Motoren

Hoe was ondertussen de ontwikkeling van de motor verlopen?

De eerste motoren werden al in de jaren 1870 in Duitsland gebouwd, maar die waren nog lang niet geschikt voor algemeen, laat staan voor scheepvaartgebruik.

Van Rennesmotor

De eerste succesvolle “scheepsmotor” was een in 1892 door de Utrechtse machinefabrikant D.W. van Rennes ontwikkelde petroleummotor. Deze vergde veel onderhoud, deels door de constructie en deels door de “vieze” brandstof en was dan ook notoir onbetrouwbaar. Er bestond nog geen keerkoppeling, Van Rennes (die later de machinefabriek “Drakenburgh” stichtte en onder die naam verder ging) probeerde het met een riemenstelsel – en de riemen liepen er natuurlijk op cruciale momenten af!

Toch was de Van Rennesmotor een uitkomst. Tot dan toe konden alleen stoommachines mechanische beweegkracht leveren. De motor had op de stoommachine voor dat hij bij hetzelfde vermogen lichter was, kleiner was, minder ruimte voor brandstof (en water) innam en – het belangrijkste voordeel – twee arbeidskrachten, de machinist en de stoker, overbodig maakte. (En een machinist was ongeveer even duur als een kapitein!)

De Van Rennesmotor vroeg veel onderhoud maar voor de beurtvaart, met vaste vaart- en ligtijden en met betrekkelijk kleine schepen, was hij een sprong vooruit. Voor de vrachtvaart was de motor niet aantrekkelijk: “motor-toeslagen” (hogere vrachtprijzen voor motorschepen) bestonden nog niet en de prijzen van motoren waren te hoog (en de vermogens ervan te laag) om ze rendabel te kunnen toepassen.

Middendrukmotoren

De motor werd verder ontwikkeld. De komst van de keerkoppeling, rond 1900 maakte het varen veiliger en eenvoudiger en experimenten met van de Dieselmotor afgeleide systemen maakten de brandstofkosten lager. Deze ontwikkeling viel in tweeën uiteen: de gloeikopmotor en het Bronspatent bestonden een tijd lang naast elkaar.

De werking van een “echte” Dieselmotor komt er, heel in het kort, op neer dat door een zeer hoge druk een brandstof-lucht-mengsel zodanig verhit wordt dat het spontaan tot ontbranding komt. Het verkrijgen van deze druk leidde tot problemen: de druk moest zo hoog worden dat de brandstofpompen “doorsloegen”: het brandstof-lucht mengsel mengde niet gelijkmatig; de motoren werden heel zwaar. Op (grote) zeeschepen was dat niet zo’n bezwaar, op de veel kleinere binnenvaartschepen wel.

De jaren tussen 1900 en 1925 waren in de binnenvaart de jaren van de “middendruk” motoren: motoren die meer of minder leken op Dieselmotoren, maar waarbij de brandstof op een andere wijze dan door de druk van de cilinders alleen tot ontploffing werd gebracht. De petroleummotor verdween van het toneel ten gunste van motoren die liepen op “ruwolie”, “blanke olie” of “gasolie”, verschillende namen voor hetzelfde product, allemaal minder zuiver maar wel veel goedkoper dan petroleum.

Gloeikopmotoren

De gloeikopmotoren vingen de ontstekingsproblemen op door in de cilinderkop een stuk metaal uit te laten steken dat vóór het varen verhit werd. Het mengsel kwam zo sneller tot ontbranding. De druk kon lager blijven dan bij een “echte” dieselmotor en de inspuiting werd zo betrekkelijk eenvoudig. Problemen bleven het mengen van brandstof en lucht, het langdurig voorgloeien voor er gestart kon worden en de onbetrouwbaarheid, vooral bij lage toerentallen. Bekende Nederlandse merken van dit type waren tot 1915: Kromhout, HaEs en Steyaard-Walen.

Bronsmotoren

Het Brons systeem (of Brons patent, uitgevonden door de Groningse ingenieur Brons) werkte anders: in een “voorkamer” werd de brandstof met een klein deel van de lucht tot ontbranding (let wel, dus niet ontplòffing) gebracht, waardoor het uitzette en, als het ware, zichzèlf de cilinder injoeg – waar de rest van de lucht al eerder ingeblazen was. Door een kam op de zuiger moesten lucht en brandstof verder mengen, waarna de ontploffing plaatsvond. Motoren met deze constructie konden wat meer kracht leveren – bij vergelijkbare grootte – dan gloeikopmotoren. In Nederland werd de motor gefabriceerd door Brons’ Motorenfabriek in Appingedam, die overigens meer aan de kustvaart en de visserij leverde dan aan de binnenvaart. Belangrijker voor de binnenvaart was de licentiehouder in Keulen: de Deutz fabriek.

