Slik fungerer fremtidens stempelmotor

[Trestein]

Nå har jeg jobbet med stempelmotorer i 30 år. Like lenge har disse vert dødsdømt pga brenselceller og gassturbiner. Alikevell overlever stempelmotoren. El motorer og batteri har levd enda lenger. Svært lite har skjedd med begge.

 

Batteri og el motor i bil er positivt fordi det reduserer energiforbruk og lokal forurensing. Alikevell er det et faktum at for store deler av verden er ikke eletrisitet billig og i overfod. Dette må løses før el biler blir vanlig i verden.

 

Det er også viktig å ta fatt i de store kildene til forurensing. Skip som seiler med 100MW på tungolje 7000 timer i året forurenser atmosfæren mye mere enn 100 000 biler.

 

Verden er full av tog med dieselmotorer fra 60 og 70 tallet. Varmepumper må brukes mye mere.

Spillvarme må utnyttes bedre osv osv. Å kjøre biler eletrisk løser ikke verdens forurensingsproblemer. Energi forsyning må endres fre kull og olje til sol og vind. Problemet er at det vil koste oss mye penger og omskape lanskapet rundt oss. Bare prøv å regne på at du skal installere solceller som skal dekke strømbehovet ditt på eiendommen din!

[Simen1]

Et par kommentarer til innlegget over her. Jeg vil påstå at det har skjedd ganske mye med både stempelmotoren og batterier siste 30 år. Oppfinnelsen av Li-ion for eksempel.

 

Bilkjørende deler av verden har stort sett god tilgang på strøm. Riktignok en god del fra kullkraft, men fornybarandelen øker globalt. Kullkraften i mengde (ikke andel) har stagnert og ting tyder på at den vil begynne å synke så smått fremover. Siden elbiler foret med kullkraft er bedre enn tilsvarende bil på bensin/diesel så er elbiler bedre for miljøet enn bensin/diesel-biler.

 

Enig i at særlig skipstrafikken bør forbedres.

 

Å få nok solceller for å dekke eget forbruk avhenger veldig av hvor godt isolert huset er, hvor store arealer med god solvinkel man har på taket og lagringsmuligheter. Kort fortalt, det er teknisk mulig, men veldig dyrt selv om man bygger nytt.

[BippeStankelbein]

Når det gjelder problemet med å "puste gjennom sugerør" på lav belastning på grunn av nesten stengt spjeld, finnes det alternative løsninger. BMW har for eksempel ikke spjeld på sine motorer. De har variabel løftehøyde på innsugsventilene.

 

Det løser vel ikke problemet. de struper fortsatt lufttilførselen for å få (nær) støkiometrisk blanding inn i motoren. Men de bruker ventilene istedenfor et spjeld til å utføre jobben. Måtte gudene vite hvorfor, jeg tror det er mye kompleksitet for liten gevinst. Jeg ser egentlig ingen annen gevinst en at de minske volumet mellom "spjeldet" og forbrenningskammeret, og sånn sett hvar mindre tidsforsinkelse i reguleringssløyfa. Men jeg tror det har så liten praktisk betydning at det nesten bare er prinsipielt. Vi har allerede motorer med ett spjeld pr. sylinder, og der står spjeldet klin inntil innsugsventilene uansett.

[Trestein]

Poenget med å stenge innsug tidlig er at lufta i sylinderen ekspanderer og blir komprimert på andre siden uten nevneverdig arbeid. Søk på miller cycle. Dette kommer til å komme på mindre motorer også. Det som gjør stempelmotoren så seiglivet er at ingen andre varmemaskiner tåler 2000 grader og 300 bars trykk. Kombineres dette med høyeffektive turboladere kan virkningsgrad økes mye. Formel en klarer 7-800 hk med max fuel flow på 100 kg/h som gir ca 45% virkningsgrad. På store maskiner blir dette fort godt over 50% virkningsgrad.

 

Nå har det selvfølgelig skjedd mye med batteritekiologi men husk at batterier ble brukt i u båter under 2 verdenskrig og sikkert i første også. Hybrid fremdrift er ikke noe nytt. Ss Normandie hadde steam elektrisk fremdrift med generatorer og el motorer på propellene på 30 tallet. At nye metaller har gjort batteriene litt mere energi og vekt effektive er riktig men ikke mere enn ytelse har økt på fosil motorer i samme periode. I dag kan en motor på 300 hk veie 150 kg mens det doble var vanlig for noen år siden. Virkningsgrad på el motorer har ikke endret seg mye heller. Utstrakt bruk av frekvensomformere med mye tap er mere vanlig.

