Alternativ.nu
Övriga ämnen => Energi => Fordonsdrift => Ämnet startat av: LazarusX skrivet 25 apr-10 kl 19:37
-
En liten traktor som kan allt. Inte för stor så att orsakar packskador på åkrarna, de kan ge 10 till 20 % skördeminskning. Drivning stirlingmotor, som värms av en biobränslepanna kanske gengaspanna utan kylsteg. Motorn driver en stor generator och vi har då ett mobilt kraftverk. Elen kan gå till ett stort batteri på traktorn , direkt till framdrivning, eldrivna maskiner ladda batteribanker på fler platser. Vid behov tas värmen tillvara på olika vis, varmvatten rumsvärme och torkvärme tex. Detta koncept kan ge bekväm försörjning även ute i obygden var helst i världen...
-
Intressant idé att driva en stirlingmotor med vedgas! Jag har ett tag funderat på en traditionell gengasmotors (låga) effektivitet, det faktum att man kyler bort massor av energi, och sedan försökt jämföra med en ångmaskin. Något svar har jag inte kommit fram till men så som du LazarusX lägger fram det försvinner en rejäl av gengasaggregatets kylförlust och ditt koncept kanske direkt kan jämföras med en ångmaskin.
GM gjorde några experiment med ång-konverterade standardbilar på 1970-talet. Med den tidens teknik (ångturbin och slutet system) nådde man ungefär samma bränsleförbrukning som med den traditionella bensinmotorn. Idag är ett sådant resultat mycket mer lockande än det var då!
Någon som vågar sig på en jämförelse mellan modern ångmaskin och stirlingmotor? I båda fallen kommer ju kraften av skillnaden mellan förbränningstemperaturen och omgivande luft. Hur mycket effektivare än ångmaskinen kan en stirlingmotor då bli?
-
I hybridsammanhang har stirlingmotorn goda chanser att fungera bra. Det som gjorde att försöken att driva bilar med stirlingmotorer misslyckades på 70- och 80-talet var stirlingmotorns egenhet att svara mycket långsamt både på gaspådrag och, framför allt, att man släpper gasen. En del känsliga förare som var bortskämda med smidiga bensinmotorer hade invändningar mot att behöva släppa gasen en halv minut innan det var dags att minska hastigheten :)
Men om man har ett rejält buffertbatteri så gör det ju inget om det så skulle ta 5 eller 10 minuter att rampa upp eller ner stirlingmotorn mellan 0 och 100 % pådrag.
-
En konventionell förbränningsmotor avger en liten del av bränsleenergin till rörelse, det mesta blir värme, som kanske skulle kunna användas via ett stirlingsystem - en motor som kylare :D .
-
Haken med det är att spillvärmen från en vanlig förbränningsmotor fås ut vid för låg temperatur för att t ex en stirlingmotor eller ånganläggning ska kunna dra nytta av den.
Dessutom blir ju alltsammans större, tyngre och mer komplicerat och svårskött/svårservat ju flera steg man inför, någonstans går det en gräns där det är opraktiskt att försöka förbättra verkningsgraden ytterligare. Om man utgår från billigt och lågvärdigt bränsle - t ex ved - så lönar det sig inte att kosta på anläggningen så mycket för att förbättra verkningsgraden, ränta och amortering på maskineriet äter snabbt upp den besparing man kanske kan få på bränslet.
-
Jag har själv haft lite funderingar på något liknande fordon, men har då tänkt i banorna med en elektroniskt styrd ångmaskin (för att slippa alla ventiler med invecklad mekanisk styrning.) istället för stirling.
Det blir ju lite grann som i traktorns barndom när man hade den som mobil kraftkälla till allehanda mojjänger.
-
Den händige glesbygdsbon gör en vedeldad stirlingmotor att ladda batterierna med till sitt eldrivna fordon. http://www.animatedengines.com/stirling.shtml (http://www.animatedengines.com/stirling.shtml)
Man löser därmed också problemet med att värma kupén vilket måste få en annan lösning i kalla klimat än att elda med batteri-el: http://www.nyteknik.se/nyheter/fordon_motor/bilar/article773500.ece (http://www.nyteknik.se/nyheter/fordon_motor/bilar/article773500.ece)
-
Hej!
