Spørg Læserne: Kan vand i brandvarm olie bruges som brændstof?

Da varm olie udvider sig eksplosivt, hvis man hælder vand i den, vil man så kunne bruge denne kombination til motorer? Vi lægger spørgsmålet ud til jer læsere.

Dennis Nielson har en hypotese:

Ville man kunne bruge brændende varm olie tilført vand som engergikilde i en forbrændningsmotor?

Det er almen viden, at man ikke bør slukke en ildebrand i olie med vand, da olien udvider sig mange tusinde gange. Ville man så ikke kunne opvarme en dråbe olie (gnist?) og så sprøjte en dråbe vand ind i cylinderen, hvor olien så vil udvide sig og flytte stemplet?

Vil denne forbrændning i forhold til en almindelig benzin/diesel motor være mere skadelig for miljøet?

Vi lægger spørgsmålet ud til jer læsere. Har du et godt bud på et svar? Så skriv det i debatten nedenfor. Vi følger alle jeres gode bud i debatten.

Dokumentation

Læs og stil spørgsmål til Scientariet

Spørg Scientariet

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til Scientariet.

Kommentarer (57)

Olien udvider sig ikke 1000 gange, når den kommer i kontakt med vand. Det som sker er at vandet kommer i den varme olie, hvor den synker til bunds. Når vandet når kogepunktet (olien har et højere kogepunkt), så bliver det til damp nede i gryden og udvider sig nærmest eksplosivt. Da vandet ikke bare kan koge som normalt, fordi olien ligger ovenpå fås denne såkaldte eksplosion. Men det er altså dampen som trykker olien ud af gryden og ikke omvendt.

Der er flere som har forsøgt sig med konceptet om at udnytte denne dampeffekt i stempelmotorer ved at sprøjte vand i den varme cylinder, men der er endnu ingen som har fået et kommercielt gennembrud mig bekendt.

Vh Troels

  • 0
  • 0

Tror simpelthen ikke der er nok kraft på brændende olie. Idéen i en motor, som vi kender den, er at brændstoffet forstøves og blandes så godt med luft, at det eksploderer når det antændes - og netop det er der ret meget kraft bag.

  • 0
  • 0

Citat:

"Det er det almen viden, at man ikke bør slukke en ildebrand i olie med vand, da olien udvider sig mange tusinde gange."

Hvordan slipper det udsagn dog gennem redaktionen???

Mon ikke det er mere korrekt, at vandet koger voldsomt og bliver til damp, der kan sende sprøjt af kogende olie op fra frituregryden.

Selvfølgelig vil man så kunne udnytte damptrykket til at udføre et mekanisk arbejde - hvilket dog kan ske noget mere kontrollabelt med en ganske almindelig dampmaskine, som har været brugt i Danmark siden 1790.

Og - undskyld - men hvem kan dog finde på at bruge ordet ildebrand om en brand...

  • 0
  • 0

men, når man skriver "... ind i cylinderen, som så vil udvide sig og flytte stemplet?", står der altså, at det er cylinderen, som udvider sig og flytter stemplet.

Men det er selvfølgelig også et helt nyt motorkoncept.

  • 0
  • 0

Man har i mange år kunnet købe vandindsprøjtningsanlæg til både benzin og dieselmotorer som hæver effekten af motoren..

Det virker ved at der sidder en vandtank med pumpe og en eller flere små forstøver dyser som forstøver vandet ind i indsugningsluften på motoren.

  • 0
  • 0

Nej intercoolere har intet med direkte indsprøjtning af vand at gøre.

En intercooler køler blot luften inden den blandes med benzinen. Ved nedkølingen stiger densiteten på luften og derved øges den totale mængde ilt pr. volumen. (frit fra hukommelsen, så hæng jer nu ikke i eventuelle småfejl. Ville blot illustrerer at der var forskel) :)

  • 0
  • 0

kaldes det ikke en Inter Cooler"?

Nej, en intercooler er en køler, der afkøler den varme luft som kommer fra en turbolader, inden den passerer ind i forbrændingskammeret. Derved opnås større fyldning end ellers, da turbokomprimeret luft er væsentlig varmere end udeluften - eks. 80-100 grader. Luften er efter en tur gennem intercooleren væsentlig koldere - eks. 20-30 grader alt efter intercoolerens størrelse, bilens fart og udeluftens temperatur.

/Rasmus

  • 0
  • 0

Nej det hæver ikke effekten at sprøjte vand ind...man sænker varmen og eftertændingen og kan øge brændstof mængden og øge turbo trykket - dermed mere effekt.

Desuden bliver diesel olie sprøjtet direkte ind i topstykket med over 1600 på en commonrail diesel.

  • 0
  • 0

Kartoffel/kartoffel, Claus... Er vi enige om, at resultatet bliver en øget effekt?

Det har da intet med "Kartoffel/kartoffel" at gøre - det andet der er beskrevet, er direkte forkert! Sprøjter du vand ind sammen med brændstoffet, så vil du får en dårligere forbrænding.

