Nye bilmotor-teknologier øker effektiviteten

[Simen1]

Jeg tenkte bare jeg skulle tipse dere om denne svært interessante saken om bensin-baserte bilmotorer og potensialet for effektivitetsforbedringer:

 

Teknisk Ukeblad: Bensinforbruket kan halveres

 

Kjapt oppsummert:

- Trykkluftdrevne ventilstyringer

- Gjenvinning av bremseenergi i form av trykkluft

- Variabelt/styrt kompressjonsforhold

- Varmegjenvinning

- Totakt/firetakt-veksling

- Innkobling/utkobling av sylindere

 

Jeg synes dette høres svært spennende ut.

[SeaLion]

Mye av dette har vært prøvd tidligere.

• Totaktsmotorer har blitt forbudt i både biler og motorsykler, og dermed ikke en farbar vei for nyutvikling.

• Fiat har utviklet elektrisk drevne ventiler som er testet i F1-biler (det vil si opp til 20.000 o/m) og vil antagelig lansere motorer for vanlige biler med denne teknologien allerede neste år.

• Fiat er også i ferd med å utvikle små bensinmotorer som fungerer som en dieselmotor på lave turtall og som ottomotor på høye turtall.

• Saab har utviklet en motor med variabel kompresjon, men vanlig turboteknologi med vastegate kan gi samme fordeler til langt lavere kostnad.

• På 80-tallet ble det påstått at enkelte hadde utviklet såkalte adiabatiske motorer som resirkulerte varmen for å øke effektiviteten. Jeg skriver "påstått", for bortsett fra en prototyp som knapt noen fikk studere, så skjedde det ikke noe mer. Et lite minus med slike motorer er at de heller ikke gir overskuddsvarme til interiøroppvarming, så i praksis må man bruke separate kupévarmere. I størsteparten av verden er imidlertid dette et ikkeproblem, men for oss som bor i polare strøk er problemet høyst reelt store deler av året.

 

Det er alltid interessant å lese om ny motorteknologi, så takk for linken, men det er relativt sjelden at de "glupe" oppfinnelse virkelig fungerer i virkeligheten.

• For noen år siden var det mye mediaomtale av en norskutviklet "sinusmotor" med sylindrene arrangert som kamrene i en revolver som overførte kreftene til en såkalt sinusplate på den sentrale veivakselen, men har noen av dere hørt noe mer om den i de siste årene? En helt tilsvarende sinusmotor ble også utviklet på 30-tallet av flyprodusenten Bristol, de kalte det en "wobble-plate engine", heller ikke den gangen førte "oppfinnelsen" til noen revolusjon innen motorteknologi. Den første beskrevne utgaven av dette arrangementet var en dampmaskin fra 1875.

http://www.raggus.net/bilforum/viewtopic.php?p=15211#15211

[karl-wilhelm]

Alt sånt høres egentlig veldig interessant ut. =D

 

For ordens skyld:

 

- Trykkluftdrevne ventilstyringer (Hvorfor ikke bruke magnetiske? Dette blir brukt i dag på motorer med veldig høyt turtall.

 

- Variabelt/styrt kompresjonsforhold (Dette er ikke veldig nytt, alle bilfabrikanter har dette i større eller mindre grad. De fleste har hørt om feks VTEC. Måten denne teknologien blir brukt på i dagens biler er vel kun for og få mer hk ut på høyere turtall?)

 

- Varmegjenvinning (Meget interessant og enkelt?)

 

- Innkobling/utkobling av sylindere (Ikke nytt i seg selv, mye brukt på større motorer. Cadillac Sixteen har et slikt system, Mercedes har det også på V12 motorene sine, finnes garantert fler. På mindre motorer har jeg derimot ikke hørt om det så det er definitivt interessant.

 

Hadde vært veldig interessant og høre mer om motorer som har en annenhver vann/drivstoff syklus. Dette fungerer bra så langt jeg har forstått på ensylindret motorer.

 

Litt raskere enn meg du SeaLion ^^,

Endret 9. mai 2008 av karl-wilhelm

[Simen1]

Varmegjennvinning høres bra ut men jeg har hørt om et stort problem med det: Når man kjøler ned eksosen i eksosrøret så vil CO-gass reagere og avgi karbon. 2 CO = CO₂ + C. Det felles altså ut sot som gror igjen det kjølte eksosrøret. Dette skjer særlig når eksosen er i området 400-700°C. Under ca 400°C er reaksjonskinetikken så treg at reaksjonen praktisk talt har stoppet opp. Over ca 700°C går likevekten i reaksjonen motsatt vei. Med andre ord: Tilgjengelig sot løses opp når det reagerer med CO₂ og danner CO.

