Aanvankelijk zijn nog een aantal motoren zonder drukvulling gebouwd, waarbij de luchtlevering werd verzorgd door een aangebouwde zuigerspoelpomp en bij een enkele motor door een aangebouwde Rootsblower. Het grootste deel der. geleverde motoren werd en alle nog in bestelling zijnde motoren worden echter uitgevoerd met drukvulling, waarbij de lucht-levering uitsluitend geschiedt door uitlaatgas-gedreven drukvulgroepen.

Door een nauwe samenwerking met Brown-Boveri zijn wij er in geslaagd de wederzijdse
aanpassing van motor en drukvulgroepen nog te verbeteren, waardoor een geleidelijke verhoging van het vermogen kon worden verkregen zonder de warmtebelasting te vergroten. Hiertoe werden aan produktiemotoren regelmatig vergelijkende proeven genomen met drukvulgroepen van verschillende uitvoeringen.

Fig.2

Dwarsdoorsnede motor

Fig.5

Uitlaatklepsysteem

Omdat het praktisch onmogelijk is een tweetakt motor geheel te balanceren, is het gewenst vooraf de eigentrillings getallen en trillingsvormen van het schip te kennen, zodat de balancering van de motor zo kan worden uitgevoerd, dat het betreffende schip niet door de motor in trilling kan worden gebracht. Waardevolle adviezen over trillingsberekening en -bestrijding werden verstrekt door prof. dr. ir. C. B. Biezeno en prof. dr. ir. J. J. Koch

Manoeuvreerbeweging

Nadat in enkele gevallen axiale trillingen waren opgetreden werd besloten voor de grotere
motor-typen een aangebouwd stuwblok toe te passen. Hiervoor werd een zeer stijve constructie
ontworpen, die de stuwkrachten rechtstreeks overbrengt op de scheepsfundatie.

Inleiding

Daar hierbij, niettegenstaande de zeer goede medewerking der bedrijfsleiding, wel duidelijk de noodzaak naar voren kwam, om onafhankelijk van de produktie proeven te kunnen nemen ter verdere ontwikkeling van het motortype, werd een drie-cilinder proefmotor gebouwd met
cilinderafmetingen gelijk aan die van het grootste type.

In het begin werden nog verschillende motoren in opdracht gegeven voor gebruik van alleen
dieselolie; de laatste jaren worden echter alle motoren besteld voor gebruik van zware
brandstofolie. Daar mede ten gevolge van deze algemene toepassing van zware brandstofolie de vermogensgrens, waaronder dieselmotoren en waarboven turbines toegepast worden, de laatste tijd steeds verder omhoog is gebracht, ontstond behoefte aan dieselmotoren met nog grotere cilinderafmetingen dan de tot dusver gebouwde. Evenals de andere motorenfabrieken heeft ook de V.M.F. gemeend hiervoor een motortype te moeten ontwikkelen.
Besloten werd hiervoor een drie-cilinder proefmotor te bouwen. Deze is in samenwerking met de afdeling Grote Motoren van Werkspoor geconstrueerd en is onlangs gereed gekomen.
Om de capaciteit van het productie apparaat te verhogen is een nieuwe fabriekshal gebouwd,
waarin alle bewerkingen kunnen geschieden die de grote motordelen, zoals fundatieplaten,
kolommen en cilinderblokken moeten ondergaan en waarin tevens de grote motoren worden gemonteerd en beproefd. Zie het artikel op bladzijde 168: ,,De fabricage, montage en
beproeving van de grote Stork scheepsdieselmotoren".

Constructie verbeteringen

De dwarsdoorsnede van de motor, fig. 2, toont de oorspronkelijke uitvoering van de zuigerkoeling. Door een verhoogde afvoerrand wordt de, overigens lege, zuigerkop half vol gehouden met olie voor koeling volgens het bekende zgr,. ,,Cocktailshakerprincipe", zie ook fig. 3a.
Daar de goede werking van dit systeem afhankelijk is van het toerental en de aanwezigheid van lucht in de zuigerkop wordt thans de ,,geleide" koeling toegepast, zoals bij de Werkspoor.,,Lugt"-motor.

