Warmlugenjin

'n Warmlugenjin is 'n suierenjin waarby die warmte buite die silinder opgewek word. Hoewel ernstige pogings aangewend word om alternatiewe te ontwikkel, is die binnebrandenjin steeds die beste opsie vir gebruik in moderne motors. Die warmlugenjin is net soos die Otto-, die diesel- en die wankelenjin 'n suierenjin waarmee hitte-energie in meganiese energie omgesit word. Die verskil tussen 'n warmlugenjin en die ander enjins lê egter daarin dat die gas wat tydens die werkslag uitsit, buite die silinder verhit word.

George Caley (1773 - 1857) het die eerste warmlugenjin gebou. In sy enjin is die lug na die silinder gevoer nadat dit in 'n oond verhit is. Vir elke werkslag is vars gas gebruik. Later is die ontwerp verander sodat die gas in 'n geslote kring tussen die enjin en die verhitter gesirkuleer het. Geslotekring-warmlugenjins is later volgens twee verskillende beginsels deur Robert Stirling (1790 - 1878) en John Ericsson (1803-1889) gebou. Hoewel die enjins nuttig gebruik is (byvoorbeeld in 1853 in 'n Amerikaanse oorlogskip), is dit heeltemal deur stoomenjins verdring. In 1938 het die maatskappy Philips egter weer die ontwikkeling van onder meer die Stirlingenjin voortgesit en heelwat welslae daarmee behaal.

Beginsels

Die belangrikste verskil tussen die Stirling- en die Ericssonenjin lê in die konstruksie. In die Stirlingenjin beweeg twee suiers bokant mekaar in die silinder, terwyl die Ericssonenjin twee afsonderlike suiers en silinders het. Origens het die enjins dieselfde onderdele, naamlik 'n verhitter, ʼn verkoeler en 'n herontwikkelaar. Die beginsel van beide enjins berus daarop dat 'n koue gas saamgepers en daarna deur 'n verhitter gevoer word om die temperatuur en die druk verder te verhoog. Vervolgens word die gas by die suierruimte ingelaat, waardeur die temperatuur afneem, en ten slotte word die gas in 'n verkoeler afgekoel. Die verskil tussen die toegevoerde warmte, Q₁, en die afgevoerde warmte, Q₂, word dan omgesit in meganiese arbeid: Q₁,-Q₂ = W.

Moderne warmlugenjins

Die bruikbaarheid van 'n warmlugenjin hang af van die enjin se werking, die massa, die vermoë en die toeretal, asook die doeltreffendheid daarvan. 'n Beter werking word byvoorbeeld verkry deur 'n dubbelwerkende suier te gebruik. Die warmlugenjin vergelyk soos volg met binnebrandenjins:

• Die warmlugenjin is nie aangewese op 'n bepaalde brandstof nie en selfs gewone lug kan daarin verhit word deur middel van vloeibare of vaste brandstowwe. Sogenaamde warmtebuffers (soute waarin warmte opgegaar is) kan byvoorbeeld gebruik word.
• Warmlugenjins het minder slytasie as binnebrandenjins.
• Die krag wat die warmlugenjin ontwikkel, is onafhanklik van die enjin se toeretal. 'n Eenvoudige ratkas kan dus gebruik word.
• Die warmlugenjin het 'n hoe doeltreffendheid.
• Die warmlugenjin maak min geraas en is redelik trillingsvry.
• Die uitlaatgasse bevat minder skadelike stowwe. Die enjin loop egter baie warmer as 'n binnebrandenjin, aangesien die gasse voortdurend verhit en verkoel moet word.
• Die binnebrandenjins is tans baie verder ontwikkel en goedkoper as ʼn warmlugenjin.

Die warmlugenjin bied egter heelwat moontlikhede, veral gesien in die lig van die moontlike ontwikkeling van waterstofbronne, waarmee verhitting verkry kan word sonder om veel besoedeling te veroorsaak. Aangesien waterstofbrandstof kunsmatig vervaardig kan word, sal die fossielbrandstowwe ook nie so vinnig uitgeput raak nie.

Bronnelys

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409702, volume 29, bl. 62, 63

Eksterne skakels

• Wikimedia Commons het meer media in die kategorie Warmlugenjin.