[karl-wilhelm]

Varmegjennvinning høres bra ut men jeg har hørt om et stort problem med det: Når man kjøler ned eksosen i eksosrøret så vil CO-gass reagere og avgi karbon. 2 CO = CO₂ + C. Det felles altså ut sot som gror igjen det kjølte eksosrøret. Dette skjer særlig når eksosen er i området 400-700°C. Under ca 400°C er reaksjonskinetikken så treg at reaksjonen praktisk talt har stoppet opp. Over ca 700°C går likevekten i reaksjonen motsatt vei. Med andre ord: Tilgjengelig sot løses opp når det reagerer med CO₂ og danner CO.

 

Behøver ikke og bruke eksos varme. Kan bruke varme fra kjøle væsken til motoren.

[trøls]

Varmegjennvinning høres bra ut men jeg har hørt om et stort problem med det: Når man kjøler ned eksosen i eksosrøret så vil CO-gass reagere og avgi karbon. 2 CO = CO₂ + C. Det felles altså ut sot som gror igjen det kjølte eksosrøret. Dette skjer særlig når eksosen er i området 400-700°C. Under ca 400°C er reaksjonskinetikken så treg at reaksjonen praktisk talt har stoppet opp. Over ca 700°C går likevekten i reaksjonen motsatt vei. Med andre ord: Tilgjengelig sot løses opp når det reagerer med CO₂ og danner CO.

 

Behøver ikke og bruke eksos varme. Kan bruke varme fra kjøle væsken til motoren.

Hva skjer da med temperaturen på eksosen?

[karl-wilhelm]

Varmegjennvinning høres bra ut men jeg har hørt om et stort problem med det: Når man kjøler ned eksosen i eksosrøret så vil CO-gass reagere og avgi karbon. 2 CO = CO₂ + C. Det felles altså ut sot som gror igjen det kjølte eksosrøret. Dette skjer særlig når eksosen er i området 400-700°C. Under ca 400°C er reaksjonskinetikken så treg at reaksjonen praktisk talt har stoppet opp. Over ca 700°C går likevekten i reaksjonen motsatt vei. Med andre ord: Tilgjengelig sot løses opp når det reagerer med CO₂ og danner CO.

 

Behøver ikke og bruke eksos varme. Kan bruke varme fra kjøle væsken til motoren.

Hva skjer da med temperaturen på eksosen?

 

Ingenting, hvis EGT endrer seg når en tar ut overflødig varme fra kjøle systemet til motoren så tar en ut "for mye".

[O.J]

Nye motorer med katalysatorer og diverse filtre har jo senket utslippene av farlige gasser enormt. Leste en artikkel om det for en stund siden.

 

Syns bilene har et litt urettferdig stempel som miljøverstinger. Utslippene av farlige gasser vil jo bli mindre og mindre etterhvert som gamle biler skiftes ut med nye.

[Exiter]

- Variabelt/styrt kompresjonsforhold (Dette er ikke veldig nytt, alle bilfabrikanter har dette i større eller mindre grad. De fleste har hørt om feks VTEC. Måten denne teknologien blir brukt på i dagens biler er vel kun for og få mer hk ut på høyere turtall?)

Jeg tror du forveksler variabel kompresjon med variabel ventilstyring. Variabel ventilstyring (f. eks Hondas VTEC og Toyotas VVTi) brukes for å få mer luft inn i sylindrene på høyere turtall uten at det skal gå ut over ytelsen på lavere turtall.

 

Variabel kompresjon går ut på å senke/høyne kompresjonsforholdet etter behov. Jeg tror Saab valgte å forske på slik teknologi fordi de har innsett hvilke fordeler det har for deres tradisjon med turbolading. Det siste jeg har lest var at de hadde en prototyp på 1,6 liter med turbolader som utviklet 220 hester og samtidig brukte mindre bensin enn dagens 1,6litere ved vanlig kjøring. Dette var før Saabs forskningsavdeling ble lagt ned og flyttet til Opel. Nå vet jeg ikke hvor mye prioritet prosjektet har.

[karl-wilhelm]

- Variabelt/styrt kompresjonsforhold (Dette er ikke veldig nytt, alle bilfabrikanter har dette i større eller mindre grad. De fleste har hørt om feks VTEC. Måten denne teknologien blir brukt på i dagens biler er vel kun for og få mer hk ut på høyere turtall?)

Jeg tror du forveksler variabel kompresjon med variabel ventilstyring. Variabel ventilstyring (f. eks Hondas VTEC og Toyotas VVTi) brukes for å få mer luft inn i sylindrene på høyere turtall uten at det skal gå ut over ytelsen på lavere turtall.

