Kleinschalige krachtopwekking

Een staande gasmotor

Gasmotoren-Fabrik Deutz, Keulen, circa 1890

Deze staande machine is ontworpen voor het gebruik in de kleine(re) nijverheid. Hij neemt zeer weinig plaats in beslag en is opvallend stil. Het is een enkelwerkende machine volgens het viertakt-systeem. De krukas ligt boven, een constructie die deze fabriek speciaal voor lichte machines (maximaal vermogen 6 P.K.) aanwendt. Zwaardere staande machines bouwt Deutz met de as onder.

De enkele werking van deze machine maakt het mogelijk, de zuiger als plunjer uit te voeren. De drijfstang is aan het ondereinde direct in de zuiger gelagerd. Het boveneinde ervan is met het krukmetaal om de dubbele kruk gelagerd. De watermantel voor de koeling van de cilinder is geïntegreerd in de gegoten ijzeren staander. De krukaslagering is zwaar uitgevoerd en van ruime oliedruppelaars voorzien. De bewegende delen zijn zorgvuldig afgeschermd.

De werking

Bij het omhooggaan van de zuiger wordt de inlaatklep automatisch geopend, omdat er onder de zuiger onderdruk ontstaat. Door deze klep stroomt dan de lading in de compressieruimte, nadat te voren de lucht en het gas door een afzonderlijke klep vermengd zijn. De kleppen zijn van staal en de klepzitting is van gietijzer. Bronzen kleppen sleten te snel. De lucht wordt aangezogen door het holle onderframe.

De ontsteking van het mengsel geschiedt bij alle motoren van deze fabriek door middel van een porseleinen gloeibuis, die voortdurend door een Bunsenbrander verhit wordt. Aan het eind van de compressie bevinden zich brandbare gassen in de gloeibuis, die na ontbranding de vlam naar binnen voortplanten, zodat de hele lading ontstoken wordt.

De inlaatklep sluit direct bij de ontsteking van het mengsel. De beweging van de inlaatklep is dus eenvoudig. De beweging van de uitlaatklep, daarentegen, is complex. Omdat de constructeurs de machine zo stil mogelijk wilden maken, gebruikten zij in de klepsturing geen tandwielen, maar bedachten ze een excentriekconstructie.

Bij het opzuigen van de lucht voor eene nieuwe lading, ontstaat er eene zekere luchtverdunning in de luchtbuis, die door middel van het buisje  i  overgebracht wordt naar de ruimte  g  waardoor het leren membraan  h  aangetrokken wordt, dat den zuiger  q  meeneemt. Deze drukt dan, door middel van het stangetje  e  de om  p  draaibare stang  k  terug. Hierdoor komt  c  vrij van den meenemer  b  op den hefboom  f  welke door de excentriek  a  bewogen wordt.

Bij het begin van de samendrukking der lading is  c  nog steeds buiten bereik van  b  en blijft de uitlaatklep dus gesloten. Gedurende de expansie komt het membraan met behulp van de veer  x  in zijn oorspronkelijke stand terug, waardoor  b  bij zijn dalende beweging  c  meeneemt en daardoor de uitlaatklep opent.

Toerenbegrenzing

De toerenbegrenzing van de motor werkt als volgt. Op  f  is een kleine hefboom  m  bij  o  draaibaar bevestigd. Het ene uiteinde van  m  draagt een gewicht, het andere drukt, wanneer de machine normaal toerental draait, tegen  c .

Wordt het toerental te hoog, dan slingert het gewicht door zijn massa naar boven, waarbij de duim  n  de hefboom bij  c  terugduwt. Het gevolg is, dat de uitlaatklep gesloten blijft en de uitlaatgassen niet weg kunnen. Zij worden gecomprimeerd en ontspannen weer. Omdat de druk in de cilinder nu hoog blijft, zal de inlaatklep NIET openen. Er komt dus geen nieuwe lading in de cilinder en het toerental zal vanzelf dalen. Pas als de machine weer het normale toerental heeft, kunnen de opgesloten uitlaatgassen ontsnappen.

Deze constructie heeft een ernstig nadeel. De uitlaatgassen die niet kunnen ontsnappen koelen ad en allerlei corrosieve produkten condenseren op de cilinderwand - die daardoor aangetast wordt.