En stirlingmotor går att köra på spillvärmen från en förbränningsmotor- det är en temperaturdifferans som driver den.
En stirlingmotor har bättre energihushållning än en ångmaskin.
Det finns en pelletseldad värmepanna med en stirlingdriven generator på toppen- avsedd för villor.
största nackdelen med stirlingmotor i fordon är att en stirlingmotor går på jämt motorvarv.
mvh
-
Man kan ju ha en elektrisk eller hydraulisk transmission så blir inte stirlingmotorns begränsade varvtalsområde ett problem. Tyvärr innebär sådana transmissioner en hel del förluster.
-
Nu är det ju inte varvtalsområdet som är det stora problemet med stirlingmotorn, utan det är, som jag skrev tidigare i tråden, att den svarar så långsamt på både gaspådrag och att man släpper gasen. Om stirlingmotorn ska bli dräglig att använda i ett fordon måste man alltså ha något som kan mellanlagra energi tillfälligt när motorn ger mer effekt än föraren vill ha, och vice versa. Och den där mellanlagringen görs bäst elektriskt, i batteri eller supercap, och därmed har man ett hybridfordon!
-
Vill minnas att Kockums stirlingmotor fungerar som elverk och lagrar ström i batterier.
I Tysklandet finns det ett flertal sådana minikraftverk som driver hus och hela grannskap.
Det mest ultimata är att utvinna vätgas som sedan kan användas som drivmedel till fordon.
-
Vad roligt med positiva reaktioner på min ide om stirlingelektrisk traktor.
Den svenska stirling elektriska motorn, som började i en tyvärr för dyr bil hos firma MFI, har levt vidare i Tyskland men kommit hem igen till Sverige. Nu är det ett koncept ihopkopplat med solparabol och väldigt dyrt med låång leveranstid.
Drömmer om en stor aktör som har råd att bara köpa komponenterna och sätta ihop dem till en prototyp.
-
Stort batteri då blir det ingen lätt traktor med stor generator och ett stort batteri .hmm batreier väger ju as mellan stort el trucks batteri väger nästan 500kilo plus generator å gengas agrigat. hmm
-
Men för en hybrid, som det spånas om i det här fallet, behövs ju inte alls lika hög batterikapacitet som i ett rent elfordon. Däremot är det i hybridfallet viktigt att ha ett batteri som tål att både laddas och laddas ur snabbt utan att livslängd eller verkningsgrad försämras för mycket, det ställs alltså höga krav på att batteriet har förhållandevis låg inre resistans.
Med modern teknik blir generator och motorer i en eltransmission betydligt lättare än en mekanisk växellåda. En grov uppskattning är att generatorn väger 10 % av den förbränningsmotor som ska driva den, och navmotorerna får tillsammans 20-30 % av förbränningsmotorns vikt. Det senare beror naturligtvis på huruvida man ska fördela dragkraften på två eller fyra hjul.
-
Vill minnas att Kockums stirlingmotor fungerar som elverk och lagrar ström i batterier.
I Tysklandet finns det ett flertal sådana minikraftverk som driver hus och hela grannskap.
Det mest ultimata är att utvinna vätgas som sedan kan användas som drivmedel till fordon.
Gengas består av mest vätgas ur fukten i bränslet. Temperaturen i gengaspannan är så hög att vattnet spjälkas till väte och syre där syret försvinner i reduktionsreaktioner och kvar blir ända upp till ca 60% vätgas!!!
-
Gengas består av mest vätgas ur fukten i bränslet. Temperaturen i gengaspannan är så hög att vattnet spjälkas till väte och syre där syret försvinner i reduktionsreaktioner och kvar blir ända upp till ca 60% vätgas!!!
