Freikolben- Lineargenerator als Reichweitenverlängerer
(sorry, neudeutsch "Range - Extender" ;-)
vom DLR
mit Animation über's Funktionsprinzip.
Allesfresser, variable Verdichtung (wovon die Ottos träumen), 35KW pro Doppelzylinder...
schön leicht /flach/ kompakt. Aber ob die Zylinderfüllung/Entleerung so & ohne Ventile wirklich effizient abläuft...
Irgendwo ist mir so ein Gegenkolben/inverser Boxermotor aus historischen Zeiten aber schonmal untergekommen.
73 Antworten
Zitat:
@slv rider schrieb am 30. November 2014 um 11:27:02 Uhr:
17% wenn man 48% als ausgangswert nimmt.
wenn man "nur" 45% nimmt und 100% wirkungsgrad ala anzustrebender wert sind es dann nur noch 5% unterschied.
😁
beziehen sich die 48% auf die abgegeben mechanische leistung oder die elektrische nach dem generator?
bei dem toblerone-motor verstehe ich es als elektrische weil ja keine mechanische vorher abgegriffen werden kann.
Das ist doch egal, denn bei jedem anderen Hubkolbenmotor kann man "vorher" auch mechanische Leistung (Leistung= Arbeit pro Zeiteinheit) abnehmen und somit den Wirkungsgrad weiter steigern. Deswegen sind ja HEV/PHEV sparsamer als ein vergleichbares REV im RE-Betrieb (obwohl, wir wir nun ja seit geraumer Zeit wissen, auch das REV Volt/Ampera in bestimmten Betriebsmodi eben wegen einer angestrebten Wirkungsgradsteigerung auch einen mechanischen Leistungsabgriff haben).
Das Rechnen mit hoch angesetzten Wirkungsgraden bei den FKLM/FKLG und gleichzeitig niedrig angesetzten Wirkungsgraden bei den HKM/HKG bringt dann letzlich immer noch kein anderes Ergebnis.
Womit wir hier auch nur über "Zukunftsträume" bei den FKLM/FKLG diskutieren..., ähnlich wie bei den seit Jahren angekündigten "Wunderakkus".
Wenn's soweit ist und wir die Dinger (Wunderakkus und FKLM/FKLG) kaufen können und die für die beabsichtigten Anwendungen besser und billuger sind, als die aktuell verfügbaren Techniken (Hubkolbenmotoren...), dann bin ich sicherlich einer der Ersten, der sich das kauft.
Viele Grüße,vectoura
Zitat:
@vectoura schrieb am 30. November 2014 um 11:19:34 Uhr:
Nein. Ein "Äquvalent" eines FKLM ist jedes andere verfügbare System für das selbe (angedachte) Einsatzspektrum. Ob das dann ein 2-Takter oder 5-Takter. ein 1-Zylinder oder 12-Zylinder-Motor ist, spielt dabei keine Rolle.
Aber das Ding soll doch, was spezifische Leistung angeht, in der Liga mit 2Taktern spielen? Also muss man es dann auch damit wirkungsgradmässig vergleichen.
Ist eh müssig drüber zu reden, in ein paar Jahren gelten auch für REX gleiche Abgasnormen wie für Verbrenner Fzg.?
Nein, warum willst du unbedingt Vergleiche mit 2-Taktmotoren?
Es werden immer alternative Systeme verglichen, also Systeme, welche sich einander ersetzten könnten. Die spezifische Leistung ist ohne Bedeutung,da auch der spezifische Verbrauch sowie die Abgasmenge (und die "Abgasqualität"😉 schlechter als z.B. beim 4-Takt-Motor sind. Wichtig ist allein, welchen aktuellen Antrieb man durch einen Alternative (hier FKLM/FKLG) ersetzen will und kann. Wenn du nun argumentierst, dass der FKLM eines Tages die Motoren von Krafträdern oder Rasenmähern und Motorsägen etc. ersetzen soll, dann könnte das gut möglich, aber nur, wenn das System FKLM dann bei mindestens adäquater Leistung, mindestens adäquaten Erstellungskosten, mindestens adäquatem Leistungsgewicht, mindestens adäquaten Abgasverhalten usw. in der Summe dem bisher verwendeten System überlegen ist.
Solange der Wirkungsgrad der Neuerung aber wesentlich schlechter ist als der Wirkungsgrad der aktuell verwendeten Systeme, solange verbraucht die Neuerung mehr Kraftstoff und emittiert mehr Abgase/CO2, also ist sie (noch ) nicht wettbewerbsfähig.
