Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verbesserte Gleichdruckturbine ermöglicht Leistungssteigerungen bei Triebwerken

13.05.2003


Verbrennungskraftmaschinen sind gegenwärtig verantwortlich für viele der umweltschädlichen Emissionen. Eine innovative Maschine könnte es jetzt auf einen Kraftstoff-Energie-Wirkungsgrad von 80 Prozent bringen, drei Mal mehr als mit den gegenwärtigen Technologien möglich.



Seit vor fast hundert Jahren die erste Verbrennungskraftmaschine entwickelt wurde, hat sich am Grundkonzept dieses Maschinentyps nichts geändert. Dieses Konzept bringt es allerdings auch mit sich, dass ein typischer Automotor das Vierfache der Kraftstoffmenge verbraucht, die benötigt wird, um das Fahrzeug in Bewegung zu setzen. Doch jetzt hat ein britischer Ingenieur eine Gasturbinenvariante entwickelt, die nicht nur deutliche Steigerungen in puncto Drehmoment und Wirkungsgrad ermöglichen, sondern auch die derzeitigen Schadstoffmengen um ein Drittel verringern könnte.



Das neu entwickelte Triebwerk ist die erste Rotationsturbine, die geeignet ist, die Anforderungen der kommerziellen Kraftfahrzeug-Transportindustrie zu erfüllen und zugleich die geltenden Vorschriften bezüglich der Schadstoffemissionen zu übertreffen. Dieses Gasturbinenkonzept, das die Vorteile moderner Werkstoffe und eines digitalen Kraftstoffmanagements nutzt, ist eine Kombination aus einer Gleichdruckturbine mit Pulsstrahl und intermittierender Zündung.

Eine Kernkomponente dieses Triebwerks ist das Gleichdruckturbinenelement, bei dem es sich um eine Anordnung aus zwei Kreisschaufeln vanes handelt, die rechtwinklig an einer roterienden Welle montiert sind. Das in einem Ringzylinder rotierende Innenzahnrad wird vorübergehend von einem patentierten, gegenläufig rotierenden ’Yin-Yang’-Ventil geschlossen. Durch diesen Bewegungsablauf können die Schaufeln von der Kompressions- zur Verbrennungsseite wechseln, bevor das Kraftstoff-Luft-Gemisch in den von den Schaufeln zurückgelassenen Raum eingespritzt und gezündet wird.

Die resultierende Energieexpansion zwingt die gegenläufig rotierenden Ventile, Druck auf die Reaktionsplatte auszuüben, was wiederum die Schaufeln auseinanderdrückt und die Kompression von Frischluft bewirkt. Sobald ein zuvor festgelegter Druck erreicht ist, treibt die Energieexpansion die Abgase aus dem Innenzahnrad in ein Reservoir. Das Ergebnis dieses kontinuierlichen Ablaufs ist eine Leistung von 140 PS bei sieben Atmosphären und einer Drehzahl von 1000/min.

Die Vorteile dieses Triebwerks liegen - abgesehen davon, dass es keine Schmierung für Kolbenringe braucht - in einem hohen Drehmoment, geringen Schadstoffemissionen ohne Katalysator sowie geringer Lärm- und Vibrationsentwicklung. Die durch seinen einfachen Aufbau bedingte geringe Reibung bedeutet ferner, dass es auch aus Keramikwerkstoffen der nächsten Generation hergestellt werden könnte. Die Ingenieure sind derzeit auf der Suche nach größeren Fertigungsunternehmen aus der Transportindustrie, die an einer Partnerschaft zur Herstellung kostengünstiger und hochzuverlässiger Triebwerke mit hohem Wirkungsgrad und niedrigen Abgasemissionen interessiert sind.

Kontakt

REYNOLDS, David

St. John’s Innovation Centre Ltd.
Cowley Road
CB40WS
Cambridge
UNITED KINGDOM
Tel: +44-1223-422220
Fax: +44-1223-420844
Email: dreynolds@stjohns.co.uk


| Cordis Technologie-Marktplatz
Weitere Informationen:
http://www.stjohns.co.uk/eeirc

Weitere Berichte zu: Gleichdruckturbine Schadstoffemission Triebwerk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Gehäuse für schwere Steckverbinder in platzsparender Ausführung
26.06.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Platzsparende Mikroklemmen mit Push-in-Anschluss
23.06.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie

Digitalanzeige mit Touchscreen WAY-AX & WAY-DX von WayCon

27.06.2017 | Energie und Elektrotechnik

Der Krümmung einen Schritt voraus

27.06.2017 | Informationstechnologie