Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
MetalworkMetalwork
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Poprawienie sprawności silnika, własna hybryda

20 Wrz 2008 17:04 11310 18
  • #1
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • MetalworkMetalwork
  • #2
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #3
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #4
    Moulder
    Poziom 23  
    michna3 napisał:
    Zbiorniki LPG mają ciśnienie robocze do 250 bar.

    Rozumiem że to dowcip.

    Dodajmy że w warunkach amatorskich, zbudowanie jakiejkolwiek turbiny która była by w stanie oddawać sensowną moc, a nie tylko się kręcić jest niestety niemożliwe. Nawet gdyby ktoś dysponował odpowiednim zapleczem technicznym, materiałowym itd, to nie czarujmy się, ale raczej nie zaprojektujemy na forum turbiny parowej.

    Po za tym silnik spalinowy oddaje ok 30% ciepła do układu wydechowego i ok 30% do układu chłodzenia gdzie temp jest znacznie niższa ~90C.

    Uwzględniając wzrost masy pojazdu może się okazać że mając sprawniejszy silnik o 10% będziemy zużywać i tak tyle samo paliwa lub nawet więcej - większe opory toczenia, bezwładności. Do tego dojdzie awaryjność itd.
  • MetalworkMetalwork
  • #5
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #6
    loodvis
    Poziom 14  
    Nikt takiego czegoś nie stosuje bo widocznie ktos już wcześniej doszedł do wniosku że najlepiej wykorzystać bezpośrednio energie spalin do napędu turbiny, po co angażowac jeszcze jeden pośredni czynnik. Na dodatek moc którą daje turbina wykorzystuje się do napędu sprężarki, nie widziałem seryjnie innego rozwiązania, nie jestem pewien czy na polibudzie w opolu właśnie jeden doktorant robi alternator napędzany turbiną. To mogło by być ciekawe, jakby wykorzystać to do ładowania akumulatorów silnika elektrycznego....
  • #7
    gondoljerzy
    Poziom 23  
    michna3 napisał:

    Ja tego nie chcę budować sam dla siebie. Jestem ciekaw co w tym pomyśle jest złego, że producenci samochodów nie stosują takiego rozwiązania.

    Popatrz na starą lokomotywę parową i pomyśl ile waży kocioł i wymienniki ciepła. Zbiornik 250bar to pewnie z instalacji CNG (metan) i on też ma ciężar bardzo duży.
  • #8
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #9
    gondoljerzy
    Poziom 23  
    Sprawność turbin parowych w elektrowni wynika z ich wyspecjalizowania i dopracowania. Poza tym elektrownia pracuje praktycznie cały czas bez przerwy, wszystkie instalacje są stale nagrzane. Elementy są albo nieruchome, albo obracają się ze stałą prędkością więc nie trzeba liczyć się z ciężarem, można zrobić wielostopniową turbinę, odzysk ciepła itp. W samochodzie wiekszość przebiegów jest stosunkowo krótka i taka instalacja nie zdążyła by się nagrzać do odpowiedniej temperatury pracy, tylko robiła by za zbędny balast.
    Pomysł może dobry dla ciężarówek w USA lub Australii gdzie odległości są duże i jedzie się godzinami.
  • #10
    xaafuun
    Poziom 10  
    Pomysł ciekawy artykuł od docenta też.
    Pomysł jest w trakcie badań w pewnej firnie która ma swoją fabrykę na Górnym Ślaśku .
    A teraz kilka odp ( nie wymądrzam się)

    Turbiny są sekcyjne właśnie dla podwyzszenia sprawności całego układu. Po cześći wysokoprężnej, cześć pary wraca na przegrzewacze, a cześć idzie dalej na turbine średnio i nisko prężną.

    Należałoby schłodzić parę w skraplaczu, im niższe tam ciśnienie tym lepiej.

    W turbo jest tak, że:
    a) gdy jest ich nadmiar otwiera się zawór westgate i plyną bezposrednio na wydech
    b) nawet na wyjściu z turbiny, mają odpowiednio duża temp do zrobienia z wody pary przegrzanej.

