DE DROGE UITLAAT

Inhoud deel 1 (HB)* De Binnenvaartwet* De functies* De componenten

OpmerkingDrukken worden zoveel mogelijk aangegeven in mmwk.Met een U vormig gebogen plasticslang en wat water is ditmet een duimstok te meten. (mmwk = mbar =mPa)

De volgende eisen worden hoogstwaarschijnlijk aanuitlaatgassenleidingen gesteld door de Europese richtlijnvoor de binnenvaart en de Binnenvaartwet

Artikel 8.04. Uitlaatgassenleidingen vanverbrandingsmotoren1. Uitlaatgassen moeten volledig naar buitenboord wordenafgevoerd.2. Het binnendringen van uitlaatgassen in de verschillenderuimten van het schip moet door doelmatige maatregelenzijn verhinderd. Uitlaatgassenleidingen die door verblijvenof het stuurhuis gaan, moeten in die ruimten zijn voorzienvan een gasdichte mantel. De ruimte tussen deuitlaatgassenleiding en de mantel moet in verbinding staanmet de open lucht.3. Uitlaatgassenleidingen moeten zodanig zijn aangelegd enbeschermd dat zij geen brand kunnen veroorzaken.4. In de machinekamer moeten uitlaatgassenleidingenvoldoende geïsoleerd of gekoeld zijn. Buiten demachinekamer kan een beveiliging tegen aanrakenvoldoende zijn.

InleidingHet uitlaatsysteem in uw schip vervult een aantalbelangrijke functies. De uitlaat voorkomt geluidshinderdoor het lawaai van de motor te dempen, verbetert de

prestaties van de motor door de juiste tegendruk te bieden,vermindert de milieubelasting door via chemische reactie'sschadelijke stoffen in onschadelijke om te zetten. Om deze taken naar behoren te kunnen vervullen is hetbelangrijk dat het uitlaatsysteem volgensfabrieksspecificaties is samengesteld. Vooral bij de oudereschepen zijn de uitlaten nogal eens goedkoop gerepareerden zijn er minder geslaagde geïmproviseerde oplossingenbedacht. Daar grote binnenschepen op lading zijn gebouwd,is een natte uitlaat niet goed mogelijk omdat de diepgangvarieert. Een natte uitlaat heeft een constante diepgangnodig met weinig variatie zodat de tegendruk constant is. We proberen met dit verhaal de werking van de diversecomponenten te bespreken zodat we begrijpen hoe er milieuvriendelijke oplossingen mogelijk zijn. In het laatste deelbespreken we de zelfbouw van een goed werkende uitlaat.Het verhaal is nogal omvangrijk zodat het in gedeeltesgepubliceerd zal worden.

Hoewel we het als plezierig ervaren dat de motor loopt, kanhet toch een gevoel van stress veroorzaken. Het lawaai datwij van de uitlaat ervaren draagt bij tot de vervuiling vanonze omgeving. Zeker in de bebouwde kom is niet plezierig een hele avondte moeten luisteren naar het lawaai dat een op 3000 toerenlopende generator veroorzaakt. Zeker is het, dat we hetuitlaatlawaai aanzienlijk kunnen beperken. Ik hoop dat ditverhaal een bijdrage mag zijn tot een wat leefbaarderomgeving.

Factoren waar we in dit verhaal verder niet op in gaan zijn:* De wijze van inbouw van een generator of motor en degebruikte materialen kunnen grote invloed hebben op hetlawaai zoals we dit waarnemen.* Een dieselmotor maakt nu eenmaal meer geluid dan eenbenzinemotor.* Een eencilindermotor zal in het nadeel zijn ten opzichtevan een meercilindermotor.

11Info 20M nummer 23

Door wat olieverbruik is, bij deze motor, goed te zien dat er een grote hoeveelheid uitlaatgas uitgestoten wordt.Met weinig wind is langzaam varen een risico omdat je de uitlaatgassen bij de meeste motoren niet ziet maar zezijn er wel! Een DAF 475 bij 2500 omwentelingen verbruikt circa 350 m³ lucht per uur (stationair circa 50 m³)!

HB

Het droge uitlaatsysteem kan uit een flink aantal onderdelenbestaan:* uitlaatspruitstuk* flexibele verbinding* katalysator* voordemper zoals een resonantie-, reflectie-, interferentie-

of centrifugaal-demper* tussenpijp* achterdemper* eventueel een roetvanger of roetfilter* eventueel een vonkenvanger* eventueel een gaswasser* isolatie (wordt later behandeld)* eventueel een zwanehals* eventueel een buitenpijp (ompijp)* uitlaatpijp met regenkapEen uitlaatsysteem is aan slijtage en vervuiling onderhevig.

De dieselmotor werkt met een luchtoverschot. Invergelijking met de benzinemotor kunnen we stellen dat:* de koolmonoxideuitstoot (CO) ongeveer 30% lager ligt* de koolwaterstoffenuitstoot (HC)gelijk blijft of iets lagerkomt te liggen* het stikstofoxidegehalte (NOx) 3x zo hoog ligt* de vaste deeltjes-uitstoot (voornamelijk roet) ongeveer 7x zo hoog is.De conclusie is dat bij dieselmotoren vooral de NOx en hetroet moeten worden aangepakt. Technisch wordt dooreffectieve(re) verbranding, toepassing van katalysatoren,uitlaatgasrecirculatie en roetfilters, de uitstoot van CO, HC,NOx en vaste deeltjes al drastisch beperkt. De verwachtingis dat het verminderingsproces tot ongeveer 2020 doorgaat.De verwachte uitstoot van kooldioxide zal echter toenemen.

Warmteverliezen

Afgezien van het lawaai is het een somber feit dat met deafvoer van de uitlaatgassen een aanzienlijk deel van dekostbare warmte, die we uit onze brandstof verkregenhebben, verloren gaat.Wanneer we het Sankydiagram bekijken, dat een globaaloverzicht geeft van de verdeling van de 100% warmte diein een benzinemotor bij de verbrandingen vrijkomt, zien wedat ongeveer 29% van deze warmte domweg met deuitlaatgassen wordt afgevoerd en dus verloren gaat. Hetkoelsysteem levert bovendien nog een verlies van 33% opterwijl we tenslotte ook nog energie door straling, deinspuitpomp en de dynamo kwijt raken.

Uit de cijfers volgt, dat slechts 29% van de totale energiedaadwerkelijk in motorvermogen kan worden omgezet(rendement). Aan min of meer geslaagde pogingen om devele diverse verliescijfers zoveel mogelijk te verminderen,heeft het stellig niet ontbroken. Zo geeft de dieselmotorminder warmteverlies via de uitlaat en iets minder verliesvoor de koeling, hetgeen dus een besparing betekent.Vertaald kunnen we zeggen dat het rendement van eendieselmotor hoger is dan van een benzinemotor.Opmerking: De waarde’s variëren per motor!

