Effizienzsteigerung bei Gasmotoren

  • Hier ein sehr interessanter Beitrag über die Effizienzsteigerung von Gasmotoren.

    Der Beitrag kommt von der Firma Jenbacher in Österreich und ist bereits aus dem Jahr 2000 -
    nichts desto trotz noch immer gültig ...

    Hier kann man gut sehen welcher Aufwand bei Großmotoren getrieben wird und welche Mittel zur Effizienzsteigerung eingesetzt werden können.

    http://images.energieportal24.de/dateien/downlo…ta-anhebung.pdf

    mit freundlichen Grüßen
    Ing. Robert Nowotny
    Rotek GmbH - Motoren - Generatoren

  • nichts desto trotz noch immer gültig ...


    Das stimmt so nicht


    Nur ist gerade meine Tante gestorben ( sehr kurzfristig und ohne langes Leiden )
    so das ich derzeit nicht drauf eingeh.

    Nur so viel Herr Herdin ist inzwischen nicht mehr bei Jenbacher ( Jenbacher selber ist
    inzwischen nichtmehr ein Tiroler Firma sondern ein untern Sternenbanner GE
    http://www.youtube.com/watch?v=0SV98SMYjzg )
    sonder bei Agnion eine Holzgasfirma die Technik von 1851 auf heutige Fördergerlder trimmt

    http://www.biomassehof-achental.de/holzvergaser-agnion.html


    Den die Sackgase wo da begangen wird ist das die Technik so nur für
    die Effizienz von Großmotoren steigert

    [Blockierte Grafik: https://lh6.googleusercontent.com/-g3PATS4ukO4/TZ18KwohPsI/AAAAAAAAADY/CfQZEcBbnIM/s800/Hubvolumen%252520Verdichtungsverh%2525C3%2525A4ltnis.png]
    Quelle: http://ivt.tugraz.at/de/component/j…rs-block-1.html
    Seite 38 ( die Quelle ändert sich aber fast Jährlich )

    den es ist halt ein Wandel in der Kolbenmotortechnik angesagt so wie
    im Jahr 1944 die Ära der Klassischen Kolbenmotoren im Flugzeugen zu Ende ging und durch das
    Düsentriebwerk abgelöst wurde ist es an der Zeit effizientere Motoren zu bauen.

    In der Zeit 3 Monate nach 1944 hiet einer ein Rede wo Er meinte

    * hineingehen wie in einen Gottesdienst *

    das ist etwas verändert leider immer noch so

    Alle Interessierten, ob bisherige Motorenbauer, Politiker und sogenannte Kompetenzzentren
    sind wie normale Scheinheilige in ein Gottesdienst, der Eine schielt zum andern
    ob Er Kniet, Steht oder Sitzt und ruckt einer beim Sitzen zum Knien zucken alle nach,
    ob das so wirklich in der Liturgie verlangt wird unwichtig, wichtig ist nur nicht was anders machen
    als die Herde.

    Ich werd auch aus Patenrechtlichen gründen nie Dinge hier reinschreiben die
    die Interessen der Beteiligten tangieren ( des schöne ist ich bin nicht mehr Einzelkämpfer ).

    Also es gibt sehr vieles was machbar, nur es muß bezahlbar und es muß eine wirkliche
    Verbesserung an Effizienz und Abgaswerten bringen, den an den Aufwand den Diesel heut
    auf neuen Umweltstandart zu bringen läßt sich erkennen der Weg wird nur noch teurer und ineffizienter
    es gilt also sich zu besinnen und ausgetrampeltes zu verlassen, damit kommt man aber automatisch
    mit sowas

    noch immer gültig ...

    in Konfrontation, dazu fehlt mir aber die Zeit, weil ich fürn Pfarrer
    etwas schreiben und dann besprechen muß über eine Frau die 1925
    geboren wurde, nahe der Spinnerin am Kreuz in Wien.

  • Wie Professor Lesch in Sternstunden des Bayrischen Runfunk richtig sagte :

    Die physikalischen Gesetze gelten im ganzen Universum. Also auch in Oberbayern.

    Du kritisierst viel, legst aber nichts auf den Tisch.

    Warte Doch einfach bist Du ein lauffähiges, verkaufsfähiges Produkt hast das besser, billiger und haltbarer ist als ein Jenbacher, dann kannst Du
    auf den Tisch klopfen und ich werde mich tief verneigen - aber bis dahin .... ziemlich viel heisse Luft.
    Es gibt sooo viele Leute mit "guten Ideen" und "fast fertigen" Projekten - also ich bin schon mal gespannt !
    Wann willst Du denn auf den Markt kommen ? in 1 Jahr ? in 10 Jahren ?