Meine Frage steht auch noch: Mit welchem neuen technischen Ansatz will man den Wirkungsgrad eines FKLM/FKLG weiter erhöhen? Darüber muß man ja zwangsläufig nachdenken, wenn man 10-20 Jahre an dieser Technik forscht und man nicht über ein Labor-Prototypenstadium hinaus gekommen ist und technisch-physikalisch ist das Sytem ja mittlerweile "voll durchgerechnet".
Viele Grüße,vectoura
Zitat:
@vectoura schrieb am 30. November 2014 um 17:37:58 Uhr:
Nein, warum willst du unbedingt Vergleiche mit 2-Taktmotoren?
Weil es ein 2Takter ist...
Zitat:
Darüber muß man ja zwangsläufig nachdenken, wenn man 10-20 Jahre an dieser Technik forscht
Eigentlich forscht man schon seit 88 Jahren daran!
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Und?
Wenn man also in den letzten Jahren (seit dem CO2-Hype) immer noch an einem 2-Takt Freikolben-Verbrennungsmotor zur Ablösung von 2-Takt-Hubkolbenmotoren forscht und dieser FKLM es auch nach 88 Jahren nicht in die Praxis geschafft hat, dann sollte man sich um so mehr fragen, ob und welche potentiellen technischen Möglichkeiten überhaupt existieren,um beim Verbrauch, Schadstoffmenge und (aktuelle und zukünftige) Schadstoffgrenzwerten mit dieser Technik gegenüber aktuellen verfügbaren Systemen eine Alternative sein zu können.
Wenn z.B. (fiktiv) eine Euro 5 für Gartenmotorgeräte und Krafträder Plicht wird, rüstet die Industrie innerhalb von 1 Jahr alles auf 4-Takt-Motoren um und realisiert damit gleichzeitig um ca. 15%-20% höhere Preise...Problem gelöst. Da braucht niemand mehr einen FKLM 2-Takter mit 5-Wege externer Abgasreinigung anbringen...
Also: Welche technischen Ansätze gibt es beim FKLM, um Wirkungsgrad und Schadstoffproblematik über das Niveau adäquater aktueller Systeme zu bringen, so dass sich diese Technik am Markt durchsetzen könnte?
Viele Grüße,vectoura
Zitat:
@vectoura schrieb am 30. November 2014 um 19:03:37 Uhr:
Also: Welche technischen Ansätze gibt es beim FKLM, um Wirkungsgrad und Schadstoffproblematik über das Niveau adäquater aktueller Systeme zu bringen, so dass sich diese Technik am Markt durchsetzen könnte?
Imho besteht die Chance des FKLG in der programmierbaren Lastkurve des Lineargenerators. Wunder dürfen aber auch hier nicht erwartet werden...
Ja, so in etwa. Du schränkst die Erwartungshaltung (Wirkungsgradverbesserung) ja realistischerweise auch selber schon ein und ich denke, du weißt, was ich meine.
Ich mache hier nichts mies, ich hinterfrage nach so langer und breit angelegter F&E mit den bis jetzt erreichten Ergebnissen lediglich, ob überhaupt eine ausreichend hohe Chance besteht, dass das Konzept des FKLG/FKLM jemals dem Konzept des Hubkolbenmotors technisch und kostenseitig überlegen sein werden kann. Bei aller weiteren F&E müßte konzeptionell überprüft werden, mit welchen konstruktiven oder anderweitigen Maßnahmen man nun endlich den ca. 10...15...xx Prozent geringeren Wirkungsgrad eines FKLM gegenüber verfügbaren Systemen wettmachen will.
Wie gesagt, wir leben im Jahr 2014, landen (fast erfolgreich) Technik auf Kometen an, haben leistungsfähige Computer, volständige Datenvernetzung/Datenaustausch, internationalen Gedankenaustausch, Zugriff auf jegliche Patentdatenbanken etc., leistungsfähige Software, massenhaft Softwareentwickler, High-Tech Werkstoffe, Fachkräfte, Labore, weltweit zig Motorenentwicklungszentren usw. und trotzdem reicht es zu nicht mehr, als zu einem mit Kabeln, Computern und Mechanik vollgestopften Raum, in dem ein Unikat mit mäßigem Wirkungsgrad und üblen Schadstoffausstoß vor sich hin werkelt...
Ich meine, es gibt in allen natürlichen und technischen/physikalischen (etc.) Bereichen "optimale Lösungen" und wenn man nach so langer Forschung immer noch "so weit weg" von einer Praxisnutzung bzw. von den technischen Werten eines über 100 Jahre alten Konzeptes (Hubkolbenmotor) ist, dann sollte man in Erwägung ziehen, dass hier das "Optimum" bereits gefunden wurde.
Beim Wankelmotor hat man das ja auch eingesehen...
