Neden arabalar ısıyı kullanmıyor?

[Bir Buçuk 0]

Benzinli arabaların motorlarının verimleri oldukça düşük, hem doğanın hem de insanın sınırlarından dolayı. Son tahlilde büyük bir enerji ısıya dönüşüyor, yine büyük bir kısım enerji soğutma amaçlı harcanıyor. Bu iki kayıp toplamın %65'i. Yani enerjinin yarısından fazlası ısı ve bu ısıyı bertaraf etme yöntemlerine gidiyor.

Bu büyük enerjiden neden yararlanılmıyor? Dıştan yanmalı motorlar oldukça verimli. Motor soğutma suyu, egzoz gazı gibi bileşenlere aktarılan ısılar kullanılmadan atılıyor. Stirling motorunun bir boyut problemi olduğu doğru, ancak frenlerden dahi enerji geri dönüşümü yapan hibrit araçlar varken, bu ısı neden kullanılmıyor? Kullanılırsa çok büyük bir fark yaratır mı?

[ekinegemen 0]

Çünkü o enerjiyi elde edebilmek için inanılmaz süreler paralar enerjiler tüketildi. Şimdi daha ileri teknolojilerin icat edilmiş olması, bu kadar emeği ve kurulmuş alt yapıyı terk etmeyi gerektirmez. Dünya kapitalist olduğu için tüm üretim, enerji, sanayi, teknoloji dinamikleri kâr ve para odaklı üretim stratejileri esas alınarak biçimlendirilir. Daha verimli olmak, dünyanın kirlenmemesi, daha yüksek güce ve konfora daha ucuz ulaşmamız vs. kimsenin umurunda değildir. Dünya sanayisi paraya bakar. Sebep temel olarak bu.

 

Senin verimsiz olarak andığın motorlar dünya ekonomisinin önemli bir dilimini teşkil ettiği için istedikleri kadar verimsiz olsunlar daha uzun yıllar üretilecek. Çünkü kâr esaslıyız medeniyet olarak. 

[haci 0]

Bir enerji türü  diğer bir enerji türüne yüzde yüz dönüşemez. Yan ürün olarak açığa çıkan ısıdan yararlanmak çok zordur.

Bu enerjinin kullanılabilirliğinin azalması, yani entropi olarak bilinir.

[bilelim 0]

Kullanılırsa konforumuz azalır, daha az depomuz olur, daha çok yakıt yakarız, daha pahalı olur.

 

En verimli sistem bisiklettir, hem de en ucuzdur, bedavadır. Faydalı enerjinin %70'ini kullanırsın ama terlemek yorulmaz istemezsin, yani konforsuzdur, uzağa gidemezsin yorulursun.

 

Eski sistemler tahtını kolay bırakmazlar, ama daha ucuz ve daha verimli bir sistem geldiği anda ışık hızıyla dönüşürler.

 

Elon Musk'a soruyorlar: 20 sene içinde fosil yakıtlı araçları nerede görüyorsun? diye. "Göremiyorum" diyor.

 

Formül budur. Ucuzluk, verimlilik, konfor.

 

Kodak o yüzden 2 senede battı, renksiz televizyon fabrikaları 1-2 senede kapandı, concorde o yüzden çakıldı, zeplin o yüzden düştü. Fax, telex artık kartlarımızda yok.

 

Elektrik daha ucuz ve verimli ve konforlu olursa, fosil yakıt hikayesi 3-5 senede biter. Hem biter, hem de trilyon dolarlık endüstrileri de daha olayın farkına varmadan beraberinde götürür.

 

O yüzden evrim gibi, sanayi ve teknoloji de önce küçük adımlar, sonra büyük çöküşler, sonra da yeniden doğuşlar şeklinde ilerler.

 

[Bir Buçuk 0]

Ben içten yanmalılar kullanılmamalı demiyorum, zaten öyle bir şey şu an için mümkün değil. Yalnızca ısı olarak kaybedilen enerji ve bu ısıyı bertaraf etmek amaçlı kullanılan enerjinin geri dönüştürülebilirliğinden bahsediyorum.

Şu anki verimimiz %35'i geçmiyor. Pratikteyse %30'u geçmiyor. Motoru soğutmak için yine motorun yaptığı işi kullanıyoruz. Büyük bir kısmı ise ısı halinde egzozdan atılıyor.

Kaybolan %70'lik kısmı %15 verimlilikle işlesek dahi, büyük bir fark yaratabiliriz. Bu şekilde %30 olan verim 40-45'e çıkabilir.

600 km menzilin olmaz, aynı depoyla 850 km gidersin.

