Slik skal de forlenge eksosmotorens levetid

[Redaksjonen.]

Slik skal de forlenge eksosmotorens levetid

[kremt]

På tide å si stopp snart?

[Trestein]

På tide å si stopp snart?

Nå har jeg vert bilinteressert hele livet. På 70 tallet var det klart at stempelmotorer ikke hadde lenge igjen. Fuel celler og gassturbiner ville overta ganske snart.

 

Nå er vi i 2018 og 98% av alle biler har stempelmotorer.

 

I formel 1 er de beste motorene over 45% virkningsgrad. At man har mulighet til å lage en bilmotor med 50% virkningsgrad er ikke usannsynlig. Det betyr at om man klarer å nedskalert motorene til ca 20kw og beholde virkningsgrad så vil bensinforbruk reduseres mer en 40%. Da vil en bil bestå av et lite batteri, generator/motor som lader/booster og en liten fuel tank.

 

Bensin,syntetisk bensin, alkohol, ammoniakk eller biodiesel kan brukes alt etter hvor i verden man selger bilen.

 

På større skip begynner dette å bli vanlig selv om besparelser ikke er like store som det man kan forvente av en bil.

 

Trenger bilen 15kwh PR 100km vil man med 50% virkningsgrad trenge ca 30 kWh tilført energi som er ca 3 liter bensin eller ca 5 liter alkohol. En bil som kjører 16000km vil trenge 800 liter i året. Koster alkoholen 9kr PR liter vil det gi en kostnad på 7200kr PR år. En el bil som fort blir noe tyngre vil bruke ca 3200kwh på samme strekning. Koster strømmen 2kr PR kWh som den gjør flere steder blir pris omtrent lik.

 

Å satse på fuel celler med 60% virkningsgrad vil være enda bedre men sannsynligvis mye dyrere å produsere og å vedlikeholde.

[1P4XZQB7]

I formel 1 er de beste motorene over 45% virkningsgrad.

En Formel 1 motor må forvarmes før den kan startes. I motsatt fall ryker den ekstremt presise sylindertettingen. Det effektivitetstallet man oppnår i Formel 1 er følgelig uinteressant for bruk på vei.

 

Å satse på fuel celler med 60% virkningsgrad vil være enda bedre men sannsynligvis mye dyrere å produsere og å vedlikeholde.

Vi har jobbet med brenselcellenes hellige gral – naturgass, ikke hydrogen – i hvert fall siden åttitallet. Sikkert lenge før det også. Så langt uten hell – cellene går tett. Dette systemet er fablet om like lenge som fusjonskraft. Men der jeg fortsatt har tro på at sistnevnte en gang blir virkelighet, har jeg mistet troen på brenselcelle. 

 

På samme måte er denne mikrobølgetenningen patentert tilbake i 2005 og fortsatt ikke realisert…

 

Leste langt tilbake om noen forskere som benyttet gnistgapet fra tennpluggen til å drive 'spektroskopi' av forbrenningskammeret, og derigjennom forbedre reguleringssløyfa på forbrenningsmotoren. Den saken er mer realiserbar som denne mikrobølgetenningen, men heller ikke den saken ble det noe av.  

 

 

PS! CO2 utslippet er fortsatt omtrent proporsjonalt med bensinforbruket. En reduksjon i bensinforbruk på 30% betyr at motoren fortsatt har 70% for høyt CO2 utslipp. (Jada, jeg vet prosentregning ikke fungerer på den måten.)

Endret 18. desember 2018 av 1P4XZQB7

[N8591NB4]

Hadde bilbransjen vært ærlige og oppriktig interessert i de beste løsningene så hadde fossilmotoren vært mye renere i årtier allerede. Her er man ikke interessert i å gjøre noe mer enn det myndighetene tvinger dem til å gjøre, og myndighetene har basert seg på forfalsket forskning, lobbyvirksomhet for å unngå resultater og direkte juks som de fleste er blitt tatt for allerede. Jeg har ihverfall kjøpt min siste fossilbil. Har allerede Tesla og Leaf. Går aldri tilbake...

[ozone]

"Eksosmotor"? "Fossilbil"?

Når sluttet det å hete forbrenningsmotor?

 

Jeg er helt enig i at el-bilene er framtiden! Men hersketeknikkene hos fantastene gir meg en dårlig smak i munnen, og viser deres trangsynthet så altfor tydelig.

[sedsberg]

Kan jo ikke bruke mikrobølger! Da får man jo kreft!!! 