Viele Grüße,vectoura
Wenn ein Lineargenerator (permanente Stromerzeugung "onboard"😉 mit einem Elektromotor und einer "kleinen" Pufferbatterie den Wirkungsgrad eines voll optimierten, aufwendigen Reihenvierzylinder, mit allem was dazugehört, hätte, wäre es schon eine enorme Verbesserung und Verbilligung (weniger Gewicht, einfachere Technik, weniger Wartung, sauberere Verbrennung im optimalen Leistungsbereich, weniger Schadstoffe...).
MfG RKM
Wenn...
Wenn man billig genügend sauberen Strom herstellen könnte, würde uns das alles längst nicht mehr interessieren.
Ich kann das ganze Wirkungsgrad-Geschwafel schon nicht mehr hören.
Zitat:
@Ringkolbenmaschine schrieb am 2. Dezember 2014 um 09:43:55 Uhr:
Wenn ein Lineargenerator (permanente Stromerzeugung "onboard"😉 mit einem Elektromotor und einer "kleinen" Pufferbatterie den Wirkungsgrad eines voll optimierten, aufwendigen Reihenvierzylinder, mit allem was dazugehört, hätte, wäre es schon eine enorme Verbesserung und Verbilligung (weniger Gewicht, einfachere Technik, weniger Wartung, sauberere Verbrennung im optimalen Leistungsbereich, weniger Schadstoffe...).MfG RKM
Hat er aber seit 88 Jahren nicht.
Ende der Träumerei.
Sobald dann die Akkutechnik um den Faktor 3-5 (Leistungsdichte, Preis, Sicherheit, Haltbarkeit) verbessert werden kann, ist es eh aus mit derartigen Verbrennungsmaschinen.
Viele Grüße,vectoura
Also ich kann vectoura nur beipflichten . Das Video , ganz nett , wäre selber froh wenn ich die Möglichkeit , und den Maschinenpark hätte , sowas zu basteln . Aber, Stichwort "Basteln" , an dem Gerät fehlt ja noch ALLES . Kraftstoffverbrauchsmessung , Abgasmessung usw. Wie will man da eine Aussage machen ? Und wofür soll das überhaupt gut sein . Wir wollen doch CO² vermindern . Also warum noch einen Verbrennungsmotor ?
Gruß : Rostklopfer
Bei DLR wird der Freikolbenlineargenerator doch nur als Reichweitenverlängerer entwickelt.
Effizienz von ca. 36 % (Wirkungsgrad Kraftstoff - elektr. Energie) wäre möglich.
Besonderheit "elektronische Kurbelwelle".
(schlechtes PDF )
http://elib.dlr.de/.../...13-10_-_Freikolbenlineargenerator_-_Scan.pdf
Vielleicht hat jemand bessere Links
MfG RKM
Zum Thema Synchronisation, das ich weiter oben schon angesprochen habe, findet sich leider nur der lapidare Hinweis, dass dazu weitere Arbeiten notwendig sind.
Ich würde diese Arbeiten nicht zu lang aufschieben, sonst stellt sich anm Ende noch heraus,
- dass das gar nicht möglich ist
- dass es zwar geht, aber viel zu teuer wird
- dass es zwar funktioniert, aber das Ding nichtmehr ins Auto passt
- dass alles passt, nur der Wirkungsgrad zu sehr darunter leidet
- dass man viel geforscht und interessante Ergebnisse erhalten hat, mit denen aber niemand etwas anfangen kann...
Also sollte man für die Lösung dieses Problems zumindest schon einmal so etwas wie eine Idee haben, die es sich lohnt, weiter zu verfolgen.
Zitat:
@Markus Knoll schrieb am 20. Februar 2013 um 14:36:04 Uhr:
(sorry, neudeutsch "Range - Extender" ;-)vom DLR
mit Animation über's Funktionsprinzip.
Allesfresser, variable Verdichtung (wovon die Ottos träumen), 35KW pro Doppelzylinder...
schön leicht /flach/ kompakt. Aber ob die Zylinderfüllung/Entleerung so & ohne Ventile wirklich effizient abläuft...Irgendwo ist mir so ein Gegenkolben/inverser Boxermotor aus historischen Zeiten aber schonmal untergekommen.
der Doppelfreikolbenmotor mit Lineargenerator wurde vom DLR in Stuttgart als eta-mc Konzept Anfang des Jahrhunderts als verbesserter Range-Extender für BE- Autos propagiert, müßte aber erst noch voll entwickelt werden. So richtig große Vorteile ggü. normalen Verbrennern mit rotierenden Generatoren sind aber nicht so leicht zu erkennen. Damals brauchte man so etwas noch nicht, vielleicht kommt das System aber groß raus, wenn von BMW, VW und MB erst Millionen E-Autos im Jahr hergestellt werden.