100 litre benzin harcamak yerine, 70 litre harcarsın örneğin.

Elbette %15'i değerlendirmek uçuk kaçıyor olabilir. Daha verimli de olabilir. Ben makine mühendisi veya fizikçi değilim. Araba ortalama 90 derecede çalışıyor. 0 derecelik bir ortamda çalışıyorsa, Stirling motorunun verimi 1/3'tür teorik olarak. Yıllar yılı içten yanmalı motorda nasıl teoriğe yaklaşıyorsak, Stirling'de de yaklaşabiliriz.

 

Bu enerjinin değerlendirilmeme sebebi nedir?

Maliyetine oranla ufak bir kazanç sağlayacak olması mı? Her yerde benzin bizimki kadar pahalı değil.

Koyulacak fazladan motorun kaplayacağı yer mi?

Sil baştan yapılması gerekecek tasarım ve Ar-ge çalışmalarının maliyeti midir?

[bilelim 0]

Aslında o işten sağlanan verim içten yanmalı motorlarda denildiği gibi %20-30 değildir.

 

Yaklaşık bir tonluk bir araba 80 kg'lık bir kütleyi (yani seni) ortalama 10 km işten eve, ve evden işe götürmekte olan bir "faydalı enerji" sağlamaktadır. Bunun için bir araba 1 litre benzin yakar. 1 litre benzin yaklaşık 10.000.000 (on milyon kalori) içerir.

 

Ama insan bedeni aynı iş için toplam 3 muz'a denk gelen 500 kalori harcamaktadır.

 

Yani ortalama bir içten yanmalı motor, insan bedenine göre yaklaşık 20.000 (yirmi bin) kat daha verimsizdir. Arabada iki kişi giderse 10000, dört kişi giderse 5000 kat , dolu otobüsle gidersen 500 kat yine de verimsizdir.

 

Yeterince ARGE var, çünkü yeterince araba var, ama Ford'un 1900'Lerde yaptığı arabadan, insanların 10.000 yıl önce bulduğu tekerlekten daha iyi bir şey keşfedemedik henüz.

Ağustos 3, 2017 tarihinde bilelim tarafından düzenlendi

[Bir Buçuk 0]

Bunlar aşamadığımız sınırlar. Ancak ısı meselesini aşabiliriz. Neden aşmıyoruz?

İnsan bedeni de o kadar verimli değil. Benzini daha verimli bir şekilde kullanamayız, yani arabalar verimsiz olsa da dünyadan daha verimli şekilde faydalanmamızı sağlar...

[fumes 0]

İnsan bedeni gerçekten çok verimlidir. Bunu çıktığım uzun turlardan iyi bilirim. Aslında insanlar kısa mesafeler için bisiklete binseler trafikte azalacaktır, yakıtta ucuzlayacaktır, araba da ucuzlayacaktır, insanlar daha sağlıklı olacaktır, çevre daha az kirlenecektir...

[Ebu Kafir 0]

Arabalar ısıyı kullanamıyor çünkü ısı enerjisini kinetik enerjiye dönüştürmenin pratik bir yolu yok.

kendimizi dev aynasında görsek de aslında teknolojimiz henüz emekleme aşamasında..

bildiğiniz üzere yüksek teknoloji olarak gördüğümüz nükleer santraller dahi suyu kaynatıp buhar basıncı elde etme yöntemiyle elektrik üretiyor.

arabada ısı enerjisini buhara çevirmek ve bu buharla piston çevirmek pek mantıklı değil, öncelikle arabaların birde su deposu olması ve bu deponun, sık sık doldurulması gerekir, tabi araba su deposunu da taşımak zorunda kalır, diyelim ki böyle bir araba  üretildi, motor suyu kaynattı ve buharla ilave 1 silindir gücü sağlandı, büyük ihtimalle getirisi götürüsü birbirine yakın olur.. 

Halihazırda piyasada bulunan hibrid araçlar ekonomi açısından çok daha mantıklı, hibrit buharlı araçlar verimli olsaydı şimdiye çoktan steampunk akımı hayata geçmiş olurdu.. 

[Bir Buçuk 0]

Suyun kaynamasına gerek yok. Zaten suyu kaynatacak sıcaklığa gelmiyor motor. Isı olsa yeterli:

 

 

Suya da, ek depoya da gerek yok.

