- Trefwoorden:
- Alternatieve motortechniek,
- Drukcelmotor,
Drukcelmotor halveert brandstofverbruik
vrijdag 11 juni 2010Het mag langzaamaan duidelijk zijn dat onze huidige automotoren het niet lang meer gaan maken. We gaan immers elektrisch, nadat we eerst dachten dat het brandstofcellen met waterstof moesten worden. Maar wacht, er is een beter en simpeler alternatief voor de verbrandingsmotor! Met de drukcel kun je het brandstofverbruik halveren. Heeft de drukcelmotor toekomst?
De drukcelmotor bestaat uit drie delen, waarbij de drukcel letterlijk centraal staat. Ervoor zit een compressor, erachter een expansiemachine die identiek kan zijn aan de compressor. Dat zouden bijvoorbeeld een zuigercompressor en -motor kunnen zijn.
Perfecte verbranding
In de drukcel vindt de verbranding plaats, net als bij een straalmotor gaat dat continu. Je kunt die verbranding goed controleren, zodat hij volledig verloopt zonder onverbrande resten. Bij een temperatuur die niet zo hoog is dat NOx ontstaat.
Dus compleet schoon, al hou je wel CO2-productie. De druk die deze continuverbranding oplevert blijft om te beginnen in het geïsoleerde verbrandingsvat, de drukcel. Een gekoelde compressor levert lucht voor de verbranding.
Overigens kunnen allerlei gassen en vloeistoffen verbrand worden. Benzine, diesel, aardgas, (bio)ethanol, het kan allemaal.
Volledige expansie
Uit de drukcel kan gas naar de expansiemachine stromen, zodat arbeid wordt geleverd. De compressor zit op dezelfde as als de expansiemachine.
Omdat compressie en expansie gescheiden zijn kan de machine ook zo uitgevoerd worden, dat de expansieruimte groter is dan de compressieruimte. Zodat volledige expansie van het verbrandingsgas binnen bereik komt. Dat betekent een hoger rendement.
Deze motor zou nooit stationair draaien. Als geen aandrijving nodig is stopt hij, de verbranding gaat ook uit. Met de drukreserve uit de drukcel zal de motor op wens weer starten.
Stukken zuiniger
Theoretisch zou 50% rendement uit de drukcelmotor kunnen komen, haast het dubbele wat een benzinemotor haalt. Neem het niet stationair lopen erbij, dan kom je wel aan 50% besparing.
Het allermooist zouden roterende compressie- en expansiemachines zijn. Geen trilling van heen en weer gaande beweging, en geen aanzuigverliezen van een zuigermotor. Zo werd de eerste drukcelmotor bedacht en gebouwd, door Johannes Reitz.
Hij is werktuigkundig ingenieur, en werkte lange tijd in de Duitse auto-industrie, met name in de motorontwikkeling. Bij zijn pensionering in 1993 begon hij de drukcelmotor uit te werken.
In stukken
Samen met de technische hogescholen van Heilbronn en Wismar werkt Reitz zijn motor uit, en maakt een proefmodel. Als compressor en expansiemachine wilde hij identieke schottenverdringers gebruiken, hetzelfde idee als de nu veelgebruikte schottenpomp voor motorsmering.
Met vrijwel alleen roterende delen, een relatief simpele bouw, en weinig behoefte aan smering. Daarmee begon het experiment, maar toen na enkele jaren de eerste schottenmotor getest werd bleek er veel te veel lekkage langs de schuivende schotten in te zitten.
Een verbeterde versie kon gemaakt worden nadat in 2003 een ‘belangenvereniging voor de drukcelmotor’ werd opgericht. Die verzamelt geld en behulpzame technische ideeën. Maar helaas liep in 2007 het verbeterd prototype ernstig in stukken. Nog voordat de verbeteringen ermee getest konden worden.
Geld om een nieuw prototype te maken is er niet meer. De gedachte is nu om een zuigermotor om te bouwen, met een drukcel erop. Daarmee zou men meten of het berekende hoge rendement er in de praktijk uitkomt. Vervolgens kan alsnog de schottenmotor uitgewerkt worden.
Daarom wordt het papieren idee nu links en rechts in de openbaarheid gebracht. Hiermee hoopt de belangenvereniging sponsors te interesseren. Dus als u nog ergens een spaarpotje heeft…
Peter Fokker (Redactie Auto & Motor TECHNIEK)