Det der rent faktisk bruges i dag, er at stemplerne køles fra undersiden. Ved at nedkøle dem, kan effekten på motoren øges til et niveau, som ellers uden ekstra køling ville skade motoren.

  • 0
  • 0

Har været brugt af en del bla Saab. Så vidt jeg husker kunne man købe et mildt tuningskit der forstøvede vand i indsugningen. Derved blev temperaturen i indsugningsluften sænket (pga vandfordampning) og man kunne derfor presse flere mol luft ind så der kunne blæses mere bensin ind og sammen med den højere kompression flere hk

Se http://en.wikipedia.org/wiki/Water_injection_(engines)
Yes fandt den saab 99 http://en.wikipedia.org/wiki/Saab_99

som jeg huskede det 10-20 hk mere bare pga lidt destilleret vand - som har omtrent samme virkning som en intercooler - selvom det ikke er en decideret radiator køler

  • 0
  • 0

Nu skal man huske at holde tungen lige i munden - en ting er vandsprøjt i forbrændingsluften til en turboladet motor for at sænke lufttemperaturen.

En anden ting er at blande vand i dieselolien til en naturligt åndende dieselmotor ....

  • 0
  • 0

Når nu vi har dampmaskinen igang, kunne man ikke istedet lade dampmaskinen bruge udstødningsvarmen som varmekilde og så kondensere det igen til genbrug.

  • 0
  • 0

Jeg mener at have læst at nogle jetmotore brugte vandinjektion, som en form for boost under takte off. Som jeg husker det, var det brugt på nogle af de første jet bombere B-47 !

Hvordan det virkede ved jeg ikke.

  • 0
  • 0

I 'gamle' dage brugte mange jetmotorer indsprøjtning af vand (en blanding af vand og metanol kaldet water-met i daglig tale).
I endnu ældre dage blev det også brugt i stempelmotorer på fly.

Det var lidt forskellige effekter man jagede.
På stempelmotorer var det køling og sænkning af 'banketallet', hvad der svarer til at hæve oktanen.
På jets var det for at få en bedre EGT margin, det vil sige at man brugte vand til at køle under takeoff. Derved kunne du poste mere fuel ind og få højere thrust. Men det var noget værre miljøsvineri.

Her er en NASA rapport om vandinsprøjtning i en forholdsvis moderne motor (for at sænke udledningen af skadelige stoffer, modsat tidligere hvor det bare galdt om at hive så megen thrust ud ved hjælp af vand, uanset miljøkonsekvenserne):
http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2007/TM-...

Her er lidt om tankerne bag waterinjection på jets:
http://www.kls2.com/cgi-bin/arcfetch?db=sc...

Og her er lidt om et nyere forsøg med vand til støjdæmpning af jetmotorer:
http://www.flightglobal.com/articles/2010/...

Og til sidst selvfølgelig Wiki:
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_injection_(engines)

  • 0
  • 0

men, når man skriver "... ind i cylinderen, som så vil udvide sig og flytte stemplet?", står der altså, at det er cylinderen, som udvider sig og flytter stemplet.

Taget til efterretning - jeg har præciseret det i spørgerens tekst nu :-)

  • 0
  • 0

Godt indlæg Lars. Så burde emnet også være uddebatteret.

Jeg synes hellere, at man skulle diskutere hvordan Dennis Nielsons "hypotese" fik lov at blive postet? Er der virkelig INGEN sortering af spørgsmålene?

Jeg mener, denne sætning burde ikke få lov at komme igennem:

"Det er almen viden, at man ikke bør slukke en ildebrand i olie med vand, da olien udvider sig mange tusinde gange"

  • 0
  • 0

ved at knallerten kører hurtigere i regnvejr. Netop fordi luftens fugtighed
blandes med benzinen og sænker indsprøjtningstemperaturen og giver
plads til mere brændstof. Forudsætningen er naturligvis at el-systemet
er tørt.

  • 0
  • 0

for hvis du skal slukke en oliebrand på f.eks. en boreplatform, skal du
anvende vand, som du v.h.a. dysen omdanner til vandtåge for at kunne være beskyttet mod flammerne og heden. Det ved enhver der har forstand på oliebrande.

  • 0
  • 0

Jeg mener at have læst at nogle jetmotore brugte vandinjektion, som en form for boost under takte off. Som jeg husker det, var det brugt på nogle af de første jet bombere B-47 ! Hvordan det virkede ved jeg ikke.

Ja mener også at det bliver brugt på Harrier når den skal lette, svæve og lande vertikalt.

  • 0
  • 0

men er årsagen til at vand i forbrændingskammeret på en konventionel forbrændingsmotor hæver effekten ikke, at vandet omdannes til damp, og derved udnytter den energi, som ellers bare er blevet til varme?

På en almindelig benzinmotor er den del af energien, som bliver til varme 75%? - kan noget af denne varme omdannes til tryk på stemplet, ved at lade vand fordampe, vil det vel give en effekt?

