Giunto motore Stirling con trazione elettrica

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Mathew
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Giunto motore Stirling con trazione elettrica




da Mathew » 21/11/12, 19:48

Buona sera a tutti.
Durante i miei studi ho pensato a una modalità di propulsione per auto. Sorprendentemente, non ho trovato nulla al riguardo sul web. Eppure cerco in inglese, quindi dovrei lanciare una rete più ampia.

L'idea di base è la seguente:
1 / Sotto il cofano, un motore Stirling che può ruotare a due velocità: normale e veloce.
2 / Ancora sotto il cofano, un motore elettrico.
3 / Nel bagagliaio e / o sotto il pavimento: batterie.

Non è un ibrido, ma un'auto elettrica al 100%. Il motore Stirling non è collegato alle ruote, ma a un alternatore per caricare le batterie.

All'avvio, batterie completamente cariche, il motore Stirling non funziona. Le batterie sono scariche. Dopo alcuni chilometri, quando la carica della batteria raggiunge una certa soglia, il motore Stirling si avvia a velocità normale e fornisce energia sufficiente per ricaricare le batterie continuando a guidare.
E se vuoi guidare più velocemente per lunghi viaggi in autostrada, ad esempio, il motore passa in seconda marcia per fornire abbastanza potenza.
Quando l'accensione viene disattivata, lo Stirling si ferma.

Rapido bilancio termico: motore a combustione interna, n = 35%

Questo sistema: motore stirling, n1 = 40%
motore elettrico: n = 90%
perdite in cavi e batterie: 10% -> n3 = 90%

N = n1 * n2 * n3 = 32.4%

Non necessariamente migliore del convenzionale motore termico. Ma non ti insegno nulla sulla propulsione elettrica: energia disponibile all'avviamento, silenzio in uso.
Vantaggi di Stirling:
* combustione esterna, molto più facile da controllare
* silenzioso
* in termini assoluti, può utilizzare qualsiasi fonte di energia
* A velocità costante (solo due velocità) è possibile ottimizzare l'output.

Negli anni '70, già 40 anni, Ford aveva messo una Stirling in una Torino. L'errore era voler sostituire direttamente il motore a benzina e combattere contro le muscle car dell'epoca, il che ha reso 400cv senza preoccupazioni. Solo la propulsione elettrica può fare di meglio in termini di prestazioni.

Questa vettura sarebbe teoricamente silenziosa, avrebbe una lunga autonomia grazie al serbatoio del carburante standard e inquinerebbe meno di un motore convenzionale grazie alla sua combustione esterna.

Ecco. È solo un principio. Non ho i dettagli di tipo di stirling, potenza, capacità delle batterie, funzionamento del regolamento per l'accensione del motore ....

Qu'en pensez-vous?
Io è sera : Mrgreen:
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da chatelot16 » 21/11/12, 20:31

con lo stirling il passaggio dell'elettricità è quasi obbligatorio, perché lo stirling è troppo lento per controllarne il potere

di detta resa stirling al 40%? lo stirling non ha un output costante per tutto lo stirling ... ha una resa limitata dal tronco in base alla temperatura calda e fredda del suo ciclo: e poiché il calore deve passare attraverso un muro è necessario che il materaix supporti il temperatura del ciclo

con la combustione interna o il motore diesel il materiale del motore non raggiunge la temperatura del ciclo, questo è il vantaggio del motore alternativo: i materiali del cilindro assumono solo la temperatura media

ci sono già motori diesel con un'efficienza fino al 50% ... per stirling non ci credo quasi

per ottenere un alto rendimento nello stirling hai bisogno di materiali molto costosi per arrivare ad alte temperature ... nel diesel produciamo il rendimento che vogliamo con la ghisa
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Gaston
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da Gaston » 22/11/12, 10:30

D'accordo con chatelot16 (con un piccolo inconveniente: diesel con un'efficienza del 50% sono enormi motori realizzati per spingere le navi portacontainer).

Aggiungo che a parità di potenza, un motore Stirling è molto più pesante di un motore a combustione interna.
Il peso è davvero un nemico per un'auto.
Alla fine, abbiamo un'auto che consuma poco (grazie a una migliore efficienza) rispetto a un veicolo di peso equivalente, ma che rischia di consumare più di un veicolo termico equivalente che sarà più leggero :|

