En norsk ingeniør har konstrueret en ny og langt mere energieffektiv eksplosionsmotor end de hidtil kendte forbrændingsmotorer.

Han har oprettet et udviklingsfirma, Neo Power Technology i Hokksund nord for Oslo, og udviklet flere prototyper, og resultaterne er så gode, at WWF (World Wildlife Foundation) har udnævnt firmaet til Climate Solver 2009.

Motorprincippet er enkelt. Der er et eksplosionskammer med et tændrør, hvor en brændbar gasblanding skal suges ind og antændes. Den kemiske proces udvikler et stort gastryk, som skal omsættes til mekanisk bevægelse og arbejde.

Indtil nu ligner det altså stadig en almindelig benzinmotor. Men så kommer forskellene.

Forbrændingskammer og stempel skal tåle en regulær eksplosion, ikke en hurtig forbrænding som i benzin- og dieselmotorer, og stemplet skal kun bevæge sig cirka 3 mm.

Den mekaniske energi bliver ikke afleveret til et svinghjul og en krumtap, men i stedet til en kraftig fjeder. I den anden ende af fjederen sidder et andet bevægeligt stempel, som har en længere bevægelsesvandring og en ganske bestemt resonansfrekvens. Dette andet stempel er den inderste del af en lineær elgenerator.

Eksplosionen sætter altså den bevægelige generatordel i svingning, og svingningen dæmpes ved at tage energi ud af systemet som elektricitet.

Hensigten er altså at frembringe elektricitet. I små udgaver skal motoren bruges til hybrid- og elbiler. I større udgaver til kraftværker.

I den endelige udgave skal eksplosionen være supersonisk, men i de tidlige prototyper har bølgeudbredelsen været subsonisk.

I disse subsoniske udgaver er der nået en energieffektivitet, som er 40-45 procent højere end nutidens forbrændingsmotorer, skriver Neo Power Technology på sin hjemmeside, hvor der er en grafik af motorprincippet.

Producent: Vi prøvekører model til august
Ingeniøren har talt med en motorekspert fra DTU, Ph.D. Kim René Hansen, som siger:

»Jeg er lidt skeptisk. Man kan ikke se på hjemmesidens oplysninger, hvad der sker med varmetransporten. Det fremgår heller ikke, hvordan skyllemekanismen foregår.«

Disse reservationer er givet videre til motorkonstruktøren, norske Peter Grubyi, som forklarer:

»Det er klart, at der er regnet på varmetransporten, ellers kunne vi jo ikke sige noget om effektivitet. Og med hensyn til skylning, så har vi kun vist de overordnede principper på hjemmesiden. Detaljerne holder vi hemmelige. Men vi har haft adskillige prototyper kørende, både motordel og generatordel hver for sig - og samlet. Den næste udgave bliver prøvekørt til august, og den rummer en motordel, der er udviklet i USA hos et firma, der har lavet den slags i syv år,« siger han.

Afkøling som en Kalashnikov-maskinpistol
Han forklarer videre, at varmeudviklingen sker i meget kort tid, fordi gasblandingen bringes til en eksplosion frem for en normal forbrænding.

»Det betyder, at delene i forbrændingskammeret kun varmes op i en tusindedel af den normale tid,« siger han.

Desuden bliver varmen i bølgefronten delvist udkompenseret at kølingen i det undertryk, der følger lige efter trykbølgen.

»Det er sådan, en Kalashnikov-maskinpistol afkøles, så det er velkendt,« siger han.

DTU-forskere er skeptiske
Kim René Hansen er dog stadig skeptisk.

»Jeg vil ikke afvise, at det kan lade sig gøre at få motoren til at køre. Men jeg synes for eksempel, det er et stort spørgsmål, hvor den varme bliver af, som afsættes i stemplet,« siger han.

Han har diskuteret sagen med flere af sine kolleger på DTU's Internal Combustion Engine Group, og udtrykker deres fælles tanker således:

»Der er stor kraft på sådan en bølgefront, men ikke ret meget energi. Det ser man jo også ved, at slaglængden bliver meget kort. Derfor er det svært at forestille sig, at der kommer ret meget arbejde ud af det. Måske kan bølgefronten bruges flere gange gennem reflektioner i forbrændingskammeret, men stadig tror vi, at systemets varmeproduktion bliver stor i forhold til den mekaniske energi, der kan høstes. Og det trækker effektiviteten i den forkerte retning.«

Konstruktøren Peter Grubyi fortæller til Ingeniøren, at prototypen, som bliver samlet og afprøvet til august, skal kunne yde 10 kW, og hensigten er at indbygge den i en hybridbil for at se, hvordan det går.

»Det er en forholdsvis lille motorstørrelse. Men det er sådan med motorer, at hvis man kan demonstrere en god effektivitet i små størrelser, så bliver problemet mindre, når man skalerer op. Et eksempel er en knallertmotor i forhold til en bilmotor. Knallerten er langt mindre energieffektiv.«