Stirlingelektrisk grålle

[LazarusX]

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...

[JohnA]

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?

[torbjorn]

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.

[Skytten]

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  .

[torbjorn]

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.

[Tacitus]

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.

[Bo]

Den händige glesbygdsbon gör en vedeldad stirlingmotor att ladda batterierna med till sitt eldrivna fordon. 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

[bo_i_dala]

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

[JohnA]

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.

[torbjorn]

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!

[Skogsvilde]

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.

[LazarusX]

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.

[djurkuf]

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

[torbjorn]

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.

[LazarusX]

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!!!

[torbjorn]

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).

[_ingemar_]

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

[torbjorn]

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.

[LazarusX]

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

[Skytten]

Gengasaggrigat skulle kunna gå att förbättra, genom att i steget efter leda gasen over träkol, för att öka andelen vattengas i bränslet.