[Trestein]

En Formel 1 motor må forvarmes før den kan startes. I motsatt fall ryker den ekstremt presise sylindertettingen. Det effektivitetstallet man oppnår i Formel 1 er følgelig uinteressant for bruk på vei.

 

 

Vi har jobbet med brenselcellenes hellige gral – naturgass, ikke hydrogen – i hvert fall siden åttitallet. Sikkert lenge før det også. Så langt uten hell – cellene går tett. Dette systemet er fablet om like lenge som fusjonskraft. Men der jeg fortsatt har tro på at sistnevnte en gang blir virkelighet, har jeg mistet troen på brenselcelle. 

 

På samme måte er denne mikrobølgetenningen patentert tilbake i 2005 og fortsatt ikke realisert…

 

Leste langt tilbake om noen forskere som benyttet gnistgapet fra tennpluggen til å drive 'spektroskopi' av forbrenningskammeret, og derigjennom forbedre reguleringssløyfa på forbrenningsmotoren. Den saken er mer realiserbar som denne mikrobølgetenningen, men heller ikke den saken ble det noe av.  

 

 

PS! CO2 utslippet er fortsatt omtrent proporsjonalt med bensinforbruket. En reduksjon i bensinforbruk på 30% betyr at motoren fortsatt har 70% for høyt CO2 utslipp. (Jada, jeg vet prosentregning ikke fungerer på den måten.)

Det er godt mulig at en f1 motor må forvarmes før start. Det må 90% av store skipsmotorer også.

 

Men årsaken til virkningsgraden har nok lite med stempelklaringer å gjøre. Hovedårsak er høyt middeltrykk, lav friksjon, forkammertenning, 2 ganger luftoverskudd og ekstremt høyt eksostrykk som blir brukt til å spinne turbin som blir bremset av en generator.

 

At klaringen er spesielle har lite med dette å gjøre. Det har mere med den ekstreme varmeomsetningen som foregår inni motoren. Man tilfører energi på over 1000kw. Det betyr store klaringen når motoren er kald.

 

 

Gnist forløp er brukt av Saab. Det var vel før bredband Lambda sensorer, nox sensorer og direkte trykkmåling var vanlig.

 

Mikrobølge tenning er spennende. Kan potensielt revolusjonere forbrenningen. For noen år siden var lasertenning det store.

 

Det finnes også motorer som går på selvtenningsprinsipp. Lynrask forbrenning gir høy virkningsgrad.

[sedsberg]

Trodde lynrask forbrenning gav motorbank og ødelagte stempler?

[Trestein]

Trodde lynrask forbrenning gav motorbank og ødelagte stempler?

Det er den store utfordringen. De klarer det kun ved lav belastning. De bruker eksos resirkulering mm for å bremse hastigheten. Klarer man å brenne alt i ød får man ekspansjonsarbeid av hele energimengden og høy virkningsgrad.

 

Personlig har jeg mest tro på forkammer og høy Lambda. Det er i bruk med godt resultat. Mahle har vel den løsningen som brukes i f1 motorer men det kommer nok på flere biler etter hvert. Ett av problemene er utslipp da 3 veis katalysatorer ikke fungerer ved høy Lambda. SCR systemer og oksydasjonskatalysatorer kan hjelpe.

 

Det som er sikkert er at motorene blir dyrere og det favoriserer el og batteriløsninger. Problemet er tilgang på råstoff til batteribiler samt at ved høye hastigheter blir stadig lading av batteri et problem når tyskerens skal pendle mellom storbyene.

[Fri diskusjon og kunnskap]

Energibæreren olje ( for det er en energiBÆRER som er produsert gjennom millioner av år, men som blir brukt opp.)

bør kunne benyttes . Men da bør forbrenningen gjøres stasjonært der det er best mulig forbrenning/effekt og best mulig rensning. For produksjon av elektrisitet eller hydrogen.

Og rest-resursen CO2 er det nå visstnok mulig å bruke til produksjon av plastråstoffer og/eller flybensin.

 

Men stopp av lokal forurensning  er det viktigste. Så får vi benytte den teknologien som er best mulig, mens vi bygger ut enda mer av forbybar energi-utnyttelse for framtida.

[Trestein]

Energibæreren olje ( for det er en energiBÆRER som er produsert gjennom millioner av år, men som blir brukt opp.)

bør kunne benyttes . Men da bør forbrenningen gjøres stasjonært der det er best mulig forbrenning/effekt og best mulig rensning. For produksjon av elektrisitet eller hydrogen.