 

Batteri teknologi blir litt som å kjøre en bil på damp. Blir bilen mere miljøvenlig siden den bare slipper ut vann. Det er først når dampkilden blir undersøkt at forurensing blir synlig. Damp kan lages av alt fra solfanger til brunkull. Batteri er en energibærer akkurat som alkohol,trykkluft,co2 gass, hydrogen eller dynamitt. Batterier løser ikke problemer bare flytter energiproduksjonen flere ledd med store tap og høye kostnader.

[Carpe Dam]

Det har visstnok blitt bevist at en elbil som mates utelukkende med strøm fra polsk brunkull vil gi mindre forurensning per kilometer enn en tilsvarende fossilbil. Jeg har ikke kilden, men jeg kan fint tro på det. Det er jo en god del strømforbruk i forsyningskjeden til fossilbilen også, samt forbrenning av andre fraksjoner i oljen for å skaffe varme til raffineringen.

 

Energikilde til transport vil bli en avveining mellom anvendelighet og effektivitet. Dersom det er fullstendig uanvendelig hjelper det ikke at det er 100% effektivt, og dersom det er perfekt til bruksområdet kan man gjerne akseptere en god del tap av effektivitet.

[BippeStankelbein]

Poenget med å stenge innsug tidlig er at lufta i sylinderen ekspanderer og blir komprimert på andre siden uten nevneverdig arbeid. Søk på miller cycle. Dette kommer til å komme på mindre motorer også. Det som gjør stempelmotoren så seiglivet er at ingen andre varmemaskiner tåler 2000 grader og 300 bars trykk. Kombineres dette med høyeffektive turboladere kan virkningsgrad økes mye. Formel en klarer 7-800 hk med max fuel flow på 100 kg/h som gir ca 45% virkningsgrad. På store maskiner blir dette fort godt over 50% virkningsgrad.

 

Nå har det selvfølgelig skjedd mye med batteritekiologi men husk at batterier ble brukt i u båter under 2 verdenskrig og sikkert i første også. Hybrid fremdrift er ikke noe nytt. Ss Normandie hadde steam elektrisk fremdrift med generatorer og el motorer på propellene på 30 tallet. At nye metaller har gjort batteriene litt mere energi og vekt effektive er riktig men ikke mere enn ytelse har økt på fosil motorer i samme periode. I dag kan en motor på 300 hk veie 150 kg mens det doble var vanlig for noen år siden. Virkningsgrad på el motorer har ikke endret seg mye heller. Utstrakt bruk av frekvensomformere med mye tap er mere vanlig.

 

Batteri teknologi blir litt som å kjøre en bil på damp. Blir bilen mere miljøvenlig siden den bare slipper ut vann. Det er først når dampkilden blir undersøkt at forurensing blir synlig. Damp kan lages av alt fra solfanger til brunkull. Batteri er en energibærer akkurat som alkohol,trykkluft,co2 gass, hydrogen eller dynamitt. Batterier løser ikke problemer bare flytter energiproduksjonen flere ledd med store tap og høye kostnader.

 

Miller handler vel om hvor mye av stempelets slaglengde som brukes til henholdsvis kompresjon/ekspansjon, og at disse ikke er symmetriske?

Slik jeg forsto her, så var BMW sin styring av innsugsventilene en erstatning for spjeldet, og der falt jeg av lasset. Jeg greier ikke se annen gevinst enn å eliminere volumet mellom innsug og spjelt, og sånn sett få mindre lag i reguleringssløyfa / forbedre throttle response. Men det problemet er nær eliminert allerede, ved å bruke ett spjelt pr. sylinder?

Jeg mener på ingen måte å si at jeg kan dette bedre enn BMW, men vi har også svært ofte sett at meningsløst fjas blir hauset opp for å selge, og jeg klarer ikke bestemme meg for hva jeg skal tro dette er.

