Für den patentierten HHAB-Motor Funktionsmodell konstruiert

[Horst_Martin]

Die Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe hat in Rahmen einer Projektarbeit, mit sieben Studenten, ein 3D Modell des HHAB-Motors, in Maßstab 1:1 erstellt.
Das Modell wurde über 3D-Drucker gedruckt, einige Teile (Ventile und Ventilführung) aus Metall gefertigt. Das Ergebnis dieser Studienarbeit ist, dass der Motor im Prinzip funktionieren könnte.
Da die Teile aus dem 3D-Drucker aber zu ungenau sind und auch das Kunststoffmaterial von der Festigkeit und Oberflächenqualität nicht geeignet ist, war es nicht möglich ein lauffähiges Modell (nicht mit Wasserstoff, sondern über Druckluft angetrieben) herzustellen.
Das Ergebnis für mich war, die Konstruktion des HHAB-Motors so zu ändern, dass er aus Aluminium einfach ohne große Werkzeugkosten herstellbar ist.
Das Ergebnis liegt jetzt vor. Der beschriebene Motor ist nicht für Fahrzeuge konstruiert, sondern soll in Blockkraftwerken als Strom- und Wärmelieferant dienen.
In Power to Gas Anlagen wird aus Strom, der nicht gerade benötigt wird, von Windkraftanlagen und Photovoltaikanlagen über einem PEM-Elektrolyse-Stack Wasserstoff und Sauerstoff hergestellt.
Zurzeit wird der erzeugte Sauerstoff nicht genutzt und nur der Wasserstoff, automatisch, in Druckbehältern mit bis zu 20 bar gespeichert.
Für die Nutzung des HHAB-Motors wird jetzt auch der erzeugte Sauerstoff in Druckbehältern gespeichert.
Der HHAB-BKW wird mit Wasserstoff und Sauerstoff angetrieben. Das Lambda Verhältnis lässt sich dabei einfach und genau über gesteuerte Einspritzvorgänge realisieren.
Ich habe die Funktion und die Teile und auch den Zusammenbau auf meiner Homepage dokumentiert.

https://hhab-motor.de/
https://hhab-motor.de/ 3d-zeichnungen.html 3D-Teile des HHAB-BKWs Motors

[Horst_Martin]

Bei dem PEM Stack wird durch die Elektrolyse die erzeugten Produkte Sauerstoff und Wasserstoff automatisch durch das Auffangen in einem Druckbehälter unter Druck gesetzt die Gase haben ein größeres Volumen als das Wasser, die Gase werden dabei automatisch ohne zusätzliche Energie mit ca. 20 bar gespeichert.

[Horst_Martin]

Jetzt eine allgemeine Bemerkung von mir, das ist humorvoll gemeint

"Ich suche mir gerade Räumlichkeiten, die geeignet wären für ausführliche Motoruntersuchungen, außerdem bin ich auf der Suche nach ca. 10-20 Mitarbeiter, die in dem Bereich Motorentwickung gearbeitet haben. desweitern habe ich mit meiner Hausbank über einen Kredit über 10 - 20 Millionen geredet, um diese Entwicklung zu finanzieren, die waren begeistert, das ich mit meinen 65 Jahren noch so kreativ bin."

Ich habe übrigens heute das erstemal einen Kommentar über die Kommentarfunktion meiner WEB-Seite bekommen.
Sehr gute Fragen und auch berechtigte Hinweise auf mögliche Probleme meines Motors, wäre nur schön gewesen wenn die Kontaktdaten mitgesckiickt wären, damit ich antworten kann.

Also es gibt auf meiner WEB-Seite blaue Kommentar link über die ihr mir persönlich eure Meinung mitteilen könnt.

[gla]

Also dass sich überhaupt eine Universität findet die sich mit so etwas beschäftigt wundert mich schon genug.
Und dass jemand der von Elektronik etwas versteht völlig ahnungslos sein kann was Maschinenbau und Motoren betrifft ist auch kaum zu glauben.
Aber viel Spaß weiterhin mit dieser Freizeitbeschäftigung.