DE FUNCTIES

TemperatuurverlagingDe uitlaatgassen komen met een temperatuur van ± 900 ºCuit de motor. Als deze direct in de machinekamer zoudenkomen ontstaat er een groot brandgevaar. Door eeneventueel watergekoeld spruitstuk en de lengte van deuitlaat worden de gassen afgekoeld tot een ongevaarlijketemperatuur. Daarnaast zorgt de uitlaat (mits hij gasdicht is)er voor dat er geen gevaarlijke gassen in de machinekamerof het interieur kunnen komen. Voor een optimaletemperatuurdaling en een zo groot mogelijke warmteafgifteaan de rijwind bij auto's hebben de pijpen en dempersdaarom dunne wanden. Deze zijn in schepen niet bruikbaar.

GeluidsdempingDe verbranding in de cilinders veroorzaakt een lawaai datalle geluidsnormen ver overschrijdt. Door de uitlaatgassenvia een uitgekiend systeem van geperforeerde pijpen,tussenschotten en absorptiematerialen door de kamers vande geluiddempers te voeren wordt het geluid drastischgereduceerd.

Tegendruk voor de motorDe werking van uw motor wordt bepaald door debeheersing van het verbrandingsproces in de cilinders; hetjuiste mengsel brandstof/lucht en daardoor een zo gunstigmogelijk brandstofverbruik wordt mede bepaald door desnelheid waarmee de verbrandingsgassen wordenafgevoerd. Hiervoor is een bepaalde tegendruk nodig; eenoriginele uitlaat geeft precies de tegendruk die voor hetverbrandingsproces ideaal is. De uitlaatleiding en de dempers mogen niet te veelweerstand hebben daar dan de motor een te hoge tegendrukondervindt.De spoeling van de motor is dan niet voldoende en eengedeelte van het hete uitlaatgas blijft achter in de cilinderwaardoor de temperatuur van de motor stijgt. Door hetachterblijven van wat uitlaatgas is er bij de volgendeverbranding minder zuurstof aanwezig en zal er meer roetgevormd worden. De temperatuur van het uitlaatgas zalstijgen, de olie temperatuur stijgt, er ontstaat meer sludgeenz. Kortom: de motor slijt sneller.

De waarden die door de diverse fabrikanten wordenopgegeven zullen van merk tot merk verschil vertonen enook afhankelijk zijn van de bedrijfsomstandigingen. De tegendruk over een uitlaatleidingsysteem mag ongeveer25 tot 60 mm Hg (337 - 816 mmwk) bedragen. Sommigefabrieksdempers geven een tegendruk van 100 mmwk.

12 Info 20M nummer 23

HB

De toegelaten tegendruk varieert per motor. Zie voor dejuiste waarde’s de montage handleiding van de motor. Er zijn een paar oorzaken voor een te grote tegendruk nl.:* een lange leiding * een te dunne leiding* te veel bochten* de demper past niet.De maximale uitlaatlengte en het effect van bochten op detegendruk behandelen we later.

DE COMPONENTEN

UitlaatspruitstukDe verbrande gassen verlaten de motor via hetuitlaatspruitstuk dat verbonden is met een uitlaatpijp. In deuitlaatpijp zijn een of meer kamers aangebracht om hetgeluid te reduceren. Voor een goede gaswisseling is hetbelangrijk dat elke cilinder zijn gassen zo snel mogelijk kanafvoeren. Dit wordt voor een groot deel bepaald door degrootte van de uitlaatklep en de vorm en uitvoering van hetuitlaatspruitstuk.

Bij sommige motoren zitten in- en uitlaatspruitstuk aandezelfde kant. Moderne motoren zijn echter meestal van hettype cross-flow. In dat geval zitten in- en uitlaatspruitstukieder aan een kant van de cilinderkop.De uitlaatspruitstukken kunnen verschillend van uitvoeringzijn.

Crossflow cilinderkopHet spruitstuk voor deze

motor heeft een gunstigeinvloed op hetmotorvermogen. Het scheidenvan de in en uitlaat-stromenheeft een gunstige invloed opde spoeling van de cilinder endaarmee op hetmotorvermogen.

Immers, stel dat de ontstekingsvolgorde 1 -3 -4 -2 is.Aanvankelijk stromen de uitlaatgassen van cilinder 3 meteen hogere druk naar buiten dan de druk waarmee deuitlaatgassen van cilinder 1 nog naar buiten stromen. Bij hetspruitstuk waarbij de inlaat en de uitlaat aan de zelfde kantzitten zal de uitlaatstroom van cilinder 3 de spoeling vancilinder 1 tegenwerken.

Bij het spruitstuk van Crossflowmotor kan zelfs de spoelingvan cilinder 1 verbeteren. Het heeft dan wel gevolgen voorhet voorste gedeelte van de uitlaatleiding: die moet dan inpijp zijn uitgevoerd. Bij een juiste afstemming van diameter, pijplengte en eenjuiste aansluiting van de pijpen kan zelfs de uitlaatgassenvan cilinder 3 een zuigende werking uitoefenen op deuitlaatstroom van cilinder 1 en daardoor de spoeling vancilinder 1 verbeteren. 300 mm achter het spruitstuk kan een aansluiting (1/2"gaspijp) gemaakt worden voor het installeren van eentemperatuurmeting en/of tegendrukmeting. Bij grotemotoren is het beter een thermometer bij elke cilinder aante brengen zo dicht mogelijk bij de cilinder. Detemperatuuraanwijzing is daar meestal ca. 450 °C.

Watergekoeld spruitstuk (Mercedes OM621)

Flexibele verbinding

De uitlaatgasleiding dient flexibel en spanningsvrij aan demotor bevestigd te worden. Het flexibele gedeelte dient tenminste 100 mm lang te zijn om de trillingen en het uitzettendoor het heet worden te kunnen opnemen. Roestvrijstalenflexibele balgen mogen alleen in de lengterichting aanbeweging onderhevig zijn. Om de beweging te beperkenverdient het aanbeveling deze zo dicht mogelijk bij de rolasof het rolcentrum van de motor te monteren.Bekijk hiervoor hoe de motor kan bewegen, soms staat demotor op flexibele motorsteunen en is de demper aan éénzijde star opgesteld. Omdat dit deel van het uitlaatsysteem zeer heet kanworden, is het noodzakelijk deze te isoleren. Vooral opplaatsen waar hij brandbaar materiaal passeert (houtenschotten) is het oppassen geblazen.

13Info 20M nummer 23

HB

HB

HB

Scania

Katalysator

Bij deze reinigingsmethode verbranden koolmonoxide,koolwaterstoffen en roetdelen als de hete uitlaatgassenoptimaal 450 °C zijn. Een watergekoeld spruitstuk kanhierbij niet gebruikt worden! Wel kunnen de katalysatoren voorzien worden van eenelektrische verwarming. De katalysator bestaat uit eenroestvrijstalen behuizing met daarin een blok keramischmateriaal waarin duizenden kleine buisjes in de vorm vaneen honingraad zijn opgenomen. De wanden van dezebuisjes zijn bekleed met edelmetaal zoals platina enrhodium. De hete uitlaatgassen worden door deze buisjesgevoerd. De edelmetalen veroorzaken een chemischereactie in de gassen waardoor ze van eigenschapveranderen. Zo wordt het giftige koolmonoxide omgezet inkooldioxide, onverbrande koolwaterstoffen in waterdampen stikstofoxide in stikstof. Een bijkomend voordeel is datde katalysator gelijk een goede geluiddemping geeft.