Hiervoor wordt de zuiger voorzien van een inzetstuk, zie fig.3b rechts,

Cilindervoering

Uitlaatklephuizen

De gemakkelijke demontage der uitlaatklephuizen met het bovengenoemde hydraulische gereedschap wordt gedemonstreerd door fig. 6, waarop ook duidelijk is te zien dat de gebruikte manometer voorzien is van twee wijzers. Ter controle op de juistheid van de te meten oliedruk is deze meter met een dubbel binnenwerk uitgevoerd, zodat de wijzers precies dezelfde druk moeten aanwijzen. Bij ongelijkheid der aanwijzingen kan de juiste druk worden vastgesteld door middel van een speciaal hiervoor meegeleverde nauwkeurig geijkte manometer, die bijvoorbeeld door de hoofdwerktuigkundige moet worden bewaard. Fig. 6 toont verder de ronde moeren van de cilinderdekseltapeinden, die tegenwoordig ook hydraulisch worden gespannen. Voor de acht tapeinden per cilinderdeksel worden vier

Brandstof pomp

verbinding gebracht met de zuigruimte en zal dus de persleiding naar de brandstofpomp ontlasten tot op 100 kg/cm2, waardoor een zeer snelle sluiting van de brandstofklep zonder na-inspuiting onder alle omstandigheden gewaarborgd wordt.

De oorspronkelijk toegepaste carterdeuren, die zeer licht geconstrueerd moesten zijn om bij
montage en demontage te kunnen worden gehanteerd, bleken in de praktijk te slap en daardoor niet oliedicht. Door de carterdeuren scharnierend op te hangen kon de eis van licht gewicht vervallen en werd een stijvere en daardoor oliedichte uitvoering mogelijk.

Een voor ons gelukkige omstandigheid is geweest, dat vrijwel gelijktijdig met de introductie van ons nieuwe motortype een speciale cilindersmeerolie op de markt kwam, waardoor het mogelijk bleek om bij toepassing van zware brandstofolie gunstiger slijtageresultaten te bereiken dan vroeger het geval was met dieselolie en normale of licht gedoopte cilindersmeerolie.
Onze slijtagegegevens strekken zich thans uit over tienduizenden uren en bedragen 0,03 tot 0,05mm maximum slijtage op de diameter per 1000 bedrijfsuren. In sommige gevallen is de slijtage nog minder geweest, in enkele iets meer.

Deze resultaten werden bereikt zowel met chroomgeharde cilindervoeringen als met onverchroomde voeringen van een speciale slijtvaste gietijzerlegering.
Bij enkele onverchroomde cilindervoeringen van slijtvast gietijzer is een grote voeringslijtage
geconstateerd, welke reeds na een klein aantal bedrijfsuren optrad. Dit moest worden toegeschreven aan het feit, dat de speciale cilindersmeeroliën welke zijn ontwikkeld om de corrosieve slijtage bij gebruik van zware brandstofolie tegen te gaan, betrekkelijk slechte inloopeigenschappen hebben. Deze abnormaal grote slijtage, welke niet van chemische doch van mechanische aard is, treedt niet op, indien de motor tijdens de inloopperiode en de eerste bedrijfstijd, gesmeerd wordt met minerale of licht gedoopte cilindersmeerolie, waarbij dan uiteraard op dieselolie moet worden gedraaid.
Verder is geconstateerd, dat het fosfateren van de cilindervoeringen en de zuigerveren een gunstige invloed heeft op het inloopproces. Bij chroomgeharde cilindervoeringen werden deze abnormaal grote inloopslijtages nimmer geconstateerd.

