Izboljšanje izkoristka ICE motorja - Peltier

V loži se je začela psevdoresna debata o vodikovi celici in furanju avtomobila na vodo. Ob vsej kvaziznanosti tam je padlo tudi nekaj konkretnih idej ki teoretično držijo vodo, med drugim tudi o direktni pretvorbi odpadne toplote v električno energjo. Nočm kradit tisto temo tam, hkrati pa želim konkretno debato brez perpeetum mobile izpadov, reč me zanima strogo resno. Kaj so problemi takega pristopa?

Tule je neki govora o Peltierjih in izpušnih ceveh. Omenjajo moči ranga 100 W in izkoristke okrog 10%. Mogoče se sliši malo ampak če se nekaterim splača vozit z ugasnjenimi lučmi, ker menda ful prišparajo ... to je prihranek v ekvivalentnem rangu. Glede švoh izkoristka - izkoriščamo stvar, katero drugač mečemo stran. Če se finančno splača - se splača tut če je samo 10%.

Kaj počet s tako generirano elektriko? Lahk jo filaš v posebne baterije in poganjaš kak elektromotor, lahko z njo delaš elektrolizo in vodik vodiš v motor, lahko pa (po moje ima to največ smisla) s tem lepo filaš akumulator in tako delno razbremeniš alternator ter znižaš porabo goriva.

Reminder:
ICEmotor ima izkoristek okrog 20% (točne decimalke niso važne). To pomeni da ob 100 HP na kolesih, gre skozi auspuh ven dodatnih 400 konjskih moći! Že ob 10 % izkoristku dobimo "ZASTONJ" 40 HP moči za karkoli nam pač paše. Konstantne moči med vožnjo so tam okol 20 - 40 HP, kar pomeni da bi se dalo računat na nekaj "brezplačnih" konjskih moči.

Debata točno na to temo: Using the Peltier effect: Can we harness exhaust temperature

Glavno vprašanje je cena peltierjev in njihova vzdržljivost.

Par linkov:
Automotive Waste Heat Conversion to Electric Power using Skutterudite, TAGS, PbTe and BiTe
Vehicle Fuel Economy Improvement through Thermoelectric Waste Heat Recovery

Lahko bi preprosto napisal, da gre za motor z notranjim izgorevanjem, pa bi bilo vsem bolj jasno o čem hočeš raspravljat.

Jaz to vem, mislim pa da marsikateri avtomehanik tega ne ve.

A ne bi blo lažje, ceneje in bolj učinkovito gret vodo na izpušnem kolektorju in jo vbrizgavat v cilinder ?

Parni pritisk vode gre od 1bar pri 100 °C do recimo nekih 180+ bar pri 300 °C.

Če bi vodo vbrizgaval po vžigu, bi lahko dobil ob njeni vparitvi nekaj dodatne energije, ki bi jo pač lahko otem uporabil za štrom, ali vsaj en nejn del.

Saj tako delujejo plinsko-parne elektrarne, le zaenkrat še niso portable.

Pa mislim, da je 10% izkoristka pri uporabi TEC modulov malo pretirano.

Izpušnih plinov se ne sme preveč hladit. Že sedaj traja par minut po vžigu motorja, da se izpušni sistem ogreje na delovno temperaturo. Če bi se lotili dodatnega izkoriščanja toplote izpušnih plinov, je potrebno najprej izumiti nov katalizator, kateri bi optimalno deloval pri nižjih temperaturah, kar pa je očitno zaenkrat še pretrd oreh, ker le tega še ni ali pa je bistveno predrag in vgradnja ni smiselna.

Raziskave in prototipe na področju TEC(TEG) imajo nekateri avtomobilski proizvajalci že precej razvite, npr. BMW.

WarpedOne;
Ne

Litij filaš iz EL omrežja. S tem prihraniš na gorivu, ki bi ga drugače moral med vožnjo skuriti, da bi futral električno periferijo.
Alternator z avtomatsko sklopko je druga varianta oz. dodatek, s čimer bi regeneriral kinetično energijo v baterije. Spet pa je tu težava mašine, pri kateri se tisto malenkost manj gasa ne pozna - če ima loputo gre še v slabši izkoristek.

Pogon alternatorja pokuri res blazno veliko, vsaj 2x toliko kakor da iz sebe.
Tako za 200W loada kuri cirka 400W mehanske energije.
400W mehanske energije pa rabi cirka 2kW pri blazno slabem oz. ?dobrem? izkoristku. To je 0.2L dizla (2kWh pri 10kWh/L) na 100, 2L na 1kkm - ~1-3EUR glede na potrebe po energiji, pri 60L/1kkm to znese ~4% prihranka.

Sicer ne vem zakaj bi pa drugače avti sploh imeli akkuje pri popolnoma elektrificiranem mestu. Vržeš tisti svinec ven, pa notri vgradiš 230V zaganjač.

Ker v bistvu lahko greš v obe smeri. Ali ima avto samo alternator, ali pa samo baterije.

pyrobeast:

Ne. Litij filaš iz EL omrežja. S tem prihraniš na gorivu, ki bi ga drugače moral med vožnjo skuriti, da bi futral električno periferijo.

A ti razumeš kaj pomeni "plug-in hibrid"? Razlagaš mi nekaj, kar mi je kristalno jasno.

Dodatno sklopko in alternator nucaš za celonočne izlete, ko ti relativno majhna baterija ne zadošča za svetenje po celotni poti ali pa ko enkrat pozabiš reč doma nafilat. Ja, lahko daš not še več baterij ampak jih je treba plačat z denarjem in višjo porabo goriva zarad višje teže in z manj prostora v prtljažniku. Pa se reč hitro ne splača več. Kje točno je optimum pa na hitro ne znam rečt.

>> Ah, sem mislil da ciljaš bolj na regen način delovanja - da samo z regeneracijo filaš akkuje.

Ne, sam to gre itak v smeri hibridnega pogona.
Tule razmišljam(o) kako iz tistih pokurjenih litrov ven potegnit več kilometrov in sicer s tem, da mal manj energije mečeš skoz auspuh ven. Proizvedena elektrika pa služi za pogon elektronike v avtomobilu in ne kakih elektromotorjev (ker je je enostavno premalo)

Jest sem pred leti vbrizgaval/kapljal vodo v en kao grelec na izpušnem kolektorju in zraven še na segreti intake kolektor ter paro vodil v karburator/sesalni kolektor ... potrošnja bencina se mi je rahlo povečala in avto je šel malce slabše (tudi v megli gre slabše) in meni torej ni funkcioniralo .. jah nisem mel glih sofisticirano pa vse skup prav izdelano ... sem vrgel dol z avta zelo kmalu !