[Trestein]

Om du tegner et pv diagram vil du forstå det bedre. Store deler av slaget blir en strek uten areal og derfor ikke arbeid

[sedsberg]

 

Poenget med å stenge innsug tidlig er at lufta i sylinderen ekspanderer og blir komprimert på andre siden uten nevneverdig arbeid. Søk på miller cycle. Dette kommer til å komme på mindre motorer også. Det som gjør stempelmotoren så seiglivet er at ingen andre varmemaskiner tåler 2000 grader og 300 bars trykk. Kombineres dette med høyeffektive turboladere kan virkningsgrad økes mye. Formel en klarer 7-800 hk med max fuel flow på 100 kg/h som gir ca 45% virkningsgrad. På store maskiner blir dette fort godt over 50% virkningsgrad.

 

Nå har det selvfølgelig skjedd mye med batteritekiologi men husk at batterier ble brukt i u båter under 2 verdenskrig og sikkert i første også. Hybrid fremdrift er ikke noe nytt. Ss Normandie hadde steam elektrisk fremdrift med generatorer og el motorer på propellene på 30 tallet. At nye metaller har gjort batteriene litt mere energi og vekt effektive er riktig men ikke mere enn ytelse har økt på fosil motorer i samme periode. I dag kan en motor på 300 hk veie 150 kg mens det doble var vanlig for noen år siden. Virkningsgrad på el motorer har ikke endret seg mye heller. Utstrakt bruk av frekvensomformere med mye tap er mere vanlig.

 

Batteri teknologi blir litt som å kjøre en bil på damp. Blir bilen mere miljøvenlig siden den bare slipper ut vann. Det er først når dampkilden blir undersøkt at forurensing blir synlig. Damp kan lages av alt fra solfanger til brunkull. Batteri er en energibærer akkurat som alkohol,trykkluft,co2 gass, hydrogen eller dynamitt. Batterier løser ikke problemer bare flytter energiproduksjonen flere ledd med store tap og høye kostnader.

 

Miller handler vel om hvor mye av stempelets slaglengde som brukes til henholdsvis kompresjon/ekspansjon, og at disse ikke er symmetriske?

Slik jeg forsto her, så var BMW sin styring av innsugsventilene en erstatning for spjeldet, og der falt jeg av lasset. Jeg greier ikke se annen gevinst enn å eliminere volumet mellom innsug og spjelt, og sånn sett få mindre lag i reguleringssløyfa / forbedre throttle response. Men det problemet er nær eliminert allerede, ved å bruke ett spjelt pr. sylinder?

Jeg mener på ingen måte å si at jeg kan dette bedre enn BMW, men vi har også svært ofte sett at meningsløst fjas blir hauset opp for å selge, og jeg klarer ikke bestemme meg for hva jeg skal tro dette er.

 

[Trestein]

Videoen viser mest hvordan bmw gjør dette ikke hvorfor. Se videoen til svensken med el styrte ventiler. Koeningsegg

Miller timing blir brukt på mange store diesel motorer. Det virker garantert.

[BippeStankelbein]

Videoen viser mest hvordan bmw gjør dette ikke hvorfor. Se videoen til svensken med el styrte ventiler. Koeningsegg

Miller timing blir brukt på mange store diesel motorer. Det virker garantert.

 

Enig, videoen forklarer den mekaniske siden, men ikke den termodynamiske. Vi får ikke vite hvorfor BMW gjør dette, bare hvordan.

At Miller-timing virker har jeg ingen grunn til å tvile på, men det har vel ikke noe med throttle-control å gjøre? Jeg tror Miller handler om å time ventilene slik at kompresjonstakten har kortere slaglengde enn ekspansjonstakten, og dette gjøres ved å holde innsugsventilen åpen under den børste delen av kompresjonstakten. Det gjøres for å ha mere ekspansjonsvolum enn kompresjonsvolum. Tror jeg. Men det gir ikke noe throttle control.

Jeg har faktisk en mistanke om at dette føyer seg inn i rekka av "Skyactiv-teknologi", som Mazda så fint kaller det.

I følge Mazda selv, så betyr "Skyactiv" at bilen har drivlinje og understell. Helt sant, det er deres egen forklaring på hva Skyactiv er.