[GaryK]

Zitat:

@Horst_Martin schrieb am 20. Februar 2020 um 16:59:40 Uhr:

Bei dem PEM Stack wird durch die Elektrolyse die erzeugten Produkte Sauerstoff und Wasserstoff automatisch durch das Auffangen in einem Druckbehälter unter Druck gesetzt die Gase haben ein größeres Volumen als das Wasser, die Gase werden dabei automatisch ohne zusätzliche Energie mit ca. 20 bar gespeichert.

20 bar ist ein Witz, wie lange soll der Motor laufen? Und "ohne zusätzliche Energie" kannst du grad knicken. Du bezahlst diese. So oder so.

[Horst_Martin]

Ja, darauf habe ich gewartet. Ich glaube es wird Zeit das ich mich hier verabschiede.
Garyk mach dich erst mal schlau wie ein PEM-Stack funktioniert.
Ich lasse mich hier nicht beleidigen, ich find es auch etwas merkwürdig das solche Sprüche (GLA) nicht von der Forumsleitung unterbunden werden.

Wer mit mir weiter diskutieren möchte, kann das ja über den blauen Kommentarlinkbutton auf meiner Homepage tun.

[Go}][{esZorN]

Was hättest du denn gerne unterbunden?
Ich lese hier schon eine Weile mit und für mich sieht es irgendwie danach aus, als wenn hier jemand - mein Respekt dafür ist dir gewiss - sein Herzblut in eine Sache steckt, dabei aber völlig resistent gegen Kritik ist und alle Einwände in den Wind schlägt.
Du hast hier Antworten von Usern bekommen, die täglich ihr Geld mit solchen Sachen verdienen; vielleicht sollte man da auch mal die rosarote Brille absetzen.
Und was das Eingreifen betrifft: normalerweise hätte ich den Thread gleich am Anfang entsorgen müssen wegen Werbung für deine Homepage und deren ständige Verlinkung. Ich wollte dir aber eine Chance geben, das hier zu diskutieren.
Und persönliche Beleidigungen sehe ich hier schonmal gar nicht. Wir wollen doch bitte etwas realistisch bleiben.

[GaryK]

Zitat:

@Horst_Martin schrieb am 20. Februar 2020 um 19:38:51 Uhr:

Ja, darauf habe ich gewartet. Ich glaube es wird Zeit das ich mich hier verabschiede.
Garyk mach dich erst mal schlau wie ein PEM-Stack funktioniert.

"Meine" Firma baut und entwickelt welche. Die Volumenarbeit (dp mal V) bezahlst du mit elektrischer Energie über die "Überspannung" an der Elektrode. Und diese ist eine Funktion des Partialdrucks. Glaubst du, du kannst die Thermodynamik aushebeln weil du Druck mit etwas erzeugst, was kein Verdichter ist?

PEM Stacks sind übrigens ein Irrweg, das nebenbei. SOECs sind deutlich wirtschaftlicher herstellbar und vor allem in Folgeprozessen einfacher zu betreiben. Weil Wasserstoff ist zu wertvoll um den erst mit kaum 70% aus Strom herzustellen, besch*** speichern zu können und dann mit kaum 40% in mechanische Energie umzuwandeln. Zwischen "Power to irgendwas -> Tank" und einem Batteriestromer liegt etwa Faktor 7 in der benötigten Strommenge je 100km.

Zudem gehen gehen aktuell etwa 10% des europ. Erdgasverbrauchs in die Düngemittelherstellung (über das Zwischenprodukt Wasserstoff). Du stellst mit "Strom in Wasserstoff für Mobilität" quasi wieder mal die "Tank oder Teller" Frage.

[gla]

Das Lustige ist ja dass es funktionsfähige Wasserstofffahrzeuge mit Brennstoffzelle gibt.
Und Tanks dafür auch, allerdings so ungefähr mit 700 bar, damit die Energiemenge auch passt.
Alles funktionsfähig, es ist nur eine Frage der Wirtschaftlichkeit.
Aber es gibt halt immer wieder ganz große Experten.
Stelzer war auch so einer, der hat es sogar geschafft ordentlich Geld von Geldgebern sinnfrei zu verblasen.

