Frage von mindlessbreit, 57

warum verbaut man sterling motoren in blockheizkraftwerken aber nicht in kraftfahrtzeugen?

Antwort
von baindl, 31

Unter anderem deshalb:

Ein Stirlingmotor kann nicht sofort anlaufen. Bevor die thermodynamischen Prozesse gemäß der Auslegung des Motors ablaufen, benötigt er eine Aufwärmphase. Dies gilt zwar für alle Motoren mit äußerer Verbrennung, jedoch ist die Aufwärmzeit für Stirlingmotoren typischerweise länger als beispielsweise für Dampfmaschinen.

Stirlingmotoren eignen sich am besten für Anwendungen, bei denen eine
konstante Drehzahl und eine konstante Leistung erwünscht sind. Eine
Steuerung der Motorleistung,wie sie beispielsweise für Kraftfahrzeuge
erforderlich ist, bedeutet einen aufwändigeren und komplexeren Motor.

https://de.wikipedia.org/wiki/Stirlingmotor#Nachteile

Kommentar von mindlessbreit ,

ja witzig... was bedeutet nicht sofort?

das ist vermutlich abhängig von bauart und temperaturunterschied :)

ich denke beim richtigen verhältnis wird die reaktionszeit nicht mehr als 2 sekunden betragen

Kommentar von baindl ,

das ist vermutlich



Ahaa, ein Fachmann?

Hast Du Dich schon ernsthaft mit dem Thema beschäftigt?

Ich glaube nicht, weil Du nicht mal den nächsten Satz gelesen hast.

bei denen eine konstante Drehzahl und eine konstante Leistung erwünscht sind.

Kommentar von mindlessbreit ,

mit nichten... ich bin kein fachmann

aber ja...ich hab mich vor längerer zeit ernsfthaft mit dem thema befasst

ich versteh nicht wo das problem sein sollte einen motor mit konstanter drehzahl  zu verbauen...das getriebe wär halt etwas aufwändiger

wenn der motor ein hohes drehmoment mit bringt und dieser motor übersolar wärme oder was weiß ich betrieben wird

Kommentar von mindlessbreit ,

ich meine auch gesagt zu haben, dass der motor effektiv sein könnte, wenn man den gleicenh aufwand in die forschung gesteckt hätte

Antwort
von Vando, 22

Stirlingmotoren haben einfach nicht die Leistung ein Auto angemessen schnell zu beschleunigen. Auch bei relativ großen Stirlingmotoren. Außerdem mit was will man den betreiben? Du sprachst von Solarenergie. In unseren Breitengraden fällt bei bestem Sonnenschein maximal 1kw/m² Lichtleistung (bewölkt nur noch 0,2kw/m²) auf den Boden. Lass nun mal die effektive Sonnenfläche eines Autos 3m² sein, dann hättest du 3 kW Leistung. Ergo ein Mopedmotor. 

Feuer ist leistungsstärker aber immer noch zu leistungsarm. Zudem denke ich werden die wenigsten Leute Lust haben fürs Autofahren Holz zu hacken. 

Benzin/Diesel könnte man gleich im Hubkolbenmotor verfeuern.

Kernenergie könnte dagegen was sein. Aber das will unsere Bundesregierung ja nicht.

Für ein Blockheizkraftwerk reicht die Leistung eines Sterlings aus. Außerdem kommt er da ja auch gerne mal als Restwärmenutzer eines Hubkolbenmotors zum Vorschein. Im Auto könnte man ihn wohl auf diese Weise nutzen, aber nicht als Hauptantrieb.

Kommentar von mindlessbreit ,

ich sprach auch von 100 jahren entwicklungszeit... und solarenergie war nur ein beispiel... der motor lässt sich mit sogut wie jeder wärmequelle betreiben, wenn der wärmeunterschied groß genug ist bzw ein effektiver wärmetauscher verbaut ist

edit: ich hab nicht gesagt, dass das system perfekt ist... nur dass es extrem viel potential hat... mehr als der elektroantrieb... aber es ist halt net im fokus

Kommentar von mindlessbreit ,

man muss sich nur mal überlegegen, was aus dem motor wird, wenn man einen kühlkreislauf aufbaut mit flüssigem stickstoff... man bräuchte vllt nicht mal eine wärmequelle wenn man davon ausgeht dass der motor nur durch tempereaturunterschied läuft

sry für diese spinnerrei

Kommentar von Vando ,

Wirkungsgrade können wir leider nicht in ungeahnte Grenzen bringen (zumindest nicht ohne andere eklatante Nachteile hinzunehmen). Beim Ottomotor haben wir nun auch über 100 Jahre investiert und kommen trotzdem nicht über einen Wirkungsgrad von 45% hinaus. 

Die besten Solarstirlings liegen laut Wiki bei 32%. Auch dort darf man mitlerweile keine Riesensprünge mehr erwarten.

Große Temperaturunterschiede zu erzeugen ist schwer. Den kalten Kolben wesentlich kälter zu machen als Umgebungstemperatur fällt raus, da das Energie benötigt. Man müsste also was entwickeln, das extrem heiß verbrennt, sich dazu gut transportieren, herstellen, entsorgen lässt und das in angemessener Menge zu angemessenen Kosten. Vlt. findet man da mit genügend Zeit was. Wer weiß, aber mir fällt da nix vernünftiges ein.

Kommentar von mindlessbreit ,

solar war ein beispiel... überall wo wärmetauscher eingesetzt werden, könnte man über nen sterlingmotor theoretisch energie zurück gewinnen oder nicht? wir brauchen auch erstmal net von wirkungsgrad reden.... bei solarzellen spricht auch keiner davon, dass der wirkungsgrad bei max 25% oder so liegt... geht zwar wahrscheinlich höher... ist aber teuer

Antwort
von Remmelken, 19

Ein Stirling-Motor ist sehr träge. Seine Drehzahl hängt im mit dem Temperaturunterschieds zwischen warmer und kalter Seite zusammen. Da man aber recht große Massen erwärmen und abkühlen muss kann man diesen Temperaturunterschied nur langsam ändern, und damit die Drehzahl.

Ja man braucht einen minimalen Temperaturunterschied damit der Motor überhaupt anläuft. Die Fahrgeschwindigkeit müsste man also allein mit Kupplung und Getriebe steuern, und dies ist sehr aufwändig und mit viel Verschleiß behaftet.

Beim Blockheizkraftwerk benötigt man einen Motor der mit einer konstanten Drehzahl läuft, zudem sollte er sehr zuverlässig, verschleiß- und wartungsarm sein. Hier passt ein Stirling-Motor recht gut.

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