Inoltre, il calcolo del rendimento mi sembra ignorare la generazione di elettricità?
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da chatelot16 » 22/11/12, 13:02

non sono solo gli enormi motori delle barche a raggiungere il 50% di efficienza

troviamo più piccoli, con il 47% che non è già male
http://international.schnellmotor.de/sm ... 1040kW.pdf
ovviamente è 1000kW ... ancora un po 'troppo grande ... è un V12 ... con un solo cilindro avremmo la stessa efficienza e quindi 83kW

per una buona prestazione ci vuole una grande capacità cubica in modo che una piccola parte del calore venga persa dalle pareti della camera di combustione: questo è ciò che avvantaggia i grandi motori

per cercare la massima potenza in piccola potenza è necessario solo un cilindro: purtroppo rende il motore 2 o 3 volte più pesante di un 4 cilindri perché richiede almeno un grande volano e inoltre un sacco di peso in tutto il motore per non vibrare troppo: è una buona soluzione per un motore fisso ... più difficile ma non impossibile per un motore di un veicolo: è necessario un volano ad alta velocità che gira nella direzione opposta al motore ... alberi di bilanciamento come su motocicli monocilindrici

un altro problema, per raggiungere questo risultato schnell utilizza non solo un turbocompressore, ma una turbina aggiuntiva per finire il rilassamento: con un solo cilindro le turbine funzionano male, è necessario sparare queste compressioni ed espansioni a pistone, ben sincronizzate con il cilindro principale. .. è un buon modo perché il pistone ha una migliore efficienza rispetto alla turbina ... se schnell è del 47% con turbo, un singolo cilindro con pistone aggiuntivo potrebbe fare ancora meglio in termini di resa, ma molto meno buono nel rapporto peso-potenza

questo aumento di efficienza per compressione ed espansione separati dal cilindro principale può essere fatto anche con benzina, con il vantaggio di poter girare più velocemente rendendolo più leggero

Vedo molte più speranze di aumentare la resa di questi pistoni aggiuntivi rispetto allo stirling

inoltre questi motori migliorati rimarranno utilizzabili con la trasmissione convenzionale
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da chatelot16 » 22/11/12, 13:24

schnell raggiunge questa efficienza del 47% con un motore più piccolo
http://international.schnellmotor.de/sm ... _265kW.pdf
è un 6 cilindri che lascia sperare le stesse prestazioni su un mono da 44kw

o un bicilindrico da 88kw meglio bilanciato rispetto al mono
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da taglialegna » 22/11/12, 20:34

chatelot16 ha scritto:non sono solo gli enormi motori delle barche a raggiungere il 50% di efficienza

troviamo più piccoli, con il 47% che non è già male
http://international.schnellmotor.de/sm ... 1040kW.pdf
ovviamente è 1000kW ... ancora un po 'troppo grande ... è un V12 ... con un solo cilindro avremmo la stessa efficienza e quindi 83kW [...]

Non sono affatto sicuro che si possa fare un'interpolazione lineare così semplicistica!

Altrimenti, questi motori SCHNELL sono interessanti, ma la loro particolarità è soprattutto che sono motori a ciclo diesel, ma GAS!
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da chatelot16 » 22/11/12, 20:48

non è un'interpolazione: un singolo cilindro funziona esattamente come 12 cilindri insieme nello stesso motore

sì, i motori schnell sono costruiti come diesel, ma iniettano solo una piccola parte di olio combustibile per accendere e ingoiare metano attraverso la presa d'aria ... che non cambia molto in termini di efficienza. è solo un buon posto che offre prestazioni migliori rispetto ad altri produttori
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da Remundo » 22/11/12, 21:15

Il diesel ad alta efficienza dovrebbe idealmente avere un PME molto grande (pressione media effettiva), ruotare lentamente e un rapporto di compressione elevato. In generale, devono essere sovraccarichi.

Anche la biella / l'albero motore deve essere montato su un cuscinetto anziché su un cuscinetto lubrificato.

Idealmente, la biella dovrebbe essere lunga per limitare le forze trasversali del pistone / manicotto. Limitare anche le potenze degli ausiliari (in particolare montare le valvole su rulli / chiavistello)

Queste caratteristiche si trovano piuttosto sui mostruosi Diesel Marins.
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da taglialegna » 22/11/12, 21:25

chatelot16 ha scritto:non è un'interpolazione: un singolo cilindro funziona esattamente come 12 cilindri insieme nello stesso motore [...]
Beh, tranne per il fatto che alcune cose che consumano energia sono distribuite su un singolo cilindro anziché su 12 e che, d'altro canto, come hai disegnato, la sovralimentazione non funziona su un singolo cilindro ... Quindi no, questo non è così semplice.
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da chatelot16 » 22/11/12, 21:45

la sovralimentazione turbo funziona male sui singoli cilindri, ma non è solo turbine, possiamo fare la stessa cosa con i pistoni e se facciamo il 47% con turbo e turbocompressore, si spera di fare meglio con i pistoni

Lo farò per piccoli motori fissi, dove non ci sono problemi di peso, ma penso che possa essere utile per il veicolo
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