Likeså forstår jeg bare at "Valvetronic" betyr at bilen har gasspedal. Du kan styre motorens turtall..... Helt fantastisk *gjesp*

[Trestein]

Hensikten til spjeldet er å redusere luftmengde slik at ytelse blir lavere. Moderne motorer kjører lambda 1 eller laver. Uten spjeld vil da motoren alltid gi fullt dreiemoment og det er ikke praktisk i en bil. Bmw gjør dette ved å stenge tidligerre innsug og derfor få samme effekt. Respons er avhengig av steppermotoren som styrer mekanismen. Steppermotoren blir styrt av gasspedalen

 

Mazda har valgt adkinson syklus der innsug stenger svært sent. I stedet for å komprimere skyver den luft ut at sylinderen første delen av kompresjonen. Dette er eklere men gir større tap. Begge deler er anerkjente metoder for å forbedre pumpetap i motorer og ikke gimmik. Audis 5 ventilerte motor hadde mere av denne faktoren. Det ga svært lite.

 

Tror de nye bmw motorene ikke har dette. De bruker egr i stedet. Da minsker man pumpearbeid ved å erstatte luft med varm avgass. Det virker og det er nok en rimeligere løsning. På bensin motorer virker egr i praksis mye bedre enn på diesel da eksosen inneholder mindre soot.

Endret 23. desember 2017 av U0RPREN6

[BippeStankelbein]

Men jeg tror vi blander kortene her. Miller, Atkinson og Budack handler om ventilTIMING, og har ikke noe med throttlecontrol å gjøre. Det har med termodynamikk å gjøre, og skal forbedre virkningsgraden akkurat slik som du sier.

 

Men slik jeg forstår Valvetronic, så handler det om ventilenes løftehøyde. Ikke timing. Og jeg tolker det slik at de bruker løftehøyde istedenfor spjeld for å strupe motoren. Men de struper fortsatt motoren. Altså har de laget en Millermotor som har variabelt gasspådrag, uten spjeld. Jeg er ikke akkurat starstruck? Like fantastisk som Mazda, som leverer Skyactiv biler som har fjærer og drivaksler.

Endret 23. desember 2017 av BippeStankelbein

[Trestein]

Om du studerer mekanismen vil du se at når løftehøyden øker så øker durasjon. Det betyr at sylinderen får mer og mer ludt og stenger senere når løftet øker. Du har altså avtagende miller ved økende pådrag. Tror ikke bmw kaller det millertiming men på lavt pådrag er det det. Har man som på store motore kun to faste posisjoner som tidlig vanos må man ha spjeld i tillegg.

Man kan også ha både spjeld og fast miller. Alle prinsipper blir brukt på motorer i dag både diesel og bensi eller gass.

Hensikt er enten å begrense luft,senke nox eller øke virkningsgrad.

[BippeStankelbein]

Prinsipielt likt Budack fra VW da, de også tar bort miller-timingen med økende pådrag. De gjør det bare på en annen måte rent mekanisk?

[DirekteDemokrati]

Nei, det blir faktisk forbudt å kjøpe nye fossilbiler i 2025. Og med en gjennomsnitlig levetid på dagens biler på ca. 10-15 år så vil hele norges bilpark være elektrisk rundt 2035. Med mindre de innfører totalforbud før den tid. Noe det burde blitt allerede i 2025.

Får håpe det ikke blir så 4 kantet som det, som en eksos skalle kan jeg ikke se for meg et liv uten en nydelig bensin motor på en sommer dag og høre på den fantastiske musikken den lager Blir jo mer som hobby for folk da såklart for de som har den interessen.

Kjører elektrisk til vanlig da

[BippeStankelbein]

 

Nei, det blir faktisk forbudt å kjøpe nye fossilbiler i 2025. Og med en gjennomsnitlig levetid på dagens biler på ca. 10-15 år så vil hele norges bilpark være elektrisk rundt 2035. Med mindre de innfører totalforbud før den tid. Noe det burde blitt allerede i 2025.

Får håpe det ikke blir så 4 kantet som det, som en eksos skalle kan jeg ikke se for meg et liv uten en nydelig bensin motor på en sommer dag og høre på den fantastiske musikken den lager Blir jo mer som hobby for folk da såklart for de som har den interessen.