Nej. I absolut bästa fall får man ut drygt 20 % CO (koloxid) och mellan 10 och 20 % H2 (vätgas) som brännbara beståndsdelar i gengasen. Enligt vissa källor kan man också räkna med enstaka % metan och andra kolväten. Resten består av CO2 (koloxid), N2 (kväve) samt vattenånga.
Det är ytterst sällan primärluft och bränsle är så torrt att värmen i härden räcker till för att både reducera all CO2 till CO, cracka tjäror till lättare kolväten och spjälka allt vatten som följer med. Vanligtvis får man ett överskott på vatten som är irriterande på alla möjliga sätt - först för att det kyler härden, sedan för att det delvis fälls ut som kondens när gasen kyls och bidrar till att bilda en seg gröt med sot och aska som kläggar igen filter, och till sist för att det tillsammans med sura eller basiska ämnen som kan råka finnas med i gasen ger korrosion på de kalla delarna av gengasanläggningen (kylare, finrenare, gasblandare, gasspjäll, motorns insugningsrör osv).
-
angående växel
finns/fanns det ingen växel som va steglös? 2 koner med kula imellan, då kan ju motorn gå på ett varvtal hela tiden å justera hastigheten med utväxlingen
-
angående växel
finns/fanns det ingen växel som va steglös? 2 koner med kula imellan, då kan ju motorn gå på ett varvtal hela tiden å justera hastigheten med utväxlingen
Det finns många lösningar på det här med steglös utväxling. Förutom friktionsdrifter med plana skivor eller koner så har vi ju också t ex remvariatorer och hydrauliska transmissioner (momentomvandlare, hydrostatisk drift etc).
Men alla de där har nackdelar av olika slag. Antingen blir de orimligt dyra, stora och klumpiga för att överföra en given effekt, eller också håller de dåligt eller har stora förluster.
Om man ser på modern teknik är det nog, som jag har sagt många gånger tidigare, en eltransmission (växelströmsgenerator - frekvensomriktare - synkronmotor) som har de största förutsättningarna att bli bra.
-
Tack Torbjörn för responsen om vätgas innehåll i gengas - hittade mina uppgifter på svenska gengashemsidan. Vore tacksam för referenser om detta med gengasens vätgasinnehåll. Vill stärka mina kunskaper på den biten.
mvh/LazarusX
-
Gengasaggrigat skulle kunna gå att förbättra, genom att i steget efter leda gasen over träkol, för att öka andelen vattengas i bränslet.
-
Tack Torbjörn för responsen om vätgas innehåll i gengas - hittade mina uppgifter på svenska gengashemsidan. Vore tacksam för referenser om detta med gengasens vätgasinnehåll. Vill stärka mina kunskaper på den biten.
mvh/LazarusX
En bra källa är boken "Gengas", utgiven av IVA 1950. Markus Almroth som syns här på alternativforumet ibland tog fram en ny upplaga av den för några år sedan, och jag tror det fortfarande finns exemplar kvar.
Det står också en del i rapporter från den gengasforskning som SMP (dåvarande Statens Maskinprovningar) i Umeå bedrev på 70- och 80-talet.
Mer litteraturtips finns på http://www.gengas.nu/litteratur.shtml (http://www.gengas.nu/litteratur.shtml)
-
Gengasaggrigat skulle kunna gå att förbättra, genom att i steget efter leda gasen over träkol, för att öka andelen vattengas i bränslet.
Det är precis vad som sker i gasgeneratorns reduktionszon. Anledningen till att man som regel inte får vattenångan och koldioxiden fullständigt reducerade är att värmen från härden inte räcker till för detta. Om man ska ha ett andra steg för "vattengasproduktion" så innebär ju det en gasgenerator till, diverse omkopplingsspjäll för att omväxlande blästra på med luft genom denna och omväxlande köra gengas genom den, det krävs egentligen också dubbla "andra steg" alternativt en stor gasklocka för att kunna leverera den bättre gasen kontinuerligt. Det hela slutar med en alldeles för klumpig, dyr och svårskött anläggning för att släpa med sig på ett fordon. Ett annat problem är att träkol är ett dyrt bränsle jämfört med gengasved eller flis (man får räkna med uppåt 10 gånger så hög kostnad per energienhet).