VoordempersDe uitlaatgassen staan bij het openen van de uitlaatkleponder een overdruk van maximaal 5 bar. De trillingen(geluidsgolven) die daarvan het gevolg zijn, moeten wordengedempt, om de geluidsontwikkeling te reduceren. Er zijnhieromtrent wettelijke richtlijnen vastgelegd (ook binnen deEU) die niet mogen worden overschreden. De onderdelenvan het uitlaatsysteem zijn zo op elkaar afgestemd, datveranderingen kunnen leiden tot het overschrijden van degrenswaarden, dus meer lawaai.De geluidsdemping bij scheepsmotoren vindt plaats doormiddel van resonantie en reflectie (afbreken van de energievan de geluidsgolven door weerkaatsing), door middel vanabsorptie (afbreken van de geluidsgolven door wrijving) ofinterferentie (overlapping van geluidsgolven) bijgelijktijdige menging en afkoeling van de uitlaatgassen.De geluidsdemping wordt bewerkstelligd doorgeluiddempers (knalpotten). Meestal bestaan ze uit een combinatie voor meerderesoorten geluidsdemping, want reflectiedempers enresonantiedempers dempen in de eerste plaats lageregeluidsfrequenties, absorptiedempers dempen daarentegenvooral hogere frequenties.

Resonantiedemper

De resonantiedemper bestaat al zeer lang. Door het openenvan de uitlaatkleppen komt het gas stootsgewijs in deuitlaat terecht. Deze stoten veroorzaken resonantieswaarvan de frequentie af hangt van het aantal cilinders enhet toerental.Het maximale aantal werkslagen per seconde bij eenbepaald toerental levert de motor grondfrequentie f. Degolflengte van de uitlaatimpuls wordt berekend door desnelheid van het geluid te delen door de grondfrequentie.Bij kamertemperatuur is de geluidssnelheid ongeveer 330meter per seconde. In de uitlaat kan de snelheid oplopen tot500 à 700 meter per seconde. De resonantiedemper kan een demping opleveren tot ca 30dB(A). De grote drukgolven kunnen zich expanderen in dekamers. Na het voorbij gaan van de drukpiek wordt deinhoud van de kamer afgegeven en zal op deze manier delagere druk na de piek afvlakken. Dit verklaart ook de(bij)naam 'knaldemper'. De eenvoudigste vorm met 1 kamervinden we bij kleine 1 cilinder diesels. De (bij)naamhiervan is 'peperpot'.

Reflectiedemper

De stroom van uitlaatgassen wordt meermaals onderbrokendoor meerdere achter elkaar geschakelde en met elkaarverbonden kamers (meestal 4) en pijpen. De geluidsgolvenworden gereflecteerd tegen de verschillende doorsnedenvan de pijpen en kamers, dat wil zeggen: ze wordenteruggekaatst. Hierbij worden de pieken afgevlakt. Bijreflectiedempers worden hoofdzakelijk de lagerefrequenties gedempt.De hoeveelheid geluid uit een reflectiedemper kun je sturendoor de diameter van de gaten in de schotten te veranderen(dus de doorlaatcapaciteit) en de hoeveelheid kamers tevariëren. Eigenlijk nog veel meer zoals de toepassing vanbepaalde kamerprincipes. Alleen dit onderwerp neemt eenklein boekwerk in beslag. Bij reflectiedempers is het ergbelangrijk er voor te zorgen dat door de buitenzijde geengeluiden ontsnappen. Dit gebeurt meestal door hettoepassen van meerdere lagen om de buitenzijde, soms zelfsmet isolatie daar tussen.

Interferentiedemper

14 Info 20M nummer 23

HB

HB

HB HB

De geluidsgolven worden door een heel aantal vanaftakkingen geleid, die van verschillende lengte zijn. Aanhet eind van deze afstanden van verschillende lengteoverlappen de geluidsgolven elkaar, waardoor hun werkingwordt verminderd.

De centrifugaaldemperDe centrifugaaldemper bestaat uiteen slakkenhuisvormige doorgang,over de hele dwarsdoorsnede, diebekleed is met roestvrij staalwol.Geluidsgolven bewegen zich inrechtlijnige banen met eensnelheid die veel groter is dan desnelheid van de doorgaandeuitlaatgassen. De geluidsgolvenworden daarom voortdurend tegende gladde wand van de spiraalgeperst en gereflecteerd in de metstaalwol beklede wand. De

staalwol verspreidt de geluidsgolven en verzwakt het geluidsteeds meer, omdat de gassen door de vele omwentelingenvan de spiraal gaan. De gassen worden verder nietgehinderd en de afwezigheid van resonantiekamersresulteren in een minimale tegendruk zodat vaak eenkleinere demper gebruikt kan worden.

TussenpijpDe tussenpijp wordt met flenzen aan de dempers bevestigden dient zo lang mogelijk te zijn. In elk geval langer dan dedempers. Om bewegen mogelijk te maken (uitzetting doortemperatuursstijging) is het handig het geheel op rubbers opte stellen. Dit verminderd heel sterk het contact geluid.Bochten zo veel mogelijk vermijden daar deze ten kostegaan van de tegendruk. Onderstaand een tabel van DAF.

AbsorptiedemperDe absorptiedemper is onderverdeeld in kamers, waarpijpen doorheen worden gevoerd. De pijpen zijngeperforeerd (voorzien van gaatjes). Door deze gaatjeskomen de uitlaatgassen in kamers die gevuld zijn metsteenwol of glaswol, die geluid opnemen. Hierbij wordt degeluidsenergie omgezet in wrijvingsenergie, degeluidsgolven worden gladgestreken. Een geluidsreductievan 50 dB(A) is mogelijk. Bij de absorptie worden

hoofdzakelijk de hogere frequenties gedempt. Bijabsorptiedempers kun je de klank van het geluid flinkbeïnvloeden door de diameter van de geperforeerde pijp, dedikte van de laag absorptiemateriaal en de lengte van dedemper.

RoetvangerEen klassieker is de roetvanger.Door de tangentiële invoerontstaat er een centrifugalebeweging waardoor roet envonken naar de buitenkant gaan.Uiteindelijk zakken deze naarbeneden en kunnen periodiekverwijderd worden.

RoetfilterSommige roetfilters zijn katalysator, roetfilter engeluiddemper in een. Het actieve gedeelte is een keramischfilter waarin roetdeeltjes worden opgevangen en waar

gelijktijdig koolmonoxide en koolwaterstoffen katalytischworden naverbrand. Als het roetfilter heet genoeg wordt(450 °C) door de uitlaatgassen of door middel vanelektrische verhitting kan het worden geregenereerd.Regenereren kan ook als de motor uitstaat. Hetroetfiltergeeft een CO en HC reductie tot 95% enroetdeeltjes tot 40% (Unikat). Bij een te groot drukverschilmoet het roetfilter met elektriciteit worden geregenereerd.Dit duurt afhankelijk van merk en type 0,5 tot 6 uur.

