Neue Keramikmotoren in der Entwicklung?
Hallo liebe Leute,
ich saß heute in der Werkstoffkundevorlesung und hoffte eigentlich, dass die Stunden bald rum wären. Als unser Prof. dann aber zu den Keramiken zu sprechen kam, erwähnte er, dass Autohersteller derzeit Motoren aus Keramik entwickeln würden. Für diesen Zweck ist Siliciumcarbit am besten geeignet meinte er, da es die besten Eigenschaften von Haus aus mitbringen würde. Durch die höhere Betriebstemperatur, die man durch solche Motoren erreichen kann, würde sich der Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren deutlich nach oben schrauben lassen. So wären "echte", sprich alltagstaugliche 1-Liter-Autos keine Vision mehr, sondern könnten durchaus eines Tages realisiert werden. Als kleiner Nebeneffekt wären Keramikmotoren deutlich kleiner und bräuchten bei weitem nicht so eine umfangreiche Kühlung wie wir sie aus heutigen Motoren kennen.
Kennt jemand vielleicht irgendwelche Infos zu dem Thema? Und was haltet ihr davon? Ist das reine Utopie oder werden wir wirklich eines Tages mit Autos rumfahren, die tatsächlich nur 1-Liter auf 100km verbrauchen. Postet mal eure Meinungen dazu, aber vor allen Dingen würden mich nähere Informationen zu diesem Thema interessieren.
Liebe Grüße
Beste Antwort im Thema
wenn ich mich recht erinnere, ist das Thema schon mal vor 20-25 Jahren durch die Motorpresse gegeistert. Da hat es schonmal einen japanischen Versuchsmotor ohne Kühlung gegeben. Was daraus geworden ist, weiss ich nicht, zumindest ist es nie zur serienreife gekommen.
jan.
29 Antworten
Da sollte man mal hinterfragen, warum die Wechselrichter so häufig ausfallen und was der Betreiber dagegen unternimmt.
Zitat:
Original geschrieben von christians
NOCH sind Verbrennungsmotoren um Längen ausgereifter als Batterien.
Wer an ausfallfreie E-Technik glaubt, sollte mal zur Ernüchterung schauen, wie oft Wechselrichter der DB ausfallen. Bei einigen Zugtypen schon ganz nett.
Ich denke, die DB ist nicht gerade der Maßstab in Sachen Zuverlässigkeit...
jan.
Das liegt wohl am fehlenden Wettbewerbsdruck.
ICH. WILL. EINEN. KERAMIKMOTOR. 😁
Leichter, abnutzungsärmer, thermisch stärker belastbar. Womöglich für äußerst starke Turbomotoren geeignet?
Und welche Vorteile und Nutzungsmöglichkeiten würden noch entstehen?
Jedenfalls, man stelle sich vor, im Hochleistungsbereich, mit einer Zufuhr von reinem Sauerstoff in den Brennraum statt Luft 😁
Bei einem Sauerstoffgehalt der Luft von rund 21% wäre das theoretisch eine Steigerung der Literleistung von fast das Fünffache! Ein 3l Motor hätte dann theoretisch fast die Leistung eines rund 15l Motors! Den Sauerstoff dann auch noch komprimiert eingeleitet, mit doppeltem Druck, ergebe eine Leistung eines rund 28,8l Motors ^^
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Zitat:
@Drahkke schrieb am 31. Juli 2011 um 13:51:22 Uhr:
Das liegt wohl am fehlenden Wettbewerbsdruck.
Richtig, deshalb gibt es bei PKWs so selten Defekte. Ich kann mich nicht erinnern, dass es mal Probleme mit Steuerketten bei TSIs oder den DSGs gab. Ja selbst Injektorenprobleme sind mir völlig unbekannt.
Im Bahnsektor gibt es eine ganze Menge konkurrierender Großunternehmen, die sehr gerne bauen würden, was die Bahn ausschreibt. Am Ende zählt eben der Preis und die zugesicherten Eigenschaften. Beim ICE 3 waren die Anforderungen allerdings so speziell, dass nur Siemens liefern konnte - mit bekanntem Misserfolg auf ganzer Linie.
EDIT: Oh man, nun habe ich auch noch auf diesen Uraltbeitrag geantwortet.
