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Titel:

Luftdruckmotor


  Note: 1   Klasse: 10









Arbeit: Einleitung

Nach acht Jahren akribischer Tüftelei machte Guy Nègre den Traum vieler Naturschützer wahr. Der französische Motorenspezialist und seine 18 Ingenieure entwickelten einen Automotor, der mit ganz normaler Luft betrieben wird.

Nègre Motor (Informationen)

Nègre hat ein Fahrzeug mit der Bezeichnung Compressed Air Technology (CAT) entwickelt, bei dem im Motor Umgebungsluft verdichtet wird und dann bei Zugabe von Druckluft in zwei Zylindern expandiert (vergrößert), welche dann durch den Kolben den Wagen antreiben. Dieses Druckluftauto hat im Gegensatz zu den Verbrennungsmotoren viele Vorteile: es fährt völlig emissionsfrei (frei von Abgasen), ist geruchlos und leise. Außerdem entstehen in dem 35 kg leichtem Motor maximal Temperaturen von 400°C. Des Weiteren zeichnet sich dieser Motor auch noch durch niedrige Wartungskosten und ein lange Lebensdauer aus. Als Schierstoff des Nègre Motors wird biologisch abbaubares Speiseöl verwendet.

Für eine Tankfüllung werden 90.000 Liter Luft auf über 300 bar verdichtet und in vier Druckluftflaschen von einem Gesamtvolumen von 300 Litern gespeichert. Der Lufttank ist in der Karosserie eingebaut, hauptsächlich am Boden, aber auch in den Seitenwänden, dies ist eine neuartige Lösung für die Tankunterbringung. An einer 230 Volt-Steckdose dauert der Ladevorgang 4-6 Stunden, doch an einer entsprechenden nur Kompressorstation 2 Minuten. Die von Nègre entwickelten Fahrzeuge haben eine Leistung von 22 kW / 30 PS.

Wenn man den Motor jetzt nach Verbrauch mit einem Benziner vergleicht, so stellt sich heraus, dass der Druckluftmotor mit einer Tankfüllung je nach Geschwindigkeit zwischen 100-240 km schaft und eine Tankfüllung kosten etwa 1,50-2,00 Euro. Wenn man davon ausgeht, dass ein Benziner 5l für 100 km verbraucht so kostet, dass etwa zwischen 5,50-6,00 Euro, also ist der Luftdruckmotor völlig rentabel.

Ein bisschen Physik (Technik)

Die erste Kammer nimmt Umgebungsluft auf und verdichtet sie. Die Luft wird zur nächsten Kammer geleitet, wo komprimierte Luft je nach Bedarf eingespritzt wird. Die Kammern werden nacheinander gefüllt und bringen dadurch den Kolben in Bewegung. Die Ausdehnung dieser Mischung aus Außenluft und Pressluft stößt den Kolben an und gibt somit dem Fahrzeug die nötige Energie. Die ausgedehnte Luft fließt durch einen Reinigungsfilter nach außen. Die so genannten „Abgase“ verbessern sogar die Luftqualität. Der Wirkungsgrad liegt bei etwa 20%.

Jetzt noch mal ganz einfach dargestellt: Gehen wir davon aus das die Luft sich verdichtet im Motor befindet. Beim wiederausdehnen der Luft wird Energie frei, die den Kolben im Motor bewegt, welcher dann seine Kraft auf die Antriebsräder weitergibt. Also FAST genau wie bei den Verbrennungsmotoren.



Gasexpansionsmotor (Erläuterung)

Das Druckluftauto von Nègre wird mit Hilfe von stark komprimierter Luft und einem Gasexpansionsmotor angetrieben. Der Gasexpansionsmotor ist eine Kolbenmaschine, die mit einem unter Druck stehendem Gas angetrieben wird. Der Arbeitsablauf entspricht dem eines Dampfmotors. Das Einlassventil öffnet sich und lässt unter Hochdruck stehendes Gas in den Zylinderraum. Nach Schließen des Einlassventils expandiert (vergrößert sich) das Gas bis zum (Expansions-) Endpunkt. Das Gas strömt durch das Auslassventil unter dem erforderlichen Restdruck aus. Es gibt drei verschiedene Ausführungen des Motors: mit einer einfach wirkenden Kolbenmaschine, einer doppelt wirkenden Maschine oder in niedrigen Leistungsbereichen auch Rotationskolben. Der Einsatzbereich für große Gasexpansionsmotoren ist die Energiegewinnung bei der Gasentnahme aus Gaspipelines. Häufiger Einsatz von kleineren Motoren, die mit Druckluft betrieben werden, liegt der Einsatz bei den handgeführten Werkzeugen.