 

Variabel kompresjon går ut på å senke/høyne kompresjonsforholdet etter behov. Jeg tror Saab valgte å forske på slik teknologi fordi de har innsett hvilke fordeler det har for deres tradisjon med turbolading. Det siste jeg har lest var at de hadde en prototyp på 1,6 liter med turbolader som utviklet 220 hester og samtidig brukte mindre bensin enn dagens 1,6litere ved vanlig kjøring. Dette var før Saabs forskningsavdeling ble lagt ned og flyttet til Opel. Nå vet jeg ikke hvor mye prioritet prosjektet har.

 

Japp her har jeg rota litt

[SeaLion]

Nye motorer med katalysatorer og diverse filtre har jo senket utslippene av farlige gasser enormt. Leste en artikkel om det for en stund siden.

 

Syns bilene har et litt urettferdig stempel som miljøverstinger. Utslippene av farlige gasser vil jo bli mindre og mindre etterhvert som gamle biler skiftes ut med nye.

I forhold til klimaet har ikke bilene blitt det spøtt bedre på de siste tretti årene. Dagen VW Golf er f.eks over dobbelt så tung som samme modell for tretti år siden, og til tross for en mer effektiv motor bruker nybilen like mye drivstoff per kjørte kilometer som sin eldre navnebror. CO₂-utslippet er en direkte følge av antall liter drivstoff, en liter drivstoff gir omtrent 2,5 kg CO₂, uansett hva man gjør med eksosen.

 

Katalysatoren spiller ingen positiv rolle på CO₂-utslippet, for det eneste den gjør er å gjøre om de andre eksosgassene til CO₂. Katalysatoren gir altså kun en økning i CO₂-utslippet, ikke en minking.

[karl-wilhelm]

Nye motorer med katalysatorer og diverse filtre har jo senket utslippene av farlige gasser enormt. Leste en artikkel om det for en stund siden.

 

Syns bilene har et litt urettferdig stempel som miljøverstinger. Utslippene av farlige gasser vil jo bli mindre og mindre etterhvert som gamle biler skiftes ut med nye.

I forhold til klimaet har ikke bilene blitt det spøtt bedre på de siste tretti årene. Dagen VW Golf er f.eks over dobbelt så tung som samme modell for tretti år siden, og til tross for en mer effektiv motor bruker nybilen like mye drivstoff per kjørte kilometer som sin eldre navnebror. CO₂-utslippet er en direkte følge av antall liter drivstoff, en liter drivstoff gir omtrent 2,5 kg CO₂, uansett hva man gjør med eksosen.

 

Katalysatoren spiller ingen positiv rolle på CO₂-utslippet, for det eneste den gjør er å gjøre om de andre eksosgassene til CO₂. Katalysatoren gir altså kun en økning i CO₂-utslippet, ikke en minking.

 

Når er det vel langt bedre og stå bak en bil som har kat enn en uten? CO er jo ikke ålreit og puste inn

Endret 10. mai 2008 av karl-wilhelm

[O.J]

Det var vel en overforenkling på hvordan katalysatorer og filtre fungerer. Et av biproduktene er jo vann, og dette spaltes jo av gassene i eksosen.

[SeaLion]

Katalysatoren spiller ingen positiv rolle på CO₂-utslippet, for det eneste den gjør er å gjøre om de andre eksosgassene til CO₂. Katalysatoren gir altså kun en økning i CO₂-utslippet, ikke en minking.

Når er det vel langt bedre og stå bak en bil som har kat enn en uten? CO er jo ikke ålreit og puste inn

Selvsagt er det bedre å puste inn CO₂ enn CO, så lokalt har bilene blitt litt renere, men ikke mye. Jeg har selv opplevd at testpersonell har banket på CO-måleren fordi den ikke ga noe utslag på en tjuefem år gammel Fiat uten katalysator. Hemmeligheten er en god motor med god motorolje og en korrekt innstilt fortenning, er forbrenningen fullstendig så vil selv ikke en motor uten katalysator slippe ut noe CO.

 

Men når det gjelder utslippet av CO₂, som altså er en direkte følge av forbrent drivstoff, så slipper dagens biler ut minst like mye som biler fra en mannsalder tilbake. Klimamessig er det altså ingen som helst gevinst på å bytte ut eldre (lettere) biler med nye (tyngre) biler. Og da har jeg ikke engang regnet med energiforbruket som går med til å framstille råvarene og produsere den nye bilen. Tas det med i klimaregnskapet er det faktisk slik at det å bytte ut gammelbiler med nybiler øker klimagassutslippene. Nybilavgifter som hindrer folk å bytte ut gamle biler med nye biler er derfor gunstig for klimaregnskapet, selv om en slik avgiftspolitikk fører til større utslipp av giftige gasser lokalt.