200 miles per gallon???? =============== Hej Leif! Jag intresserar mig för förbränningsteknik och potentialen i våra bränslen. Vad tror du om detta? http://fuel-efficient-vehicles.org/energy-news/?page_id=986 mvh Brage Hej Brage! Jag har tittat lite på din länk. Som vanligt är det klent med uppgifter som man kan räkna på. Man skulle ju kunna plocka fram patenten som bör innehålla lite mer användbara uppgifter men det har jag inte gjort. Här är i stället lite mer allmänna synpunkter på det här. Först lite om förbränningsmotordrift av bilar och så lite om förbränningsmotordrift. 200 miles per gallon låter fantastiskt men det är nog inte helt omöjligt att nå med en konventionell bil. Under "Elnät och Bilar" på finns ett simuleringsprogram där man kan "köra" en bil på olika sätt och se vilken bränsleförbrukning man får. Metoden att reglera motormomentet med ett gasspjäll är förödande för verkningsgraden. En del av motorns arbete åtgår för att dra bränsle-luften genom strypningen. En annan del åtgår för friktion i alla lager och kolvringar. När man drar ner momentet blir dessa förlustposter en allt större del av det avgivna arbetet och verkningsgraden sjunker. I simulatorprogrammet finns ett musseldiagram där man kan se hur verkningsgraden i en typisk motor ser ut som funktion av varvtal och moment. Skall man snålköra gör man bland annat följande: Tar bort generator och kylfläkt. Tar bort allt som kan ge ökat luftmotstånd. Pumpar däcken stenhårda för att sänka rullmotståndet. Ser till att inga bromsar ligger an. Håller hastigheten så låg att luftmotståndet blir litet. Kör alltid på fullgas och högsta växel. När hastigheten kommit upp i den maxhastighet man valt kopplar man ur, stänger motorn, lägger ur växeln och frirullar tills hastigheten gått ner till den minhastighet man valt. Man använder alltså bilens rörelseenergi som energibuffert som medger att man hela tiden kan köra förbränningsmotorn optimalt alltså antingen bortkopplad eller i den arbetspunkt som ger bästa verkningsgrad. I en serihybrid kan man i stället använda batteriet som buffert vilket gör att man kan köra på ett rimligare sätt. I en seriehybrid kan man också använda en linjär förbränningsmotor utan någon strypning (se under "Elnät och Bilar"). Det innebär att vevpartiets friktionsförluster bortfaller. Eftersom den alltid skall gå vid samma arbetspunkt kan man göra den som tvåtaktsmotor anpassad för denna arbetspunkt vilket innebär att man bara får kolvringsfriktion under en i stället för tre takter mellan arbetstakterna. Och man slipper ömtåliga ventiler som stryper flödet. Så till frågan: "Finns det något att vinna på en bättre förbränning?" I en motor med vevparti är kolvrörelsen bestämd av kolvstångsrörelsen. Förbränningen sker under varierande tryck och temperatur i cylinderutrymmet. I en linjär motorgenerator kan man styra kolvrörelsen genom att pulsa utgående ström. Man kan alltså optimera kolvrörelsen så att den motsvarar förbränningsförloppets krav. Hur mycket detta kan ge vet jag inte. När kol och syre slås samman till en koldioxidmolekyl (jag bortser från att det sker i två steg) eller väte slås samman med syre frigörs bindningsenergin som övergår i rörelseenergi hos den bildade molekylen. Denna rörelseenergi är tillräcklig för att spjälka molekylen om den bromsas upp men om den får kollidera med några långsamma molekyler i en kallare omgivning tappar den så mycket rörelseenergi att den blir stabil. Är temperaturen i omgivningen så hög att molekylerna har mer rörelseenergi än vad som behövs för att spjälka dem går förloppet åt andra hållet, koldixid och vatten spjälkas i kol, väte och syre. Det finns alltså en högsta möjliga förbränningstemperatur. Den bildade molekylens rörelseenergi fördelas på molekylens frihetsgrader. En ädelgasatom har försumbar rotationsenergi. Den har alltså tre rörelsefrihetsgrader eftersom den kan röra sig i tre av varandra oberoende riktningar. Därtill kommer två yttre frihetsgrader som är knutna till tryck och volym. Inte så att den ena är knuten till tryck och den andra till volym men båda är knutna till tryck och volym. Ädelgasmolekylen har alltså totalt fem frihetsgrader. För en ädelgas är κ = Cp/Cv = 5/3 = 1,67. En tvåatomig molekyl kan förutom att röra sig i tre av varandra oberoende riktningar även rotera kring två av varandra oberoende axlar. Rotationsenergin vid rotation kring molekylens längsaxel är försumbar. En tvåatomig gasmolekyl har alltså fem frihetsgrader plus två yttre frihetsgrader det vill säga totalt sju frihetsgrader. För en tvåatomig gas är κ = Cp/Cv = 7/5 = 1,4. En treatomig gasmolekyl har sex plus två det vill säga åtta frihetsgrader. För en treatomig gas är κ = Cp/Cv = 8/6 = 1,33. De två yttre frihetsgraderna är åtkomliga utifrån via gasens tryck och volym. Genom att ta ut energi i form av arbete via de två yttre frihetsgraderna omfördelas energin mellan frihetsgraderna så att man kan ta ut energi även från övriga frihetsgrader. Antalet molekylfrihetsgrader är entropi (S) och energin per molekylfrihetsgrad är temperatur (T). Sänker man temperaturen från T1 till T2 kan man alltså ta ut energin E = S (T1 - T2). Lägsta möjliga T2 är omgivningstemperaturen och högsta möjliga T1 är högsta möjliga förbränningstemperatur. Men i praktiken blir T1 ofta betydligt lägre. Om man använder luft som syre-källa drar man in kväve som tar upp värme utan att medverka i reaktionen. Detta sänker T1. Visserligen ökar S genom att även snabba kvävemolekyler kan avge energi men om inte T2 = 0 blir det ändå en förlust. Ett annat skäl till att man inte kan utnyttja maximalt T1 är att kärlväggarna inte tål så hög temperatur. Här ligger en av fördelarna med intern förbränning. Vid extern förbränning måste värme tillföras via kärlväggar som alltså måste vara varmare än arbetsmediet. Vid intern förbränning tillförs värme direkt till arbetsmediet som då kan vara varmare än de kylda kärlväggarna. Rudolf Diesel hade en massa funderingar kring frågan om hur man lämpligen tillför förbränningsvärme vid hög temperatur och högt tryck. En del baserades nog på den vanliga missuppfattningen att det skulle ligga något önskvärt i att närma sig Carnot- cykelns isotermer men han lyckades ju faktiskt uppnå bättre verkningsgrader även om hans strävan att använda kolpulver som bränsle i stort sett glömdes bort. Jag tror inte att det finns något nämnvärt att vinna på att försöka förbättra en förgasare för bensin. Däremot finns det massor att göra när det gäller att utnyttja andra bränslen. Jag var med på gengastiden när man körde på träkol eller kubb och när bränslet tog slut kunde man gå ut i skogen och plocka kottar. Vattengas (väte och kolmonoxid) är kanske ett bättre alternativ än gengas. Och om vi övergår till seriehybrider blir behovet av fordonsbränsle för litet för att hålla igång nuvarande distributionssystem för flytande bränslen. Då kanske vi skall övergå till att köra på margarin som kan säljas i fast form i livsmedelsbutiker. Hälsningar LeifTill http://www.lexsup.se