WRIN(G)TIEWAAR

Almal weet wat dit beteken as iemand sê “die kraaie gaap”. Wel, net so weet slepers: Hoe meer wringkrag jou voertuig het, hoe beter is sy sleepvermoë. As jy egter wil weet presies hoe warm dit is, moet jy maar die termometer nader trek, en as jy wil weet hoeveel wringkrag ’n enjin het, moet jy weet hoeveel Newtonmeter hy lewer.

Newtonmeter is die eenheid waarin wringkrag gemeet word, en die formule daarvan impliseer dat die wringkrag gelykstaande is aan 1 N loodregte krag toegepas op ’n arm wat 1 m lank is.

’n Mens kan nie ’n voertuig se enjingrootte as maatstaf gebruik nie. Daar is 1,6 ℓ-enjins wat stof skop in die oë van 2,5 ℓ-enjins, en dieselenjins is as ’n reël sterker as hulle petroleweknieë, al het hulle dieselfde enjinkapasiteit of selfs min-der. Maar waarom is dit so?

OP EN AF, OP EN AF

Kom ons begin voor. Diesel- en petrolenjins is albei binnebrandenjins en werk dus in beginsel dieselfde. Die binnebrandenjin is gegrond op ’n vierslagmetode wat soos volg werk:

1 Asem in Wanneer die suier van die enjin van heel bo in die silinderbuis na onder beweeg, trek dit lug in die buis in.

2 Druk vas Die suier beweeg weer tot bo in die silinderbuis en pers die lug saam.

3 Kaboem! Die saamgeperste lug ontbrand en die gevolglike ontploffing druk die suier weer af in die silinderbuis.

4 Asem uit Die suier beweeg weer op in die silinderbuis en die lug ontsnap deur die uitlaat.

Die verskil tussen ’n diesel- en petrolenjin lê by “slag” 1 en 2. In die petrolenjin bestaan die aanvanklike lug wat deur die suier inge trek word, uit ’n mengsel van lug en petroldamp. Nadat dit saamgepers is gedurende die tweede slag, steek ’n vonkprop die mengsel aan die brand. By ’n dieselenjin is die aanvanklike lug bloot lug wat ingesuig en dan saamgepers word met die tweede slag. Op hierdie punt spuit ’n inspuiter die diesel in dié hoëdruk-ruimte, en bloot as gevolg van die druk en die eienskappe van diesel, ontplof dit spontaan, sonder ’n vonk. ( Net soos jou vrou wanneer jy julle huweliksherdenking vergeet. – Red.)

LEKKER OU LANGARM

Elkeen van die suiers is aan die onderkant met ’n stang en ’n laer aan die krukas vas. Die krukas lyk van die kant af soos ’n sigsag-patroon. Op elkeen van die punte van dié op-en-af- patroon is ’n suier vas. As jy dus die krukas draai, beweeg die punte in ’n sirkel om die middelpunt daarvan. Die omwenteling van die krukas veroorsaak dat die suier op en af in die silinderbuis beweeg.

Die afstand van die punt waar die suierarm op die krukas heg tot die spilpunt van die krukas bepaal hoeveel wringkrag die enjin kan lewer. Met ander woorde: Hoe groter die boog in die krukas, hoe meer potensiële wringkrag is daar. Die afstand werk soos ’n hefboom. Dink byvoorbeeld wanneer jy ’n domkrag gebruik om die motor te lig. Hoe langer die arm van die domkrag wat jy op en af moet beweeg sodat die domkrag lig, hoe meer hefboomkrag het jy; aldus meer wringkrag.

Een van die kenmerkendste eienskappe van ’n dieselenjin is dus dat hulle ’n langer suierslag het as ’n petrolenjin. Dit beteken die suier van ’n dieselenjin beweeg oor ’n verder afstand op en af in die silinderbuis as dié van ’n petrolenjin.

Die afstand van die krukaspunte tot die middel daarvan (soos langsaan verduidelik) is ook die rede waarom dieselenjins teen heelwat laer toere as petrolenjins draai. Hoe korter dié afstand, hoe korter die slagafstand van die suier, wat beteken die enjin kan in die praktyk heelwat vinniger draai. Dit word uitgedruk in omwentelinge per minuut (r.p.m.). Dit beteken by ’n enjin wat vinniger kan draai (soos ’n petrolenjin) boet jy wringkrag in, maar omdat die enjin meer omwentelinge per minuut het, is daar meer drywing, gemeet in kilowatt (kW) en jy kan dus vinniger ry.

DIE BYFAKTORE

Buiten dat ’n dieselenjin meer wringkrag lewer, het hulle ook ander toevallige voordele wat onregstreeks ’n aandeel het in die feit dat hulle ekonomieser is as petrolenjins.

Dieselfde, maar anders. Die verskille tussen die twee brandstowwe begin by die eienskappe daarvan. Albei word uit ruolie vervaardig deur middel van ’n verfyningsproses, beter bekend as raffinering. Petrol is heelwat meer verfyn. Omdat diesel minder verfyn is, kom dit meer olierig voor teenoor die vlugtige aard van petrol. Dit verg dus minder energie om diesel te vervaardig – dis hoekom dit voorheen goedkoper was as petrol. Sedert 2004 is die bordjies verhang, want die vraag na diesel het wêreldwyd toegeneem. Dis ook waar dat die gehalte van ruolie verander het, en vandag verg dieselraffinering meer energie.

Diesel skop meer. Diesel het ’n hoër energiedigtheid as petrol. 1 liter diesel bevat heelwat meer energie – 40,1 MJ (megajoule) teenoor 34,7 MJ van petrol. Dis ook een van die redes waarom dieselenjins se brandstofverbruik beter is as dié van petrol. Jy het dus ’n kleiner volume diesel nodig om dieselfde afstand af te lê.

Onder druk. Die druk in die silinderbuis met die tweede slag verskil wesenlik in die twee enjins. Wanneer die suier in die petrolenjin die mengsel lug en petroldamp saampers, verminder die aanvanklike volume in die silinderbuis rondom 8-12 keer, terwyl die druk in die dieselenjin heelwat groter is. Dit kan 14-25 keer kleiner wees as die oorspronklike volume. ’n Dieselenjin het dus ’n hoër ontbrandingsdruk, wat ook vir hoër wringkrag verantwoordelik is.

Verlore energie. In dieselenjins word rondom ’n derde van die hitte-energie van die ontbranding oorgedra aan die krukas teenoor bykans ’n kwart van petrolenjins. Hierdie kinetiese energie kom uiteindelik by die aandrywingwiele uit, maar van die energie gaan ook verlore weens wrywing in die enjinonderdele én die sleurfaktor van die kar. In teorie word slegs ’n kwart van die oorspronklike energie van die dieselbrandstof gebruik om die kar te laat beweeg. Dit daal tot minder as ’n vyfde in petrolaangedrewe voertuie. WegSleep sê: Dieselenjins stel kleiner hoeveelhede gifgasse soos koolstofmonoksied en koolstofdioksied vry en het dus ’n laer impak op die omgewing. Die nadeel is dat die enjins wel hoë hoeveelhede stikstofverbindings vrystel wat op sy beurt verantwoordelik is vir onder meer suurreën. Internetbronne: Wikipedia, Howstuffworks, Rjmason, Bankspower, Open.Edu, Wentec