[Horsti50]

Zitat:

@Horst_Martin schrieb am 20. Februar 2020 um 10:46:33 Uhr:

Zu Zephyrot
Ich bin zwar Privatier, das heißt aber nicht das ich in Geld schwimme. Ich möchte hier auch einmal erwähnen das ich in diese Entwicklung viel Zeit und Nerven gesteckt habe und hier die Ergebnisse kostenlos, als Open Source, euch zur Verfügung stelle.
Hoffe noch immer auf eine Uni oder eine Firma, die dann diese Kosten für die Erstellung eines Funktionsmusters, übernimmt.
Aber es waren ja schon die ersten Chinesen auf meiner Seite, so dass wahrscheinlich das Ganze in China verwirklicht wird.
Die Regelung des Massenausgleichs ist nicht schwierig. Man kann an mehreren Parametern das Verhalten einstellen, die auch sehr kleinen Schritten angepasst werden können:
1. An der Menge des eingespritzten Wasserstoffs
2. An der Änderung der Belastung der Lineargeneratoren
3. An Änderung des Zündpunktes der einzelnen Kolben
Die Umwuchtmessung ist auch nicht kompliziert.
Außerdem kann man den Motor auf Gummilager montieren.
Wenn man den HHAB-Motor mit einem herkömmlichen Viertaktmotor vergleich läuft der HHAB-Motor um Welten ruhiger.

Zu WQ33
Stimme dir 100% zu. Dafür suche ich Unterstützung

Hallo, Grüße Dich.

Sehr gutes gelingen ist Dir ja bisher gelungen, jetzt suchst Du eine Uni oder einen Sponsor bzw. einen Abnehmer.
Hast Du schon mal vorsichtig angeklopft bei Mercedes in Böblingen oder auch bei Porsche.??
Auch kannst Du mit einbeziehen General Motors Ford oder auch bei Opel.
Denn die Chinesen sind dir zwar auch Dankbar aber dann ist es nicht hier in Deutschland produziert worden und Du wirst für ein Apfel und ein Ei abgespeißt, für Deine intensive Arbeit. Auch BMW, VW , Oder Frankreich Peugeot, Renault, Citroen, Oder in Italien Fiat, Ferrari, Auch Czechische Republick mit Skoda. Dacia,

Anfrage kostet nur Zeit aber kein Geld.
Ein großer Versuch wäre es Wert.

Gruß Horst

[Horst_Martin]

Antwort an den Moderator

"und dass jemand der von Elektronik etwas versteht völlig ahnungslos sein kann was Maschinenbau und Motoren betrifft ist auch kaum zu glauben.

Aber viel Spaß weiterhin mit dieser Freizeitbeschäftigung." Beitrag GLA

Ich habe mehrere Themen hier schon eröffnet. In jedem Thema taucht GLA auf und immer mit den gleichen richtig tollen Beiträgen. Das ist dann meistens der Zeitpunkt, wann es Zeit wird zu gehen.

Ich wollte ja eigentlich jetzt Schluss machen, habe doch noch einen sehr interessanten Kommentar über meine WEB-Seite bekommen, den ich euch hier einmal vorstellen möchte. Habe die Fragen des Schreibers beantwortet, so weit das ging. Der Kommentar ist etwas länger und durch die Antwortung der Fragen noch länger geworden. Ich verteile ihn also auf mehrere Antworten.