    Und von wegen Patenten - es sind auch schon Perpetuum Mobiles patentiert worden, reihenweise, und das heisst nicht das diese funktionieren....

    Du berücksichtigst keine Größenverhältnisse, das ist mir auch in einem anderen Thread aufgefallen wo Du geschrieben hast.
    (von wegen es werden nur Großmotoren forciert usw ... )

    Es ist nun mal eine Unbestreitbare Tatsache das die Flächen mit zweiter Potenz und das Volumen mit dritter Potenz wachsen.

    Also ein Würfel von 10x10x10cm hat eine Oberfläche von 600 cm2 und 1000 ccm (0.6:1)
    Ein Würfel von 100x100x100cm hat eine Fläche von 60.000 cm2 und 1.000.000 cm3 (0.06:1)

    Daraus geht hervor das chemische und thermodynamische Prozesse die über die Oberfläche mit der Umwelt interagieren von der Baugröße abhängig sind
    (z.Bsp. Wärmeabgabe an die Zylinderwand beim Kolbenmotor) und nicht beliebig skalierbar sind.

    Dies wird jeder feststellen der z.Bsp. einen chemischen Prozess vom Labormaßstab in die Produktion überführen will,
    oder jemand der eine Maschine miniaturisieren will.

    Hast Du schon mal eine kleine, effiziente Dampfturbine gesehen ? Siehst Du - ich auch nicht.

    Da Du ja so ein Holzgasfreak bist : versuche einen Holzvergaser um den Faktor 10 zu verkleinern - Du wirst sehen das dies nicht so einfach geht.
    Die Carnot- und sonstigen Kreisprozesse sind sehr gut erforscht, prinzipiell neues ist da wohl nichts zu erwarten.

    mit freundlichen Grüßen
    Ing. Robert Nowotny
    Rotek GmbH - Motoren - Generatoren

  • Oh ha, da bahnt sich aber mal wieder was an.
    Ihr beiden wollt es aber wissen wie?

    Ich bin ja immer der Meinung gewesen das die Techniken die wir zur Verfügung haben, also in diesem Fall bestehende Motoren, einfach nur modifiziert werden müssen um eine höhere Effizienz zu erzielen.

    Mittlerweile denke ich da etwas anders.
    Bei Gasmotoren ist es nun mal sehr wichtig ein hohes Verdichtungsverhältnis zu erzielen.
    Das geht aber nun mal leider nur in begrenztem Maß wenn man sich die thermischen Belastungen von Kolben und Ventilen anschaut.

    Vielleicht sollte man die Ventile weg lassen und den Kolben aus einem anderen Material fertigen um die thermischen Belastungen außer Acht lassen zu können.

    Wie gesagt das Rad muss nicht neu erfunden werden, eventuell nur etwas umdenken, dann könnte es schon klappen.

  • Es ist nun mal eine Unbestreitbare Tatsache das die Flächen mit zweiter Potenz und das Volumen mit dritter Potenz wachsen.

    Also ein Würfel von 10x10x10cm hat eine Oberfläche von 600 cm2 und 1000 ccm (0.6:1)
    Ein Würfel von 100x100x100cm hat eine Fläche von 60.000 cm2 und 1.000.000 cm3 (0.06:1)

    Daraus geht hervor das chemische und thermodynamische Prozesse die über die Oberfläche mit der Umwelt interagieren von der Baugröße abhängig sind
    (z.Bsp. Wärmeabgabe an die Zylinderwand beim Kolbenmotor) und nicht beliebig skalierbar sind.

    Wenn man eine Motor isoliert ( das ist schön öfters mit bestehenden Motoren mit Kurbelwellen
    und sonstigen Schnickschnack eines Motor wie ventile und all den überflüßigen Zeug gemacht worden und ging nicht )
    und das so das die veränderten Bedingungen nicht nur als heiße Luft aus den Auspuff kommen
    so ist die Wärmeübergabe an der Zylinderwandung Null.

    Ich denke um Dich aus einen andern Thread zu zitieren

    Einspeisen mittels solarwechselrichter???

    Über elektrotechnische Trivialitäten sollte man sich nicht unterhalten müssen.

    Also eine Trivialität der Grundrechenarten ist das ein Menge minus Null die gleiche Menge ist

    Wenn also bisher gilt

    Energiemenge Zylinderinderhalt minus Wärmeverlust durch die gekühlte Oberfäche ist Kolbendruck
    so ist klar das ein Zylinderinhalt minus keiner gekühlten Oberfäche mehr auf den Kolbenboden drückt

    Und Du hast recht das gilt auch in ganz Bayern, allein in Bayern gibts Kompetenzzentnern
    ( intressant das der Pfarrer gestern dabei Schmunlzete weil einen Verwandenter dort, ja die Wege des Herr ....)
    und die legen in Bayern fest das es für Bayern derzeit nicht gilt, deshalb gehts
    nur außerhalb Bayerns und ich will garnicht auf den Markt kommen @:pille

    Ich bin Alt und die Gesundheit ist auch nicht Rosig auch wen inzwischen die Haare wieder nachwachsen
    ( richtig schena werd ich davon auch nicht ) und es gut das sich Leut und Einrichtungen finden die
    intressiert mitarbeiten, das erschwert aber Zeitprognossen, allein es erleichtert viel auch das Anhören der
    üblichen Floskeln

    * Na sowas get net *

    deshalb ist auch das noch ein zu suchender Weg wie,wo, wann wer auf den Markt kommt.