-
Det är precis vad som sker i gasgeneratorns reduktionszon. Anledningen till att man som regel inte får vattenångan och koldioxiden fullständigt reducerade är att värmen från härden inte räcker till för detta. Om man ska ha ett andra steg för "vattengasproduktion" så innebär ju det en gasgenerator till, diverse omkopplingsspjäll för att omväxlande blästra på med luft genom denna och omväxlande köra gengas genom den, det krävs egentligen också dubbla "andra steg" alternativt en stor gasklocka för att kunna leverera den bättre gasen kontinuerligt. Det hela slutar med en alldeles för klumpig, dyr och svårskött anläggning för att släpa med sig på ett fordon. Ett annat problem är att träkol är ett dyrt bränsle jämfört med gengasved eller flis (man får räkna med uppåt 10 gånger så hög kostnad per energienhet).
Jag är inte helt säker på att det skulle vara omöjligt, men det krävs en del produktutveckling.
Träkolen produceras av bränslet, i något stadie finns det träkol under pyrolysen.
Man skulle kunna spruta genom vatten när gasen avgått och det finns nästan bara träkol kvar. Troligen kan vattengasen bra även framställas från mer eller mindre förkolnat bränsle.
Temperaturen för att bilda vattengas är inte våldsamt hög. Katalysatorer sänker reaktionstemperaturen även mer.
Det är tänkbart att skippa ottomotorn helt, om gasen kunde driva en bränslecell, och med hög verkningsgrad köra eldrift.
-
På vetenskapsradion hörde jag en forskare berätta om hur han kunde syntetisera kolvätebränslen dvs fotogen bensin o dielsel med utgångspunkt i syntesgas, en blandning av kolmonoxid och vätgas! Kanske en ytterliggare väg att gå med en förgasnings anläggning
-
På vetenskapsradion hörde jag en forskare berätta om hur han kunde syntetisera kolvätebränslen dvs fotogen bensin o dielsel med utgångspunkt i syntesgas, en blandning av kolmonoxid och vätgas! Kanske en ytterliggare väg att gå med en förgasnings anläggning
Metoden är gammal, under WWII gick den tyska krigsmaskinen delvis på bensin som tillverkats av stadsgas. Sydafrika tillverkade(tillverkar?) fordonsbränsle av lågvärdig syngas under handelssanktionerna före apartheids avskaffande.
Framställning av rent väte, under låga temperaturer från biomassa via CO och vatten skulle kunna göras med biologiska metoder.
http://circle.ubc.ca/bitstream/handle/2429/7575/ubc_2009_spring_robaire_sandra.pdf?sequence=1 (http://circle.ubc.ca/bitstream/handle/2429/7575/ubc_2009_spring_robaire_sandra.pdf?sequence=1)
Kommer man dithän, behöver endast vätegasen finnas i fordonet, tillverkningen av syngas och processen kan vara stationär.
Gengasdrift är ofta använd när brist på effektivare metoder finns, skulle den i sig lågvärdiga gasen lätt kunna omvandlas till bränslecellsdrivmedel, vinner man mycket.
-
Jag är inte helt säker på att det skulle vara omöjligt, men det krävs en del produktutveckling.
Träkolen produceras av bränslet, i något stadie finns det träkol under pyrolysen.
Man skulle kunna spruta genom vatten när gasen avgått och det finns nästan bara träkol kvar. Troligen kan vattengasen bra även framställas från mer eller mindre förkolnat bränsle.
Temperaturen för att bilda vattengas är inte våldsamt hög. Katalysatorer sänker reaktionstemperaturen även mer.
Det är tänkbart att skippa ottomotorn helt, om gasen kunde driva en bränslecell, och med hög verkningsgrad köra eldrift.
