De motorisering van de Nederlandse binnenvaartvloot kwam aan het
begin van de twintigste eeuw slechts langzaam op gang. Het waren
voornamelijk de kleine vaste beurtdiensten, die van deze nieuwe
krachtbron gebruik gingen maken. De grote beurtdiensten hadden vaak
al stoomgoederenboten in de vaart en waren daardoorin het begin
misschien wat terughoudend. Voor de meeste particuliere schippers in
de wilde vaart was de investering te groot en de
nadelen te zwaarwegend zodat vooral daar het zeilende schip lang
stand heeft gehouden.
Vanaf ca. 1910 verschijnt er toch een groeiend aantal motorschepen.
De Eerste Wereldoorlog veroorzaakt een enorme dip, maar in de jaren
twintig trekt de bouw van motorvrachtschepen weer sterk aan om aan
het eind van dat decennium weer af te zwakken.
Belangrijke Nederlandse namen uit de beginperiode van de
scheepsmotor waren achtereenvolgens; van Rennes, Brons, Kromhout en
Industrie.
In principe kende men motoren met externe ontsteking, o.a. de Ottomotor, motoren met
een gloeilichaam o.a. de gloeikopmotor, en motoren met zelfontsteking, o.a. de dieselmotor.
De Ottomotor maakte gebruik van een (soort) bougie om een lucht-gasmengsel te ontsteken.
Het gas kan uit gasvormige maar ook vloeibare brandstof betrokken worden. Bij een vloeibare
brandstof zoals petroleum wordt deze door de motor of door een aparte voorzienig zover verhit
dat deze verdampt waardoor dan een gas-luchtmengsel kan ontstaan. Bepaalde vloeibare brandstoffen
zoals benzine wordt deze in een carburateur verneveld en verdampt om een zo een explosief mengsel te verkrijgen.
Bij het comprimeren van lucht stijgt de temperatuur. Wanneer men de lucht ver genoeg comprimeert
en er vervolgens vloeibare brandstof in vernevelt dan zal dit mengsel gas vormen en door de hitte
tot ontsteking komen. Dit is het principe van de dieselmotor. Men moet daarbij dus een voldoend hoge compressie
bereiken en men moet de brandstof tegen deze druk in, in de verbrandingsruimte kunnen brengen.
Begin twintigste eeuw was men echter nog niet in staat aan beide voorwaarden, gelijktijdig te voldoen.
De daarvoor gevonden oplossingen zijn bekend geraakt als de inblaasmotor, het verstuiverbakje en de gloeikopmotor.
Het Brons verstuiverbakje.
Het verstuiverbakje is een door Brons voor de
middeldrukmotoren ontwikkeld systeem om de brandstof tot ontsteking te brengen. Het verstuiverbakje werd uitgevonden in 1904 en in 1906 gepatenteerd. In 1907 begon de officiële productie van deze motoren. Motoren fabriek Deutz had echter al voor deze tijd verstuiverbakjes zonder de benodigde licentie toegepast.
Het systeem was voordat men kon beschikken over brandstofpompen, die voldoende druk op konden brengen om de brandstof direct in de
verbrandingsruimte, waar de volledige compressie druk heerste, te spuiten, een groot succes. Het systeem werkte niet altijd perfect.
De gaatjes raakten wel eens verstopt, waardoor dan het bakje scheurde.
Bronsmotoren kregen daardoor de bijnaam bakjesknappers.
Het verstuiverbakje werd desandanks tot circa 1930 ook door andere motorfabrikanten op ruime schaal toegepast.
Afbeelding uit het boek 'Oliemotoren' uitgeverij Born, Assen (groter formaat)
De brandstof (okerkleurig) wordt met behulp van een pomp in de voorraadruimte (e) gepompt.
Het teveel vloeit via "f" weg. De regelateur bedient klep "g" en bij elke slag zal er
een afgemeten hoeveelheid brandstof in kanaal "h" vloeien. Tijdens de aanzuigslag
opent klep "c" en druppelt de brandstof in het verstuiverbakje, dat ook kapsel
genoemd wordt. Het verstuiverbakje is van een aantal kleine, naar de verbrandingsruimte van de motor
gerichte, openingen (rood) voorzien. Tijdens de compressieslag loopt de temperatuur
in het bakje dusdanig op dat de brandstof snel vergast, waardoor de druk en daardoor ook de temperatuur,
in het kapsel, snel stijgt. Hierdoor komt de brandstof tot ontbranding. Tijdens de ontbranding loopt de
druk nog verder op, ten gevolge waarvan de nog onverbrande gassen, door kleine gaatjes in de verbrandings ruimte geperst worden. De
temperatuur in de verbrandingsruimte zelf zorgt dan voor de verdere verbranding van dit mengsel.
Het verstuiverbakje wordt gezien als de voorloper van het voorkamersysteem. In beide gevallen vindt
gasverstuiving plaats, reden waarom men motoren met een dergelijk systeem soms gasmotoren noemt.
Gasverstuiving
Het verloop van de verbranding is bij de motor met gasverstuiving vergelijkbaar met dat bij het verstuiverbakje. De brandstof wordt echter vlak voor het gewenste ontstekingstijdstip in de voorkamer gespoten en vergast daar waardoor de druk nog verder oploopt en het mengsel tot ontbranding komt. Hierdoor stijgt de druk nog verder en wordt het mengsel met daarin de nog niet verbrande gassen de cilinder in geperst.
Afbeelding uit het boek 'Oliemotoren' uitgeverij Born, Assen (groter formaat)
Rond 1927 werd door Robert Bosch de hogedrukbrandstofpomp geïntroduceerd.
Met deze pomp kon een betrouwbare inspuiting van de dieselmotor gerealiseerd worden.
In eerste instantie maakte men gebruik van indirecte inspuiting, dus gasverstuiving,
maar binnen twee jaar had men pompen en verstuivers zo ver verbeterd dat een betrouwbare directe inspuiting mogelijk was.
Gasverstuiving werkte meestal met drukken tot ca. 150 Atm.
Bij de directe inspuiting lag de druk over het algemeen tweemaal zo hoog, al werkten motoren met zogenaamde injectoren
(gecombineerde hogedrukpomp en verstruiver) met nog veel hogere drukken.
Over het algemeen werd gesteld dat motoren met een voorkamer wat minder kritisch
op hun brandstof waren en wat makkelijker starten. Dat laatste had niet alleen
te maken met dat men vaak de mogelijkheid had de voorkamer voor te verwarmen, het zogenaamde voorgloeien, maar voor al ook vergde de wat lagere compressieverhouding van dit soort motoren minder van het startmechanisme. Het nadeel van de voorkamermotor is
onder meer een wat hoger brandstofgebruik en in vrij wel alle gevallen de noodzaak
om met een starthulp, een gloeikaars, startlontje, of iets dergelijks de voorkamer
voor de start op temperatuur te brengen. Er zijn echter voorkamermotoren met
speciaal geconstrueerde voorkamers, vaak wervelkamers, die zonder starthulp werken.
Drukverstuiving
Afbeelding uit het boek 'Oliemotoren' uitgeverij Born, Assen (groter formaat)