Zoals reeds is vermeld zijn vrijwel alle motoren tegenwoordig uitgevoerd voor zware brandstofolie (marine fuel oil). Deze zware brandstof moet vóór het gebruik in de motor worden verhit tot een temperatuur, waarbij de viscositeit vrijwel gelijk is aan die van dieselolie. Om de olie op deze temperatuur te houden wordt een circulatiesysteem toegepast met een pomp, die een hoeveelheid van ca. vijf maal het vollast verbruik van de motor via een heater rondpompt door de zuigruimte der brandstofpompen, terwijl de hogedruk brandstofleidingen door stoom worden verhit. Daar deze zware brandstof echter ook bestanddelen kan bevatten met een laag kookpunt is het gewenst de circulerende olie onder een druk van ca. 3 atm te houden.
Hiertoe wordt in de circulatieleiding na de brandstofpompen een overstortklep ingebouwd, waardoor tussen circulatiepomp en brandstofpompen de gewenste druk kan worden ingesteld.
Hoewel de Stork motoren zonder bezwaar Langzaam kunnen draaien op zware olie en ook hiermee kunnen starten, heeft Stork aanvankelijk het manoeuvreren op zware olie niet aangemoedigd. Geadviseerd werd. vóór langdurig manoeuvreren over te schakelen op dieselolie, zodat het brandstofsysteem na het stoppen van de motor gevuld is met dieselolie. Nadat de motor dan weer in bedrijf is gesteld met dieselolie kan worden overgeschakeld op zware olie.

Voor schepen, welke op trajecten varen, die veel manoeuvreren eisen, kan echter het verbruik aan dieselolie hierdoor vrij hoog oplopen. Bij manoeuvreren op zware olie zal deze in de brandstofklep, indien geen speciale maatregelen worden genomen, afkoelen en dik worden, zodat bij het starten van de motor abnormaal hoge drukken zullen optreden in de brandstofpompen, waardoor zij zouden kunnen scheuren.
Om te onderzoeken in hoeverre het mogelijk is de zware olie in de brandstofklep te verwarmen door middel van warm koelwater is een proefinstallatie gebouwd, waarbij de temperaturen van het circulerende koelwater en van de brandstof in de brandstofklep kunnen worden gemeten. Hiermee is vastgesteld dat op deze wijze de zware olie in het brandstofklephuis betrekkelijk snel verwarmd kan worden.
Indien twee uur voor het vertrek de circulatiepomp met heater, de stoomverwarming, bestaande uit leidingen langs de hogedrukbrandstofleidingen, de verstuiverkoelwaterpomp en de stoomverwarming van de heater in deze koelwaterleiding in bedrijf worden gesteld, bestaat er geen enkel bezwaar tegen manoeuvreren, stopzetten voor langere tijd en vervolgens starten op zware olie. Met deze werkwijze kan in sommige gevallen een grote besparing aan dieselolie worden bereikt.

Met de proefmotor is een serie proeven genomen om vast te stellen hoe snel de drukvulgroepen
reageren op plotselinge snelheids- en belastingsveranderingen van de motor. Om tijdens deze
proeven de sterk veranderlijke grootheden nauwkeurig te kunnen vastleggen zijn de desbetreffende instrumenten ondergebracht op één paneel, zie fig. 9. Met enkele seconden tussenruimte zijn foto's van deze instrumenten gemaakt en zo kon het verloop van de proef fotografisch worden vastgelegd. Bovendien is nog een film opgenomen, welke speciaal is gebruikt om het juiste tijdstip van plotseling optredende veranderingen vast te stellen. Fig. 10 laat de uitgewerkte waarnemingen zien
van een proef, waarbij het toerental van de motor in enkele seconden werd verhoogd van 80 op 115 omw/min, terwijl gelijktijdig de belasting van de motor van nullast naar vollast werd gebracht.
Uit deze grafiek blijkt, dat de drukvulgroepen slechts weinig achterblijven bij de verandering der omstandigheden.
Tijdens de belastingtoename van de motor is de luchtlevering steeds voldoende om te hoge
uitlaat temperaturen te voorkomen.
De uitlaattemperatuur na de turbines is gemeten met een gevoelig thermokoppel, zonder
beschermbus in de gasstroom geplaatst en aangesloten op een zeer gevoelige Philips recorder.
Een normale uitlaatthermometer zou de snelle temperatuurveranderingen in veel mindere mate hebben aangewezen.
Verder is geconstateerd, dat tijdens de plotselinge belastingtoename van de motor de uitlaatgassen slechts heel even licht gekleurd werden.

