Motoren und Pumpen

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1. Einige Berichte

1.a) Die Motoren mit interner Verbrennung : ein ewiger Erfolg ?

             Die meisten irdischen Fahrzeuge werden von Motoren mit interner Verbrennung angetrieben, deren 2 Hauptvertreter der Motor mit gesteuerter Entzündung  ( "Gas"-Motor und der Motor mit spontaner Entzündung ("Dieselöl"-Motor) sind. Diese 2 Arten von Motoren entwickelten sich alles hauptsächlich am XXsten Jahrhundert, Dank zum massiven Herausziehen der Kohlenwasserstoffe mit schwachen Kosten. Heutzutage wird der Unterschied zwischen "Diesel" und "Gas" Motoren immer weniger technisch markiert.

          Der Erfolg, den diese 2 Technologien wussten, liegt zum größten Teil in den Brennstoffen, die sie benutzen. Die Kohlenwasserstoffe sind tatsächlich leicht tragbar und dekantierbar unter flüssiger Form. Außerdem, Dank zum gegenwärtigen Dioxygen überall in der Atmosphäre, ist die Masse-chemische Energie, die sie befreien können, sehr groß in Verhältnis zu anderen Quellen ; was im Fahrzeug eine große Autonomie beschafft. Ansonsten ist diese chemische Energie durch Verbrennung mit dem Dioxygen der Luft leicht nutzbar. Dann führen die so geschaffene Gase unter Druck mechanische Zwänge auf Teilen, deren Bewegung im Allgemeinen in ununterbrochener Drehung von einer Kettenkinematik umgewandelt wird.

            Aber wenn es noch sehr anwesend ist, wird der Erfolg der Verbrennungsmotoren wegen der folgenden Gründe aus Atem :

1. Müdigkeit zu Mittel-Zeit der Vorräte an Kohlenwasserstoffen (von 30 bis 100 Jahren den Einschätzungen zufolge)

2. Besteuerung äußerst wichtig (ungefähr 250%) von Brennstoffen

3. Atmosphärische Verschmutzung erzeugte hauptsächlich von den Azote/Carbon Oxide.

* Punkt 1

      Die Müdigkeit der Vorräte an Öl bedeutet keinen automatische Tod der Motoren mit interner Verbrennung. Damit die Gründe höher hervorriefen, bleibt diese Quelle der Energie für die Autonomie eines Fahrzeuges sogar unentbehrlich : die anderen Quellen der Energie, die gegenwärtig bekannt werden, und potenziell nehmbar auf einem Fahrzeug, die jetzt seit mehreren Jahren studiert werden, oder sogar Schar der Jahre (elektrisch, hydraulisch, Luft, Batterie zu Wasserstoff, Wind, Sonne...), geben zum Fahrzeug im besten eine Autonomie ungefähr 200 kmn, wegen einer Massenenergie des "Brennstoffes" sehr ungenügend. Die nukleare Energie, die auf den Unterseebooten und den Flugzeugträgern benutzt werden, ist für ein Auto nicht vorauszusehend, weil es sehr große Volumen für die Geräte von thermalen Austauschen zwischen "ausgestrahltem heißem Wasser" und "nicht strahlte kaltes Wasser " verlangt, sowie vom umliegenden Mauern zur Anti-Strahlung. Außerdem, wirft die Radioaktivität große Probleme bei Unfall, der den Reaktor zerbricht.

        Bettrefend die nicht eingeschiffte Quellen der Energie als die Sonne oder Windenergie auf dem Fahrzeug, wird jedes vereinbaren, dass sie eine Menge für ein irdisches Fahrzeug zu unsicher sind, obwohl sie auf dem ökologischen Plan attraktiv sind. Ihre Ausgabe ist auch sehr schwach (im Allgemeinen weniger 20%).