Problemet med att skapa vattengas är inte att det behövs hög temperatur, utan att det måste tillföras mycket värmeenergi för att slå sönder koldioxid och vattenånga. Och det faktum rår inga katalysatorer på, det är ju frågan om enkla kemiska förhållanden beträffande jämviktsreaktioner etc. I ett vanligt gengasaggregat som fungerar bra är man ju ändå relativt nära fullständig sönderdelning av de här ämnena, så man får ändå inte särskilt stor förbättring av gasens kvalitet för att man kostar på ett dyrt extra processteg. Då är det både lättare, enklare och billigare att välja en något större motor till gengasanläggningen så att man får ut önskad effekt även på sämre gaskvalitet.
Något som skulle förbättra gengasen betydligt mer är om man kunde slippa ifrån allt kväve som nu bara fungerar som utfyllnad. Ett sätt att göra detta - men det är dyrt och farligt - är att använda ren syrgas istället för primärluft till gasgeneratorn. En annan metod det har talats om, någon lär ha forskat på den under 90-talet men jag vet inte om man kom fram till användbara resultat, var att med någon slags osmosprocess ta bort en del av primärluftens kväveinnehåll.
Men vi bör också komma ihåg att en gengas med bättre värmevärde kan ställa till med problem i förbränningsmotorn. Eftersom gasen är helt och hållet i gasform redan när den sugs in i motorn så kan den inte bidra till att kyla ventiler och andra delar i förbränningsrummet som motorkonstruktörerna är vana vid att flytande bränslen gör när de förångas. Om man nu utgår från en konverterad bensinmotor som helt plötsligt ska gå utan all "förångningskylning" så kan man inte längre ta ut hur hög effekt som helst utan att få problem med brända avgasventiler mm.
Om man ska rena gengas så att den blir acceptabel för en bränslecell, så blir också det en mycket tung och dyr anordning som man inte gärna släpar med på ett fordon. Möjligen kan det vara användbart för stationära anläggningar.
-
Metoden är gammal, under WWII gick den tyska krigsmaskinen delvis på bensin som tillverkats av stadsgas. Sydafrika tillverkade(tillverkar?) fordonsbränsle av lågvärdig syngas under handelssanktionerna före apartheids avskaffande.
Framställning av rent väte, under låga temperaturer från biomassa via CO och vatten skulle kunna göras med biologiska metoder.
[url]http://circle.ubc.ca/bitstream/handle/2429/7575/ubc_2009_spring_robaire_sandra.pdf?sequence=1[/url] ([url]http://circle.ubc.ca/bitstream/handle/2429/7575/ubc_2009_spring_robaire_sandra.pdf?sequence=1[/url])
Kommer man dithän, behöver endast vätegasen finnas i fordonet, tillverkningen av syngas och processen kan vara stationär.
Gengasdrift är ofta använd när brist på effektivare metoder finns, skulle den i sig lågvärdiga gasen lätt kunna omvandlas till bränslecellsdrivmedel, vinner man mycket.
Det står mer om de här FT-processerna på http://www.fischer-tropsch.org/ (http://www.fischer-tropsch.org/) .
Den bensin som man får fram genom FT-teknik blir mycket lågoktanig och även i övrigt inte särskilt bra. Tyskarna använde under andra världskriget FT-bensinen bara för att dryga ut "fossil" bensin med, i Sydafrika kunde man få upp ett användbart oktantal genom kraftig blytillsats. Däremot fick man redan i processens barndom ut ett utmärkt dieselbränsle, gott och väl likvärdigt med fossil diesel om inte ännu bättre. Dessutom en hel del tyngre kolväten som kunde användas som smörjoljor och som halvfabrikat för t ex tvåltillverkning. Det var just genom FT-biprodukter som tyskarna fick upp ögonen för det som idag säljs som syntetiska motoroljor!
Det är många som har forskat på FT-processen på senare år och gjort av med oerhörda summor pengar på att konstatera att det inte går att få den att fungera mycket bättre än den gjorde i Tyskland ca 1943. Ett stort problem när man ska göra FT-bränslen av biomassa är att det är svårt att få gasen tillräckligt fri från tjäror och andra föroreningar som förstör de katalysatorer som används i processen. Det fungerar ofta bra i laboratorieskala, men en syntesgasgenerator i storindustriell skala går inte att få pålitligt tjärfri om den ska eldas med biomassa. Däremot fungerar de utmärkt med fossilt stenkol eller brunkol, men sådana råvaror vill man ju inte använda...
