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Der Dampfmotor  (voll automobiltauglich !)

Den Dampfmotor  automobiltauglich zu machen - beschäftigt heute noch manchen Motorenkonstrukteur und Erfinder. 
Eine der ältesten Maschinenbaudisziplinen wartet immer noch darauf - automobiltauglich zu werden.
Man muß fragen warum dies so ist? Man hofft aus Tatsache heraus, dass die Dampfmaschine der einzig bekannte "Eintaktmotor" den Durchbruch schaffen könnte das Otto- Viertaktprinzip zu verlassen um den Wirkongsgrad zu verbessern.
Die Chancen stehen gut, denn der Dampfmotor ist ein Eintaktmotor, kann wärmeisoliert gebaut werden und mit einem geschlossenem Kreislauf betrieben werden.Die Dampferzeugung kann mit einem Hochleistungsbrenner mit rekuperativer Luftvorwärmung erfolgen. Das ist mit dem Otto- oder Dieselmotor bisher nicht möglich.

Die konstruktive Lösung scheint relativ einfach zu sein, denn die Expansions- Dampfmaschine ist lange bekannt. Die langen Hübe und die Motorgröße waren - und sind weiter  das Hindernis.
Die Verbindung Kessel > Maschine ist beherrschbar - und der Vorteil der Dampfmaschine als Motor ist bekannt. Ein Motor der voll wärmeisoliert gebaut werden kann, zusammen mit einem <Momentdampferzeuger>, würde sich auch ggf. auf echte - unverfälschte 60% Wirkungsgrad kommen, wenn Kessel und Maschinenwirkungsgrad multipliziert werden.
Im Wettbewerb würde der Eintakt- Heißgasmotor stehen, wie es der <schnellaufende Stirlingmotor> ist.

Wenn sich im geschlossenem Kreislauf  der Wirkungsgrad des Dampfkessels und Maschine multiplizieren, so ergeben sich automatisch  Vorteile, die bei vorgehenden Konzepten fehlten. Aus dem Dampfmotor wird dann ein schnellaufender Motor, der mit überhitzten Hoch- oder Niederdruckdampf im geschlossenem betrieben wird. <Die erste Idee dazu>
 
Der Eintakt- Dampfmotor Typ D-A-D ist ein Expansionsdampfmotor, eine Eintaktmaschine ohne Totpunkte mit einer extrem langen Expansionsstrecke.    
Für den Eintakt- Dampfmotor gelten daher die Gesetze wie beim Eintaktmotor.
Da die Verwandtschaft mit dem Eintaktmotor vorhanden ist, ist eine gute Wärmeisolierung, vier bis acht Dampfhübe mit variabler Expansion pro Umdrehung, ein absolut geschlossener Kreislauf zwischen Heizer und Kühler realisierbar.

Den Eintakt-Dampfmotor in diese Ausführungen einzubeziehen, kam durch die Überzeugung, das Eintaktprinzip stellt die lange erwartete Lösung für einen Dampfmotor mit geschlossenem Kreislauf da.

Wird  <Dünnwandausführung>   und  Wärmeisolierung vom Eintaktmotor übernommen, werden wie beim wärmeisolierten Eintaktmotor die Drehkörper als Hohlkörper ausgebildet. Drehkolben, Sperrwalzen und Zylinder nehmen die Temperatur vom  Heißdampf an und arbeiten dann ohne wesentliche  Wärmeverluste sehr effektiv, d.h. kleinste Heißdampfportionen werden durch die Expandierungsmöglichkeit sehr effektiv in Arbeit umgesetzt. Das schwächt die Gegenargumente der unzureichenden Dampfmenge ab.

Die Gegenargumente gehen in Richtung Dampfmenge bezogen auf eine Leistung bis 40 kW.
Da sich im Dampfmotor kein Abbrand bildet, der  für die kontinuierliche Abdichtung des Drehkolbens wichtig ist, werden dem Dampf entsprechende  Emulsionen zugegeben werden. Beispielsweise Graphit , Mikro-Metallpulver (Nickel oder Chrom) die mit oder ohne hochtemperatur Kunststoffbinder wie Teflon oder Silicon, als Schwebeteilchen die Abdichtung besorgen, nicht aber, wie angenommen wird - für die die Schmierung zuständig sind. Im Dampfmotor laufen die Drehkörper durch Zahnräder geführt   berührungslos zwangsgesteuert ohne Schmierung  zueinander.