15Info 20M nummer 23

HB

HB

HB

HB

HB

HB

Vonkenvanger

De vonkenvanger is een mogelijkheid om te voorkomen datgloeiende kooldeeltjes schade kunnen aanbrengen aan deomgeving. Wordt o.a. ook gebruikt op voertuigen die in eenruim rijden.

Het wassen van uitlaatgassen is ook een oplossing om roeten stikstofoxiden uit het uitlaatgas te spoelen. Het is tevergelijken met een regenbui. Om het water niet te sterk tevervuilen is het beter eerst een katalysator te gebruikenzodat de meeste koolmonoxide, koolwaterstoffen enroetdelen zijn verwijderd. Het zelfde kan ook bereikt worden met stoominjectie.Deeltjes van 20 tot 100 nanometer (nm), die diep in delongen kunnen doordringen, zijn heel lastig af te vangen.Door stoominjectie in de hete uitlaatgassen condenseertwater op de roetdeeltjes. Deze groeien hierdoor aan totcirca 1.000 nanometer, zodat ze veel beter te verwijderenzijn. In dat geval komen ze niet langer in het milieu terechten zijn geen gevaar meer voor mens of dier. Het water is naenige tijd chemisch afval!

Een natte uitlaat zoals die in de meeste jachten wordentoegepast is in principe ook een gaswasser. Alleen wordendan de schadelijke stoffen in het oppervlaktewater geloosd.

ZwanehalsAfhankelijk van het vaargebied ende constructie van het schip kan hetnodig zijn een zwanehals toe tepassen om te voorkomen dat erwater in de uitlaat komt. Water inde uitlaat kan gevaarlijk zijn als hetvia een open uitlaatklep in decilinder kan komen. Wordt dan demotor gestart kan er zeer ernstigeschade optreden daar water niet tecomprimeren is.

Vooral zeilschepen lopen dit gevaar als de motor uit staat.

Uitlaatpijp Een goede positie van de uitlaatpijp is vaak moeilijk. Deuitlaat van de hoofdmotor kan -of recht naar boven en naasthet stuurhuis -of uitkomen in de spiegel. Dit wordt bepaalddoor de afmetingen van het schip en de toegestaneuitlaatlengte. Is de te overbruggen afstand te groot dan moetde uitlaat vaak een maatje groter worden genomen om tezorgen dat de tegendrukvoldoende laag blijft, hetgeen dekosten opdrijft.

Buitenpijp (ompijp)De ompijp is bedoeld ter verhoging van de veiligheid. Hijhoort aan de onderkant en aan de bovenkant in verbindingte staan met de buitenlucht.

De linkse is mooi uitgevoerd, de middelste is een praktischeoplossing en de uitlaten op de rechtse foto hebben dringendeen ompijp nodig.

16 Info 20M nummer 23

Alternatieve gaswasser

Gaswasser

Regenkap

HBHB

HB

HB HB HB

JB

HB

Imso roetfilter

Bij de droge uitlaat zijn de filterelementen te reinigen; hij isgemaakt van hoogwaardig rvs met een lange levensduur. Het filter kan zowel horizontaal als verticaal in debestaande uitlaat geplaatst worden.

Het roetfilter element bestaat uit een geweven rvs draad, diebestand is tegen een maximale temperatuur van 1200 ºC. Het rvs is geweven in een honeycomb model, dat, door devolumegrootte, een hoog opnemend vermogen en een hogegasdoorlaat heeft.Als de bedrijfstemperatuur boven de 350° komt, wordt hetroet voor het grootste deel verbrand en blijven stofdeeltjesop de bodem liggen.Er is een by-passklep om motor-uitval te voorkomen als hetroetfilter in korte tijd vervuild en vol raakt doordat bijvoorbeeld de verstuivers niet goed werken en veel roetproduceren. Deze by-pass klep gaat bij 0,3 bar als eenrepeteerklep open en hierdoor gaat een deel van deuitlaatgassen, buiten het filter om, naar buiten.Door het vervuilde filter treedt er een vermogensverlies opvan ± 30%, maar de motor blijft werken, het schip komtniet stil te liggen; het kan zelfs veilig doorvaren naar eenaanlegplaats.

Het filter dient dan gereinigd te worden met de Imsorb bio-roetreiniger. Om het filterelement te kunnen reinigen is ereen sproei-inrichting in aangebracht, met aansluitingen aande onderzijde, waar de reinigingsvloeistof door wordtgespoten; hierdoor wordt alle roet losweekt.De Imsorb bio-roetreiniger moet met water vermengdworden (1 op 4). Met behulp van een lichte pomp kan hetfilter gereinigd worden. Het filter heeft een aftapplug omhet roetwater af te tappen.De aansluitingen zijn standaard op de kopse kantenaangebracht. Soms kunnen de aansluitingen ook aan dezijkant gemonteerd worden, maar zij dienen altijd aan hetbegin en het eind te zitten.

De onderste aansluiting is uit en de bovenste is in. Deuitaansluiting kan ook aan de onderzijde in de bodemgemaakt worden. Beide aansluitingen kunnen metoverschuifflensen geleverd worden. Aansluitmaten dienenapart opgegeven te worden. Bij installatie dient er een extravrije ruimte te zijn van 1/3 lengte filterhuis. Deze ruimte isnodig om het filterelement te verwisselen.

Voordelen:* een schone uitstoot* voldoet aan Euro 4 norm* weinig onderhoud* makkelijk te monteren* geluidsreductie tot onder de 56 dBa* bedrijfszeker* lage inbouwkosten

Prijzen:Imso Bio-roetreiniger: 20,50 per literImso roetfilters: geheel afhankelijk van het motortype engrootte. Prijsindicatie: voor een motor van ongeveer 400 pk12.500 euro.

BESCHERMING VAN HET MILIEU (HB)

Uitlaatgassen van motoren leiden tot een verhoogdgezondheidsrisico en ongemak voor mensen in hun directeomgeving. Bovendien veroorzaken ze schade aan de natuuren het leefmilieu. Deze problemen zijn zo serieus dat zijwaar mogelijk moeten worden verminderd.

Een dieselmotor in een schip is niet te vergelijken met deautomotor. Zo werkt de scheepsdieselmotor op een constanttoerental. Bij beroepsvaart zal dit veelal op driekwart vanhet maximale vermogen zijn. Bij de pleziervaart komt ditnagenoeg niet voor en zijn we letterlijk en figuurlijkopgescheept met veel te grote motoren waardoor hetverbrandingsproces aanzienlijk ongunstiger wordt.

Als u wilt bepalen hoeveel pk's uw motor moet producerentijdens driekwart van het maximale toerental kunt u hetverbruik in liters vermenigvuldigen met 5. Dit is eenvuistformule die niet helemaal juist is maar toch een goedeindruk geeft van het gerealiseerde vermogen.Een 120 pk DAF kan circa 24 liter per uur te gebruiken bijvol vermogen en 18 à 20 liter bij driekwart van hetmaximale vermogen.Bij een dieselmotor stelt u namelijk het toerental in en deregelaar van de motor bepaalt hoeveel brandstof eringespoten moet worden om het gewenste toerental tebereiken en te handhaven.

