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Nutzung der Abwärme des Verbrennungsmotors langfristig denkbar?
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.
Beste Antwort im Thema
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.
Siehe http://www.zwomp.de/2015/07/16/elektroflug-alpen-egenius/ ... 700km über die Alpen mit 83kWh und dabei 2 x 4000 Höhenmeter überwunden.
Alle reden von Spritersparnis und was wird gekauft? Golf-Plus, Tiguans und andere SUV/Mini-Van Verschnitte. Rein logisch betrachtet sollte der Gesetzgeber künftig einen maximalen Benzin/Dieseldurchsatz je Betriebsstunde nebst begrenzten Schadstoffemeissionen bei Vollgas festlegen - wer dann mit 1.9 Tonnen und Cw x A wie eine Schrankwand fährt, muss eben Zeit mitbringen.
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67 Antworten
kannste ganz grob abschätzen - Luftmasse in g/s entspricht etwa l/s. Und die "g/s" ist von der Zahl her etwa die aktuelle Leistung in kW. Druckverlust 1/2 bar läuft bei 70g/s bzw. 0.07m³/s irgendwas um 3kW hinaus. Die maximal drinstecken, (reine) Turbinenwirkungsgrade liegen im Kraftwerksbereich bestenfalls bei 40%.
Auf deutsch: Lohnt nicht, egal wie präzise du nachrechnest.
Zitat:
@0MGQoNDYjZ schrieb am 27. Juli 2015 um 18:50:03 Uhr:
Zitat:
@gla schrieb am 27. Juli 2015 um 17:51:38 Uhr:
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:
@0MGQoNDYjZ schrieb am 27. Juli 2015 um 18:50:03 Uhr:
Zitat:
@Timmerings Jan schrieb am 27. Juli 2015 um 17:20:14 Uhr:
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.
Beide Funktionen gab es schon vor rund 15 Jahren. Ein Problem beim damaligen 12 V Bordnetz war, dass selbst mit zwei Batterien beim Hochdrehen des Laders das Licht im Auto dunkel wurde :D
Zitat:
@Rael_Imperial schrieb am 27. Juli 2015 um 19:59:37 Uhr:
Beide Funktionen gab es schon vor rund 15 Jahren. Ein Problem beim damaligen 12 V Bordnetz war, dass selbst mit zwei Batterien beim Hochdrehen des Laders das Licht im Auto dunkel wurde :D
Da staune ich aber, es hat wirklich schon fast alles einmal gegeben.
Moin
Dazu Stichwort Turbocompound mal im Inet suchen. GIbt es von Scania sowohl mechanisch als auch elektrisch. Bei 250 kW mechanischer Leistung gibt der dann um 50 kW ab.
Moin
Björn
Zitat:
@Friesel schrieb am 27. Juli 2015 um 21:09:05 Uhr:
Dazu Stichwort Turbocompound mal im Inet suchen.
Sehr interessant.
Ich muß zugeben es war mir völlig unbekannt dass es das gibt.
Und sogar die Formel I nutzt Turbocompound...das Stichwort habe ich in diesem Zusammenhang noch gar nicht gehört.
https://en.wikipedia.org/wiki/Turbo-compound_engine
Die Abgasenergie zu nutzen lohnt sich anscheinend dann, wenn es wirklich auf den Energieverbrauch ankommt und die Entwicklungs- und Wartungsaufwände nicht so wichtig sind.
Also nicht im PKW-Bereich.
Nachdem es die Sachen, die wir vorher noch als Möglichkeit diskutiert haben bereits gibt, wäre es dann vielleicht doch nicht so überraschend wenn wir das in einigen Jahren in Hybridfahrzeugen auch fänden.
Ist natülich immer eine Kosten Nutzen Rechnung.
Zitat:
@gla schrieb am 28. Juli 2015 um 07:46:27 Uhr:
Nachdem es die Sachen, die wir vorher noch als Möglichkeit diskutiert haben bereits gibt, wäre es dann vielleicht doch nicht so überraschend wenn wir das in einigen Jahren in Hybridfahrzeugen auch fänden.
Ist natülich immer eine Kosten Nutzen Rechnung.
Ich glaube (auch*) nicht daran. Mit dem heutigen Stand würde man ja trotz komplexer Zusatzaggregate überhaupt keinen Treibstoff sparen, weil der Motor viel zu wenig unter Vollast läuft (die Rennleitung erlaubt im öffentlichen Straßenverkehr leider keinen Formel I-Fahrstil). Denkbar fände ich nur die Anwendung im leistungsverzweigten oder seriellen Hybridantrieb ("Range Extender"), wo der Verbrenner zu schwach für die erforderliche Höchstleistung ist. Und da wäre ein solcher Aufwand doch einigermaßen bekloppt. Zumal der Fahrer im Straßenverkehr die Superspar-Antriebstechnik durch vermeidbares Bremsen etc. ganz leicht ad Absurdum führen kann - beim Schiff ist leichter, den sparsamen Motor auch sparsam zu betreiben.
* GaryK hat das weiter oben schon geschrieben.