Og rest-resursen CO2 er det nå visstnok mulig å bruke til produksjon av plastråstoffer og/eller flybensin.

 

Men stopp av lokal forurensning  er det viktigste. Så får vi benytte den teknologien som er best mulig, mens vi bygger ut enda mer av forbybar energi-utnyttelse for framtida.

Som sagt når vi kommer i den situasjon at vi produserer for mye el kraft kan vi enkelt lage effektive energibærere som metanol,etanol, eller syntetisk bensin av CO2 fra havet og elektrolyse fra vann. Motorer som går på fornybar fuel er hyper enkle å lage, trenger ikke eksotiske metaller , kan resirkuleres i det uendelige og kan repareres overalt i verden.

 

Før vi kommer der må vi spare på energien slik at ikke kullkraftverkene popper opp som paddehatter rundtomkring i verden.

[uname -i]

Det er den store utfordringen. De klarer det kun ved lav belastning. De bruker eksos resirkulering mm for å bremse hastigheten. Klarer man å brenne alt i ød får man ekspansjonsarbeid av hele energimengden og høy virkningsgrad.

 

Personlig har jeg mest tro på forkammer og høy Lambda. Det er i bruk med godt resultat. Mahle har vel den løsningen som brukes i f1 motorer men det kommer nok på flere biler etter hvert. Ett av problemene er utslipp da 3 veis katalysatorer ikke fungerer ved høy Lambda. SCR systemer og oksydasjonskatalysatorer kan hjelpe.

 

Det som er sikkert er at motorene blir dyrere og det favoriserer el og batteriløsninger. Problemet er tilgang på råstoff til batteribiler samt at ved høye hastigheter blir stadig lading av batteri et problem når tyskerens skal pendle mellom storbyene.

Mazda 3 som kommer på nyåret har en motor som ligner en del på de typene du nevner. Den sprøyter inn en liten og rik blanding foran tennpluggen som så antenner en mager blanding under høy kompresjon. Tidspunktet er kontrollert slik at det skjer rett før selvantenning. Motoren bruker en elektrisk kompressor.

 

Blir spennende å se hvordan den er i praksis.

[Fri diskusjon og kunnskap]

Som sagt når vi kommer i den situasjon at vi produserer for mye el kraft kan vi enkelt lage effektive energibærere som metanol,etanol, eller syntetisk bensin av CO2 fra havet og elektrolyse fra vann. Motorer som går på fornybar fuel er hyper enkle å lage, trenger ikke eksotiske metaller , kan resirkuleres i det uendelige og kan repareres overalt i verden.

 

Før vi kommer der må vi spare på energien slik at ikke kullkraftverkene popper opp som paddehatter rundtomkring i verden.

Nå slipper jo moderene kullkraftverk ut lite eller ingenting.  Selv vanndampen er borte, siden varmen blir benyttet.

Og rest-CO2-kan vel etterhvert benyttes i en runde til  og brukes til plast og flybensin.

Resten er   (parti- )politikk.

Endret 18. desember 2018 av Fri diskusjon og kunnskap

[1P4XZQB7]

Det er godt mulig at en f1 motor må forvarmes før start. Det må 90% av store skipsmotorer også.

 

Men årsaken til virkningsgraden har nok lite med stempelklaringer å gjøre. Hovedårsak er høyt middeltrykk, lav friksjon, forkammertenning, 2 ganger luftoverskudd og ekstremt høyt eksostrykk som blir brukt til å spinne turbin som blir bremset av en generator.

 

At klaringen er spesielle har lite med dette å gjøre. Det har mere med den ekstreme varmeomsetningen som foregår inni motoren. Man tilfører energi på over 1000kw. Det betyr store klaringen når motoren er kald.

Beklager, men kald F1 motor har ikke store klaringer. Det er snarere stikk motsatt - stemplene i en F1 motor sitter direkte fast så lenge motoren er kald. 'Seized up' om du vil. Samme problemstilling som artilleridesignerne har - tetting. Der finnes i den sammenheng en Formula 1 episode av Richard Hammond sine 'Engineering Connections' som tar for seg nettopp den problemstillingen. Man får lite nytte av alt det andre du lister opp, før sylindertettingen er nær perfekt.