Door het geforceerd verlagen van de temperatuur van deuitlaatgassen in een watergekoeld spruitstuk is het veelalniet mogelijk om een katalysator te gebruiken doordat dezeeen hoge temperatuur nodig heeft (320 à 450 °C). Dit is gedeeltelijk gunstig omdat er bij hoge temperaturenaanzienlijk meer stikstofoxide gevormd wordt.

8 Info 20M nummer 24

DROGE UITLAAT deel 2 (HB)

Sproei inrichting

Aftap

Imso

Imso

De basisuitstoot van een dieselmotor kan als volgt wordenverdeeld:* koolmonoxide -> katalysator* koolwaterstof -> katalysator* roetdeeltjes -> gedeeltelijk katalysator, roetfilter,gaswasser en vonkenvanger* stikstofoxiden -> uitlaatgashergebruik via de inlaat* zwaveloxiden -> goede brandstof kiezen en gaswasser* lawaai -> juiste dempercombinatie

Onschadelijke stoffen* stikstof (N2)* zuurstof (02)* kooldioxide (C02)* waterdamp (H20)Stikstof is met iets meer dan 70% het belangrijkstebestanddeel van de lucht. Het komt met de aangezogenlucht in de motor en gaat voor het grootste deel weer naarbuiten zonder aan de verbranding te hebben deelgenomen.Zuurstof is alleen dan in het uitlaatgas aanwezig als hetmengsel arm is of als door een slechte vermenging in deverbrandingskamer niet alle zuurstof voor de oxidatie vande brandstof wordt gebruikt. Waterdamp en kooldioxidezijn de eindproducten van de verbranding.

Fijn stofFijn stof bestaat uit zwevende deeltjes in de lucht waarvanin diverse onderzoeken is aangetoond dat ze een aanzienlijkgevaar voor de gezondheid vormen. Daarom zijn Europesenormen voor fijn stof vastgesteld.

Fijn stof wordt in Nederland gemeten in het LandelijkMeetnet Luchtkwaliteit (LML). De meetresultaten wordengetoetst aan de normen. De resultaten zijn ook de basisvoor de in Nederland uitgevoerde modelberekeningen. In2004/2005 bleken de meetresultaten van fijn stof inregionale stations lager dan in de jaren ervoor. Dezeverlaging werkt rechtstreeks door in de Nederlandsemodelresultaten. Begin 2006 heeft een hervalidatie van alle fijn stofmeetresultaten in het LML plaatsgevonden. Dit heeft geleidtot een gemiddelde verhoging van ongeveer 1 µg/m3 (1miljoenste gram per kubieke meter). Tegen 2007 mag dejaargemiddelde concentratie niet hoger zijn dan 40 µg/m3en tegen 2010 niet hoger dan 20 µg/m3. Enkele risicogroepen zijn extra gevoelig voor fijn stof,bijvoorbeeld ouderen, kinderen en mensen metluchtwegaandoeningen. Uit de milieujaarbalans 2005, van

het RIVM, blijkt echter dat er voor fijn stof géén veiligeondergrens is. Wat dit betreft is fijn stof te vergelijken metasbest en radioactieve straling, waarvoor ook geen veiligeondergrens bekend is.

Fijnstof is er in drie maten* deeltjes met een omvang van 2,5 tot 10 micrometer (eenmicrometer is een duizendste millimeter). Onder andereafkomstig van opwaaiend wegenstof en slijtagedeeltjes uitmotoren en remmen. Deze deeltjes krijgen in de literatuurde stofduiding PM10 (Particle < 10 Micrometer)* deeltjes met een omvang kleiner dan 2,5 micrometer(PM2,5). Deze komen vooral uit de uitlaten vandieselmotoren (dieselroet).* deeltjes met een omvang kleiner dan 0,1 micrometer (EC,elementair koolstof).

Drie categorieën met elk een andere werking in hetlichaam:* de deeltjes kleiner dan 10 en 2,5 micrometer verschillenvan elkaar, omdat ze tot verschillende diepte de luchtwegenbinnendringen.* de deeltjes kleiner dan 0,1 micrometer stimulerenwaarschijnlijk de bloedklontering, wat een verklaring zoukunnen zijn voor een hoger aantal hartziekten langs drukkewegen.

OplosbaarheidDe goed oplosbare deeltjes komen in het slijm terecht enlossen op waarna ze uiteindelijk in het bloed komen enschade kunnen aanrichten aan de organen. De minder goedoplosbare en niet oplosbare deeltjes worden voor een grootdeel opgenomen door het slijm en verlaten het lichaam doorophoesten van dit slijm. Ook ruimen macrofagenstofdeeltjes op waardoor het lichaam geen schadeondervindt. Ongeveer eenderde van alle onoplosbaredeeltjes wordt zo onschadelijk gemaakt. Bron: VROM

In de scheepvaart is het zwavelgehalte van de brandstof nogvan grote invloed op de fijnstofuitstoot. Volgensinternationale afspraken mag het zwavelgehalte in dezeevaart maximaal 4,5% bedragen. Over het zwavelgehaltevan scheepsbrandstoffen wordt in de International MaritimeOrganisation (IMO) onderhandeld. In bepaalde door IMOaangewezen beschermde ecologische zones (SOx ControlArea’s) is een verlaging van het maximaal toegestanezwavelgehalte tot 1,5% bereikt.In de binnenvaart is het maximum zwavelgehalte 0,2%.

9 Info 20M nummer 24

Component PM10 (Particulate Matter: stofdeeltjes met eenaërodynamische diameter kleiner dan 10 µm.) gemeten opde A6 bij Ridderkerk. Hoogste uurwaarde: 56 µg/m3.

Dit “fijnstof” is redelijk ongevaarlijk daar het grote vlokkenzijn. Je kunt er altijd nog zwarte verf mee maken of mengendoor de epoxy om zodoende rubbernaden mee te imiteren.

HB

LML

In 2008 wordt dit mogelijk verlaagd tot 0,1%. Door nadereeisen te stellen aan het maximale zwavelgehalte kunnenbehoorlijke reducties fijn stof worden bereikt (Beck, 2001).De scheepsmotoren die op rode gasolie draaien (tot 2000ppm zwavel) produceren meer fijn stof dan descheepsmotoren die op witte gasolie met max 50 ppm(0,005%) zwavel draaien. De verwachting is dat vanaf 1 januari 2010 het maximaalzwavelgehalte van dieselolie die wordt gebruikt doorbinnenschepen en schepen die in communautaire havensliggen de norm van 0,1 gewichtsprocent niet magoverschrijden. Voor vrachtwagens wordt gestreefd naar eenzwavelgehalte lager dan 0,001%. Ook het ministerie vanVerkeer en Waterstaat is voor versnelde verlaging van hetzwavelgehalte. Het stelde 12 oktober op een CCR-bijeenkomst over schone brandstof in Straatsburg voor alkomend jaar het zwavelgehalte te verlagen van 2000 ppm(deeltjes per miljoen) naar 350 ppm. De meestescheepsmotoren kunnen daar goed op draaien.