[Horst_Martin]

Ihr Kommentar: Verehrter Erfinder, ich bin Motoreningenieur und beschäftige mich schon sehr lange mit Verbrennungsmotoren. Neue Ansätze und Erfindungen auf diesem Gebiet interessieren mich. Über motortalk.de bin ich auf den HHAB-Motor gestoßen. Für Studierende ist das sicher ein schönes, lehrreiches Projekt. Als ich weiterlas, dass an eine Weiterführung mittels Crowdfunding gedacht wird, entschloss ich mich, mir das Projekt genauer anzusehen (soweit per Internet möglich) und einen Kommentar dazu zu verfassen. Ich möchte niemandem was ausreden, ich stelle nur meine Gedanken zu dem Konzept und der Konstruktion zur Verfügung.
1. Gaswechsel: Sehr kurze Zeit, in der der Zylinder gespült werden kann; --> viel Restgas --> schlechte Verbrennung, wenig Leistung.
Wurde das mal durchgerechnet? Zum Vergleich könnte man die Verhältnisse beim klassischen Zweitaktmotor oder bei Zweitakt-Schiffsdieselmotoren hernehmen. Abgasführung:

Nein, da zu wenn ich gar nicht in der Lage. Bei dem HHAB-Motor BKW ist es auch egal wieviel Restgas in dem Kolben enthalten bleibt, weil die passenden Gasmengen, bestehend aus Wasserstoff und Sauerstoff direkt eingespritzt werden.

2. Nicht möglich wegen oszillierender Abgasaustrittsrohre. --> Lärm, --> keine Abgasnachbehandlung möglich, --> unkontrollierbare Ausbreitung und Kondensation der wasserdampfhaltigen Abgase.

Die Gase die aus dem Kolben austreten würden ohne passenden Schalldämpfer natürlich zu laut sein. Ich habe in meinen Zeichnungen einen entsprechenden Schalldämpfer nicht eingezeichnet.

Das macht die mobile Verwendung z.B. als Rangeextender unmöglich.
3. Zufuhr der Brenngase: Nicht dargestellte Bauteile erheblicher Komplexität (getaktete Gasventile?), nicht dargelegte Steuerung/Regelung der Gasmengen (--> Lambda), fehlende Anordnung zur Durchmischung der Brenngase im Zylinder vor der Zündung.

Ja, da müsste man eine Art Comman Rail System vorschalten, in dem die Gase im passenden Mischungsverhältnis bereit gestellt werden.

4. Verbrennung und Steuerung: In dem ppt "HHAB-Motor-Lauf" wird eine recht gemütliche Druckerhöhung im Zylinder nach der Zündung angenommen. Wenn hier wirklich H2 und O2 zum Einsatz kommen sollen (=Knallgas), dann findet man dazu in der Literatur eine Detonationsgeschwindigkeit von 2820 m/s. Das ergibt destruktive Kräfte auf die doch eher filigranen Motorbauteile, mal abgesehen von der Geräuschentwicklung.

Da muss man die Gasmenge so anpassen das die Kräfte nicht zu groß werden, das ist ja eben auch der Vorteil bei der Nutzung von Wasserstoff/Sauerstoff-Gemisch und wird, denke ich, die Wirkungsgrad erhöhen

5. Wie soll die Leistungsregelung erfolgen? Qualitätsregelung (nur H2-Zufuhr ändern)? Wie wird das dann mit der variablen Ventilsteuerung kombiniert? Zur Ansteuerung der Brenngaszufuhr und der Zündung müssen kontinuierlich Daten über die Kolbenposition vorliegen. Entsprechende Sensorik habe ich in den Skizzen nicht entdeckt. Wenn mit Hilfe des Zündzeitpunktes die Oszillationsbewegung kontrolliert werden soll (Frequenz, Amplitude, Laststeuerung/-Regelung) ist dazu eine anspruchsvolle Regelungsstrategie erforderlich. Dasselbe gilt für die saubere Synchronisierung mit einem Parallelzylinder.

Die Regelung ist nicht kompliziert. Eine schnelle und genaue Wegmessung ist technisch kein Problem. Die Ansteuerung der Brenngasmenge wird über eine gesteuerte Zeitsteuerung geregelt. Ich denke das ein 16 Bit ARM-Controller dafür aus reicht. Wenn ich den Regelungsaufwand für den HHAB-Motor mit dem notwendigen Regelungsaufwand für den DLR-Motor vergleiche, ist der Regelungsaufwand für den HHAB-Motor ein Kinderspiel
6. Weitere anspruchsvolle Komponenten zur elektrischen Energieabnahme und zur Realisierung des Motorstarts sind nicht dargestellt, gehören aber m.E. zur Beurteilung des Gesamtkonzepts dazu.

