Vetus M2.05
Technische gegevens Vetus M2.05

Elementaire dieseltechniek 

Het kloppende hart van onze Hurley 800, een Vetus M2.05 tweecilinder viertakt dieselmotor van 7,7 Kw ofwel 10,5 Pk. Een elementaire beschrijving van viertakt dieseltechniek: in de cilinders worden de zuigers (1) in een op- en neergaande beweging bewogen, deels door de verbranding van dieselolie boven de zuiger, en deels door de energie afgegeven door het vliegwiel. De drijfstangen (2) zetten de op- en neergaande beweging via de kruktappen en de krukas (3) om in een draaiende beweging waaraan het vliegwiel (niet aanwezig in de tekening) is gemonteerd. De krukwangen (4) bestaan daarbij ook uit contragewichten om trillingen te beperken.

Arbeidsproces 

Door middel van een 1:2 tandwieloverbrenging wordt door de krukas de nokkenas (5) in beweging gebracht. De nokkenas zorgt via de stoterstangen (6/12) en de tuimelaars (7) voor op het bestemde moment het openen van de in- en uitlaatkleppen (8) in de cilinderkop (17). Ook zorgt de nokkenas voor het bestemde moment inspuiten van dieselolie door de verstuiver (9) in de wervelkamer en verbrandingsruimte in de cilinder boven de zuiger (1). De zuiger heeft tijdens de opgaande beweging waarbij zowel de in- als de uitlaatklep gesloten staan, tijdens de  ‘compressieslag’ aangezogen lucht samengeperst die door de compressie in temperatuur is gestegen. In deze hete lucht wordt door de verstuiver (9) heen brandstof gespoten die daarop ontbrandt. Deze verbranding verhoogt de druk in de ruimte boven de zuiger (1) en drukt deze naar beneden. De ‘arbeidslag’. Tijdens de volgende opgaande beweging van de zuiger (1) staat de uitlaatklep open, verbrandingsgassen wordt via de uitlaatklep en het uitlaatgassenkanaal (11) naar buiten gestuwd, de ‘uitlaatslag’.  Bij de volgende neergaande beweging van de zuiger (1) staat de inlaatklep open, waarlangs verse verbrandingslucht wordt aangezogen, de ‘inlaatslag’ waarop de volgende ‘compressieslag’ volgt en de cyclus zich herhaald.

Krukwegdiagram viertakt dieselmotor

Krukwegdiagram

Het arbeidsproces volgens het krukwegdiagram van links naar rechts: de zuiger door loopt het Bovenst Dode Punt BDP en na +/- 15° sluit de uitlaatklep bij u.s. De zuiger maakt een neerwaartse beweging, de Inlaatslag waarbij de inlaatklep geopend staat. +/- 25° na het Onderste Dode Punt ODP sluit de inlaatklep bij i.s. en is de compressieslag gaande. 10° a 15° voor het Bovenste Dode Punt BDP begint de inspuiting bij v.i. vanuit de verstuiver in de hete gecomprimeerde lucht, om de ontsteking van de ingespoten brandstof in het Bovenste Dode Punt BDP te laten beginnen. De brandstof ontbrand, de druk en de temperatuur in de verbrandingsruimte nemen explosief toe en drukken de zuiger vanaf het Bovenste Dode Punt BDP naar beneden: de arbeidslag. De inspuiting eindigt bij 10° a 15° bij e.i. na het Bovenste Dode Punt, de duur van de inspuiting is afhankelijk van de opbrengst van de Hogedruk Brandstofpomp. Bij het punt Grens der Verbranding g.d.v. behoort de ingespoten brandstof geheel verbrand te zijn, anders gezegd bevindt zich geen vuur meer in de cilinder boven de zuiger, uitsluitend hete expanderende gassen. 40° a 35° op punt i.o. voor het Onderste Dode Punt ODP begint de uitlaatklep te openen bij u.o. om op het Onderste Dode Punt vol open te staan. De zuiger beweegt zich weer naar het Bovenste Dode Punt BDP en drukt de verbrandingsgassen gedurende deze uitlaatslag langs de uitlaatklep naar buiten. Ongeveer 25° voor het Bovenste Punt BDP begint de inlaatklep te openen bij i.o. waarna de cyclus van inlaatslag, compressieslag, arbeidslag en uitlaatslag zich herhaald.

In- en uitlaat gelijktijdig open

Het diagram laat zien dat in de overgang van uitlaatslag naar inlaatslag de uitlaatklep aan het sluiten is en de inlaatklep aan het openen. Het is de fase waarbij beide kleppen weliswaar op een kier tegelijk geopend zijn. Hier is sprake van een ‘spoelfase’ waarbij hete verbrandingsgassen nog de cilinderruimte verlaten en verse lucht aangezogen gaat worden (zeker bij ‘drukvulling-dieselmotoren’ voorzien van een ‘turboblowers’). Deze spoelfase draagt bij aan de koeling van kleppen, in het bijzonder die van de uitlaatklep waar de verbrandingsgassen langsstromen.

