Nutzung der Abwärme des Verbrennungsmotors langfristig denkbar?

[gla]

Verbrennungsmotoren haben einen recht niedrigen Wirkungsgrad, Benzinmotoren im besten Fall gegen 39 %, Dieselmotoren bis 43 % und das auch nur im günstigsten Betriebsbereich, im Durchschnitt ist dass noch deutlich niedriger. Alles andere geht in die Abwärem die direkt oder indirekt an die Umgebungsluft übertragen wird.
Bei Fahrzeugen ist eine Nutzung der Abwärme nicht einfach, sonst hätte das schon jemand getan.
Man kann schließlich nicht, sagen wir, 1000 l Wasser mitführen und das dann zu Hause an einen Wärmetauscher hängen. Und mit dem vielen Warmwasser könnte auch niemand etwas anfangen.

Aber wenn man die Abwärme verwenden würde um etwa eine Flüssigkeit mit niedrigen Siedepunkt zu verdampfen, um damit eine kleine Turbine ähnlich einen Turbolader anzutreiben und damit wieder einen kleinen Generator um damit Strom zu erzeugen, wäre das völlig undenkbar?
Den Strom könnte man dann wie bei einem Hybrid, nämlich zum Antrieb des Fahrzeugs verbrauchen.

Natürlich weis ich dass das nicht einfach ist sonst gäbe es das schon. Aber wenn man, sagen wir, 10 Jahre lang ordentlich Forschungsgelder in so etwas pumpen würde, erscheint mir das nicht völlig unmöglich.

Würde mich interessieren ob Leute die von Themen wie Turbinen, Elektrizität, etc. etwas verstehen, und die gibt es sicher in diesem Forum, das für völlig undenkbar halten.

[GaryK]

Musste gerade mir nicht sagen. Wenn das Kilo CO2 aus dem Auspuff eines Diesels genau so hoch besteuert würde wie das CO2 eines Ottos, wäre Diesel 33 Cent/l teurer. Und erst danach reden wir über die praktisch 3-7 mal höheren Stickoxidmassen.

[Standspurpirat8913]

Zitat:

@GaryK schrieb am 25. Juli 2015 um 12:06:07 Uhr:

Alle reden von Spritersparnis und was wird gekauft? Golf-Plus, Tiguans und andere SUV/Mini-Van Verschnitte.

Das ist sowieso der Witz des Jahrhunderts. Und es zeigt auf, dass all die Spritsparbemühungen die reinste Heuchlerei darstellen. (M)ein konstruktiv 20 Jahre alter BMW 5er hat einen deutlich geringeren Luftwiderstand als BMW´s kleinster SUV, der X1, im günstigsten Fall erreicht. Das muss man sich mal auf der Zunge zergehen lassen.

[gla]

Zitat:

@GaryK schrieb am 25. Juli 2015 um 20:31:43 Uhr:

Musste gerade mir nicht sagen.

Ist wahr, aber ist mir in dem Zusammenhang halt gerade eingefallen.

[slv rider]

Kraftstoff verbrennt auch unter ungünstigen Bedingungen im Motor. vielleicht gibt's ja noch eine Renaissance der guten alten dampfmaschine. So schlecht soll die ja gar nicht sein.

[kat2]

Zitat:

@GaryK schrieb am 25. Juli 2015 um 12:06:07 Uhr:

Wenns um Energieeffizienz geht, dann sollten wir alle segelfliegen statt autofahren. Ein Segelflugzeug mit Hilfsmotor braucht @100 km/h gerade mal 2-3kW für reinen Auftrieb. Cw mal A nebst Masse sind halt sehr übersichtlich.

Hi,

gibt es das auch als Lastensegler?
Den gleichen Nutzraum und Zuladung wie mein Kombi sollte es schon haben 😉

Grüße

[slv rider]

gibt dann nur Probleme beim rückwärtseinparken. 😁

[gla]

Zitat:

@slv rider schrieb am 25. Juli 2015 um 23:14:49 Uhr:

Kraftstoff verbrennt auch unter ungünstigen Bedingungen im Motor. vielleicht gibt's ja noch eine Renaissance der guten alten dampfmaschine. So schlecht soll die ja gar nicht sein.

Ist nicht ernst gemeint nehme ich an.

Die Dampfmaschine ist schwer und der Wirkungsgrad gering.

Aber in Kraftwerken funktioniert die Dampfturbine recht gut.

[slv rider]

ich hätte „dampfbetriebene kraftmaschine" schreiben sollen.

[GaryK]

Drehmoment hat ne Dampfmaschine ohne Ende, den Dieselfetischisten geht dann das Messer in der Hose auf. Und das tolle - ne kontinuierlich brennende Flamme kannst du sehr gut auf geringe NOx Emissionen tunen, siehe Gaskraftwerke. Leider ist der ganze Klotz etwas schwer und die Korrosionsinhibitoren im Kesselwasser sind alles andere als gesund.

[gla]

Zitat:

@GaryK schrieb am 26. Juli 2015 um 20:00:08 Uhr:

Und das tolle - ne kontinuierlich brennende Flamme kannst du sehr gut auf geringe NOx Emissionen tunen, siehe Gaskraftwerke.