         Schließlich, signalisieren wir, dass sogar mit Abwesenheit fossiler Vorräten an Kohlenwasserstoffen, is der Mann fähig, es mit ökologischsten Wegen herzustellen : von der Kultur des Rapsöles kann man Pflanzendiesters nutzen als der Peugeot 406" Pique" und "Coeur", die sehr ehrenhafte Aufführungen (ungefähr 170 Hp) bekommen, auf den Fahrzeugen der Konkurrenz. Schließlich weiß man große Quantitäten von Alkohol industriell herzustellen, und einige Erbauer studierten die Möglichkeit, es als Brennstoff zu benutzen, sogar für gefräßige Fahrzeuge in Brennstoff (Ford-Taurus, Motoren Renault "flex fuel" in Brasilien), von der Kultur der Zuckerpflanzen, oder mit der Hilfe des chemischen Prozesses :

         Die Besteuerung des Brennstoffes von den Staaten der industrialisierten Länder, stellt ein enormes finanzielles Manna dar. Man kann bloß signalisieren, dass die Rechtfertigung dieser Besteuerung von ökologischen Gründen nicht absolut hält. Die Kohlenwasserstoffe werden bloß besteuert, weil sie 90% der Energie darstellen, die von den Fahrzeugen benutzt werden, was bring automatisch große Gewinn des Geldes.

       In Frankreich kann ein Kenner von Verbrennungsdieselöl nur von der schwachen Besteuerung des Dieselöles während der Jahren 80 lächeln, wohingegen die Diesel-Motoren dieser Zeit stark verschmutzten, und vom letzten Anstieg der Steuern auf diesem gleichen Brennstoff für ökologische sogenannte Gründe, wohingegen die moderne Motoren-Dieselöl  wurden weniger verschmutzend als die Gas-Motoren , dankt zu direktem hohem Druck Einspritzung und zu den Filtern zu Teilchen, deren die Verwendung leider nicht wieder verallgemeinert wird. Also was ist während 25 Jahre geschehen ? Wohingegen der kraftfahrtechnische Park in den Jahren 80 im Grunde der Gas-Motoren gebildet wurde, besteuerte man massiv Gas. Heutzutage kehrten die Berichte sich um, weil ungefähr 2 neue auf 3 verkaufte Autos Dieselöl sind, und dass der Straßentransport mit der Hilfe des Lastkraftwagen-Dieselöl explodierte. Vor einem steuerlicher Sicht war es bloß notwendig, den Teller von Besteuerung der Brennstoffe zu modifizieren, während es auf das Dieselöl auszurichten. Heutzutage bemerkt man in Frankreich die progressive Ausrichtung vom Dieselliter auf den Liter Super SP95 sogar, das, was außerordentlich ist, wenn man den Unterschied der Verfeinerung zwischen den zwei Arten von Kohlenwasserstoff weiß.

              Um uns zusammenzufassen, welch die Quelle der Energie wird erwogen, ist die im Grund benutzte Quelle, die über-besteuert  ohne Rücksicht auf alle andere Überlegung wird. Deshalb ist die Besteuerung der Kohlenwasserstoffe tatsächlich keine Gefahr für die Verbrennungsmotoren, weil, wenn eine neue Quelle der Energie weit verbreitet wird, wird diese Quelle über-besteuert und so zu Mißfallen, und dieses zugunsten von den Kohlenwasserstoffen...

* Punkt 3

          Der Punkt 3 ist besonders der Wichtigsten. Die atmosphärische Verschmutzung wegen interner Verbrennungsmotoren ist tatsächlich nicht fragwürdig und es ist das annehmbare Hauptargument, das die Zukunft von den gegenwärtigen Verbrennungsmotoren um Frage einsetzt.

Diese Verschmutzung hat eine doppelte Wirkung :

Wirkung auf die Gesundheit der Bevölkerung

Wirkung auf den Planeten

Es ist wegen des Dioxydes von Kohlenstoff -CO2, das ein Gas zu Gewächshauswirkung ist. Vor kurzem Zeit fängt eine Übereinstimmung innerhalb der Meteorologen auf den folgenden wissenschaftlichen Tatsachen an :

1. Ein klimatischer Erwärmung vom Planeten existiert wirklich seit ungefähr 1 Jahrhunderte.

2. Dieser Erwärmung ist abnormal durch seine Geschwindigkeit ; 100 Jahre ist eine äußerst kurze Länge zum zeitlichen Maßstab der "normalen" klimatischen Änderungen des Planeten.