Teorien om at det skulle køle indsugningsluften, og derved give større fyldning, tror jeg ikke umiddelbart på. Vandet skal fordampe hvis det skal medføre en køling, og hvor skulle energien til denne fordampning komme fra allerede i indsugningen?

/Rasmus

  • 0
  • 0

Hej Troels

Vandindsprøjtning virker effektforøgende og anvendtes både af englændere og tyskere i deres jagermaskiner under krigen(WW II). Grunden for at det ikke anvendes (endnu) kommercielt skyldes korrosionsproblemer.

Om de sidste versioner af Focke Wulff 190 skrives der:

<<<<Den forlængede næse rummede en Junkers Jumo 213A-1 tolvcylindret omvendt-V vandkølet motor på 1.776 Hk ved start, som kunne boostes til 2.240 hk ved indsprøjtning af lige dele vand/methanol (vand/metylalkohol) i højst 10 minutter ad gangen.>>>>

http://actis.dk/retro/Tyskland/FW190/M2.htm

  • 0
  • 0

Jeg er ikke ingeniør, jeg er udlært automekaniker. Jeg har haft min faste gang i traktortræks miljøet -jeg tror det er der der er blevet hældt mest vand ind i motorer..
Vand koster effekt -sådan er det!
Dette medfører mindre effekt af samme masse indsprøjtet olie.. -grunden til det er blevet brugt i effekt jagten er at det sænker temperaturen på motoren nok til der kan tilføres væsentligt større mængder brændstof...
Jeg er i øvrigt mere end halvfærdig som maskinmester hvis nogen stadig tror de kan få effekt ud af vand så spørg nogen på www.fullpull.dk -eller begynd da endeligt selv at hælde vand i motoren!?!?

  • 0
  • 0

Effekt stigningen kan lade sig gøre grundet øget køling!
Indsprøjtningen af metanol i stedet for benzin medfører en effekt stigning da samme LUFTMASSE vil udvikle mere effekt (der brændes væsentlig mere methanol pr kg luft) ud over effekten der er at hente på den mere potente blanding har de helt sikkert tilladt højere omdrejninger.

  • 0
  • 0

[quote]
Vand koster effekt -sådan er det!

quote]

Ja bevidstløs overdreven anvendelse af alting skader bestemt Bent, specielt i motorer, der ikke fra starten er konstrueret til vandindsprøjtning

Så et godt råd til en kommende maskinmester vil være, at anskaffe sig "Hütte gummibiblerne" fra 1945 til 1955. De kan fås i nyoptrykte udgaver som koster kassen. Men da mange ingeniører, der har haft dem et helt liv, forlader dette, er der en mulighed for, at anskaffe sig dem antikvarisk.
Ejerne af disse undgår at opfinde en masse dybe tallerkner :o)

  • 0
  • 0

vand kræver enormt store energimængder for at fordampe (4,2kJ/kg vand per grad men fordampnings energien er (ved 100grader)2250kJ/kg vand) og en trykladet motor har varm luft og ved indsprøjtning af forstøvet vand "stjæler" vandet energien fra luften. -dette medfører en kraftig nedkøling af luften hvilket medfører plads til mere luft og dermed mere brændstof. Lige meget hvad så stjæler vand energi. det giver MULIGHED for større effekt men ALTID mindre effekt per kg brændstof.

  • 0
  • 0

jeg vil holde hårdt på mit men det er svært at få alt med i en omgang.
Jeg kender ikke de gamle tyske motorer og har ikke været inde at se på dem!
Punkter jeg er overbevist om vi er enige om:
På en motor med varm indsugningsluft (typisk en trykladet) vil indsprøjtning af små mængder vand (helst godt forstøvet) medføre et temperaturfald på luften. dette medfører at luften "trækker sig sammen" og giver plads til mere luft og dermed mere brændstof.

Vand der når ind i forbrændingskammeret vil køle forbrændingen og dermed mindske risikoen for overophedning af ventiler og stempel.

Den methanol du nævner at tilføres med vandet medgår til forbrændingen af den ekstra luft.

En varm motor (70grader) bruger færre gram brændstof per kWh end (samme konstruktion) en kold motor(5grader) -mig bekendt er det underordnet hvilken motor der tages udgangspunkt i.
Det der gør forskellen er at den kolde motor vil "suge" mere energi ud af forbrændingen, denne vil dermed have mindre tryk.
Nævnte temperaturer er vandtemperaturer, de færeste motorer vil være helt driftvarme ved 70 grader men der er undtagelser.

På en motor der er hårdt presset er det mest væsentlige en god køling (og smøring men det er et andet kapitel)

En hårdt presset trykladet motor vil kunne lade hårdere med vandindsprøjtning uden at bryde sammen (lad os sige 10 min periode)

På 2 ens motorer hvor den ene har vandindsprøjtning og den anden ikke, vil den med vandindsprøjtning i en spidsbelastning have den højeste effekt.