Die Energieabnahme geschieht über Lineargeneratoren, die direkt mit dem HHAB-Motor gekoppelt werden. Lösung gibt es schon siehe DLR-Motor Leistung pro Lineargenerator ca. 30 kW

7. Mechanik: Es ist richtig, dass der HHAB-Motor weniger bewegte Teile hat als ein herkömmlicher Verbrennungsmotor.
Ja ca. 100 Teile also 200 für eine Komplette HHAB-Einheit (da sind schon Schrauben,
Unterlegscheiben integriert.

8. Allerdings hat er enorm große Flächen mit mechanischer Reibung, zum Teil auch tribologisch schwierig (z.B. Flächenpressung der Ventilöffnungskeile). In Verbindung mit H2 entstehen zusätzliche Probleme mit kohlenstoffhaltigen Schmiermitteln (siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffverbrennungsmotor). In der Beschreibung (https://hhab-motor.de/hhab-motor-beschreibung.php)

Da der komplette Kolben über vier Lager gestützt wird ist die Reibung genauso groß
wie in einem herkömmlichen Viertaktmotor. Zusätzlich wird in dem Zwischenraum Zylinder-Kühler zyklisch von oben durch den Schlitz des Öffnungskeils Öl eingespritzt.
Dieses Öl kommt vom Ölkühler und schmiert die Ventilöffnungsmechanik und gelangt dann unten aus dem Ventilöffnungsgehäuse in den Zwischenraum, wo es durch die Kolbenbewegung gleichmäßig an der Zylinderwand verteilt wird und so der Kolben ständig geschmiert wird. Das ist der große Vorteil vom HHAB-Motor, das er der einzigste Zweitaktmotor ist wo die Abgase nicht die Kolbenschmierung unterbrechen.

9. finde ich einen angekoppelten Doppelkolbenkompressor, der synchron mitbewegt wird. Der verursacht ebenfalls erhebliche Reibverluste.

Lösung siehe oben. Dieser Kompressor ist nur notwendig für die HHAB-Mobilausführung.

10. Hinzu kommt die Antriebsleistung der Pumpen für Öl und Kühlwasser.

Wenn man das Vergleicht mit den Verlusten von herkömmlichen Verbrennungsmotoren ist das unerheblich.

Das stellt die CO2-Ersparnis, also das Ziel der ganzen Entwicklung, schon in Frage. H2 kann zwar regenerativ erzeugt werden, bei der Umsetzung der H2-Energie in Elektrizität oder andere Energieformen konkurriert der HHAB aber mit anderen Konzepten.

11. Bei der Führung und Abdichtung der Ventile würde ich auf Bauteile und Konstruktionselemente von herkömmlichen Viertaktmotoren zurückgreifen. Kolbenabdichtung:
12. Ich erkenne in den Skizzen nur einen Kolbenring zur Brennraumabdichtung. EIN Kolbenring kann entweder gegen Gas abdichten oder er ist als Ölabstreifring ausgebildet. Beim klassischen Zweitakter reicht ein Kompressionsring, der akzeptiert wegen der Mischungsschmierung aber auch gewisse Mengen Öl im Brennraum. Das kann beim HHAB nicht das Ziel sein.

in der aktuellen Variante gibt es zwei Kolbendichtringe des weiterem wird der Kolben ständig geschmiert.

13. Bei nur einem Kolbenring entsteht Blow-by-Gas in nennenswerter Menge. Das ist zwar bei H2-Betrieb weniger giftig als bei Benzinbetrieb, sollte trotzdem geordnet abgeführt werden, idealerweise in die Ansaugluft. Geht das bei der vorgeschlagenen Konstruktion? Temperaturen:

Ja, das Problem muss noch gelöst werden.
14. Auch, wenn die maximale Abgastemperatur auf nur 450°C geschätzt wird, ist das für die Auslassventile und den Kolben anspruchsvoll. Die Ventile können ja nur in den ebenfalls nicht wirklich kalten Kolben Wärme abführen.

