For at distancere fra min foregående artikel om motorer, som var baseret på den for 25 år siden sjældne skråskivemekanisme, så vælger jeg her at starte en ny. Jeg er nemlig i færd med et fornyet forsøg på at få etableret et samarbejde med henblik på at få udviklet forbedret motorteknik, så at deres udnyttelse af benzin eller diesel bliver højere. Om kort tid vil det vise sig om det bliver til noget, så jeg tilbageholder foreløbigt mellemliggende tekniske udredninger.
Opdatering den 20.01.2012:
For belysning af energiomsætningen i motorer, følger her et par sankeydiagrammer, som viser motorers nytteeffekt:
Eksemplet herover viser et udvalg af motorer, hvor deres nytteeffekt er 25%. At jeg indledningsvis skrev at bilmotorer idag udnytter 35% er nok lidt højt sat, men de udlæste måleværdier afhænger af hvor målingerne foretages.
Herover er vist et sankey diagram for en skibsmotor. Af førnævnte årsag, det at skibsmotorer kører ved fuldlast 95% af tiden, det gør at en konstruktion med en besparelse på blot 0,5%, kan betyde driftsmæssige besparelser på flere millioner kr. pr år, og det er mht. markedsmæssige forhold afgørende.
Herover er vist et sankey diagram, som viser en bilmotorkonstruktion, hvor at en anordning udnytter spildvarme fra udstødsgassen. Anordningen kan være tilsvarende hvad jeg forsøgte at introducere på aksialstempelmotoren. Den første patentansøgning, hvor at jeg hævder at havde gjort en opfindelse eller forbedret konstruktion i den henseende, indsendte jeg i foråret 1984. De efterfølgende patentansøgninger var mere detallierede end den første, men generelt med det formål, at motoren konstruktivt var indrettet til udnyttelse af de to røde grene som ses på ovenstående sankeydiagram.
Fagfolk benytter endnu termen: Internal combustion engines, til forskel fra External combustion engines, sidstnævnte var hovedsageligt dampmaskiner. Dampmaskiner henregnes under ekstern forbrændingsmotorer, dampmaskiners virkningsgrad er ca. 10% lavere end forbrændingsmotorer, som jo har intern eller indvendig forbrænding. Dampmaskiner benyttes endnu, næsten hele verdens elproduktion fremstilles via dampturbiner på kraftvarmeværkerne. Det skyldes at ekstern forbrænding kan foregå med billigere brændstof end ved intern forbrænding.
Jeg er så led ved at bruge ordet opfindelse, på dansk har det for meget popklang i sig, men såvel Robert Sterling og Rudolf Diesel kaldes opfindere, selvom konstruktør, ihverttilfælde på dansk, lyder mere seriøst, selv et ord som kreativitet har nu overvejende en negativ betydning, og så er den gal. Opfindelserne jeg arbejdede med, angik så at sige at benytte de to røde grene på ovenstående sankeydiagram til gratis dampproduktion, og hvorfra den genindvundne energi i dampen så tilledes kompressionsrummet, hvorved at damptrykket så giver et forøget partialtryk på stemplerne, tilsvarende som får dampmaskiner til at køre. Grænsen for hvor stor del der kan udnyttes bestemmes af om der er kondenserende drift, hvilket så igen er nyt emne, men reelt består udstødsgas af hhv. de gængse bestanddele fra luften, kondenseres produktet fra en perfekt forbrænding, som altså er foregået ved lineær temperatur, så har man hhv. vand og luft.
I 1989 fik jeg og mine samarbejdsparter en aksialstempelmotor til at køre, men de statslige tilskud dertil udeblev, selvom at motorerne i deres første versioner, var ideelle tid kontinuerligt drift på decentrale kraftvarmeværker. Vistnok 1991 var jeg begyndt at opgive at få en produktion sat igang, sammen med en advokat havde jeg møde med bl.a. Sønderjyllands Erhversråd, at sige det ikke kom noget godt ud af det ville være for pænt. De vink jeg fik fra erhvervsrådet, viste at de var onde i sulet, da deres repræsentant og jeg gik fra advokatkontoret anbefalede han mig at forsøge at søge samarbejde med en lille, men gammel og velkonsolideret sønderjydsk virksomhed, men hvis fagområde var helt forskelligt fra emnet her.