Dette er jeg fuldt overbevist om du kan tilslutte dig. -og hvis ikke er det nok fordi jeg har klokket i ordstilling.

Det jeg hårdnakket påstår (og hvor vi muligvis er uenige) er at en motor med vandindsprøjtning vil bruge flere gram brændstof per leveret kWh end en tilsvarende motor uden vandindsprøjtning aktiveret.

Jeg vil meget gerne kendes skyldig i uklar formulering i tidligere indlæg, men nu mener jeg at have skåret ud i pap hvad jeg mener.
Bent

  • 0
  • 0

De 4,19 kj er den energi det koster at opvarme en liter vand en grad.
ved overgang fra vand til damp trækkes der 2250 kj ud.
grunden til at du ikke må sprøjte vand direkte ned i varm olie, er at 1 liter vand ved 100 grader bliver til 1700.3 liter vanddamp (udvidelsen sker når vandet overgår til dampform). Ved højrer temperaturer er udvidelsen størrer.
Det ved enhver brandmand.

  • 0
  • 0

Det jeg hårdnakket påstår (og hvor vi muligvis er uenige) er at en motor med vandindsprøjtning vil bruge flere gram brændstof per leveret kWh end en tilsvarende motor uden vandindsprøjtning aktiveret.

Nope. Hvis der indsprøjtes vand fra en separat dyse efter at forbrændingen er sat i gang, vil vandet fordampe og skabe yderligere tryk når det overgår til dampform, ud over hvad forbrændingsgasserne leverer, hvilket vil skabe øget effekt. Den energi som går til fordampningen af vandet kommer ikke fra det mekaniske arbejde som forbrændingsgasserne udfører, men fra varmen fra forbrændingen. Man kan altså stjæle noget af den energi som ellers bare køles bort og omdanne den til mekanisk arbejde.

Men som Bjarke skriver, så er det ikke så nemt i praksis da der er en række andre problemer.

Vh Troels

  • 0
  • 0

Effekten fra en forbrændingsmotor eller gasturbine (flymotor) kan forøges med vandtilsats under forbrændningen.
Det bruges normalt ved start (take off) af fly

På motorer og gasturbiner med mellemkøling af forbrændingsluften kan der udskilles vand i mellemkøleren. For mange år siden anmeldte jeg et princip med at tilføre dette vand til processen pga renheden. I varme lande tror jeg der forekom mere vand end olje i vore gasturbiner.

Mvh Tyge

  • 0
  • 0

Men som Bjarke skriver, så er det ikke så nemt i praksis da der er en række andre problemer. Vh Troels

Det må være væsentlige problemer siden det ikke er slået igennem!
jeg har hørt om vandindsprøjtning på store langslags 2takt diesel men det var for at styre nox udledningen -og det materiale jeg læste det fra forstod jeg stadig det som en "udgift" effektmæssigt set, dog begrænset og at metoden muligvis var den "billigste" nox begrænsning.
Jeg vil meget gerne læse lidt om dette -man har jo en ide om at man vil vide..

Vh Bent

  • 0
  • 0

Jeg har selv beskæftiget mig med vandindsprøjtning i 90'erne, i de år hvor jeg lavede turbokonverteringer til både racere og gadebiler.

Jeg har aldrig bildt mig ind, at vandindsprøjtning i sig selv gav effekt. Det har altid drejet sig om at flytte grænsen for hvor meget effekt der kan skabes i en given motor, indenfor et givent omdrejningstal, ved hjælp af ladetryk og brændstofmængde.

Enhver kan prøve at fylde vand i sprinklerbeholderen, og forbinde slangen til en justerbar forstøverdyse foran gasspjældet. Man kan så aktivere sprinkleren ved fuldlast, med gradvist forøget vandmængde.

Tro mig, det er der MASSER af "hjemmetunere" der forlængst har prøvet, fordi de lige skal se om der er et pr ekstremt billige hk at hente ad den vej. De har alle oplevet at ved små mængder sker der ingenting, og ved lidt større falder effekten. - og så bliver slangen forbundet til sprinklerdysen igen, hvor den hører hjemme.

Man får ikke mere energi ud af at ekspandere vand end ved at ekspandere gas. Energien tilføres i begge tilfælde af brændstoffet. Effektiviteten er heller ikke højere i fx en dampturbine, end i en gasturbine.

Men under de rigtige forhold, kan der hentes mere effektivitet ud af en dampekspansion, men det er absolut ikke tilfældet i stempelmotor med høje omdrejningstal.

At sprøjte vand i flydende form ind i en motor, og forvente at det kommer til at fungere som en dampmaskine, ved at dampekspansionen øger stempeltrykket, indeholder følgende problemer:

1) Der skal tilføres energi fra forbrændingen til at opvarme og fordampe vandet. Dette resulterer i tabt gasudvidelse og dermed tabt effekt, som ikke erstattes tilstrækkeligt af dampudvidelsen.