Att lagra bränslen i gasform ombord på ett fordon är skrymmande och opraktiskt, då är det betydligt bättre att ha ett fast bränsle som förgasas i gasgeneratorn i samma takt som det ska användas.
-
Visst hjälper katalysatorer! Reaktionen CO + H2O → CO2 + H2 + 10 kilokalorier/mol är en exoterm reaktion, som i sig inte kostar energitillförsel, och när den kan göras i lägre temperatur med hjälp av katalysator blir det fördelaktigare.
Det finns mycket biomassa som man skulle kunna utveckla teknik för att framställa energität bränsle, bla genom väteframställning, och med bakterier och vissa katalysatorer sker det i rumstemperatur.
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja905797w (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja905797w)
-
Det står mer om de här FT-processerna på [url]http://www.fischer-tropsch.org/[/url] ([url]http://www.fischer-tropsch.org/[/url]) .
Däremot fick man redan i processens barndom ut ett utmärkt dieselbränsle, gott och väl likvärdigt med fossil diesel om inte ännu bättre.
Kan detta vara vad som idag kallas APC eller ACP? Det ska vara aningen bättre än vanlig diesel och ge aningen mer effekt i motorn. Klart som vatten i färgen. relativt luktfritt och klassas ej som miljöfarligt. En hel del åkare kör visst på sådan soppa, åtminstone i Uppsala där jag upptäckte bränslet.
-
Sekundsnabb het pyrolys av trä ger ett bränsle som skulle duga bra i en dieselmotor.
http://www.ars.usda.gov/sp2UserFiles/Program/307/biomasstoDiesel/RobertBrown&JenniferHolmgrenpresentationslides.pdf (http://www.ars.usda.gov/sp2UserFiles/Program/307/biomasstoDiesel/RobertBrown&JenniferHolmgrenpresentationslides.pdf)
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V24-49W1GSP-Y&_user=10&_coverDate=12%2F31%2F1993&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchStrId=1433006641&_rerunOrigin=google&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=8f24d45c91643614bee178114fdbf838 (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V24-49W1GSP-Y&_user=10&_coverDate=12%2F31%2F1993&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_searchStrId=1433006641&_rerunOrigin=google&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=8f24d45c91643614bee178114fdbf838)
-
ursäkta om jag avbryter gengasfunderingarna för lite kraftöverföringsfunderingar...
är det någon som kan jämföra förlusterna i olika kraftöverföringar? mekanisk, hydrostat, elektrisk finns det fler? Har läst på maskinisten.net om en som byggde egen traktor med hydrostatisk kraftöverföring och trepunkt i båda ändarna, en plog i varje ända så slapp han vändningarna utan körde bokstavligen fram och tillbaka över åkern...
http://www.maskinisten.net/viewtopic.php?t=12744&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight= (http://www.maskinisten.net/viewtopic.php?t=12744&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=)
det är den första traktorn på denna sida.
behöver man justera varvtalet särskilt mycket? man kör inte traktor som man kör bil, och om man tar specialfallet 'på åkern' så är det väl samma varvtal hela tiden med undantag för vändningarna, och det skulle man väl kunna vänja sig vid att hålla varvtalet uppe? Skulle man tillfälligt behöva sänka varvtalet kanske man skulle kunna köra in energin i ett svänghjul medelst en pedal, så att man kan återanvända den när plogen drar i en sten eller liknande?
för övrigt kan det vara bra att veta att på grållen är väl motor+växellåda+bakaxel det som är bärande, tar man bort dessa blir det bara en framaxel och lösa delar kvar...
-
Jag är lite mer inne på det här konceptet. http://www.industriesforafrica.org/volvot22.html (http://www.industriesforafrica.org/volvot22.html)
Med ånga slipper man dyra batterier och en massa annan elektronik. Jag skulle köpa direkt om traktorn i länken fanns att köpa...