Wie funktioniert ein Stirlingmotor? Aufbau und Funktionsweise eines Heißluftmotors vom Typ alpha
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- čas přidán 25. 06. 2024
- In diesem Video beschäftigen wir uns mit dem Aufbau und der Funktionsweise eines Stirling-Motors vom Typ alpha. Wir zeigen die Vor- und Nachteile solcher Heißluftmotoren auf und gehen insbesondere auf die wichtige Funktion des Regenerators ein.
Endlich mal ein Video, das den GASAUSTAUSCH thematisiert UND sogar erklärt. Unterschrieben!
Tolles Video, man bekommt richtig Lust, so etwas mal zu bauen. Bei Industriemotoren müssen sehr hohe Drücke angewendet werden, um halbwegs brauchbare Baugrößen zu bekommen. Das wird für den Heimwerker eher ein unerreichbares Ziel bleiben.
P.S.: danke nochmal für die Zahnradberechnung. Der Anlasser funktioniert super !
Danke voll gut erklärt. Jetzt hab ich gescheckt wie ein Strilingmotor funktioniert.
Stirlingmotoren, die mit einer relativ kleinen Temperatur zwischen Erhitzer und Kühler funktionieren sind nicht besonders klein, sondern an ihrer volumetrischen Leistung gemessen sogar besonders groß. Da bereits ihr thermodynamischer Wirkungsgrad relativ klein ist (selbst ideal tranportieren sie relativ viel Wärmestrom und geben wenig Leistung ab), ihr Totvolumen hoch im Vergleich zum variierten Volumen ist und die Verluste der Wärme- und Stoffübertragungsprozesse den Kreisprozess extrem dominieren, sind sie zumeist gerade dazu in der Lage, sich selbst am Laufen zu halten.
Bei Stirlingmotoren hoher Leistung darf man auch nicht vergessen, dass bei diesen das Totvolumen der Wärmetauscher für Erhitzer und Kühler durchaus in die Größenordnung des Regenerator-Totvolumens kommt. Die Wärme muss ja durch eine Wandfläche, die man nicht aufstellen kann ohne signifikant Totvolumen aufzubauen.
Stirlingmotoren haben zumeist einen relativ geringen Wirkungsgrad, was daran liegt, dass man werkstoffbedingt mit der Temperatur auf der heißen Seite nach oben limitiert ist. Auf der heißen Seite ist bei etwa 1000 K Schluss. Bzgl der Entwärmung am Kühler schafft man etwa 350 K. Nach der Carnot-Formel COP=1-(Tk/Th) schafft man ideal einen Wirkungsgrad von 65%. Reale Maschinen erreichen einen Gütegrad von etwa 60%, wodurch man etwa 39% realen Wirkungsgrad erreichen kann.
Bei kryogenen Stirlingmotoren sieht das deutlich besser aus, weil ihre Antriebswärme von der kalten Seite her über die Maschine "gezogen" wird. Wenn man z.B. die Erdgas-Rückvergasung von LNG-Transportschiffen betrachtet hat man eine Kühlertemperatur von 111 K und eine Erhitzertemperatur von 288 K. Bezogen auf den Wärmeentzug der kryogenen Maschine sieht die Carnot-Formel jetzt völlig anders aus: COP=(Th/Tk)-1. Jetzt schafft man ideal einen Wirkungsgrad 159% bezogen auf die Verdampfungswärme des LNG. Bei einem Gütegrad von 60% bekommt man also einen Wirkungsgrad von 96%.
Das hat natürlich nix mit einem Perpetuum Mobile 1. bzw 2. Art zu tun, da die Wärme, die der Umgebung entzogen wird, die Maschine EIGENTLICH antreibt. Die bekommt man jedoch gratis. Man hat in die Erdgas-Verflüssigung auch viel mehr Antriebsenergie reingesteckt, als man bei der Rückvergasung über eine Stirlingmaschine wieder bekommt. Interessanterweise scheut man trotzdem den technischen Aufwand und vergast das LNG einfach durch Wärmeentzug aus dem Wasser des Hafenbeckens. Das ist eigentlich ein unglaublicher Frevel, denn die Das Potential der Elektroenergieerzeugung liegt hier im zwei- bis drei-stelligen MW-Bereich.
Die leistungsstarken Stirlingmotoren, die man in den Niederlanden für Busse entwickelt hat, wurden mit einem Mitteldruck bis über 100 bar Wasserstoff gefüllt um die Leistungsdichte zu erreichen. Wasserstoff hat man hier nicht nur wegen seines im Vergleich zu Helium deutlich niedrigeren Preises eingesetzt. Er hat auch einige andere Vorteile. Der Adiabatenexponent liegt nur bei 1.4 und nicht bei 1.67, wodurch die Temperatur bei der Kompression nicht so hoch ansteigt. Außerdem hat Wasserstoff weniger als die Hälfte der Viskosität gegenüber Helium, wodurch man bei gleichem Druckverlust dichtere Regeneratoren (mehr Regenerator-Füllung, weniger Totvolumen) einsetzen kann.
richtig gut erklärt. Der Hitzeexpansionskolben bedient über die Kurbelwellenumlenkung die Attraktion des Dekompressionskolben.
man sollte natürlich trotzdem am Dekrompressionskolben kühlen oder eine Turbokompressor- dekompressor
direkt metallisch leitend dazwischenschalten . Dann sind auch weitere Ventile nutzbringend anwendbar.
