Two-stroke strikes back

Scientific American. Volume 262, nr 5. Mei 1990. Prijs fl.9.50. Special Issue Exploring Space: fl.10.75In 1900 reed 40% van de Amerikaanse auto's op stoom. Iets minder (38%) werd door elektriciteit aangedreven en slechts 22% had een benzinemotor aan boord. Maar in 1901 begon bij Beaumont, Texas de oliebron Spindletop te spuiten. De Amerikanen ontdekten de enorme olievoorraden in hun bodem en de opmars van de benzinemotor was niet meer te stuiten.

De laatste tijd, constateert Scientific American in een coverstory over de auto, is de positie van de benzinemotor niet meer zo stevig. De groeiende bezwaren tegen de schadelijke emissies (stikstofoxyden, koolwaterstoffen, koolmonoxyde) en de bezorgdheid over het broeikaseffect dwingen auto-ontwerpers steeds meer naar alternatieve brandstoffen en motoren te kijken. De kansen wisselen voortdurend. Nu eens lijkt de motor op methanol of op ethanol aan de winnende hand, dan weer heeft de waterstof-auto de beste perspectieven, even later is het de auto op aardgas, of toch weer de elektrische auto. Maar de benzinemotor is nog lang niet verloren. Benzine is een erg gemakkelijke brandstof, zonder problemen te vervoeren en met een hoge energiedichtheid. De katalysator heeft de ergste vervuiling uit de benzinemotor gehaald en de research gaat nog steeds door.

Een interessante ontwikkeling is de herontdekking van de tweetaktmotor. De grote voordelen van de tweetakt zijn de eenvoud van de constructie - geen kleppen - en het hoge vermogen bij een laag gewicht. Dat komt doordat in een tweetaktmotor elke keer als de zuiger naar boven gaat hij door een verbranding van het benzineluchtmengsel weer terug wordt geduwd; bij een viertaktmotor is dat maar een op de twee keer het geval. Een tweetakt is dus in principe efficienter, maar zijn nadelen zijn niet gering: onvolledige verbranding, en daardoor een relatief hoog benzineverbruik en een walmende uitlaat. Die twee nadelen waren zo groot, dat de tweetaktauto zo goed als uitgestorven is. Alleen de Trabant was er nog, ontdekten we een half jaar geleden.

Maar die extra arbeidsslag bleef fascinerend. Een eenvoudige en kleine driecilinder tweetaktmotor laat zich immers wat souplesse en comfort betreft goed met een dure en grote zescilinder viertaktmotor vergelijken.

De Australier Ralph Sarich is met zijn Orbital Engine Company al een jaar of tien bezig de tweetaktmotor nieuw leven in te blazen en niet zonder succes. Ford en General Motors hebben de de technologie - een bijzonder inspuitsysteem - inmiddels van Sarich gekocht. De interessantste tweetaktontwikkeling wordt door Scientific American overigens gemist: het is een zescilinder tweetakt van Toyota die verdacht veel op een viertakt lijkt. Hij heeft zelfs kleppen: vier per cilinder. Om te voorkomen dat het verse benzinemengsel ongebruikt door de uitlaatkleppen de motor weer verlaat - dat gevaar is niet denkbeeldig, want ook de uitlaatkleppen staan bij de 'inlaatslag' open - is er tussen de inlaat- en uitlaatkleppen een soort schot aangebracht. Toyota zegt dat deze notoren binnen vijf jaar in produktie zullen zijn.

Het grote auto-artikel van Scientific American - dat verder vooral over allerlei verkeersnavigatiesystemen gaat - valt eigenlijk een beetje tegen. Het is leesvoer zoals je dat ook in Business Week kunt tegenkomen: een degelijk overzicht, maar weinig technisch en al helemaal niet wetenschappelijk.

De overige artikelen (onder andere over de DNA-vingerafdruk, immunotherapie, parachutes, het ooit hier rondvliegende vliegende reptiel Archaeopteryx en de emissie van neutrino's door de zon) hebben die bezwaren overigens niet.

Een extra attractie is deze maand een speciale uitgave van Scientific American: Exploring Space. Het is een compilatie van de beste artikelen over ruimteonderzoek die de afgelopen jaren in het blad zijn verschenen. Veel over de Shuttles, de Voyager 2, Mars, Uranus en Saturnus. En veel over Lockheed, want het concern is de enige en overvloedige adverteerder in deze uitgave.