Ja, das ist das eigentliche Problem des HHAB-Motors (wurde ich schon von der Firma FEV in Aachen drauf hingewiesen) Nach dem Besuch musste ich erst ein halben Jahr nachdenken, bis ich eine mögliche Lösung gefunden hatte:
a. Es wurde ein zusätzlicher Kolbenkühler integriert, das wird aber nicht ausreichen.
b. Man kühlt das Öl, dass man in das Ventilöffnungsgehäuse spritz weit genug ab.
c. Man kleidet den Innenraum des Kolbens mit Keramik (Hitzekachel Raumfahrt) aus.

15. Maschinendynamik: Auch bei der Anordnung von zwei parallel gegenläufig gesteuerten Doppelzylindern entstehen freie Massenmomente (-> Vibration). Die würden nur verschwinden, wenn die Einheiten linear hintereinander gebaut würden. Kompakt ist das dann aber nicht mehr. Sicherheit:
In der 2er Variante sind sie linear hintereinander gebaut Größe dann
L x B x H ca. (1300 x 600 x 200)mm das entspricht einem 8 Zylinder Viertaktmotor mit einem Hubraum von 1700 ccm³ und einer Leistung von 120 kW
Oder in der 4er Variante, bei der Vier HHAB-Motoren parallel angeordnet werden, wo bei die beiden inneren Motoren antizyklisch mit den beiden äußeren laufen. An ihnen sind 8 Lineargeneratoren gekoppelt also eine Leistung von ca. 240 kW
L x B x H ca. (870 x 750 x 300) 16 Zylinder Hubraum 3400 ccm³
16. Der Umgang mit H2 erfordert spezielle Sicherheitsmaßnahmen; es muss z.B. gewährleistet sein, dass bei jedweder Leckage (oder Zündaussetzer) das Wasserstoffgas ungehindert und in nicht brennbarer Konzentration nach oben aufsteigen kann.
Das ist richtig Bei den ersten benzinbetriebenen Autos in England musste auch immer ein Mann mit roter Fahne vorweg gehen. Übrigens 1 kg Wasserstoff entspricht 3,74 Liter Benzin Energietechnisch (1kg Wasserstoff 33,3 kWh, 1 Liter Benzin 8.9 KWh)

Ist im momentanen Stadium nicht entscheidend, sollte aber frühzeitig bedacht werden, sonst gibt es später keine Zulassung.
17. Angesichts der erkennbaren Begeisterung für die HHAB-Erfindung tut es mir leid, aber mein Geld würde ich dafür nicht zur Verfügung stellen. Gruß Werner ????

Ich auch nicht, kann ich mir nicht leisten. Außerdem werde ich jetzt 65 habe meine Firma gut verkauft und habe jetzt nicht vor mir das an zu tun.

Wenn man sich diesen doch sehr ausführlichen Kommentar durchliest, über den ich mich riesig gefreut habe, endlich mal einer der sich das richtig angesehen hat, fällt einst auf. Werner sagt nicht, das der Motor nicht funktionieren kann.
Genauso wie der Professor aus Aachen.

Die Serienreife Entwicklung würde ca. 4 Jahre dauern und könnte 20 – 40 Millionen
Euro

Die in dieser E-Mail enthaltenen Informationen sind ausschließlich für den genannten Empfänger bestimmt.
Sollten Sie diese E-Mail fälschlicherweise erhalten haben, informieren Sie bitte umgehend den Absender und löschen Sie die Nachricht, ohne Kopien zu erstellen.

[Go}][{esZorN]

Und an dieser Stelle schließe ich das Thema. Motor-Talk hält ganz bestimmt nicht als Duplikat für die Einträge in deinem Gästebuch her.

MfG

***closed***