Kjører elektrisk til vanlig da

 

 

Ser du for deg lovteksten? "Fossilbil er herved forbudt! Basta!".

Jeg må si at jeg ler litt inni meg når jeg ser påstander som dette. De som ytrer slikt har nok tenkt over saken akkurat like lenge som den gjennomsnittlige MDGer.

Hva er en "fossilbil"? Ordet "fossilbil" blir aldri dradd inn i en lovtekst, så da har vi problem 1 allerede: Definisjon.

Det eksisterer ingen definisjon på hva en "fossilbil" er, så da blir det j*vli vanskelig å forby også .

Hvis fossilbil faktisk er en bil hvis energikilde kan spores tilbake til fossile kilder, så er elbilen akkurat like hardt rammet som otto/diesel bilen, da majoriteten av kraftproduksjon er fossil den også.

Hvis fossilbil er en bil hvis motor har stempler, så bruker vi bare wankel eller en annen rotasjonsmotor istedenfor. Kanskje gassturbin? Det hadde vært tøft

Og motsatt, biodrivstoff kan gjøre en otto/dieselbil akkurat like fornybar som en elbil på vannkraftkraft. Så det eksisterer faktisk ikke et definert skille på såkalt "elbil" og såkalt "fossilbil", selv om noen liker å innbille seg det

Endret 24. desember 2017 av BippeStankelbein

[DirekteDemokrati]

 

 

Nei, det blir faktisk forbudt å kjøpe nye fossilbiler i 2025. Og med en gjennomsnitlig levetid på dagens biler på ca. 10-15 år så vil hele norges bilpark være elektrisk rundt 2035. Med mindre de innfører totalforbud før den tid. Noe det burde blitt allerede i 2025.

Får håpe det ikke blir så 4 kantet som det, som en eksos skalle kan jeg ikke se for meg et liv uten en nydelig bensin motor på en sommer dag og høre på den fantastiske musikken den lager Blir jo mer som hobby for folk da såklart for de som har den interessen.

Kjører elektrisk til vanlig da

 

 

Ser du for deg lovteksten? "Fossilbil er herved forbudt! Basta!".

Jeg må si at jeg ler litt inni meg når jeg ser påstander som dette. De som ytrer slikt har nok tenkt over saken akkurat like lenge som den gjennomsnittlige MDGer.

Hva er en "fossilbil"? Ordet "fossilbil" blir aldri dradd inn i en lovtekst, så da har vi problem 1 allerede: Definisjon.

Det eksisterer ingen definisjon på hva en "fossilbil" er, så da blir det j*vli vanskelig å forby også .

Hvis fossilbil faktisk er en bil hvis energikilde kan spores tilbake til fossile kilder, så er elbilen akkurat like hardt rammet som otto/diesel bilen, da majoriteten av kraftproduksjon er fossil den også.

Hvis fossilbil er en bil hvis motor har stempler, så bruker vi bare wankel eller en annen rotasjonsmotor istedenfor. Kanskje gassturbin? Det hadde vært tøft

Og motsatt, biodrivstoff kan gjøre en otto/dieselbil akkurat like fornybar som en elbil på vannkraftkraft. Så det eksisterer faktisk ikke et definert skille på såkalt "elbil" og såkalt "fossilbil", selv om noen liker å innbille seg det

 

Regner med det er et kjøretøy som bruker fossile drivestoff. Altså alle former for forbrennings motorer

En rotasjonsmotor er knall, fantastisk lyd og om du peller av katalysatoren spytter den flammer som en drage. Om du forer den litt rikt med bensin

 

Vel om det blir tilfelle blir jeg en bilflyktning, allerede vurdert og flytte til Sverige grunnet bilpris

Jeg ser det for meg, noen få land i verden som er de siste "Fossil paradisene" der folk får lov til og kjøre bilene sine.

[Simen1]

Regner med det er et kjøretøy som bruker fossile drivestoff.

.. som for eksempel hydrogen-drevne biler? Med brenselcelle og med vankelmotor? PHEV med stort og med lite batteri? De med aggregat på tilhengeren/takstativet? Webasto? Med kullkraft på batteriet? osv.. Tenk heller hvordan definisjonen kan omgås. Det er mange muligheter. En definisjon må være så robust at det ikke finnes smutthull eller urettferdige utfall. Det kan bli vanskelig. Det enkleste og sikkert beste er å droppe forbudstanken og heller fortsette med høye drivstoffavgifter og elbilfordeler. Begge deler kan selvsagt justeres etter hvert som det oppstår urettferdige effekter som f.eks fulle kollektivfelt.