 

Friksjonen er nok dertil ikke spesielt lavere i en F1 motor. Det er vel snarere tvert om, som følge av den ekstreme tettingen. Keramiske sylindervegger kan nok kompensere noe for den saken, der dette benyttes. Men der er uansett motorolje mellom stempel og sylindervegg (som skrapes ned av stempelringene.) Bærelager på veiv og kam har nær null friksjon i alle tilfelle, mens ventilløfterne på F1 motorer er vesentlig hardere som på normale motorer. Med mindre motoren har aktive løftere, da.

Endret 18. desember 2018 av 1P4XZQB7

[Arvid Lenes]

får man mikrobølgetenning til å virke hjelper det jo litt - men man kommer ikkje unna at motoren allikevel vil lage spillvarme av det mestre av energien ...teknisk sett er enkelt å utvikle ulike typer motorer som utnytter varmeenergien mye bedre fks ved seriekobling av ulike typer varmekraftmaskiner istedet for bare ett arbeidstrinn . . eg har mange ulike konsepter i hodet og ser ikkje rundt ca 2/3 virkningsgrad som noe problem og dermed halvert drivstoff forbruk - vi må også fokusere på biohytan ol gassmiks istedet for olje som drivstoff og vi må fokusere på effektiv bremsekraftgjenvinning for det sparer opptil 10 - 20 % energi .

[trikola]

"Eksosmotor"? "Fossilbil"?

Når sluttet det å hete forbrenningsmotor?

 

Jeg er helt enig i at el-bilene er framtiden! Men hersketeknikkene hos fantastene gir meg en dårlig smak i munnen, og viser deres trangsynthet så altfor tydelig.

 

Det heter egentlig varmekraftmaskin med intern forbrenning - ICE på nynorsk.

[Xantippe]

Energiutnyttelsen av drivstoffet i dagens motorer er ekstremt lavt. hvis dette kan økes noen prosent vil besparelsene på miljøet være enormt.

For ordens skyld. 100 °K lavere tmeperatur er det samme som 100 °C lavere temperatur.

[Trestein]

Beklager, men kald F1 motor har ikke store klaringer. Det er snarere stikk motsatt - stemplene i en F1 motor sitter direkte fast så lenge motoren er kald. 'Seized up' om du vil. Samme problemstilling som artilleridesignerne har - tetting. Der finnes i den sammenheng en Formula 1 episode av Richard Hammond sine 'Engineering Connections' som tar for seg nettopp den problemstillingen. Man får lite nytte av alt det andre du lister opp, før sylindertettingen er nær perfekt.

 

Friksjonen er nok dertil ikke spesielt lavere i en F1 motor. Det er vel snarere tvert om, som følge av den ekstreme tettingen. Keramiske sylindervegger kan nok kompensere noe for den saken, der dette benyttes. Men der er uansett motorolje mellom stempel og sylindervegg (som skrapes ned av stempelringene.) Bærelager på veiv og kam har nær null friksjon i alle tilfelle, mens ventilløfterne på F1 motorer er vesentlig hardere som på normale motorer. Med mindre motoren har aktive løftere, da.

Om klaringen er et problem på en f1 motor så betyr det ikke at man kan lage en motor som har 20kw, som går med 2000rpm

Med samme forkammer tenning, Lambda og Compound turbolading. Det ville være helt mot sin hensikt å bruke materialer fra en formel en motor.

Klaringen problematikken må komme av enten at blokka har større temperatur utvidelseskoefesient enn blokka eller at stempel blir ovalt under drift. Blowby er veldig avhengig av effektivt ringgap på stempelringene. Stempelet skal bare ligge i oljefilmen å ta opp kreftene fra forbrenningen og levere den videre til krysspinne. Stempelringene tar seg av tetninger og ev friksjon.

 

Men det er ikke i stempeltetning nøkkel til høy virkningsgrad ligger, selv om den selvfølgelig må fungere

 

På motorer er ofte friksjons koeffisient nesten konstant. I motor språket friksjonsmiddeltrykk. Når effektivt middeltrykk er ekstremt høyt blir friksjonsmiddeltrykk relativt lav. Det gir høy motorvirkningsgrad.

 

At ventil fjær er harde har liten betydning for tap. Tap ved åpning fås igjen ved lukking.

 

Når man klarer 45% virkningsgrad ved 12000 rpm må det være enklere ved 2000 rpm. Forbrenningshastighet PR veivgrad blir raskere, friksjon lavere , enklere ventildynamikk osv. Jeg er helt sikker på at det kommer motorer med slik teknikk og muligens alle rede i Mazda sine nye motorer.

[DJViking]

Enkelte har problemer med å la forbrenningsmotoren dø.