Kleinschalige krachtopwekking

Butler's kleine petroleummotor, 1890

Voor huishoudelijk gebruik

Deze kleine petroleum-motor voor huishoudelijk gebruik kan ongeveer 1/6 paardenkracht aan vermogen ontwikkelen, wat globaal overeenkomt met het arbeidsvermogen van een mens. Zodoende kan de motor veel karweien overnemen, die op de lange duur toch net te vermoeiend zijn. Daarbij komt dat de motor heel makkelijk start. De ontsteking geschiedt op electrische wijze en schijnt geen enkel probleem op te leveren.

Het ontwerp is gepatenteerd door de heer Edward Butler en de motor wordt vervaardigd in de fabriek van de heer F.B. Shuttleworth in Erith (GB). Daar wordt ook een grotere versie gebouwd, bedoeld voor gebruik in een sloep of jol; alsmede een mobiele versie ter aandrijving van een driewieler.

De perspectief-tekening toont de machine met daarachter een kleine tank (inhoud circa 20 liter) voor het koelwater. De cilinder heeft een koelmantel waar het koelwater door natuurlijke circulatie doorheen stroomt. Je ziet links in de tekening de in- en uitlaatslangen op deze tank.

Het vliegwiel is aan de achterzijde van de motor geplaatst en wordt grotendeels afgeschermd door de koelwatertank. Aan de voorzijde van de motor zie je de ketting die de roterende klep aandrijft. Deze klep regelt zowel de inlaat van het lucht / petroleumdamp mengsel als de afvoer van de verbrandingsgassen. Rechts onderaan in de tekening zie je een kleine hendel waarmee tijdens het starten en stoppen een smoorklep op de inlaat (deels) kan worden gesloten. Met de smoorklep wordt tevens het toerental ingesteld.

Het onderste deel van het motorgietstuk vormt een petroleum-reservoir, met een dobber-niveauregelklep. De klep is via een 2 mm leiding verbonden met de brandstoftank, die 2,5 liter petroleum kan bevatten: genoeg voor een dag werk. Boven het reservoir ligt de verdamper. De petroleum wordt door de zuigwerking van de motor opgezogen en loopt door een instelklep (met schaalverdeling) naar de sproeier die haar in zeer fijne druppeltjes vernevelt.

Na de sproeier volgt een mengbuis, waar de petroleumnevel verder verdampt om het brandbare mengsel te vormen. Dit mengsel komt dan door de al genoemde roterende klep in de cilinder. De roterende klep heeft een tweetal poorten, een naar de mengbuis (inlaat) en een naar de uitlaatpijp.

De motor werkt volgens het viertact-principe, dus inlaat - compressie en ontsteking - expansie - uitlaat in twee omwentelingen van de krukas. De roterende klep maakt daarom één omwenteling voor elke twee omwentelingen van de krukas. Hij wordt steeds tegen de klepzitting gedrukt gehouden door een veer.

De ontsteking van het gecomprimeerde mengsel in de cilinder wordt veroorzaakt door een electrische vonk die (op het juiste moment) overspringt tussen twee electrodes die in een isolerend buisje zijn gevat. De vonkspanning wordt opgewekt in een spoel, die is aangesloten op een kleine bichromaat-accu. De timing wordt geregeld middels vingercontacten op een schijf (communicator) die is vastgespied op de as van het kettingwiel van de roterende klep.

Oververhitting van de klep en de cilinder wordt voorkomen door de al genoemde koelmantel van het cilindergietstuk (syphonkoeling).

De zuiger is met een korte drijfstang gekoppeld aan het uiteinde van een zwaaiarm, welke in twee lippen op het framegietstuk is gelagerd. Een tweede korte drijfstang koppelt de kruk met een punt grofweg halverwege de zwaaiarm. Door deze speciale bouwwijze - zie de bovenste tekening - is de uitgaande slag van de zuiger ietwat sneller dan de ingaand. Bovendien is de motor hierdoor uiterste compact.

De krukstraal is 1 5/16", de boring is 2" en de zuigerslag is 3 7/8", het toerental is instelbaar van 250 tot wel 800 omw/min. De hoogte van de motor bedraagt 16 1/2"; de breedte aan de voet 7 bij 12" en het gewicht is (zonder de watertank) 110 lbs.