Waterinjectie- en zuiggasmotoren

Rond 1910 kwam een aantal Scandinavische motorfabrikanten met waterinjectie-motoren. Dat waren gloeikopmotoren waarin water mèt het brandstof-luchtmengsel ingespoten werd. Op korte termijn leidde dit tot belangrijke brandstofbesparing – de verbranding werd evenwichtiger – maar op langere termijn waren de nadelen veel groter dan de voordelen. Zuiger en cilinder roestten binnen een jaar weg en schepen die op zout water voeren moesten zoetwatertanks aan boord hebben die meer ruimte innamen dan die voor stoomschepen! Na de Eerste Wereldoorlog werden dan ook geen nieuwe injectiemotoren meer geplaatst ¹[Toevoeging 2010] Daar was ik indertijd wat al te enthousiast. Waterinjectie is nooit weggeweest en wordt nog steeds toegepast. Zie bijvoorbeeld dit lemma in Wikipedia. Maar de enorme hoeveelheden water die de Bolinders en de Skandia’s toevoegden zijn snel verdwenen.. Maar de Scandinavische motoren hadden hun marktaandeel veroverd: met name Bolinder en Skandia zijn (nu nog) bekende namen.

Die oorlog gaf natuurlijk een terugslag – weinig vracht en hoge brandstof- en materiaalprijzen waren hier debet aan. Velen lieten hun motor ombouwen tot zuiggasmotor, waarbij een installatie werd gebouwd waarin eerst steenkool, later alles wat maar branden of smeulen wilde, in gas werd omgezet. Na de oorlog werden, in België en Frankrijk meer dan in Nederland, vliegtuig- en vooral tankmotoren in schepen ingebouwd.

Kromhout motoren

Scheepsmotoren waren nu eindelijk echt betrouwbaar; een aantal betrekkelijk kleine technische verbeteringen zorgde voor een veel hoger rendement dan 10 jaar daarvoor en ook groter vermogens – zeg tussen de 50 en de 120 pk in één motor – werden in de binnenvaart rendabel. Voorloper, technisch en commercieel, was de Kromhout Motoren Fabriek in Amsterdam Noord die op haar hoogtepunt zo’n 40% van de binnenvaartmarkt in handen had. Alleen schippers van de allerkleinste schepen, tot ongeveer 50 ton, konden zich geen motor veroorloven. De aanschafprijs was misschien geen probleem, maar zo’n motor nam ruimte in die beter voor vracht gebruikt kon worden. Misschien nog wel belangrijker, just in deze categorie werd de overcapaciteit moordend. De overheid hielp ook al niet mee: met name de provincie Friesland legde veel hogere heffingen op motorschepen dan op andere schepen. De schippers van dit soort schepen waren overigens heel creatief in hun motorisering: niet alleen maakten ze veel gebruik van sleepboten, maar vaak kochten ze ook een vlet met een motor erin, een “opduwer”. Daarnaast bestond de “zijschroef”, een aan dek geplaatste motor met een lange as die naar believen tewater gelaten kon worden. In een volgend artikel ga ik nader op deze categorie schippers in.

Dieselmotoren

De Bosch-injector veroorzaakte een aardverschuiving. Dit is de brandstofpomp die onder hoge druk lucht en brandstof goed gemengd direct in de cilinder perst: het echte Dieselsysteem. Rond 1925 kwam hij op de markt, rond 1930 was hij technisch volmaakt. Eigenlijk waren nu de “middendruk”-motoren verouderd. Wie slagvaardig innoveerde, zoals Hollandia en Industrie in Nederland en Deutz in Duitsland, won; wie achterbleef verloor. In 1935 had Kromhout pas 2 jaar “hoogdruk”-motoren in productie en het marktaandeel in de binnenvaart was teruglopen tot 10%! Dat is begrijpelijk, want de “echte” diesel is moeilijk te fabriceren, maar het rendement van een goede diesel is veel hoger dan dat van de “middendruk” typen, nog afgezien van het feit dat het lastige voorgloeien niet meer nodig was.

Daarna viel tot 1940 weinig spectaculairs voor: motorvermogens werden gestaag groter en kleine technische nieuwtjes bleven komen. Maar de ontwikkeling schuifelde waar ze eens gesprongen had.

Samenvatting

Als we al deze gegevens op een rijtje zetten dan krijgen we ongeveer het volgende beeld:

• Wie vóór 1914 een motor kocht moest wel heel zeker van zijn zaak zijn. Als hij bij voorbeeld op een vaste route voer met een betrekkelijk klein schip, zoals in de beurtvaart gebeurde, kon het mogelijk rendabel worden.

• Tussen 1914 en 1920 zullen er waarschijnlijk niet veel motoren geplaatst zijn.

• Tussen 1920 en 1930 werd de motor volwassen en viel er in de binnenvaart wat te verdienen. Schippers met moed, marktinzicht en ondernemingsgeest hadden vóór 1930 een motor.

• In het begin van de crisis van de jaren ’30 viel met een motor- of sleepschip meer te verdienen dan met een zeilschip. Maar of men zóveel meer geld aan de wal bracht dat rente en aflossing van een nieuwe motor eraf konden blijft de vraag.

• Eigenaren van kleine schepen, tot zo’n 50 ton, konden zich wegens de overcapaciteit juist in hùn categorie nooit een motor veroorloven. Zij moesten zich op z’n best behelpen met een zijschroef of opduwer.

Terug naar de artikelenserie 5 artikelen uit de Spiegel der Zeilvaart.