Nadelige effectenVolgens roetspecialist Kjelt Remmen van roetfilterfabrikantEmitech, daalt de roetuitstoot bij het gebruik vanzwavelvrije gasolie met de helft. ‘Voor de paar oudemotoren die daar niet tegen kunnen kan uit een flesjezwavelvervanger aan de gasolie worden toegevoegd.’Zwavelzuur heeft een reinigend effect en oude motorenkrijgen door zwavelvrije brandstof last van aanslag op dezuigers en verlakking van de cilinderwanden. Modernemotoren hebben een schraapring bovenin de cilindervoeringdie de vervuiling van de zuigerkop afschraapt en zo hetgladschuren van de zuigerwand voorkomt (bore polishing).Zwavel heeft ook een smerend effect in brandstofpomp enverstuivers. Het schraler worden van zwavelvrije gasoliewordt door oliemaatschappijen gecompenseerd metsmerende additieven.

KoolmonoxideDeze schadelijke stof ontstaat als er wegens te weinigzuurstof tijdens de verbranding van de ingespoten dieselgeen volledige oxidatie van koolstof tot kooldioxidemogelijk is. Omdat koolmonoxide reeds in geringeconcentraties op bestanddelen van het bloed inwerkt - hetgaat een verbinding aan met de rode bloedlichaampjes envermindert daardoor de mogelijkheid om zuurstof op tenemen - kreeg deze schadelijke stof als eerste de aandachtvan de wetgever (zie Info 20M nummer 22). Daarom wordt koolmonoxide als eersteuitlaatgasbestanddeel bij een controle van een motorbetrokken. Wegens de afhankelijkheid van de brandstof-luchtverhouding is het belangrijkste uitlaatgasbestanddeelbij het afstellen van de brandstof inspuitpomp.

De CO-concentratie is het hoogste in de cilinder tijdens deverbranding; in de atmosfeer oxideert het echter tamelijksnel tot het niet giftige kooldioxide.

KoolwaterstoffenNet als bij koolmonoxide zorgt een gebrek aan lucht vooreen onvolledige verbranding (oxidatie) en daarmee voor deemissie van onverbrande of onvolledig verbrandekoolwaterstoffen. In het uitlaatgas treft men daarom geenkoolwaterstof als zodanig aan, maar de meest uiteenlopendevormen van koolwaterstofverbindingen, zoals aromatischekoolwaterstoffen die sterk ruiken en die gedeeltelijk alskankerverwekkend worden beschouwd. Onverzadigdekoolwaterstoffen veroorzaken onder invloed van hetzonlicht en in combinatie met stikstofoxiden "smog", (eensamentrekking van smoke en fog (rook en mist)).Onverzadigde koolwaterstoffen zijn nagenoeg reukloos,hebben een narcotische (verdovende) werking en prikkelenlichtjes de slijmvliezen. Hogere concentraties vanonverbrande koolwaterstoffen kunnen schadelijk zijn voorde gezondheid. Ze worden bovendien in verband gebrachtmet het afsterven van de bossen.

RoetEen citaat van emissiedeskundige Rijkeboer van TNO, deorganisatie voor Toegepast NatuurwetenschappelijkOnderzoek:(http://www.kennislink.nl/web/show?id=78893)(http://www.spleen.nl/%7Estefan/publicaties/dieselkentonzichtbaarroetgevaar.pdf)"De paniek sloeg zo'n jaar geleden toe. Bij metingen aandiesels kijkt men naar het aantal grammen roet dat een autoper kilometer uitstoot. De laatste jaren is dit getal onderinvloed van strengere Europese normen omlaag gegaan. Datwil niet zeggen dat er minder roetdeeltjes uit eendieselmotor komen. Alleen doordat de ultrafijne deeltjes -kleiner dan een tienmiljoenste meter - bijna niets wegen invergelijking met de grote roetdeeltjes, net zoals duizendknikkers ook veel minder lijken te wegen dan éénhunebedsteen, lijkt het alsof er bijna geen uitstoot meer is." Dit is een probleem voor de milieufreaks. Door dedrukverhoging tijdens de verbranding wordt er in debrandstofdruppel koolstof (roet) gevormd. Bij ouderemotoren ligt de inspuitdruk rond de 120 atmosfeer wat dedruppelgrootte bij het inspuiten bepaald. Bij modernemotoren zijn de inspuitdrukken veel groter (1400 à 2000atmosfeer), daardoor zijn de roetdeeltjes veel kleiner enkomen dan ook gemakkelijker in de luchtwegen.

10Info 20M nummer 24

HB

JB

Bij de oudere motoren zijn de roetdeeltjes beter zichtbaar inde vorm van vlokken. De vlokken kunnen redelijk goedverzameld worden in een roetvanger.

StikstofoxidenHoewel stikstof het hoofdbestanddeel van lucht is, verbindthet zich bij normale temperaturen niet met zuurstof. Alleenbij een zeer hoge energietoevoer, zoals bijverbrandingsprocessen bij hoge druk en temperatuur in eenmotor vindt er een chemische reactie plaats waarbij erstikstofmonoxide wordt gevormd. Dit gas verbindt zich nahet uitstromen uit de cilinder nogmaals met zuurstof totstikstofdioxide. Stikstofmonoxide en stikstofdioxide geldenals stabiel en worden gewoonlijk met NOx aangeduid. NOxgeeft in hogere concentraties aanleiding tot prikkeling vande ademhalingsorganen en zorgt voor vergiftigings-verschijnselen. Langdurig inademen kan het longweefselbeschadigen. De vorming van smog kan een gevolg zijnvan te veel NOx.

Bij moderne motoren is het soms mogelijk een gedeelte vande uitlaatgassen terug te voeren naar de inlaat van de motor.Dit wordt uitlaatgassenrecirculatie (EGR) genoemd. Als ereen mogelijkheid van recirculatie is moet er voor deaftakking naar de inlaat een roetfilter worden gemonteerd.Dit systeem wordt gebruikt om de stikstofoxiden uitstoot teverlagen. EGR is niet fijn voor de motor omdat dit demotor vervuilt. Op het internet zijn diverse site's metinformatie over de mogelijkheid om EGR door blindflenzenuit te zetten.

ZwaveldioxideDe hoeveelheid afgegeven zwaveldioxide is afhankelijk vande gekozen brandstof. De schepen voor de beroepsvaartwordt van oudsher rode gasolie met zo'n 2.000 ppmzwavel gebruikt. De laatste jaren is er een tendens om ditgehalte te verlagen. Een belemmerende factor is datsommige motoren de zwavel nodig hebben voor het smerenvan de brandstofinspuitpomp en de verstuivers. De pleziervaart gebruikt, door de regering gedwongen, nuwitte diesel met 10 tot 50 ppm zwavel. Dit is belangrijkomdat roetfilters uitsluitend toepasbaar zijn in combinatiemet deze lage zwavelgehaltes in de brandstof. Voor het afvangen van de zwaveldioxide kan een gaswasserworden gebruikt. Oudere motoren met rode gasolie kunnengeen roetfilter gebruiken, omdat die de chemische reactieom zeep helpt en kan een roetvanger toegepast worden.