    Tja was soll uns die Aussage

    Da Du ja so ein Holzgasfreak bist : versuche einen Holzvergaser um den Faktor 10 zu verkleinern - Du wirst sehen das dies nicht so einfach geht.

    sagen ?( denn das gilt nur wenn man meint so wie bisher anders gehts nicht, denn schon in der Schule wirds anders gezeigt

    [Blockierte Grafik: http://www.handicap-net.ch/sprung/00-1/Image18.gif]
    Quelle: http://www.handicap-net.ch/sprung/00-1/holzvergaser.htm


    wenn willst ( aber Achtung wenn man liest und denkt können Vorurteile gefährdet werden ) liest das mal durch

    http://scheffelgymnasium.de/faecher/scienc…yse_Website.pdf

    Eine Holzvergasung im Reagenzglas und jetzt kommt wieder das berühmte

    * Na sowas get net *

    das geht bisher nicht weil bisher gilt laut Bayrischen Kompetenzzentren
    ( nach Erteilung von Fördergelder, als es noch keine gab ging garkein Holzgas stand Frühjahr 2009 )

    http://www.holzgas-info.de/Seiten/technologie/techno5.htm

    Zitat

    In heißem Zustand - die Temperatur des Produktga-ses liegt beim Austritt aus einem Gleichstromvergaser bei mehreren Hundert Grad Celsius - ist die Energiedichte, also der Heizwert pro Volumeneinheit, aber nochmals deutlich niedriger. Eine Kühlung ist daher nicht nur notwendig, um die thermischen Belastungsgrenzen eines Motors nicht zu überschreiten, sondern auch, um die ohnehin beim Einsatz von Schwachgas reduzierte Motorleistung nicht noch weiter herabzusetzen.

    (was auch außerhalb Bayerns sauer aufstößt da der Text großteil abgeschrieben ohne Quellenangabe,
    was aber auch andern Akademischen Bayern passiert :pfeifen: )

    Also Holzvergaser gibts viele und Richtig gemacht können die mehr als Holzvergasen
    ein Auszug aus einen Gutachten außerhalb von Bayern

    Zitat

    Energie-makroökomischer Nebeneffekt einer Temperatursenkung im Vergaser könnte sein, dass bisher nicht für diese Technologie nutzbare Arten von Biomasse erschlossen werden können. Hintergrund ist das Ascheerweichungsverhalten, dass bisher die Nutzung von Stroh und anderen halmgutartigen Biomassen in Hochtemperaturprozessen erschwert oder unmöglich macht.

    und so ist die denke von gewissen Kreisen in Bayern es geht nur was wir für Richtig halten,
    eigentlich belustigend in ihrer Einfallt, kost aber Zeit

    Also was Braucht ein Motor alles

    A. Ein Motorgehäuse

    B. Kolben aus was Metallischen

    C Eine Kühlung der Kolbenwand

    D. eine letzte Ölung

    E. eine Kurbelwelle mit Massenausgleich und allen was dazugehört

    F. Ventile wenns geht 4 oder noch mehr :applaus:

    G. Turbolader Zwischenkühler und variable Turbinengeometrie :-)/)

    H. Eine hohen Mitteldruck der nur durch an Sakrischen Spitzendruck machbar :rosabrille:

    die Reihe an altbacken Überflüßige ist noch belibig erweiterbar,
    aber des langt daweil :freunde:

  • .... einfach nur modifiziert ...thermischen Belastungen...die Ventile weg lassen und den Kolben aus einem anderen Material fertigen um die thermischen Belastungen außer Acht lassen zu können. ...eventuell nur etwas umdenken, dann könnte es schon klappen.

    Wie willst Du einen Ladungswechsel ohne Ventile machen ? Im Zweitaktprinzip ? hehe sehr sparsam.
    Oder über rotierende Kolben ? da gibt es ZIG Systeme bzw. "Erfindungen"
    - keiner hat sich durchgesetzt, die scheitern alle entweder an thermischen- , Schmier- oder Abdichtungsproblemen ...
    (naja bis auf Mazda mit Ihrem Wankelmotor, dafür hat der eine ungünstige Brennraumform)

    Schmieren muss man halt auch irgendwie, da hat man nicht so die freie Wahl bei den Werkstoffen.
    Beim Verdichtungsverhältnis müssen die Klopfgrenzen eingehalten werden ...
    usw. usw - ich wiederhole mich.