Eigentlich wäre eine Turbine, muß nicht Wasserdampf sein, kann ja auch direkt Verbrennung in der Turbine sein, mit einem

Hybrid

nicht ganz so undenkbar.

Denn wenn man als Energiepuffer eine Batterie hat, dann fällt das Problem mit der Steuerung kurzfristiger unterschiedlicher Betriebszustände weitgehend weg.

Es hat ja, soviel ich weis, vor Jahrzehnten Versuche mit Gasturbinen gegeben aber die kurzfristige Steuerung war meines Wissens eines der Hauptprobleme.

("Gasturbinen in Hybridfahrzeugen möglich?" wäre schon wieder ein eigenes Thema)

[0MGQoNDYjZ]

Eine Turbine im Abgasstrom ist heute doch nichts besonderes mehr. Allerdings wird damit praktisch immer nur die Verbrennungsluft komprimiert.

Wieviel Strom könnte man gewinnen, wenn man die Abgasturbine nicht nur zum Laden verwendet, sondern zum Strom erzeugen? Machen das die sogenannten "elektrischen Turbolader", von denen man manchmal liest?

Prinzipiell könnte man ja "einfach" an die Turbinen-Kompressor-Welle noch einen Motor/Generator anhängen und je nach anstehender Turbinenleistung und Laderbedarf Strom erzeugen oder dem Kompressor elektrisch nachhelfen.

Wäre das in einem Hybridfahrzeug eine sinnvolle Alternative zum Miller-Zyklus u.Ä.?

[Timmerings Jan]

Zitat:

@0MGQoNDYjZ schrieb am 27. Juli 2015 um 16:52:48 Uhr:

Wieviel Strom könnte man gewinnen, wenn man die Abgasturbine nicht nur zum Laden verwendet, sondern zum Strom erzeugen? Machen das die sogenannten "elektrischen Turbolader", von denen man manchmal liest?

Nein, die machen das Gegenteil: sie komprimieren die Ansaugluft mit elektrischer statt mechanischer Energie-Zufuhr. So gesehen ist der Name eigentlich irreführend: es müsste eher "elektrischer Kompressor" heißen.

[gla]

Zitat:

@0MGQoNDYjZ schrieb am 27. Juli 2015 um 16:52:48 Uhr:

Prinzipiell könnte man ja "einfach" an die Turbinen-Kompressor-Welle noch einen Motor/Generator anhängen ...

Würde wahscheinlich die Reaktionsgeschwindigkeit des Laders, insbesondere im unteren Drehzahlbereich, negativ beeinflussen, wahrscheinlich sogar sehr negativ.

Ob da bei einem Hybrid noch etwas zu holen wäre? Ist die Frage ob da noch genug Energie übrigbleibt dass es sich lohnt.

[0MGQoNDYjZ]

Zitat:

@gla schrieb am 27. Juli 2015 um 17:51:38 Uhr:

Zitat:

@0MGQoNDYjZ schrieb am 27. Juli 2015 um 16:52:48 Uhr:

Prinzipiell könnte man ja "einfach" an die Turbinen-Kompressor-Welle noch einen Motor/Generator anhängen ...

Würde wahscheinlich die Reaktionsgeschwindigkeit des Laders, insbesondere im unteren Drehzahlbereich, negativ beeinflussen, wahrscheinlich sogar sehr negativ.

Wieso das? Bei Bedarf dreht doch der elektrische Motor, bevor der Abgasstrom in Gang kommt, d.h. die Reaktionszeit ist

kürzer

als bei einem herkömmlichen Turbolader.

Zitat:

@Timmerings Jan schrieb am 27. Juli 2015 um 17:20:14 Uhr:

Zitat:

@0MGQoNDYjZ schrieb am 27. Juli 2015 um 16:52:48 Uhr:

Wieviel Strom könnte man gewinnen, wenn man die Abgasturbine nicht nur zum Laden verwendet, sondern zum Strom erzeugen? Machen das die sogenannten "elektrischen Turbolader", von denen man manchmal liest?

Nein, die machen das Gegenteil: sie komprimieren die Ansaugluft mit elektrischer statt mechanischer Energie-Zufuhr. So gesehen ist der Name eigentlich irreführend: es müsste eher "elektrischer Kompressor" heißen.

Das ist mir klar. Meine Frage ist, ob sie eben auch umgekehrt Strom erzeugen können, indem sie die Laderwelle abbremsen.

[0MGQoNDYjZ]

Zitat:

@gla schrieb am 27. Juli 2015 um 17:51:38 Uhr:

Ob da bei einem Hybrid noch etwas zu holen wäre? Ist die Frage ob da noch genug Energie übrigbleibt dass es sich lohnt.

??? Ohne elektrischen Hilfsmotor stellt sich aber die Frage, was Du mit dem erzeugten Strom anfangen willst.

Obwohl: wenn der Abgasturbolader mit elektrischem Motor/Generator die Lichtmaschine ersetzt, braucht man kein einziges Bauteil mehr. Schön wär's, aber kann das überhaupt funktionieren? Welche Leistung bringt denn so eine Abgasturbine?