    150 st C to za mało, aby puścić parę na turbine, musi być para przegrzana, bez żadnych kropelek wody!!! INACZEJ SZLAK TRFI TURBINKĘ!!!
  • #11
    Notker
    Poziom 10  
    Witam

    Właśnie mi przyszedł do głowy identyczny pomysł ale myślałem o innych szczegółach, mianowicie:

    -jako czynnik roboczy zastosować wodę

    -zamiast turbiny zastosować mały silnik parowy/jak ktoś słusznie zauważył zbyt chłodna para wodna zniszczy łopatki turbiny/

    -do podgrzania wstępnego wody użyć ciepła z obiegu chłodzącego a do przegrzewu wody i pary ciepła spalin silnika diesel lub otto.

    Wytworzoną energię mechaniczną można użyć do napędu alternatora, klimy lub skierować /wiem że to trudniejsze/ na wał napędowy.

    Właśnie, czemu tego nikt nie stosuje skoro do odzysku jest około 50% ciepła /spaliny jakieś30%, układ chłodzenia silnika 20%/ przy założeniu 10 % strat i 40 % energia mechaniczna z silnika.

    Należy jednak wspomnieć o wykorzystaniu ciepła spalin na podgrzewanie powietrza zasilającego silnikk oraz chłodnicach spalin w układzie EGR.Jednak w EGR nie mamy zysków energrtycznych tylko ekologiczne/redukcja tlenków azotu/

    Ja myślałem o zespawaniu wymiennika ciepła na rurę wydechową, skojarzeniu tego z układem chłodzenia po to, aby sprawdzic w praktyce parametry pary wodnej jaką możemy tak uzyskać.

    Zapraszam do dalszej KONSTRUKTYWNEJ DYSKUSJI
  • #12
    xaafuun
    Poziom 10  
    Hej kolego maźnij jakiś schemat nawet w paincie. Dasz radę jak ty to widzisz? Pozd Rafał
  • #13
    Notker
    Poziom 10  
    Zróbmy tak:
    Na razie napiszę jak to widzę, jeśli to nie pomoże to narysuję, ale za jakieś 2 tygodnie, bo muszę niestety wyjechać i nie mam teraz czasu.

    Skupmy się na wodzie która ma zasilać silnik parowy poczynając od jej doprowadzenia:

    1.Zbiornik wody np. 10l/na razie mało istotne/
    2.zawór zwrotny aby gorąca woda i para nie mogły się cofnąć do zbiornika wody.
    3.Pierwszy wymiennik ciepła.Tu oddamy wodzie ciepło pochodzące z układu chłodzącego silnik tj.zamiast do chłodnicy skierujemy płyn chłodzący do wymiennika.Na razie pomijam problem przegrzewania się silnika jeśli nie będzie on w stanie być chłodzony należycie przez wymiennik zamiast chłodnicy.Choć w sumie to proste: Dodatkowy termostat będzie otwierał wtedy zawór obiegu chłodnicy i problem z głowy.
    3.Drugi wymiennik ciepła.Tu będzie następowała przemiana wstępnie już podgrzanej wody w pierwszym wymienniku w parę.Na razie teoretycznie oczywiście bo nie wiem czy to zadziała.
    4.Silniczek parowy: dostarczona para wytworzy energię mechaniczną.

    Poszczególne punkty połączone oczywiście będą zaizolowanym rurociągiem.Przewidywany jest też zawór bezpieczeństwa na drugim wymienniku ciepła.

    Co do konstrukcji drugiego wymiennika to myślę aby rozdzielić strumien spalin w jakieś 6 rurek stalowych równoległych do siebie długich na 150 mm a potem z powrotem go złaczyć na końcu wymiennika.To będzie umieszczone w obudowie/płaszczu wodnym/.Czyli woda wstępnie podgrzana w pierwszym wymienniku obmywać będzie te rurki.W kotłach w elekrowniach nazywają się one bodajże płomienice.