2) Hele processen kogning/fordampning/ekspansion sker nemlig for langsomt, til at indgå i en normal forbrændingsmotors cyklus, ved middel/højt omdrejningstal.

En dampmaskine har altid været hæmmet i sit omdrejningstal, pga dampens ekspansionshastighed, hvilket fx kan ses ved at et iltogslokomotiv skal have meget store hjul, for at kunne køre over 100 km/t.

Dette til trods for, at vandet allerede er fordampet, når det sprøjtes ind i cylinderen.

Derfor lader man ofte den samme damp passere gennem to eller flere serieforbundne cylindre (compound-maskiner), for overhovedet at kunne udnytte den fulde effekt af ekspansionen.

Skulle det være muligt at fordampe en tilstrækkelig mængde flydende vand (til at give en ekspansion af samme effekt som forbrændingsmotoren) i forbrændingskammeret, i det korte øjeblik stemplet er i top, så skal der være så meget termisk energi tilstede, at det sandsynligvis kræver langt mere brændstof, end at drive motoren på normal vis.

De WWII-motorer Bjarke taler om, var kompressormotorer, og rene teknologiske vidundere, hvor man havde gjort alt for at trække mest muligt effekt ud af en motor, med begrænset vægt og cylindervolumen.

Nogle af disse motorer, var så veludviklede, at designet (fx RR V12) har dannet forbillede for det F1-motorkoncept der har været anvendt siden 90'erne.

Hvis Bjarke tænker en ekstra gang, hvor meget effekt der i sig selv kan hentes ud af 1l vand, kan han måske forestille, hvor meget vand en Focke Wulf skulle medbringe, for at yde ekstra 470 hk i 10 minutter.

En P-maskine skulle bruge mindst 5 m3 vand (rummede 21 m3), for at køre tværs over Sjælland. Den havde 700 hk, og ydede vel 300 hk i snit i 1 time, hen over Sjælland.

Med samme effektivitet, skulle der altså ca 1.200 kg vand til, for at give en effektforøgelse på 450 hk, i 10 minutter, - og der skulle energi til at koge og fordampe vandet på samme 10 minutter!

Det har aldrig været tanken, og dampmaskiner hører IKKE hjemme i jagerfly!

Meningen er, fuldstændigt som Bent Riis beskriver, at man kan hæve kompressortrykket på en i forvejen maksimalt presset motor, ved at sprøjte en ringe, men nøje tilpasset, mængde vand ind, og dermed forhindre at forbrændingen løber løbsk (medfører tændingsbanken), under den øgede kompression.

Derfor er den mængde vand en WWII-jager kan medbringe, uden at hæmme sine egne manøvreegenskaber ift fjendens jagerfly, nok til at tillade den nævnte effektforøgelse i 10 minutter.

Tændingsbanken er iøvrigt altid den begrænsning man møder, når alle parametre (inkl ladetryk) er optimeret for maksimal effekt, for en trykladet motor af given design og størrelse. Derfor er måden at komme videre på; køling af forbrændingen - dels ved køling af indsugningsluften (intercooling), som også giver bedre fyldning ved lavere tryk - dels ved køling og hæmning af selve forbrændingen, hvor vandindsprøjtning og oktanboostere er effektive virkemidler.

  • 0
  • 0

En dampmaskine har altid været hæmmet i sit omdrejningstal, pga dampens ekspansionshastighed, hvilket fx kan ses ved at et iltogslokomotiv skal have meget store hjul, for at kunne køre over 100 km/t. Dette til trods for, at vandet allerede er fordampet, når det sprøjtes ind i cylinderen. Derfor lader man ofte den samme damp passere gennem to eller flere serieforbundne cylindre (compound-maskiner), for overhovedet at kunne udnytte den fulde effekt af ekspansionen.

Hej Søren

Hvad mener du med, at en dampmaskine er hæmmet i sit omdrejningstal pga. dampens ekspansionshastighed - og hvad har det med hjulstørrelsen at gøre?

Jeg tror, der er andre ting på spil. Når dampmaskiner kører med relativt lave omdrejningstal, hænger det sammen med ventilhastigheder og "slugeevne" - altså hvor meget damp der kan komme ind gennem ventilen i mikrosekunder.

Compoundmaskiner er opfundet for at nedsætte tab ved varmeveksling med cylindervæggen - altså kondensation og genfordampning. Flertrinsekspansion giver bedre virkiningsgrad for hvert trin pga. højere middeltemperatur i det enkelte trin - og reduceret konsdensation/genfordampning.Der er også højere virkningsgrad pga. højtrykscylindrene ikke oplever kondensation og derfor ikke taber så meget varme ud gennem cylindervæggen pga. forskelle i varmeovergangstal ved overhedet damp og vådmættet damp. Jeg tror det meste af dette er beskrevet i den gamle bog "dampkraft", som jeg tilfældigvis har arvet et eksemplar af..

Hvis du har andre erfaringer er jeg interesseret i at høre videre.