Het grote belang van de luchtkoelers voor motoren met drukvulling blijkt duidelijk uit fig.11, waaruit te zien is, dat de luchtkoelers naast de compressoren der drukvulgroepen een belangrijk aandeel hebben in het verhogen van de dichtheid van de vullucht. De grafiek is gebaseerd op een adiabatische werkingsgraad der compressoren van 0,8, een aanzuigtemperatuur van 300 C en een luchttemperatuur na de luchtkoelers van 400 C (zeewaterkoeling). Onder deze omstandigheden wordt de luchtverdichting van de compressor door de luchtkoeler met ca. 50 % vergroot.
Voor een goede werking van de luchtkoelers is het van belang, dat zowel de lucht- als de waterzijde niet verontreinigd zijn. Om verontreinigingen aan de luchtzijde zoveel mogelijk te voorkomen worden de drukvulgroepen uitgevoerd met luchtfilters rondom de inlaatopening der compressoren.
Verder is een goede ontluchting van de waterruimte in de luchtkoelers van groot belang, om er van verzekerd te zijn, dat het gehele koelend oppervlak dienst doet. Indien de luchtkoelers niet in goede conditie zijn, wordt de dichtheid van de vullucht nodeloos te laag en daardoor de warmtebelasting van de motor verhoogd. Vaak wordt het zeewater voor koeling der luchtkoelers onttrokken aan de zoutwaterpomp, welke tevens het koelwater levert voor de smeerolie- en zoetwaterkoelers.
Het is dan dikwijls moeilijk een goede verdeling van dit koelwater over de verschillende koelers
tot stand te brengen.
Vanwege het grote belang van de luchtkoelers voor de goede werking van de motor wordt aanbevolen een afzonderlijke koelwaterpomp voor de luchtkoelers te installeren. Bij het verder opvoeren van de gemiddelde effectieve druk der motoren achten wij een dergelijke pomp noodzakelijk.

Met Stork's eerste grote motor met drukvulling, de hoofdmotor van het m.s. ,,Ouwerkerk", werden op onze proefstand uitvoerige proeven gedaan, die tot resultaat hadden, dat deze motor, die oorspronkelijk in opdracht was genomen zonder drukvulling voor 7200 epk, kon worden afgeleverd met drukvulling voor een vermogen, van 8500 epk. De gemiddelde effectieve druk bedroeg hierbij 6,3 kg/cm2 in plaats van 5,25 kg/cm2 voor de motor zonder drukvulling.
Bij vollast-bedroeg het toerental der drukvulgroepen ca. 8750 omw/min, zodat er ten opzichte van het maximum toerental van 9700 omw/min van deze drukvulgroepen, type VTR 500, nog
voldoende marge was. Bij een verder opvoeren van de gemiddelde druk zou deze marge echter
spoedig verdwijnen.
Intussen werd echter door Brown Boveri een nieuw type hogedrukwaaier ontwikkeld voor de compressoren der drukvulgroepen. Deze hogedruk waaiers zijn geschikt voor.een hoger toerental en een hogere drukverhouding; echter is het toerental voor dezelfde drukverhouding ca. 1000   omw/min lager dan van de oude lagedrukwaaiers.
Van groot belang is verder, dat het rendement van de nieuwe hogedrukwaaiers hoger is dan van de oude lagedrukwaaiers.
Op de proefstand werden op verschillende motoren vergelijkende proeven genomen met
lagedrukwaaier en hogedrukwaaiers, door op dezelfde motor bij ongewijzigde afstelling
achtereenvolgens de beide soorten drukvulgroepen te monteren en hiermee de motor te beproeven
Het bleek, dat als gevolg van het betere rendement de luchtopbrengst met hogedrukwaaiers groter was en de uitlaattemperaturen waren dan ook lager.
Het bleek derhalve mogelijk de motor hoger te belasten bij dezelfde uitlaattemperatuur als
oorspronkelijk was toegelaten met lagedrukwaaiers. Hierna werden soortgelijke proeven genomen met verschillende turbine-uitvoeringen, waarbij bleek, dat ook dit onderdeel van grote invloed is op het totaal rendement der drukvulgroepen. Met de verbeterde turbine werd opnieuw een vergroting van de luchtopbrengst en een verlaging der uitlaattemperaturen bereikt.