3. Dieser Erwärmung ist beträchtlich zurückführbar auf die menschliche Aktivität, die die Millionen von Tonnen von CO2 in der Atmosphäre befreite, während das Ausbeuten von fossilen Energien als die Kohlenwasserstoffe, Erdgas und die Kohle.

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Spezifizieren wir hier einige Punkte. Die Verschmutzung eines laufenden Fahrzeuges auf freier Straße, mit praktisch beständigem Tempo und einem geeigneten Motordrehzahl, wo die thermodynamische Ausgabe des Motors optimal ist, ist akzeptabel : einerseits wird man den schwächsten Verbrauch für das Auto haben, andererseits das Volumen der Abgasen, die von km abgelehnt werden, ist schwach : wenn das Tempo des Autos genugend (mehr als 50 km / Std) ist, wird die Luft nicht beachtlich vom Durchgang des Autos verschmutzt. Schließlich ist die Konzentration der Bevölkerung auf solchen Straßen schwach, was bedeutet, dass wenige Leute die verdorbene Luft einatmen werden, und dass, obwohl sie es einatmeten, wäre es für ihre Gesundheit nicht dramatisch, weil die Luft nicht sehr verschmutzt werden würde.

            Im gegenteil ist die Verschmutzung eines Fahrzeuges in einer städtischen Umgebung für 2 Haupt-unannehmbar, schlussfolgert :

*  Es ist wegen der Kombination mehrerer Faktoren äußerst wichtig :

- das Verlangsamen, synonym von Beschleunigungen und häufigen Bremsen und Verluste mit der Joules Wirkung : es gibt übermäßigen Verbrauch des Brennstoffes, deshalb über-Veschmutzung.

- Die Motoren haben schwache Drehzahl mit einem praktisch unbeweglichen Fahrzeug : nicht nur stellen die Motoren in dieser Bedingungen keine optimale thermodynamische Ausgabe, aber außer laufen sie "für nichts", weil das Fahrzeug statisch ist.

* Die Städte sammeln eine wichtige Bevölkerung. Deshalb ist es für die Gesundheit dieser Bevölkerung unzulässig, dass die Luft dort verschmutzt wird. Die Nase und der Mund der Kinder sind auffallend zum Niveau der Schlaüche der Abgase : die besondere schlechteste Stelle !

      Trotz all dieser Probleme benutzen 99.9% der irdischen Fahrzeuge Verbrennungsmotoren als einziger Quelle mechanischer Energie. Die Erbauer und die Staaten "mobilisieren sich" auf eine besonders schüchterne Weise, um alternative Lösungen zu entwickeln, und die Bevölkerung klagt das Geräusch und die Probleme des Parkens der Autos mehr als die Gase, die sie schaffen. So heute als gestern setzen die Verbrennungsmotoren fort, einen wirklichen Erfolg zu wissen, aber unbegründet, während nich besser zu haben.

1.b) Die Motoren mit interner Verbrennung : schädliche Erfindung ?

          Zu diesem Punkt unserer Analyse scheinen die Motoren als eine notwendige Erfindung sich zu bewegen, weil die Energie, die sie benutzen, leicht ist, auszubeuten ist, aber das Verschmutzen schrecklich gibt, auffallend in der Stadt. In Anbetracht dieses ist es notwendig, diese Technologie sehr zu verachten ? In der Tat sind die Verbrennungsmotoren Opfer von der abnomarlen Verwendung, die die Gesellschaft daraus macht, was das Ergebnis von komplexen Phänomenen wirtschaftspolitischer und gesellschaftlicher Verbindungen ist.