MeetmethodesOp de website www.ECN.nl is informatie vinden over degebruikte meetmethoden.Zo kan een inzicht wordenverkregen in de uitstoot van binnenschepen.Het ministerievan Verkeer en Waterstaat wil de meetresultaten meenemenin de emissieberekeningen van het volgend jaar (2007).

De toekomstEen paar constateringen: * In het Publicatieblad van de Europese Unie L 146/2 (vande lidstaten inzake maatregelen tegen de uitstoot vanverontreinigende gassen en deeltjes door inwendige-verbrandingsmotoren die worden gemonteerd in niet voorde weg bestemde mobiele machines) staat onder punt (9): Er moeten ook emissienormen voor bepaalde spoorweg- enbinnenscheepvaarttoepassingen worden ingevoerd teneindeertoe bij te dragen dat deze wijzen van vervoer alsmilieuvriendelijk worden bevorderd.

En onder punt (4):Er bestaan nog onzekerheden ten aanzien van dekosteneffectiviteit van het gebruik van nabehandelings-uitrusting ter beperking van de uitstoot van deeltjes en vande uitstoot van stikstofoxiden (NOx). Vóór 31 december2007 dient er een technische evaluatie te worden uitgevoerden, indien van toepassing, dienen er vrijstellingen of uitstelvan de data van inwerkingtreding te worden overwogen.

Het beleid is gericht op het bereiken van een schoneomgeving. De eisen die aan motoren moeten wordengesteld, zijn echter nogal moeilijk voor de Europesecommissies. Daarom worden er eisen gesteld voor nieuwemotoren; de fabrikant moet dan aantonen dat de motorvoldoet. Dit is een veel goedkopere oplossing voor deoverheid dan het aantonen dat een oudere motor NIETvoldoet.

Verder moet er een redelijk nut zijn. Dit houdt in dat dekosten in verhouding moeten staan tot de te verwachtenwinst voor het milieu. Een filter van 12.000 Euro is nietreëel voor 50 à 100 uur varen per jaar.Bij oudere auto's wordt de roetuitstoot wel gemeten, maarde auto wordt er niet op afgekeurd, daar er onvoldoendegegevens beschikbaar zijn. Voorzover mogelijk worden degrenzen per type voertuig per jaartal verzameld. De verwachting is dat een soortgelijke werkwijze voor oudemotoren zal worden gekozen. In de praktijk is het moeilijk om metingen uit te voeren,omdat ze afhankelijk zijn van de brandstofkwaliteit engemeten moet worden met een "bekende" brandstof.Wij volgen nauwgezet hoe dit zich zal ontwikkelen. Zodraer iets bekend is zullen wij dit in dit blad vermelden.Intussen worden er proeven gedaan met additieven enbiobrandstoffen. Ik ben geen voorstander van additieven, ook niet tegen dealgvorming in de brandstoftank. Er zijn namenlijk gevallenbekend van wereld omzeilers die nogal wat schade aan deinspuitapparatuur hebben ondervonden die te herleiden isop deze additieven.

Wij kunnen wel de technische staat van de motor zooptimaal mogelijk houden, want dit komt de verbrandingten goede en spaart het milieu.

11 Info 20M nummer 24

HB

ZELF EEN UITLAAT MAKEN (HB)

In dit verhaal wordt een uitlaatsysteem beschreven dat zichin de loop van de tijd als uitstekend en zeer duurzaam heeftbewezen. Een goed droog uitlaat systeem heeft alleen maarvoordelen ten opzichte een watergekoeld systeem:* het geluidniveau is gelijk of lager;* het systeem is veel minder storinggevoelig, geenwaterpompen en wierbakken;* er is geen vermogensverlies door te hogeuitlaattegendruk;* er kan in alle omstandigheden worden gevaren, ook inkroos en prutsloten;* het schip kan vastvaren, en zonder zorg vol vermogenweer loskomen;* het tegenargument van warmte ontwikkeling binnen ismet de huidige vorm van isolatie dekens probleemloos teondervangen.

Waar laten wij de de uitlaat naar buiten komen?De plaats waar de uitlaat naar buiten komt, kan veelongenoegen bij anderen oproepen of juist voorkomen.

In de zij

* korte leidingen en dus een goedkope oplossing;* langszij gemeerde schepen kunnen hiervan veel hinder enzelfs schade ondervinden;* als de opening zich ter hoogte van het stuurhuis bevindt,wordt men voortdurend door het geluid van de uitlaatgehinderd.BBZ artikel 8.04.2 luidt: Uitlaatgassen van dehoofdmotoren mogen niet zijwaarts door de scheepshuidworden afgevoerd.

In de spiegel

* meestal lange leidingen en daardoor een grote weerstandvan de leiding. Om deze weerstand binnen de perken tehouden, moet de uitlaatdiameter vaak een maatje groterzijn. Zie voor het maximaal toegestane drukverlies devoorschriften van de fabrikant.

Door het dek of door het stuurhuis

* alleen mogelijk met een droog uitlaatsysteem;* goed opletten of roet en vonken kwaad kunnen;* eventueel een vonkenvanger toepassen;* bij doorvoer door een stuurhuis moet de uitlaat leidingdoor een wijdere pijp lopen. De leiding moet uit één stukzijn en op een dusdanige manier omspoeld worden metbuitenlucht dat er geen uitlaatgas in het stuurhuis kankomen. De buitenpijp moet dus aan beide einden inverbinding staan met de buitenlucht.

De materialenHet uitlaatsysteem heeft het zwaar te verduren. Naast demotortrillingen werken temperatuurverschillen en condensconstant op de uitlaat in. Op schepen zijn de wanddiktesdaarom aanzienlijk groter dan bij auto's en zijnafvoeropeningen voor condenswater (drain) uit den boze.

Info 20M nummer 25 blz. 12

DROGE UITLAAT deel 3

HB

HB

HB

Een ander verschil is dat de verbindingen bestaan uitflenzen met pakkingen. Schroefdraadverbindingen wordenals gevaarlijk beschouwd. In dit verhaal wordt uitgegaan van normaal verkrijgbaregaspijp. De wanddikte is dan dik genoeg en er kunnenzonder problemen bevestigingspunten en flenzen aanworden gelast.

Een goede uitlaat heeft weinig tegendruk en voldoet aan devolgende kenmerken: * een voldoende grote diameter pijp (ook niet te groot); * zo weinig mogelijk scherpe knikken en bochten; * goede dempingmaterialen, duurzaam materiaal;* zo ver mogelijk naar achteren geplaatsteabsorptiedempers.

De binnendiameter van de uitlaatgasleiding moet evengroot zijn als die van het spruitstuk. Als de leiding lang is,moet de inwendige diameter een maatje groter wordengekozen. De tegendruk mag vaak niet groter zijn dan 1400mm waterkolom. Om dit te kunnen meten, is eenaansluitmogelijkheid nodig van 1/2" (sok oplassen) zo dichtmogelijk bij het uitlaatspruitstuk. Die kan ook gebruiktworden voor een temperatuurmeting.