    Pierwszy wymiennik można by dać zwykły z układów CO np typu JAD.
    Doświadczalnie tylko trzeba by dobrać jego sprawność.
    Nie wiem jednak skąd wziąść silnik parowy, myślałem aby zastosować np.wiertarkę pneumatyczną albo przerobić małą sprężarkę.

    Niestety jeszcze nie znalazłem parametrów pary / P i t/ potrzebnych do pracy silnika parowego.
    Niewykluczone, że będą one takie aby dało radę zasilić turbinę /myślałem o turbie z turbodiesla/.
    Ale o silniku można by dopiero myśleś po pomiarach parametrów otrzymanej pary.

    To tyle

    pozdrawiam
  • #14
    xaafuun
    Poziom 10  
    Hej kolego już mam mniej więcej widok tego pomysłu. Co do parametrów jestem pewien że jeśli to ma być turbinka to coś koło 700 K i z 3 MPa. A to znaczy, że mamy już naczynie ciśnieniowe. ale naszkcuję to wieczorem i wrzucę na fotosika. Pozd Rafał
  • #15
    Moulder
    Poziom 23  
    Koledzy przestańcie bujać w obłokach. Koszt budowy takiej instalacji i jej eksploatacji przekroczy n razy wartość uzyskanej energii. Pomijam wzrost masy samochodu i zwiększone z tym zużycie paliwa.

    I po co to wszystko - do napędu alternatora :D
  • #16
    Notker
    Poziom 10  
    Do kolegi Mouldera:

    Owszem, nie sądzę aby to było opłacalne pod względem włożonej przeze mnie robocizny i czasu.Ale to moja sprawa, widocznie stać mnie na to.

    Co do kosztów materiału to nie powinno to przekroczyć w wykonaniu chałupniczym 800zł + koszt silnika/turbiny parowej. Gdyby dało się wykorzystać turbo z diesla to kosztuje ono około 1000zł.
    Koszta produkcji seryjnej na pewno byłyby nieporównywalnie mniejsze, ale to nie mój interes.Wspomnę tylko że do pojazdów montuje się droższe i bardziej skomplikowane pierdoły nie poprawiające znacznie sprawności pojazdu, np hamulce generujące prąd.

    O wadze nie wspominam, bo są to straty pomijalne przy wadze układu nie więcej niż 40 kg z zatankowaną wodą.Mało kto się przejmuje ładunkiem o tej wadze w bagażniku, czyż nie?
    O montaż silnika z lokomotywy nikt mnie chyba tu nie podejrzewa?:D

    Tak więc proszę o kolejną porcję konstruktywnej krytyki-może akurat coś przeoczyłem, będę wdzięczny.

    Dodano po 9 [minuty]:

    Aha, zapomniałem dodać, poprawienie sprawnośći silnika o procenty już generuje niewyobrażalne zyski w skali globalnej.

    Alternator przy włączonej klimie zabiera około 15% mocy silnikowi.
    To by się już liczyło w samochodachi chłodniach.
    Inną rzeczą jest sprzężenie tego z wałem napędowym silnika.
    Mi chodzi tylko o sprawdzenie ile energii da się odzyskać ze spalin i ciepła silnika.
  • #17
    Zdzisław 51
    Poziom 10  
    Nurtuje mnie inny pomysł, a mianowicie:
    Mam kocioł centralnego ogrzewania 30KW. Gdybym go zamienił na silnik spalinowy (na gaz ziemny)powiedzmy 20KW który by napędzał prądnicę 10 KW wówczas przy hermetyzacji układu można 99% ciepła skierować do grzejników i mieć jeszcze własny prąd elektryczny.
    Pytanie tylko gdzie znaleźć taki silnik
  • #18
    Moulder
    Poziom 23  
    Zdzisław 51 napisał:
    Nurtuje mnie inny pomysł, a mianowicie:
    Mam kocioł centralnego ogrzewania 30KW. Gdybym go zamienił na silnik spalinowy (na gaz ziemny)powiedzmy 20KW który by napędzał prądnicę 10 KW wówczas przy hermetyzacji układu można 99% ciepła skierować do grzejników i mieć jeszcze własny prąd elektryczny.
    Pytanie tylko gdzie znaleźć taki silnik