Gibt es denn was neues bzgl. Keramik im Motor? 🙂
Ja ja, was ich so ausgrabe. Also im Internet finde ich so schnell nichts neues. Was ich so las, entstehen bei höheren Brenntemperaturen mitunter mehr Stickoxide. Auch nicht optimal. Wenn nicht gerade die böse Ölindustrie ihre Finger im Spiel hat, ist dieses Konzept wohl einfach unvorteilhaft; zumindest für den Alltagsgebrauch. Wobei z.B. auch F1-Flitzer nicht mit Keramik-Motoren rum fahren.
Im Porsche gabs doch zumindest mal Keramik im Motor, weil verschleißarm und so.
Auch im 2-Takt-Bereich sollten Keramikkolben zum Einsatz kommen. Weil dieser nicht geschmiert werden müsse, brauche es keine Gemischschmierung.
Zitat:
@austrofreakA6 schrieb am 30. Mai 2015 um 19:25:11 Uhr:
ICH. WILL. EINEN. KERAMIKMOTOR. 😁Leichter, abnutzungsärmer, thermisch stärker belastbar. Womöglich für äußerst starke Turbomotoren geeignet?
Und welche Vorteile und Nutzungsmöglichkeiten würden noch entstehen?Jedenfalls, man stelle sich vor, im Hochleistungsbereich, mit einer Zufuhr von reinem Sauerstoff in den Brennraum statt Luft 😁
Bei einem Sauerstoffgehalt der Luft von rund 21% wäre das theoretisch eine Steigerung der Literleistung von fast das Fünffache! Ein 3l Motor hätte dann theoretisch fast die Leistung eines rund 15l Motors! Den Sauerstoff dann auch noch komprimiert eingeleitet, mit doppeltem Druck, ergebe eine Leistung eines rund 28,8l Motors ^^
So einen Schmarrn habe ich überhaupt noch nie gehört!
Die dichte des Sauerstoffs ist doch nicht 1:1 in Leistung oder Hubraum umzurechnen!😕
THEORETISCH. Das ist eine theoretische Überlegung. Praktisch kommen natürlich viele Faktoren hinzu.
Ich habe mich also jetzt erst mal nur grob am Sauerstoff orientiert. Und grob betrachtet müsste mit doppelt so viel vorhandenem Sauerstoff doppelt so viel Brennstoff verbrannt werden müssen.
Es tut mir ja sehr Leid, dass diese eher spaßig gemeinte Überlegung nicht deinen Ansprüchen genügt. Aber so erzähl doch mal bitte wo du hier Fehler siehst und erkläre diese bitte.
Zitat:
@digitalfahrer schrieb am 1. Juni 2015 um 08:18:01 Uhr:
Die dichte des Sauerstoffs ist doch nicht 1:1 in Leistung oder Hubraum umzurechnen!😕
.. hab da einen Rechtschreibfehler in meinem Letzten Beitrag bemerkt!
"Die Dichte ..." wär OK!😁
Deine Überlegung ist dahingehend falsch, als dass du die Prinzipien der Stöchiometrie völlig vernachlässigst. Eine bestimmte Menge an Kraftstoff kann nur eine bestimmte Menge Sauerstoff binden. Der Rest bleibt unverwertet
Zitat:
@Auos schrieb am 4. Juni 2015 um 16:06:15 Uhr:
Deine Überlegung ist dahingehend falsch, als dass du die Prinzipien der Stöchiometrie völlig vernachlässigst. Eine bestimmte Menge an Kraftstoff kann nur eine bestimmte Menge Sauerstoff binden. Der Rest bleibt unverwertet
Also dieses Prinzip hab ich eigentlich nicht missachtet. Theoretisch muss einfach entsprechend viel Kraftstoff eingespritzt werden. Bei maximaler Sauerstoffkonzentration wäre das ohne Kompression also die maximale Mengen Treibstoff, die pro Hubraum verbrannt werden kann, sofern der Sauerstoff tatsächlich den gesamten Kraftstoff erreicht.