Het uitlaatgas verlaat de motor voor een deel pulserend envoor een deel als een continue stroom gas. Door het openenvan de uitlaatkleppen, komt het gas stootsgewijs in deuitlaat terecht. Deze stoten veroorzaken resonantieswaarvan de frequentie afhankelijk is van het aantal cilindersen het toerental.

Het maximale aantal werkslagen per seconde bij eenbepaald toerental levert de motorgrondfrequentie f. De golflengte van de uitlaatimpuls wordt berekend door desnelheid van het geluid te delen door de grondfrequentie.Bij kamertemperatuur is de geluidssnelheid ongeveer 330meter per seconde. In de uitlaat kan de snelheid oplopen tot500 à 700 meter per seconde.

RekenvoorbeeldEen viertakt generator draait 3000 omwentelingen perminuut. Dit is 50 omwentelingen per seconde. De grondfrequentie wordt:

50 omw/sec maal 4 cilindersf = ---------------------------- = 100 Hz2 omwentelingen per werkslag

Voor de gemiddelde temperatuur en een geluidssnelheidvan 600 meter per seconde is de golflengte 600 m/s gedeelddoor 100 Hz is 6 meter. De lengte van de pijp naar de eerstedemper moet kleiner zijn dan 1/6 van de golflengte, duskorter dan 1 meter. De lengte van de pijp na de dempermoet langer zijn wat meestal ook het geval is.

De demperDe doorlaat van de uitlaatleiding kan met behulp van devolgende vuistregel worden gevonden: oppervlak in cm2 =6 x cilinderinhoud in liters.

Voor een 2 liter Mercedes betekent dit: opp. leiding is 2 x 6 = 12 cm2 (1 1/2" pijp).

De inhoud van de demper wordt bepaald met behulp van devolgende vuistregel: inhoud demper in liters = 5 à 10 keerde inhoud van de motor in liters, dus voor een 2 liter motor10 à 20 liter.

De reflectiedemper hoort zo dicht mogelijk bij decilinderkop van de motor te zitten en kan een dempingopleveren tot ca 30 dB(A). De grote drukgolven kunnenexpanderen in de kamers. Na de drukpiek wordt de inhoudvan de kamer afgegeven; op deze manier zal de lagere drukna de piek afvlakken.

De reflectiedemper bestaat uit 3 kamers en in de dunnedoorgaande pijp zijn in elke kamer 2 gaten geboord tergrootte van 3/4 van de binnendiameter, bijvoorbeeld voor1": 2 gaten van 20 mm. De kamers zijn verder leeg. Debinnenringen moeten zuiver op maat gemaakt worden,opdat ze klemvast zitten. Deze demper is in 3 trappenuitgevoerd. Bij ruimtegebrek is het ook mogelijk om er 2trappen van te maken. De dempende werking is danuiteraard minder. Diverse 3-trapsdempers zijn bij ons almeer dan 25 jaar in gebruik en voldoen uitstekend.

De absorptiedemper

De eerste stap naar geluidsdemping is het voorzien van debinnenkant van de leiding van een akoestischeabsorberende voering zodat geluidsenergie van hetstromende medium het absorberende materiaal kan

Info 20M nummer 25 blz. 13

Bij deze uitlaten is er gevaar van CO lekkage en door debochten is de tegendruk onnodig hoog.

Glaswol

HB

HB

HB

binnengaan en daar door wrijving wordt veranderd inwarmte. In dit proces is het belangrijk dat het absorberendemateriaal en het geluidsdragende medium in direct contactmet elkaar kunnen komen. De absorptiedemper hoort aan het einde van deuitlaatleiding te zitten en is niet bruikbaar voor tweetakt-benzinemotoren. De demper dempt vooral de hogerefrequenties. De absorptiedemper bestaat uit een grote kamergevuld met glaswol (niet te vast). Steenwol is niet geschikt,omdat dit verpulvert. Glaswol heeft een temperatuurbereiktot ca 550 graden Celsius. De binnenpijp is gemaakt vangeperforeerde pijp en dus voorzien van zeer veel kleinegaten. Deze kunnen eventueel zelf worden geboord in depijp en dan niet te zuinig: liever meer dan minder!

De afmetingen van de demper worden bepaald met behulpvan formules. Als er wordt uitgegaan van gaspijp, zijn er devolgende mogelijkheden:

Binnenpijpmaat doorlaat diam. diam.

cm2 inw. inw.1" 5,9 27,5 341 1/4" 9,8 35,5 421 1/2" 13,2 41,2 48,22" 21,5 52,5 602 1/2" 36 68 763" 51 81 894" 89 107 115

Buitenpijpmaat doorlaat diam. diam. inhoud afmeting

cm2 inw uitw. per dm ringen 3" 51 81 89 0,51 34,5 - 814" 89 107 115 0,89 42,5 - 1074" 89 107 115 0,89 49 - 1075" 132 130 139 1,32 61 - 1305" 132 130 139 1,32 77 - 1306" 196 158 168 1,96 90 - 1588" 330 205 220 3,3 116 205

De dikte van de ringen afstemmen op de wanddikte van depijpwand.

De afgelopen weken ben ik nogal intensief bezig geweestmet uitlaten. De mooie zondag van 10 december 2006 waseen goed moment om eens wat te meten aan mijn eigenuitlaatsysteem. Ons schip "Margeja" ligt altijd vaarklaar te water zodat wijkunnen varen als wij dat willen. In het schip ligt eenMercedes motor OM621 met 60 SAE pk.In een schip worden meestal Din A en Din B pk's gebruikten dan ziet het lijstje er zo uit:60 pk bij 4200 rpm SAE 55 pk bij 4300 rpm DIN 6270 (auto);

maximaal 10 min per 30 min 50 pk DIN B maximaal 1 uur per 6 uur45 pk DIN A continu

Omdat wij zeer lange reizen maken met wel 10 á 12motoruren per dag gedurende vier maanden per twee jaar,gebruiken wij 40 pk. Dit is 15 pk meer dan wij nodighebben. Afhankelijk van de waterdiepte gebruiken wijmeestal 17 pk. Op ondiep water is het zinvol snelheid terug te nemen,omdat dit een beter brandstofrendement oplevert.Wij waren benieuwd naar de meetresultaten. Wij hebbeneen ankerbal uitgelegd op 25 meter uit de wal en zijn gaanmeten. Op kruissnelheid van ongeveer 12 km/uur kwamen wij op54 dB(A) bij een achtergrondgeluid van 50 dB(A). In demotorkamer bij 3000 rpm maten wij 80 dB(A) en bij destuurstand 66-70 dB(A).

Tijdens het meten werden we regelmatig gestoord dooroverkomende vliegtuigen die gemakkelijk 75 dB(A) halen.

Info 20M nummer 25 blz. 14

Bij deze door de schipper zelf gebouwde uitlaat zijn flenzentoegepast met een klingerit pakking er tussen.

JB

JB

HB