Arbejdet med den forbedrede eller nye motortype var ikke dødsdømt fra starten, i 1985 fik jeg tildelt en sum på 25.000 kr fra Sparekassen SDS' Opfinderfond, og det var på baggrund af anbefaling og vurderinger fra Teknologisk Institut. I 1986 havde jeg det samlede konstruktionsoplæg parat, det var medens jeg endnu var ansat hos A.P. Møller/Maersk A/S, deres vurdering var bestod af eet ord: Genialt. Men motorkonstruktion var udenfor deres fagområde, så opfordringen derfra var at opretholde min kontakt med laboratoriet for Energiteknik på DTH, som hen i midten af 1987 vistnok havde anbefalet tilskud dertil fra en større fond, men som jeg var uvidende om. Derfor kom jeg vistnok til indirekte at træde mig selv over tæerne ved en generalforsamling, på grund af generthed, men der var altså røget en knap. -er der er karakter ved mig, som man ikke kan regne med, så er det som blind makker. Det er ikke kun i overført betydning jeg mener det, men også bogstaveligt, der findes ingen som er så elendig til at spille kort som jeg. Jeg skal vide hvad jeg har med at gøre.
Ved at udviklingsarbejdet i første omgang blev godkendt, men senere uberettiget fordømt, kan skyldes flere årsager, den mest sandsynlige, eller den mest menneskelige årsag er, at teknikere er forsigtige, og at det ofte er således, at når man træffer en beslutning, så er det på baggrund af en sikkerhedsfaktor, som er noget over 50%. På et tidligt tidspunkt meddelte en medarbejder fra Teknologisk Institut, at deres rædselscenarie er de foretagne offentlige tilskud til udviklingsarbejder, som viser sig ikke at blive gennemført med det forventede resultat. Det er umuligt for andre end ophavsmanden, at have ligeså god indsigt i en konstruktion, og overfortolkes en usikkerhed, så kan hele baglandet falde fra. Dette faktum skal sammenholdes med, at jeg har læst, at ofte kan idemanden være den mest tvivlende overfor gennemførelsen, men denne tvivl er altså årsagen til den forsigtighed og den mængde rigtige overvejelser, som giver et godt produkt.
Bilmotorer har en effektivitet på ca. 35%, og skibsmotorers effektivitet er nu oppe på ca. 50%. Dermed ikke sagt, at skibsmotorer er løsningen, og det er fordi at skibes krydshovedmotorer har ydelser op over 100.000 hk. mod bilernes ca. 65 hk., skibenes brændstofforbrug er kolossale i forhold til bilers. Men ved at benytte viden fra det ene teknologiske felt, kan der udvikles forbedret teknik på den andet felt. Når skibsmotorer fremstilles med ydelser på eks. 50.000 hk, da er det fordi at motoren kommer til at arbejde 95% af tiden ved en ydelse på 50.000 hk. Sådan er det ikke med biler: En fuld læsset bil med 5 personer kræver ca. 25 hk til fremdriften ved 70 km/t, dvs. selvom at motoren deri har en større maksimal effekt, så er det kun under 1% af dens driftstid, at den kører ved max. ydelse. Kun ved igangsætning, acceleration og ved kørsel med tungt eller stort læs på et anhængertræk, da udnyttes en større del af motorens effekt.
Det som jeg her vil rette opmærksomheden på, i modsætning til tidligere beskrivelser, som angår udformning af motorelementerne er det her et rent metallurgisk anliggende, angående metallegeringer. I det følgende vil redegøre for at der kan være gode årsager til at der afsættes midler til en forbedret kortlægning af metallers termiske egenskaber. Det skyldes at databladene for metaller og deres legeringer angiver metallets varmeledningstal som jeg kort har nævnt i patentansøgningen, og som refererer til et ældre patentskrift om benyttelse af termisk barriere til reduktion af varmespild fra motoren. Der er to grundstoffer som er interessante i den sammenhæng, nemlig krom og kobber, krom benyttes mest legeret med jern, som giver rustfrit stål, samt til overfladebehandling som kromlag.
I en årrække har man fokuseret på materialets varmeledningstal, og derved kom keramiske komponenter i betragtning, fordi deres varmeledningstal typisk er nede på ca. en tiendedel af metallernes varmeledningstal, men ved at der så oparbejdes en næsten tilsvarende højere temperatur i dette materiale, så bliver varmetransporten ud til stålkappen alligevel ret stor, og på trods af de keramiske komponenters hårdhed, så tyder det på, at der skal bruges mange forsøg, førend at man har oparbejdet tilstrækkelige driftserfaringer, førend at man kan definere materialets dimensioner, så at der haves et holdbart produkt.
Ovenstående afsnit om metallurgiske forhold er lidt upræcist defineret, men jeg har indsendt et mere veldefineret spørgsmål til nogle specialister i metallurgi, så det vil jeg vende tilbage til senere.