Spectaculair hoger rendement dankzij variabel brandstofmengsel

Dieselmotoren kunnen een ongekend hoog thermisch rendement halen wanneer je de brandstof aanlengt met een percentage benzine dat wisselt als functie van het te leveren motorvermogen. Dat stelde prof. Rolf Reitz (University of Wisconsin-Madison) maandag tijdens een congres in Dearborn, Michigan.

Zoals bekend is het verschil tussen een benzine- en een dieselmotor dat die laatste geen bougies heeft. De brandstof ontbrandt vanzelf als gevolg van de hoge druk, die in de cilinders wordt opgebouwd door de omhooggaande zuigers.

Benzine bevat gemiddeld kleinere moleculen dan diesel en vertoont dat ‘diesel-effect’ niet. Tenzij je op het kritieke moment naast die benzine ook een hoeveelheid diesel injecteert in de verbrandingskamer van de cilinder, zo heeft Reitz ontdekt. Die diesel ontbrandt dan wél en steekt daarbij ook meteen de benzinefractie aan.

Deze ‘fast-response fuel blending’-techniek leunt in de praktijk zwaar op computerbesturing van het injectieproces. Hoe zwaarder de motor moet trekken, hoe hoger het optimale benzinepercentage: 85 procent bij vol vermogen, 50 procent bij lichte belasting.

Deze nauwkeurige beheersing van de brandstofinjectie leidt er echter tevens toe dat de motor veel minder heet wordt. Dat verminder de thermische verliezen via de koeling. Ook is de verbranding veel minder onvolledig dan normaal. En de werkdrukken zijn lager, wat de kosten van het injectiesysteem verlaagt.

Met de eencilinder testmotor (merk Caterpillar) in zijn lab zegt Reitz al een rendement van 53 procent te hebben gehaald. Dat is meer dan dat van de beste tweetakt scheepsdiesel en ongeveer het dubbele van dat van de gemiddelde automotor.

Als al die motoren zouden worden omgebouwd volgens zijn principes zou het gebruik van transportbrandstof in de VS met eenderde omlaag kunnen en is import van ruwe olie uit de Perzische Golf in één klap overbodig, schat Reitz.

bron: University of Wisconsin-Madison