[Trestein]

Pr def er alt untatt biler med solceller på taket fossilbiler. Om de går på en el motor som drives av kullkraft eller bensin har liten betydning. El biler er bra for lokal forurensing og verdens energiforbruk. De er effektive.

 

Regelverk må også ta hensyn til energiforbruk og bilenes vekt. Ideelt så skulle biler vert tilpasset antal brukere slik at matpakkekjørere kunne kjørt rundt i små lette biler med lavt energiforbruk. En liter bensin holder til flere hundre km i en slik bil.

 

Problemet er når disse kommer sammen med tunge teslaer og andre tunge kjøretøy så er det ingen som våger å kjøre slike biler. Løsning må være å få tunge kjøretøy skilt fra små lette biler. At dette vil ta tid er det liten tvil om.

[BippeStankelbein]

 

 

 

Nei, det blir faktisk forbudt å kjøpe nye fossilbiler i 2025. Og med en gjennomsnitlig levetid på dagens biler på ca. 10-15 år så vil hele norges bilpark være elektrisk rundt 2035. Med mindre de innfører totalforbud før den tid. Noe det burde blitt allerede i 2025.

Får håpe det ikke blir så 4 kantet som det, som en eksos skalle kan jeg ikke se for meg et liv uten en nydelig bensin motor på en sommer dag og høre på den fantastiske musikken den lager Blir jo mer som hobby for folk da såklart for de som har den interessen.

Kjører elektrisk til vanlig da

 

 

Ser du for deg lovteksten? "Fossilbil er herved forbudt! Basta!".

Jeg må si at jeg ler litt inni meg når jeg ser påstander som dette. De som ytrer slikt har nok tenkt over saken akkurat like lenge som den gjennomsnittlige MDGer.

Hva er en "fossilbil"? Ordet "fossilbil" blir aldri dradd inn i en lovtekst, så da har vi problem 1 allerede: Definisjon.

Det eksisterer ingen definisjon på hva en "fossilbil" er, så da blir det j*vli vanskelig å forby også .

Hvis fossilbil faktisk er en bil hvis energikilde kan spores tilbake til fossile kilder, så er elbilen akkurat like hardt rammet som otto/diesel bilen, da majoriteten av kraftproduksjon er fossil den også.

Hvis fossilbil er en bil hvis motor har stempler, så bruker vi bare wankel eller en annen rotasjonsmotor istedenfor. Kanskje gassturbin? Det hadde vært tøft

Og motsatt, biodrivstoff kan gjøre en otto/dieselbil akkurat like fornybar som en elbil på vannkraftkraft. Så det eksisterer faktisk ikke et definert skille på såkalt "elbil" og såkalt "fossilbil", selv om noen liker å innbille seg det

 

Regner med det er et kjøretøy som bruker fossile drivestoff. Altså alle former for forbrennings motorer

En rotasjonsmotor er knall, fantastisk lyd og om du peller av katalysatoren spytter den flammer som en drage. Om du forer den litt rikt med bensin

 

Vel om det blir tilfelle blir jeg en bilflyktning, allerede vurdert og flytte til Sverige grunnet bilpris

Jeg ser det for meg, noen få land i verden som er de siste "Fossil paradisene" der folk får lov til og kjøre bilene sine.

 

Hvis definisjonen er kjøretøy som bruker fossile brennstoff, så er det jo fantastisk!

Jeg kan kjøre motorsykkelen min på etanol, hvilket gjør at den bare går enda bedre.

Og jeg kan kjøre varebilen min på rapsolje, som pr. dags dato allerede er billigere på Kiwi enn pumpediesel.

Og Tesla blir nær totalforbudt, da det knapt eksisterer kraftmarked som reelt kan tilby fornybar energi.

Gjerne for meg, men jeg tror kanskje ikke det var helt den effekten som "fossilbil-fiendene" hadde ønsket seg

Endret 24. desember 2017 av BippeStankelbein