucht kunnen aanzuigen, er wordt gewerkt met een luchtovermaat
(overschot).
3. De brandstof ontbrandt direct nadat het is ingespoten, de brandstof wordt boven de
zuiger direct in de verbrandingskamer ingespoten, dus is er sprake van directe
inspuiting.
, Wanneer een fabrikant van dieselmotoren ervoor kiest om een hoge compressieverhouding
toe te passen kan de brandstof optimaal verbranden, maar is er ook sprake van een hoge
NOx uitstoot. Maar de CH uitstoot is dan dus lager. Bij een hoge compressieverhouding is er
ook sprake van een lagere uitstoot van fijnstof en een hoger motorrendement.
Door betere timing van de dieselinspuiting en meerdere inspuitingen achter elkaar bij lage
motortoerentallen zijn dieselmotoren een stuk minder luidruchtig geworden. Sommige
vrachtwagens zijn voorzien van een geluidsdempende opbouw rond de motor. Vooral bij
motoren met een hoge compressieverhouding, want die maken meer herrie.
Kenmerken benzinemotor
- De benzinemotor heeft meer ontwikkelmogelijkheden wat betreft milieuvriendelijkheid
- Benzine wordt bij indirecte inspuiting onder een kleine overdruk ingespoten
- Benzine krijgt meer tijd om te verdampen bij inspuiting en kan daardoor goed met
zuurstof mengen
- Bij directe inspuiting van benzine wordt de brandstof onder hogere druk ingespoten,
maar er is wel nog steeds een bougie nodig voor de ontsteking
- Door directe inspuiting neemt het motorrendement toe, maar de uitstoot van fijnstof
neemt ook toe doordat de benzine minder tijd krijgt om te verdampen. Hiervoor wordt
een combinatie gemaakt van direct en indirect inspuiten.
3 voorwaarden benzinemotor
1. Het brandstofmengsel wordt door een ontstekingssysteem ontstoken, het
ontstekingsmoment wordt bepaald. (dus minder hoge compressieverhouding nodig)
2. De motor heeft een glasklep/smoorklep waarmee de aangezogen hoeveelheid lucht
wordt bepaald.
3. Benzine heeft de neiging om te verdampen en te mengen met lucht
Bij directe inspuiting is er sprake van een hogere fijnstof uitstoot dan bij indirecte inspuiting.
Hoge einddruk en hoge temperatuur leiden tot de uitstoot van NOx. Bij benzinemotoren is de
compressieverhouding minder hoog, waardoor een benzinemotor relatief weinig NOx
uitstoot. Dit is weer anders als er een turbo is toegepast op de motor, dan zijn de druk en
temperatuur weer hoger. Benzinemotoren stoten vooral CO2 uit.
Dieselgate houdt in dat personenauto’s met dieselmotor zijn uitgerust met systemen die
detecteren wanneer er een emissietest gedaan wordt. Op dat moment worden de prestaties
aangepast om de emissieresultaten te verbeteren. Dit wordt ook wel de “sjoemelsoftware”
genoemd.
Wanneer een motor hogere toeren draait en meer vermogen levert, neemt de NOx uitstoot
toe.
3.3 Uitlaatgas emissiebeperking
Het doel van de Environmental Protection Agency is het terugdringen van ernstige milieu- en
menselijke gezondheidsproblemen die verband houden met de luchtverontreiniging.