Vand kan nok øge en stempelmotors effekt ved at køle indsugningsluften og dermed øge slugeevnen for luft - og dermed gøre plads for en øget brændstofmængde - men virkningsgraden følger som udgangspunkt næppe med. I sig selv giver dampen ingenting - tværtom; men den højere effekt på en langt mindre motor kan medføre virkningsgradsforbedring set som middelvirkningsgradsforbedring, idet motoren kan boostes med vand/damp under accelleration og køre højere belastet i normal "en route" kørsel (uden vand) og dermed med en højere middelvirkningsgrad som "almindelig" motor. Nødvendig motoreffekt er jo normalt ikke for at køre landevejskørsel, men for at klare momentant korte accellerations"problemer".

Dampekspansion baseret på fordampning af damp i motorens udstødningsmanifold kan dog medvirke til øget virkningsgrad. Her snakker vi i princippet om en Combined Cycle.

  • 0
  • 0

Kan man ikke også sige at Bent har ret, fordi: At sende vand på dampform ud i udstødningen, må jo nødvendigvis have kostet energi et eller andet sted (bare se på afbrænding af vådt træ). Og korrekt - man kan så bare poste noget mere brændstof ind, men det får jo ikke motoren til at gå mere brændstoføkonomisk.
Så jeg er ret sikker på han har ret. Man kan godt booste effekten, men ikke økonomien.

Mvh Ricky

  • 0
  • 0

Jeg tror lige at vi skal skille de to ting ad. En ting er at hælde vand i indsugningemanifolden, som Søren skriver om, og det er klart knapt så interessant.

Det som er interessant er at sprøjte vandet ind bagefter forbrændingen er starte, så man kan udnytte den varme som skabes.

Vh Troels

  • 0
  • 0

Var nogle voluminøse 27- 35liters 12cylindrede langsomgående motorer, med max 3000 omdrejninger.
Dette lave omdrejningstal var bestemt for ikke at gearingen til de 3meter eller eller større diametre på propellerne ikke skulle skulle blive blive for voldsom.
På en tremeter propel vil tipperne bryde lydmuren ved 2163,3 rpm.
De var begge turboladede.

Der var flere årsager til vand/sprit indsprøjningen

Som Søren var inde på var en af hensigterne en oktanforøgelse, dels for at blive af med æthlylblyet og dels fordi brændstofferne med højere oktantal end 130 havde ret ubehagelige virkninger på de som skulle håndtere det.
Man kunne derfor øge fortændingen ved vandindsprøjningen uden motorbanken

Begge motorer var vædskekølede og havde derfor også brug for mere cylinderkøling end den brændstoffet kunne levere i de ekstreme situationer hvor der var brug for det....det er således at storvolumen flymotorer direkte avender en del af brændstoffet til cylinderkøling.

  • 0
  • 0

....det er således at storvolumen flymotorer direkte avender en del af brændstoffet til cylinderkøling.

Det gælder da også motorer i "papflyvere", som af samme grund først "lean'es ud" når de er kommet vel i luften.

  • 0
  • 0

"Da varm olie udvider sig eksplosivt, hvis man hælder vand i den, vil man så kunne bruge denne kombination til motorer?"

Det er ikke olien som udvider sig men vandet som koger ved 100'C og olien er omkring 120'C så vandet koger med det samme. Effekten af det kogende vand bruges i dampmaskiner.

  • 0
  • 0

Hvis damp produceret i udstødsmanifolden injiceres i olien

Hej Niels,

Kan du ikke lige skære ud i pap: Mener du i dieselolien, inden denne sprøjtes ind i brændkammeret, eller hva' ?

  • 0
  • 0

Hej Søren Hvad mener du med, at en dampmaskine er hæmmet i sit omdrejningstal pga. dampens ekspansionshastighed - og hvad har det med hjulstørrelsen at gøre?

Hej Niels,

Damplokomotiver har ikke gearkasser. Drivakslen udgør krumtappen og drivhjulene svinghjulet. Hastigheden ved et givent stempelslag afgøres derfor af hjulets diameter.

På iltogslokomotiver (ekspres-persontog) er hjulene derfor typisk 2m i diameter. På godslokomotiver, som ofte er baseret på samme kedel/cylinderblok, er der typisk flere drivaksler med mindre drivhjul, så de kan trække noget mere, mens hastigheden er mindre vigtig.

Det med "tabet gennem cylindervæggen" kendte jeg ikke til, men lyder interessant og er sikkert rigtigt. Har ikke selv bogen "Dampkraft". ;-)

Resten af "dampafhandlingen" er vi formentligt ret enige om, jeg forsøgte bare en "kortfattet" forklaring på, hvorfor man ikke øger motoreffekten med "dampmaskineeffekt", ved at sende vand ind i en forbrændingsmotor.

Så er det forøvrigt ligegyldigt om man sprøjter vandet direkte ind i forbrændingskammeret eller i indsugningsmanifolden, såfremt den samme mængde kommer ind i forstøvet væskeform, som Troels er inde på.