            Als ein Bleistift sehr nützlich zu schreiben ist, und sehr gefährlich, wenn man es ins Auge seiner Nachbarn einsticht, sind die Verbrennungsmotoren sehr nützlich, aber gefährlich, wenn sie schlecht benutzt werden, was leider der Fall ist. Ihre Mode der Arbeit ist tatsächlich vollkommen unangepasst zur Verwendung, die auf städtischen Reisen gewahlt wird, :

* Das Auto verbraucht Brennstoff während des Haltes was 30% der Zeit einer Reise in der Stadt darstellt: es ist ein sehr wirtschaftliches so ökologisches Bedeutungslos .

* Die verfügbare Kraft, sogar für ein Auto schwacher Kapazität (die" Stadtswagen"), ist in Verhältnis zu den wirklichen Bedürfnissen einer städtischen Reise unangemessen : es erscheint, dass das Fahrzeug mehr als 50% seiner Ressourcen (sehen Abb. 1) selten benutzt, weil die Einschränkungen von Geschwindigkeit, die Steckern und die der Perioden von Halt nur sehr wenige Kraft verlangen.

15 bis 30 Hp sind genügend, in einer relativ kurzer Länge beträchtlich ein Fahrzeug von 0 bis 50 kmn / Std zu werfen, als der Grundsatz der kinetischen Energie zeigt :      

wo m ist die Masse des Fahrzeuges, (1000 kg), vmax seine geworfene Geschwindigkeit (50 kmn/Std), v0 seine anfängliche Geschwindigkeit  (0 km/h), P die Kraft des Motors (20 Hp, so 14.3 kW) und Dt die velangene Länge, um von v0  bis vmax zu steigen.

In dieser Kalkulation ignorierte man alle Reibungen des Widerstandes zur Fortbewegung vom Fahrzeug (Reifen, unvollkommene Getriebe.) und die aerodynamischen Stärke, weil dieses rechtmäßig unter 50 kmn / Std ist.

Zum Schluss ist der Verbrennungsmotor nicht schädlich, aber seine gegenwärtige Verwendung ist unheimlich schlecht ! Deshalb ist es notwendig, den Weg zu radikal verändern, aber wie?

1.c) Wie am besten einen Verbrennungsmotor zu benutzen ?

         Alles, was vorausgeht, demonstriert die Notwendigkeit, einen oder mehrere andere Quellen mechanischer Energie für die Verbrennungsmotoren zu befestigen, deren andere Arbeit während städtischer Reise weniger Veschmutzung erlauben würde, und sogar mehr, überhaupt nicht zu verschmutzen. Besonders zum Halt wäre das Ideal, keine Energie zu verbrauchen, was sehr logisch ist und leider nur für zu wenige Leute offensichtlich ist. Dies bringt uns zur Vorstellung eines hybriden Motors, der mehrere Quellen der Energie kombiniert und jede Quelle die Bedingungen zufolge wird vom Motor intelligent benutzt.

            Wir haben nur hier eine bedeutende Idee der Problematische der Konzeption ausgedrückt. Das bekannteste Beispiel ist der thermale / elektrische hybride Motor der nur einige sehr seltene japanische Erbauer, als Honda oder Toyota mit dem Industrialisieren kürzlich Erfolg hatten, obwohl die Ideen datiert von mehr als 50 Jahren! (sehen Abb.. 2)

Architektur der motoriesenden Gruppe vom Honda IMA, (Integrated Motor Assist) :

Man unterscheidet einen Motor mit 4 Zylinder auf der Linke, gefolgt von einem sehr kompakten elektrischen Motor direkt eingebaut auf dem Schaft der Kurbenwelle. Dann auf dem Recht das Getriebegehaus. Auf dem grossen Recht, sehen wir der Einbau der Spulen des elektrischen Motors nur 65 mm von Dicke. Dieser Motor gibt 6 kW zu 1000 Drehzahlen, was ihm erlaubt, das Motordrehmoment von 5.7 daN.m zu erhöhen, entweder ungefähr 1/3 des totalen Drehmoments, den diese motoriesende Gruppe (15,9 daN.m) liefern kann.

1. Einige Berichte

2. Quellen der Energie verwendbare auf einem Fahrzeug

3. Hybride Architektur

4. Überblick von genauen Angaben

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