    Die "kleinen" effizienten Motoren sind ein Abfallprodukt aus der Automobiltechnik - dort sitzen tausende GUTE Ingenieure die sich täglich den Kopf zerbrechen wie Sie die Maschine kleiner (und damit billiger) machen und effizient erhalten, und auch noch gleichzeitig die Abgaswerte einhalten.

    Der Weg für effizientere BHKW Motoren ist durch die Fahrzeugindustrie vorgezeichnet :
    - Aufladung (überschneidet sich mit meinem Thread Drehzahlmodulation) ... denn optimaler Laderwirkungsgrad nur bei engem Drehzahlfenster
    - extremer Magerbetrieb
    - combined Cycle (also ORC, Dampfmotor, Dampfturbine, whatever)
    Diese Einrichtungen kosten aber viel Geld und Entwicklungsarbeit ... und ob sich das bei sehr kleinen Maschinen jemals rechnet ?

    Oder aber Manfred kommt mit seinem Eierlegenden-Wollmilchsau-Motor. Ich glaub nicht dran.

    mit freundlichen Grüßen
    Ing. Robert Nowotny
    Rotek GmbH - Motoren - Generatoren

  • Ich lasse mir keinen Weg vorzeichnen, bin schon immer meinen eigenen gegangen!

    Aber ich glaub dran, denn wer es nicht versucht, der wird es nicht erfahren.

    Da ich schon seid geraumer Zeit an verschiedenen Techniken im Bereich Motorenbau arbeite und nicht untätig zusehe wie alles seinen Gang geht, bin ich sicher das es irgendwann einen Verbrennungsmotor geben wird, der standfest und effizient ist.

    Manchmal sind die simpelsten Sachen die besten.
    Klar es dauert alles seine Zeit und kostet eventuell auch etwas Hirnschmalz und Geld aber das es sich nicht lohnen wird kann man nicht sagen.

  • ja, dumm nur das bei NULL Temperaturdifferenzen auch NULL Leistung herauskommt ...
    Auch wenn Du einen Motor isolierst - ist die Temperatur nicht konstant. einmal höher , einmal niedriger ...
    Strömungsmaschinen sind schwer zu verkleinern (viel Oberfläche, wenig Volumen...), mit extremen Drehzahlen und entsprechenden Materialproblemen verbunden.
    Also ich sehe beim besten Willen keinen Weg, was billiges, kleines, effizientes zu bauen.
    Vielleicht kommt ja mal was ganz neues (erschwingliches) das Methan und andere Gase in einer Brennstoffzelle oder ähnlichem verarbeitet.
    Aber Motorisch geht wenig bis nix. Aber Du darfst Dich wieder melden wennst fertig bist - oder am Besten gleich ein Mail an GE - die kaufen das Zeug sofort wenns funktioniert.
    Im Moment kaufen Sie aber lieber Jenbacher. Und dort sitzen sicher keine Deppen.

    mit freundlichen Grüßen
    Ing. Robert Nowotny
    Rotek GmbH - Motoren - Generatoren

  • Ich lasse mir keinen Weg vorzeichnen, bin schon immer meinen eigenen gegangen!
    Aber ich glaub dran, denn wer es nicht versucht, der wird es nicht erfahren.
    Da ich schon seid geraumer Zeit an verschiedenen Techniken im Bereich Motorenbau arbeite und nicht untätig zusehe wie alles seinen Gang geht, bin ich sicher das es irgendwann einen Verbrennungsmotor geben wird, der standfest und effizient ist. Manchmal sind die simpelsten Sachen die besten.
    Klar es dauert alles seine Zeit und kostet eventuell auch etwas Hirnschmalz und Geld aber das es sich nicht lohnen wird kann man nicht sagen.

    Die Zeit der Einzelkämpfer und großen Würfe ist bei Kolbenmaschinen vorbei. Meine Meinung.
    Klar kann es Spaß machen sich damit zu beschäftigen - aber viel mehr wird dabei nicht herauskommen.
    Aber überrascht die Welt und kommt mit etwas neuem.
    Ich stehe in der ersten Reihe, applaudiere, schreie Bravo und sage : "ich habs doch schon immer gsagt" ;)

    Für all jene die auf euren Durchbruch nicht warten können, kann der vorgezeichnete, sichere Weg eine Möglichkeit zur Effizienzsteigerung bieten.

    mit freundlichen Grüßen
    Ing. Robert Nowotny
    Rotek GmbH - Motoren - Generatoren