    Każdy silnik można przerobić na gaz ziemny.
    http://pl.wikipedia.org/wiki/CNG

    Pomyśl co zrobisz z hałasem, energią cieplną w lecie. Silnik się naturalnie zużywa potrzebuje wymiany oleju, wymiany paska rozrządu. Potrzeba zbudować wymienniki ciepła dla płynu chłodzącego i spalin.
    Oszacuj sobie koszt kWh z sieci zasilającej i takiej instalacji.
  • #19
    lord_klingieryt
    Poziom 9  
    Witam

    Może wtrącę do dyskusji swoje 3 grosze. Pracuje w jednej z elektrociepłowni w Warszawie. Turbiny parowe mają tym wyższą sprawność im większa moc na wale (no i konstrukcja samego ułopatkowania). Turbiny z lat 50 rozwijają moc 35 MW przy sprawności 65-70 % (Para 9,5 MPa i 500 C). Nowoczesna (z roku 2005) o mocy 97 MW ma 90%. Małe turbinki napędowe o mocy koło 60 kW rozwijają sprawność najwyżej 50 % (i więcej się nie da bo praw fizyki nie przeskoczymy). Turbinka o mocy pojedynczych kilowatów o której tu mowa raczej rewelacyjnej sprawności nie będzie mieć. Chociaż pomysł jest ciekawy, i tak podwyższy sprawność cieplną układu - każdy użyteczny odzysk ciepła ze spalin to zapewni.

    O ile się orientuje (chociaż to nie jest moją specjalizacją) w turbodoładowaniach jest zastosowana turbina gazowa jednostopniowa odśrodkowa. W energetyce stosuje się prawie wyłącznie turbiny osiowe i do tego wielostopniowe. Para na wylocie musiałaby mieć parametry powyżej tzw linii nasycenia żeby uniknąć erozji łopatek.

    Może dobrym rozwiązaniem byłby wtrysk przepracowanej pary wylotowej do cylindrów razem z paliwem. Za oceanem ludzie prywatnie w garażach eksperymentują w tym kierunku. Niektórzy twierdzą iż udało im się uzyskać oszczędność paliwa rzędu 40 %. Zasada w sumie prosta gdyż teoretycznie przy zapłonie mieszanki w cylindrze temperatura powoduje iż para wodna ulega termolizie na wodór i tlen i to spala się razem z paliwem. W gaźnikowych silnikach da się to zrobić w sumie prosto. We wtryskach trzeba trochę pogrzebać w elektronice żeby ogłupić sondę lambda. Bo ta będzie paradoksalnie zwiększać ilość paliwa jak zobaczy za duży tlen w spalinach.


    Więcej info na temat kupy różnych patentów tu

    http://www.rexresearch.com/1index.htm#auto

    I coś z naszego podwórka

    http://darmowa-energia.eko.org.pl/

    Pozdrawiam

    Dodano po 22 [minuty]:

    Zdzisław 51 napisał:
    Nurtuje mnie inny pomysł, a mianowicie:
    Mam kocioł centralnego ogrzewania 30KW. Gdybym go zamienił na silnik spalinowy (na gaz ziemny)powiedzmy 20KW który by napędzał prądnicę 10 KW wówczas przy hermetyzacji układu można 99% ciepła skierować do grzejników i mieć jeszcze własny prąd elektryczny.
    Pytanie tylko gdzie znaleźć taki silnik


    Jeżeli dobrze rozumiem to chciałbyś wykorzystywać kocioł gazowy jako zewnętrzna komorę spalania i spalinami zasilać maszynę generującą prąd a to co na wylocie używać do grzania. Jeżeli tak to -

    + Jakby kocioł mógł produkować spaliny pod ciśnieniem - musiałbyś podawać do niego sprężone powietrze - to można użyć ich do rozprężenia w turbince gazowej - np z turbodoładowania z jakiegoś zdezelowanego diesla. Od razu miałbyś sprawę sprężonego powietrza z głowy jak zastosujesz cały zespól.