*Die Emulsionen werden im Kühler durch Ultraschall, oder mechanisch in Wirbelkammern   in der Schwebe gehalten. Durch  das geschlossene Dampfsystem können die Schwebestoffe nicht   entweichen, sondern dichten das gesamte Motorensystem ab.
Dieser Eintakt-Dampfmotor hat gegenüber dem schnellaufenden <Eintakt- Heißgasmotor> den Vorteil, dass die isotherme Verdichtung entfällt und in diesem Falle der Dampfmotor nach dem Eintaktprinzip auch  zum Schnelläufer wird.
Damit wird der D-A-D  Dampfmotor  voll automobiltauglich.

>> Diese Versuche laufen weltweit, es fehlte bisher  nur der Eintaktmotor !! >>
Ein Eintakt - Dampfmotor ist wegen den relativ niedrigen Temperaturen ab 200°C und als Heißdampf- Motor  mit bis zu 400° C maximal, durch einen Hochdruckdampfkessel oder als Momentdampferzeuger mit rekuperativer Verbrennungsluft ein risikoloser Einstieg.
Dass es Gegenargumente wegen der zu erwartenden, erhöhten Stickoxidbildung bei dieser Technologie kommt, ist zu erwarten, die als Folge der   <rekuperativen> Verbrennung erwartet wird. Dies trifft nicht zu, wenn der Verbrennungsvorgang nach  dem < Rekubrenner> konzipiert ist. < Prüfprotokoll zum Brenner >
Mit Holz- oder Holzgasgasfeuerung würde eine interessante Energiequelle für nachwachsender Energieträger erschlossen, und deshalb zur Verbesserung der Lebensbedingungen in unterentwickelten Ländern eine ideale Lösung werden.

Der Rekuperative Brenner  mit rekuperativer Verbrennungsluftvorwärmung ist als Dampferzeuger geeignet, aber auch andere marktübliche Feststoff- Wärmeerzeuger sind in Betracht zu ziehen.
Motore mit äußerer Verbrennung wie es der Stirlingmotor ist, benötigt eine effiziente Wärmequelle.
der Dampfmotor eine effiziente  Moment-Dampferzeugung.
Der gezeigte  REKU  Brenner mit einem Wirkungsgrad von über 97,4% ist ebenfalls über die externe Druckluft zu versorgen.sein, der analog die Probleme erkennen läßt, wenn diese Methode auf einen Verbrennungsmotor übertragen werden soll.
Wie aus dem <Prüfprotokoll> zum untenstehenden REKU-Brenner ersichtlich ist, wird bei einer Prüfbelastung von 7,4 kW ein Wirkungsgrad von 97,4% erreicht.

bilder

Die untenstehende Schemazeichnung zeigt den Eintaktmotor mit externer Verbrennungsluftversorgung als <Energiespeicher>

ohne Kraftstoffanschluß (gelb) ist der Motor dem Schema nach auch als Dampfmotor verwendbar.
Der Druckluftanschluß wird zum Heißdampfanschluß, der Auspuff wird dem geschlossenem Kreislauf bzw. dem außenliegenden Kühler zugeführt.
bild
             Der Kraftstoffanschluß kann bei Dampfbetrieb im geschlossenem Kreislaus
             als Schmierstoffzufuhr für die Zahnräder  umfunktioniert werden .

Druckluft oder Dampf extern!

Dieser Eintakt-Dampfmotor hat gegenüber dem schnellaufenden Eintakt- Heißgasmotor den Vorteil, dass die isotherme Verdichtung entfällt und in diesem Falle der Dampfmotor nach dem Eintaktprinzip - zum Schnelläufer wird.
Mit dieser bisher nicht anzuwendender Technik des Eintaktprozesses, wird der Dampf- Motor voll automobiltauglich. Es ist eine Anwendung, die an der Begrenzung der Drehzahl bei einem Hubkolben-Dampfmotor bisher scheiterte - und so hohe Leistungen nicht zuließ.

>> Diese Versuche laufen weltweit, es fehlte bisher  nur das Prinzip des Eintaktmotors !! >>

Der zweiwellige Eintaktmotor mit einer extrem langen Expansionsstrecke, der <Einflügel 270° -Motor> ist besonders gut geeignet.


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