Kleppen stellen

Dit is een bijzondere fase, aangezien beide kleppen enigszins geopend staan en de zuiger door het Bovenste Dode Punt gaat, vlak langs de kleppen! Door vanaf dit punt de krukas 360° verder te draaien komt de zuiger voorbij het Bovenste Dode Punt tussen de compressieslag en de arbeidslag, hét moment om beide kleppen te stellen.

Vooropening en nasluiting

Uit het krukwegdiagram is ook af te lezen dat de kleppen en de inspuitingen openen en sluiten en beginnen voor en na de Onderste – en Bovenste Dode Punten. Zodoende kunnen kleppen en inspuitingen volop geopend en gaande zijn wanneer de de zuiger het Onderste – en Bovenste Punt passeert. Tijdens de opening van de kleppen kunnen aanwezige drukken zoals van de verbrandingsgassen en de aanwezige stroming zoals van de verse verbrandingslucht rendabeler benut worden in het proces.

Grens der Verbranding

Ook van belang is dat er na het punt Grens der Verbranding g.d.b. geen vuur meer aanwezig is in de verbrandingsruimte. Vuur wil zeggen dat er nog verbranding gaande is, wat verbrande klepzittingen in het bijzonder van de uitlaatklep tot gevolg kan hebben.

Koelen en smeren

In het carter (20) bevindt zich smeerolie welke via de aanzuiglucht (19) welke door middel van een smeeroliepomp naar de bewegende delen van het inwendige van de motor wordt geperst om te smeren, te koelen, te reinigen en te conserveren (de functies van smeerolie in een verbrandingsmotor). De motor wordt gekoeld door koelwater dat wordt rondgepompt door holle ruimten in de cilinderkop (17) en de dubbelwandige cilinder (13). Om de koude start te vermakkelijken bevinden zich in de cilinderkop  de gloeipluggen (16) welke door middel van elektrische stroom van de accu gedurende een paar tellen de wervelkamer waarin de verstuiver (9) brandstof inspuit voor te verwarmen. Eenmaal gestart  dient het elektrisch voorgloeien te stoppen. Het kleppendeksel (15) dient ter bescherming van het klepmechanisme, het naar het carter terugvoeren van de smeerolie en het dempen van mechanische geluiden. Koelwater ofwel koelvloeistof kan worden afgetapt met de aftapkraan (14) tijdens het beveiligen tegen vorstschade of het vervangen van circulerende koelvloeistof.

Elektrisch schema

A. Drukknop motor voorgloeien
B. Relais motor voorgloeien
C. Relais
D. Drukknop motor stoppen
E. Drukknop motor voorgloeien
F. Drukknop motor starten
G. Akoestisch alarm
H. Buitenboordwatertemperatuur alarm
J. Smeeroliedruk alarm
K. Koelwatertemperatuur alarm
L. Signalering laadstroom dynamo
M. Controlelamp voorgloeien
O. Toerenteller
P. Startaccu
Q. Hoofdschakelaar
R. Startmotor
S. Stop-solenoïde
T. Dynamo
U. Smeeroliedruk schakelaar
V. Temperatuur buitenboordwater schakelaar
W. Temperatuur koelwater schakelaar
Z. Smeltzekering

Elektra Vetus M2.05 schakelpaneel
Elektra Vetus M2.05 met aanpassing voor voorgloeien buiten het motorpaneel om

Modificatie Voorgloeien

Gebleken is dat het ‘Voorgloeien over het bedieningspaneel’ niet volledig werkt. Om het overzicht te bewaren en een zo storingsvrij mogelijk systeem aan te leggen met zo weinig mogelijk onderbrekingen is er daarom een nieuwe kabel gelegd van de gloeipluggen in de motor naar een extra relais  geschikt voor 40 Ampère (de gloeipluggen zelf trekken 10 Ampère) en van dit relais naar de hoofdschakelaar van de motor. Door middel van een extra drukknop (A) bij de hoofdschakelaar (Q) worden nu via het bijgeplaatste relais (B) de gloeipluggen (Y) via een toegevoegde stroomdraad bekrachtigd (zie het elektrisch schema links onder).

Kleuren bedrading

1. Wit (+ naar knoppen Stop D, Voorgloeien E,  Start F)
2. Rood (+ van knop Stop D naar stop-solenoïde)
3. Blauw (+ van knop Voorgloeien E naar relais)
4. geel (+ van knop Starten F naar start-solenoïde/startmotor)
5. Zwart (- van controlelampje M naar aarde)
6. Grijs ( – van controlelampje J naar smeeroliedrukschakelaar U)
7. Bruin (- van controlelampje K naar buitenboordkoelwater temperatuurschakelaar V)
8. Groen (signaaldraad dynamo naar controlelampje L)
9. Oranje (+ van gloeipluggen naar controlelampje M)
10. Wit (signaaldraad van dynamo naar toerenteller)
11. Paars (- van controlelampje H naar circulatiekoelwater temperatuurschakelaar W)
12. Transparant (+ naar controlelampjes H, J, K, L)

De gebruikte NGK 6528Y-114T Gloeipluggen