  • 0
  • 0

og olien er omkring 120'C så vandet koger med det samme.

Olien kan blive meget varmere end 120. Det som bestemmer den maksimale temperatur er det som kaldes rygepunktet, dvs. den temperatur hvor olien begynder at nedbrydes og afgive røg. For de fleste vegetabilske olier er det mellem 200 og 300 grader. Men olien kan potentiel blive varmere.

Vh Troels

  • 0
  • 0

Om varmekilden kommer fra olie eller er en anden termisk energi er jo det samme.

Dampmaskinen er fortsat relevant teknologi og kører videre i bedste velgående i alle former for termiske kraftværker, med enhver form for brændsel. Udnyttelse af vores biomasse, vil fortsat kræve effektiv dampkraft.

Vandet er som sagt ikke en energikilde, men en effektiv energibærer, som kan omsætte termisk energi til mekanisk. Det er blot ikke hensigtsmæssigt ifm med land- og lufttransport, da al vandet skal transporteres med, sammen med brændstoffet.

Især ikke når man siden dampmaskinens opfindelse har opdaget at man ikke behøver at omsætte energien af forbrændingen til damptryk, for siden at udløse denne energi i en cylinder eller turbine, når energiudladningen kan ske inde i selve maskinen, i form af gasudvidelse, når bare kullet er flydende eller i gasform.

Søtransport egner det sig bedre til, men det er stadig mere enkelt at have en diselmotor eller en gasturbine stående i maskinrummet, end en stor kedel og en dampmaskine/turbine.

  • 0
  • 0

Ikke helt sandt Søren.
Forskellen er at diesel og Gasturbiner kræver mindre brændstof og som du siger mindre plads, men også at de kan starte og køre næsten øjeblikkeligt. Det er skal ikke fyres op i timer i forvejen for at få apparaterne til at virke

En dampmaskine er en væsentlig enklere maskine, hvor fordelene er at den kan køre på alle brændstoffer herunder kul. Den er bare ikke økonomisk før end olien bliver ubetalelig. Det kan være, at den kommer tilbage på banen, når der kun er kul tilbage. For dens forurening er for mange at foretrække frem for A fremdrift.

Danskene , ØK, var med M/S Selandia og M/S Fionia de første der gik over til dieseldrift af skibe for præcis hundrede år siden.

Vi har haft stor succes med at genopfinde vindmøllen....kan skesens at vi kan gøre det igen med dampmaskinen, da vor krafværkskedelteknologi siges at være verdens bedste og det er et område hvor vor viden påstås at være verdensetter....om det er sandt ved jeg ikke ....men mange, især DONG påstår det

  • 0
  • 0

Var nogle voluminøse 27- 35liters 12cylindrede langsomgående motorer, med max 3000 omdrejninger. ...De var begge turboladede.

At motorerne var trykladede er grunden til at vandindsprøjtning giver mulighed for effekt forøgelse.
Når du siger langsomgående siger jeg hurtig!! -de 2takt diesel jeg har hørt om vand som nox begrænsning er under 150 o/min.
Dermed mener jeg at kan det hæve effektiviteten ved 3000 o/min er det lettere at ramme rette indsprøjtningstidspunkt ved 1/20 af omdrejningerne, hvor det da burde udnyttes.

Som Niels Astrupgaard siger:
Hvis damp produceret i udstødsmanifolden injiceres i olien - vil vi så ikke få en "steam reforming" og dermed pludselig en bedre virkningsgrad?

-Der vil jeg sige der er nogen mulighed -hvis vi snakker om diesel med normalt indsprøjtningstryk er det dog svært at få vandet varmt nok.
Derfor mener jeg vi er tilbage ved en udstødningskedel og en turbine til den opgave. -Men ikke noget jeg tør afskrive!! Vi vil jo gerne have udstødningsenergien tilbage i motoren.

Ligesådan skriver han:
Vand kan nok øge en stempelmotors effekt ved at køle indsugningsluften og dermed øge slugeevnen for luft -........ men den højere effekt på en langt mindre motor kan medføre virkningsgradsforbedring set som middelvirkningsgradsforbedring, idet motoren kan boostes med vand/damp under accelleration og køre højere belastet i normal "en route" kørsel (uden vand) og dermed med en højere middelvirkningsgrad som "almindelig" motor. Nødvendig motoreffekt er jo normalt ikke for at køre landevejskørsel, men for at klare momentant korte accellerations"problemer".

JA -så kan vand øge virkningsgraden! helt enig og godt skrevet.
Håber det er i orden jeg har klippet lidt kunne ikke tilnærmelsesvis skrive det lige så godt.

