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Klaus Schwarz Embser Landstr. 27 28832 Achim Seite 1 Konzept Verbrennungs- / Dampfmotor (Energiespar-Verbrennungsmotor) Klaus Schwarz.

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1 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 1 Konzept Verbrennungs- / Dampfmotor (Energiespar-Verbrennungsmotor) Klaus Schwarz

2 Embser Landstr Achim Seite 2 Inhalt Energiebilanz herkömmlicher Verbrennungsmotor Ziel Idee PV-Diagramm Animation Optimierung Wasserverdampfung Wasserkreislauf (schematisch) Teillastoptimierung Motor-Eigenschaften Änderungen gegenüber herkömmlichen Motor

3 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 3 Energiebilanz herkömmlicher Verbrennungsmotor nur ca. ein Drittel der Energie wird in einem Verbrennungsmotor in kinetische Energie umgesetzt. Der Rest geht als Abwärme verloren.

4 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 4 Ziel Ziel der Erfindung ist es einen großen Teil der beim Arbeitsprozess anfallenden Abwärme eines Motors in Bewegungsenergie umzusetzen und dadurch den Wirkungsgrad zu erhöhen. Zusätzlich soll die Teillastregelung von Otto-Motoren optimiert werden.

5 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 5 Idee Ansaugen Luft Verdichten Stufe 1: Auslass geöffnet schliessen Auslass in Mitte Verdichten Stufe 2: Auslass geschlossen Einspritzung Kraftstoff Am Beispiel: Ottomotor 4-Takt mechanisches Verdichtungsverhältnis ~1:20 reale Verdichtung ~1:10 (teilweises Ausschieben der angesaugten Luft) durch größeres Expansionsvolumen: Ausnutzung der Restwärme (normalerweise: Grad Celsius) mittels Dampferzeugung Verbrennen & Expandieren Einspritzung Wasser (~60-90 Grad nach OT, Umwandl. therm. Energie) Abgas Ausschieben

6 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 6 PV-Diagramm P P3 P2 P4 P1 2 3 V 2 = V 3 entspr. OT V 1 = V 4 entspr. UT ? 1' 4' 1 4 normaler Otto-Prozess erweiterter Prozess

7 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 7 Abgas TreibstoffWasser Luft var. Überdruckventil P V Animation

8 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 8 Optimierung Wasserverdampfung hoher Einspritzdruck feinste Zerstäubung hohe Geschwindigkeit Aufprall auf Festkörper platzen Tröpfchen schnelle Wärmezufuhr schnelle Verdampfung optimierte Wassereinspritzdüse mit Diffusor / Reflektor Literatur: Stichwort Nukiyama

9 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 9 Wasserbehälter Pumpe Auspuff mit internen Bypass Wasser- einspritzung Kondensat Wasserkreislauf (schematisch) Abgas / Abluft Wasserbehälter Pumpe Vorwärmung Überdruck / Rückführung Einspritzpumpe Brennraum Abgassystem Auspuff Pumpe Wasserbehälter

10 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 10 Teillastoptimierung Abgas Luft Puffer / Druckbehälter für Abluft Regelung Luftmenge Variables Überdruckentil, dass lastabhängig eingestellt wird und dadurch einen var. Gegendruck beim Verdichten einstellt. Stellt die Verbindung zwischen Abluft- und Abgassystem her. Rückschlagventil

11 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 11 Motor-Eigenschaften sparsam Langsamläufer mit gutem Drehmoment gute Laufruhe durch zweite Krafteinleitung im Expansionstakt gut teillastoptimierbar geringe thermische Belastung gute Abgaswerte auch kombinierbar mit bekannter Hybridtechnik

12 Klaus Schwarz Embser Landstr Achim Seite 12 Änderungen gegenüber herkömmlichen Motor Erhöhung Verdichtung Anpassung Nockenwelle (Abluft- / Drucksteuerung, evtl. elektromagnetisch) Konstruktion Abluftsystem Mündung im Abgassystem variables Überdruckventil im Abluftpuffer (für variable Verdichtung) Wasserkreislauf Behälter integriert in Motorblock Wasserführung /-vorwärmung Einspritzung (Zeitpunkt, Druck, Menge...) Wasserrückgewinnung Winterbetrieb (Heizung, Form Behälter, Ausblasen Leitungen bei Frost, mischen Ethanol...) Treibstoffdirekteinspritzung


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