Aber das ist doch klar. Bei größerem Hubraum muss ich auch bei dem mehr vorhandene Sauerstoff mehr Treibstoff einspritzen. Oder beim Turbo, der ebenfalls für mehr Sauerstoff sorgt. Ist doch eigentlich keine Frage wenn es dabei darum geht, mehr Sauerstoff zur Verbrennung im Motor zu haben.
Was mir noch einfällt wäre die extrem hohe Hitze. Also inwiefern diese die Leistung beeinflussen könnte, weiß ich nicht. Bei reinem Sauerstoff müssten das nämlich Schweißbrennerthemperaturen sein.
Fällt jemanden noch etwas ein, was ich übersehen hab, was noch bedeutenden Einfluss auf die Leistung haben kann, in diesen Beispiel?
Gut, was noch zum tragen kommen könnte ist eben, wie gut sich Kraftstoff und Sauerstoff erreichen. Also ob eine bedeutende Menge nicht ihren Partner findet. Gerade bei maximaler Leistung, also maximaler Kraftstoffmenge im Hubraum, könnte das womöglich einen spürbaren Einfluss haben, wohl je nach verwendetem Treibstoff, wie gut durchmischt wird und wie lange die Verbrennung Zeit hat. Aber das ist schön deshalb fraglich, ob das was ändern würde im Vergleich zu heutigen Motoren, weil auch heutige Motoren mehr oder weniger nicht vollständig verbrennen. Und bei meinen Beispiel geht es ja um den Vergleich mit heutigen Motoren. Is ja außerdem nur ne grobe theoretische Überlegung .
Und im Teillastbereich, mit ordentlich Sauerstoffüberschuss, verbrennt der Sauerstoffmotor wohl sehr vollständig.
Hallo allerseits,
und entschuldigt die späte Antwort. Vor 34 Jahren hörte ich das ein deutscher Ingeneur angeblich einen Keramik Block entwickelt hat
Betriebswirtschaftlich ausgelegt gab es eine Garantie ab Werk für 100.000 km.
Bei einem Motorschaden vor dieser Grenze hieß es dann Austausch im Werk.
(Vielleicht hat sich der eine oder andere erhofft das kurz vorher was passiert, oder, Fachwissen vorausgesetzt, etwas nachgeholfen. Entsprechendes Fachwissen hätte sich bestimmt auch ohne social Media weit verbreitet, und wäre ein Risiko für den Autobauer gewesen :-)
Die Begleiterscheinungen wären tatsächlich ähnlich gewesen wie oben schon teilweise richtig angegeben.
Vorteile bei Größe, Gewicht, Handling, Herstellungskosten, Wartungskosten, Sauberkeit (da etwas anders aufgebaut/versiegelt), sogar beim optischen Aussehen :-), hätten einen enormen Wettbewerbsvorteil bedeutet und zur Folge gehabt das 4 von 5 Mechatronikern, damals Autoschlosser genannt, überflüssig wurden.
Nach ca. 125.000-150.000 km wäre für den Verkäufer und den Käufer so etwas wie ein ROI eingetreten. Return of invest.
Bei 300.000-400.000 km wäre die ökologische und ökonomische Bilanz ca. 10 mal besser gewesen als das "Metallmonster".
Die wirtschaftlichen Interessen nahmen wohl Oberhand und ein ebenfalls aus Deutschland stammender Autobauer kaufte wohl das Patent, man munkelte mit Hilfe einiger "Stahlfamilien".
Die gleichen "Familien" segneten uns übrigens auch mit Überlandtrassen zur Energieverteilung zu dem ich ein besseres Modell habe.
Also ab in die unterste Schublade damit.
Diese und alle anderen Angaben stellen lediglich meine Meinung dar.
Zitat:
@biti schrieb am 7. April 2023 um 15:16:21 Uhr:
Vor 34 Jahren...Die wirtschaftlichen Interessen nahmen wohl Oberhand und ein ebenfalls aus Deutschland stammender Autobauer kaufte wohl das Patent...
Das Patent müßte mittlerweile abgelaufen sein.
Muss wohl eine Totgeburt gewesen sein ,diese Keramik Entwicklung.
Denn es kam ja die Alusil, Nikasli, Silitec Beschichtung usw. auf dem Markt.
Nur eben halt auch nicht immer länger haltbar als 100.000 km zum Teil.