  • 0
  • 0

Vi har haft stor succes med at genopfinde vindmøllen....kan skesens at vi kan gøre det igen med dampmaskinen, da vor krafværkskedelteknologi siges at være verdens bedste og det er et område hvor vor viden påstås at være verdensetter....om det er sandt ved jeg ikke ....men mange, især DONG påstår det

Og da jeg var på rundtur på vattenfall (Odense kraftærk) påstod vores rundviser at det var en væsentlig grund til at vattenfall agerer i DK -så jeg tror der er noget om snakken

  • 0
  • 0

Vi har haft stor succes med at genopfinde vindmøllen....kan skesens at vi kan gøre det igen med dampmaskinen, da vor krafværkskedelteknologi siges at være verdens bedste og det er et område hvor vor viden påstås at være verdensetter....om det er sandt ved jeg ikke ....men mange, især DONG påstår det

Ja - der er jo folk omkring, der ved hvad jeg laver. Hvis alt går vel, så har jeg min første 1500 rpm dampmotor kørende til december. Verdensmarkedet er enormt - så det er interessant at arbejde med - både teknisk og kommercielt.

Kedlen er bygget og godkendt af Force Certifikation 100 bar og 500°C damp. Helt hæderlige dampdata at starte på - og dermed også forventelige rimelige virkningsgrader. Det er dog ikke virkningsgraden vi jagter i første omgang. Vi jagter driftstid og pålidelighed.

I løbet af den kommende måned har jeg min hjemmeside på plads, så jeg skal nok give jer links, når tiden kommer.

  • 0
  • 0

"Kan du ikke lige skære ud i pap: Mener du i dieselolien, inden denne sprøjtes ind i brændkammeret, eller hva' ?"

Citer virker ikke???

Hvis en steam reforming skal kunne ske, kræver det nok, at olien er på dråbeform/dampform, når den blandes med den varme damp, så det vil nok kræve en reaktor inden motoren. Jeg har ikke brugt tid til at sætte mig nærmere ind i en egentlig praktisk udnyttelse, da det ikke lige ligger i forlængelse af noget jeg arbejder med. Jeg er maskin mand og ikke kemi mand.

Jeg er bekendt med steam reforming og det er nok den eneste måde, at "vand i olie" kan medvirke til en virkningsgradsforbedring - bortset fra tidligere beskrevne middelvirkningsgradsbetragtninger ved accelleration og landevejskørsel.

  • 0
  • 0

Ved at tilsætte lidt vand i brændstoffet vil man få en bedre forbrænding, dette sker fordi vand går over i dampform og derved laver én større overflade på den olie der må hænge fast på vand molekylen, dette bruges især i kedler og langsomgående 2 taks motore.
Vand ca. 4% mixes før indsprojtning.

  • 0
  • 0

Ved at tilsætte lidt vand i brændstoffet vil man få en bedre forbrænding ...

Dét er da den bedste forklaring.
Jetmotorens effekt kan øges ved at udnytte restvamen i udstødningen til at skabe øget flow i form af damp og dermed øget kraft. Samme effekt som afterburneren.

I øvrigt blev der spurgt om følgende:

Ville man kunne bruge brændende varm olie tilført vand som engergikilde i en forbrændningsmotor?

Svaret må være NEJ, da opvarmningen skal ske under et alvorligt tryk, sammen med vandinjektion under tilsvarende tryk. Commonrailteknikken klarer sig fint uden vand, men tilsættes vand vil det vist gå galt i stort set hele systemet.

Det er almen viden, at man ikke bør slukke en ildebrand i olie med vand, da olien udvider sig mange tusinde gange. Ville man så ikke kunne opvarme en dråbe olie (gnist?) og så sprøjte en dråbe vand ind i cylinderen, hvor olien så vil udvide sig og flytte stemplet?

Dette er noget jammer, da olievolumnet er rimeligt konstant, men oliemolekylerne bæres i et "dampbad", hvis udstrækning er eksplosivt stort ;-) Det vil være et uoverkommeligt teknisk problem at ramme den varme oliedråbe med en vanddråbe, så processen vil aldrig komme til at virke som beskrevet. Meningen er jo at dampen ekspanderer olieoverfladen, så overgangen til oliedamp og dermed let opblanding med ilt kan finde sted.

Vil denne forbrændning i forhold til en almindelig benzin/diesel motor være mere skadelig for miljøet?

Ja uden tvivl, da olien ikke kan forstøves "totalt" og opblandes med luftens ilt til en ideel forbrænding. Der vil komme langt flere kræftfremkaldende partikler.

Det ville nok være udmærket, hvis man lige fik fat i, at det kun er oliedampe opblandet med ilt, der kan forbrændes. ;-D

  • 0
  • 0

De 2 motorer har ikke turboladere. De har kompressorer. De fleste fly havde kompressorer dengang. Undtagelserne var vist B-17, P-47 (turbokompressor), P-38.

  • 0
  • 0

Der var flere tyske fly, som havde en stjernemotor af typen BMW 801 TJ og TQ med udstødningsdrevet turbolader.
Dette kan man læse i Jane´s Fighting Aircraft Of World War II

  • 0
  • 0