Fig. 12 geeft de resultaten weer van een aantal vergelijkende proeven aan het motortype 75/150 met de volgende combinaties:
A.  lagedrukwaaier - oud type turbine;
B.  hogedrukwaaier - oud type turbine;
C.  hogedrukwaaier - nieuw type turbine.
Door het hogere rendement van hogedrukwaaier en nieuw type turbine is het mogelijk gebleken de gemiddelde effectieve druk der motoren op te voeren van 6,3 tot 7,2 kg/cm2 met praktisch dezelfde vuldruk, compressiedruk, verbrandingsdruk, uitlaattemperatuur en warmtebehandeling. Het toerental der drukvulgroepen is hierbij lager geworden.
Indien 5,25 kg/cm2 wordt aangenomen a1s gemiddelde effectieve druk voor een motor zonder drukvulling betekent de verhoging van deze gemiddelde druk met drukvulling van 6,3 tot 7,2 kg/cm2 een vermogenstoename ten opzichte van de motor zonder drukvulling van 20 tot 3S %.
Bij deze ontwikkeling is gebleken dat de nieuwe Stork-motor bij uitstek geschikt is voor
drukvulling. De vier uitlaatkleppen maken door hun kleine massa en kleine benodigde lichthoogte een snelle opening mogelijk, waardoor met de gunstige stromingsvorm van de uitlaat-
kanalen, een zo groot mogelijk deel van de in de uitlaatgassen aanwezige energie naar de turbines wordt gevoerd.
De lage spoelweerstand van de motor levert bovendien nog een extra hoeveelheid turbineenergie tijdens de spoelperiode. Door het hiermee bereikte hoge rendement der drukvulgroepen leveren de compressoren der drukvulgroepen een zo groot mogelijke hoeveelheid spoel- en vullucht, waardoor dus de uitlaat-temperaturen en de warmtebelasting van de motor laag kunnen zijn.
De intredende spoellucht stroomt door de tangentiële plaatsing der spoelpoorten over de gehele omtrek van de cilindervoering, met grote snelheid langs de binnenwand van de voering waardoor deze intensief en gelijkmatig wordt gekoeld.
Daar bovendien de verbrandingsruimte geheel in het gekoelde doorgediepte cilinderdeksel is
ondergebracht, is de warmtebelasting der cilindervoeringen bij dit motortype zeer laag.
Hierdoor is in deze Stork-motoren een ruime marge aanwezig ten aanzien van de warmtebelasting en is voor de verdere ontwikkeling van het motortype de mogelijkheid aanwezig in de toekomst de toelaatbare gemiddelde druk nog verder op te voeren.
De relatief lage uitlaat temperaturen hebben verder een gunstige invloed op de vervuiling van de turbines. Moeilijkheden hiermee zijn dan ook bij deze motoren nimmer opgetreden.
Tot slot zijn in fig. 13 de thans bereikte resultaten voor het motortype 75/160 in diagram
weergegeven en toont fig. 14 de bijbehorende warmtebalans.