Dieses Konzept wäre dann noch geistig klarer
Danke für die unverbaute Grundprinzipkonstruktion.
Die alles noch klarer erscheinen läßt.
Gut erklärt !
Thank you for your information and sharing this 🙏🏻
CZcams algorithm hit differently at 3 am
1 am here 😁
@@Dr.Acula787 Was ist Islam?
🔴 Der Islam ist nicht einfach eine weitere Religion.
🔵 Es ist dieselbe Botschaft, die von Moses, Jesus und Abraham verkündet wurde.
🔴 Islam bedeutet wörtlich: 👇
‘Gottergebenheit’, und er lehrt uns, eine direkte Verbindung mit Gott zu haben.
🔵 Er erinnert uns daran, dass seit Gott uns geschaffen hat, keiner angebetet werden sollte, außer Gott Allein.
🔴 Er lehrt uns auch, dass Gott nicht wie ein menschliches Wesen ist oder wie irgendetwas, das wir uns vorstellen können.
🔵 Das Konzept von Gott wird im Qur´an folgendermaßen zusammen gefasst:
📖 „Sprich: "Er ist Allah, ein Einziger; Gott, der Absolute (ewig Unabhängige, von Dem alles abhängt). Er zeugt nicht und ist nicht gezeugt worden und Ihm ebenbürtig ist keiner." (Qur´an 112:1-4) 📚
🔴 Muslim zu werden, bedeutet nicht, Jesus den Rücken zu kehren.
🔵 Es ist eher eine Rückkehr zu den ursprünglichen Lehren von Jesus und ihm zu gehorchen
jesusde1.blogspot.com/2017/05/die-wiederkehr-von-jesus.html
Fr
Sehr gute Erklärung. Wie ist es mit der Dichtheit im Motor bestellt ? Es ist doch mindestens eine Wellendichtung vorhanden bei der das Gas , besonders wenn die Dichtung durch Verschleiß zur Undichtheit führt? Muss oder kann durch Zufuhr von Gas ausgeglichen werden ?
Wie sieht es mit dem Verschleiß der Kolbenringe aus bzw. braucht man auch eine Schmierung dafür ?
Es gibt welche mit Sonne im Schüsselspiegel und damit wird Strom erzeugt.
Das Prinzip ist halt die Kraft zwischen kalter und warmer Kammer erzeugen eine Kraft die man in eine Drehbewegung umsetzt.
Es gibt manches Blockheizkraftwerk mit Sterlingmotor-Ergänzung.
спасибо большое , просто и доступно , да же не зная языка
yes i understood everything
Same
@@GrapesWatermelon Was ist Islam?
🔴 Der Islam ist nicht einfach eine weitere Religion.
🔵 Es ist dieselbe Botschaft, die von Moses, Jesus und Abraham verkündet wurde.
🔴 Islam bedeutet wörtlich: 👇
‘Gottergebenheit’, und er lehrt uns, eine direkte Verbindung mit Gott zu haben.
🔵 Er erinnert uns daran, dass seit Gott uns geschaffen hat, keiner angebetet werden sollte, außer Gott Allein.
🔴 Er lehrt uns auch, dass Gott nicht wie ein menschliches Wesen ist oder wie irgendetwas, das wir uns vorstellen können.
🔵 Das Konzept von Gott wird im Qur´an folgendermaßen zusammen gefasst:
📖 „Sprich: "Er ist Allah, ein Einziger; Gott, der Absolute (ewig Unabhängige, von Dem alles abhängt). Er zeugt nicht und ist nicht gezeugt worden und Ihm ebenbürtig ist keiner." (Qur´an 112:1-4) 📚
🔴 Muslim zu werden, bedeutet nicht, Jesus den Rücken zu kehren.
🔵 Es ist eher eine Rückkehr zu den ursprünglichen Lehren von Jesus und ihm zu gehorchen
Kein Perpetuum Mobile, aber nah dran, wenn auch mit geringem Wirkungsgrad.
Nachteil ist das "geringe Leistungsgewicht", nicht das hohe!!!
Das Leistungsgewicht (auch Masse-Leistungs-Verhältnis) ist der Quotient der Masse und der Leistung eines Motors. Die Masse ist im Vergleich zur Leistung eines Stirlingmotors sehr hoch, deshalb ein hohes Leistungsgewicht! Und dies ist in der Regel ein Nachteil.
Wo werden diese Motoren eingebaut, bei welchen Maschinen bzw. Fahrzeugen?