Notfalls Benzin

Für längere Strecken ohne Luftdrucktankstelle hat der findige Franzose ein Sondermodel entwickelt, welches auf Knopfdruck auch stinknormalen Sprit schluckt, da dieses Model mit einem Benzintank und einer Zündkerze aufgerüstet ist. Das Benzin-Luft-Gemisch wird in der selben Kammer gezündet, in der normalerweise Luft explodiert. Der Verbrauch liegt laut MDI zwischen 2 und 3 Litern. Enttäuscht werden all jene, die ab und zu so richtig Gas geben wollen, da die Maximalgeschwindigkeit bei 110 km/h liegt.

Kosten der CATs

Die neuen City-CATs sollen 12.500 und 14.500 Euro und die Kleinwagen, also Mini-CATs 9.500 Euro kosten. Diese Preise sind mit den eines durchschnittlichen Benzin- oder Dieselmotors vergleichbar. Durch die geringen Treibstoffkosten würde sich ein Druckluftauto auf jeden Fall schnell bezahlt machen. Es fallen laut Hersteller für den Betrieb lediglich Kosten für Strom, Verschleißteile, Schmiermittel und Steuern an. Pro Tankfüllung muss man etwa 1,50 - 2,00 Euro an einer Kompressorstation an Kosten rechnen. Eine Füllung beträgt etwa 300 Liter und soll bei einer konstanten Geschwindigkeit von 60 km/h für ungefähr 240 km reichen, bei der Höchstgeschwindigkeit von 110 km/h für etwa 100 km.

Meinung von Guy Nègre (Neues Geschäftsmodel)

Nègre betont in seiner Aussage zum neuen Geschäftsmodel, dass er nicht glaube, dass die Menschen bereit sind, mehr für umweltfreundliche Produkte auszugeben. Deshalb betont er die Preisvorteile: „Die neuen Autos sind alle zu groß, zu schwer und verbrauchen zu viel Energie. Wenn man Energie sparen will, muss man das Gegenteil dessen machen was die Autokonstrukteure heute machen. Man muss leichte Autos bauen, einfache Autos, die nicht so schnell sind.





Zukunft

Die Firma für die Nègre tätig ist verkauft nicht nur Autos sondern ganze Produktionsstätten. Nègre hat heute schon 62 Produktionsstätten verkauft, 10 davon in Italien mit einer gesamten Produktionskapazität von 6.000 Fahrzeugen im Jahr. Hunderte sollen weltweit in den nächsten Jahren folgen. Jenseits des großen Teiches plant man einen Taxifuhrpark in Mexico City. Für eine Weltstadt wie Mexico City ist dieses Auto die große Hoffnung, die Probleme mit der schlechten Luft in den Griff zu kriegen. Für diese Stadt sollen jährlich 35.000 Autos produziert werden. Als Einführung sind bereits 2.000 Luftautos angefordert.

Dank des einzigartigen Systems eignet sich der Motor neben der Verwendung für Kraftfahrzeuge auch für eine Reihe anderer Anwendungen. Er wurde bereits erfolgreich für Boote und Golfbuggys eingesetzt.

Abschluss

Eine Reihe von innovativer und noch unveröffentlichter Komponenten sind in den Motor integriert. Dazu gehört nicht nur die Grundidee (Energie in Form von Pressluft), sondern auch die verwendeten Materialien und das technische Design sind eine Neuerung. Der Druckluftmotor ist zur Zeit ein noch gut geschütztes Geheimnis, deswegen gibt es z.B. keine Fotos vom inneren des Motors. Es wird alles geheim gehalten.

Man muss bei der ganzen Sache bloß bedenken, dass es etwa 1000 verschiedene Luftdruckmotoren gibt und diese je nach Hersteller und Anwendung völlig unterschiedlich sein können. Und da es keine Details und Aufzeichnungen von diesen Motoren gibt, ist es sehr schwer zu sagen, wie so ein Motor von innen aussieht.









Quelle: www.aircars.ch www.mdi.lu www.mdi-druckluftautos.de www.grelog.ch/index.php?mygoog=mdi www.vossyline.de/artikel/wissenschaft/druckluftauto.htm www.lebenszeichen.org/LZ/nullliter.htm www.s-line.de/homepages/keppler/luftauto.htm www.pulsar.at/Motor.htm www.bluegreen.net/deutsch/info/texte/THEMA/AirCar/aircar.htm www.heise.de/tp/r4/artikel/11/11812/1.html www. apt.ag




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