[Ebu Kafir 0]

Stirling motorlar umut vaad ediyor ama otomobilde hibrit kullanımı engelleyecek bazı dez avantajlara sahip, öncelikle motorun gövdesinden ısıyı etkin bir şekilde çekmesi lazım bunu hidrojen veya oksijen kullanarak yapabilir ama verim konusu aşılsa dahi kızgın gaz ve motor yağı bir arada tehlike yaratabilir, ayrıca çift taraflı pistonlar sarsıntı yaratır görünüyor ve gerekli tork sağlanabilmesi için motor bölümünde kayda değer bir alana ihtiyaç olacaktır, belki hibrit değilde sadece stirling motora sahip bir araç daha mantıklı olabilir gibi..

[Ten Ten 0]

Verimi % 45   olan bir beygir gücündeki diesel motor  bir saate  120 gr yakıt tüketiyor.

 

Stirling motorun verimi uygulamada en fazla kaç?

 

Bir beygir gücündeki stirling motor bir saate kaç gram yakıt tüketiyor?

 

 

 

 

[Bir Buçuk 0]

Teorik verimi şöyle hesaplanıyor=  (t_sıcak-t_soğuk)/t_sıcak

Bunlar Kelvin cinsinden sıcaklıklar. 0'a 100 alıp Kelvin cinsinden hesaplarsak %25 oluyor. Tabi sıcaklık farkını daha da artırmak mümkündür. Verimin daha da düşeceği aşikar. Dizelin 1.5 katı kadar harcar muhtemelen. Ancak yakıtsız da çalışabiliyor:

 

[bilgivehis 0]

Sizlerle kendim gördüğüm farklı bir bilgiyi paylaşayım.

Bundan 20 yıl önce Türkiye'nin bir bölgesinde, ücra bir dağ köyündeyim.

Geneli yoksul olan köylülerimizin aksine bu köyün tamamı orta gelirli ve mutlular.

Tabi bu mutluluğun nedenini bilmiyorum ama ellerinde çok değer verdikleri her hallerinden belli olan bir fasulye türü var.

O leş gibi kokan fasulye cinsini adeta bir gül gibi koklayıp, seviyorlar.

Yol kenarlarında gördüğüm kendiliğinden üreyen, yabani ve hiç bir işe yaramayan bu fasulye nasıl olur da bu kadar sevilir?

Bazılarına sordum cevap alamadım, cevap alamayınca bu fasulye benim de gözümde büyümeye başladı.

Nihayet o bölgeyi kimseye söylememek koşuluyla birinden işin sırrını öğrenebildim.

Abd'liler tesadüfen keşfettikleri bu fasulyenin geleceğin yakıtı olacağına karar vermişler.

Bahsettiğim bölgeye gizli fabrika açmışlar ve kilosuna iyi para vererek köylüleri bu fasulyeyi üretmeye teşvik etmişler.

Hatta o bölgeyi koruma altına almışlar, köylüler kısa zamanda zengin diyebileceğim konuma gelmişler...

 

Diyeceğim farklı enerji, farklı yakıt peşinde olmaktan dolayı merak edilen sorular konusunda gelişme göstermemiş olabilirler...

[anibal 0]

On 8/3/2017 at 16:12, haci said:

Bir enerji türü  diğer bir enerji türüne yüzde yüz dönüşemez. Yan ürün olarak açığa çıkan ısıdan yararlanmak çok zordur.

Bu enerjinin kullanılabilirliğinin azalması, yani entropi olarak bilinir.

 

 

%100 değilse, %95 dönüşsün hacı o zaman...

 

Yani teorik olarak, bunun illa böyle olması gerekmiyor. Ama, henüz doğrudan ısıdan hareket üretebilecek bir motor icat edemedik. Bir takım şeyler var, nitinol gibi şeylerle vsç yapılabiliyor ama, bir araçta kullanılmaya boyut, maliyet vs. olarak uygun değil.

 

Şöyle bir durum var, pek anlaşılmıyor sanırım aynı zamanda. Aracı hareket ettirmek için gereken enerji her durumda ısıya dönüşecek. Yani, benzinin %65 i enerjye dönüşüyorsa ilk hamlede, kalanı da sonra gene ısıya dönüşecek. Bu ısıyı, belki, hepsini değilse de bir kısmını, bir şekilde toplayıp saklayabilseydik, bu belki genel toplamda daha verimli olurdu.

 

Basitçe, otmobilinizden toplanacak ısıyla yemeğinizi pişirseydiniz mesela?

 

 

 

[haci 0]

Anibal: Basitçe, otmobilinizden toplanacak ısıyla yemeğinizi pişirseydiniz mesela?

 

Belki yemek pişiremezsin ama, otomobilden aldığın ısı ile kış aylarında otomobilin içini ısıtıyorsun.

 

 

[anibal 0]

1 hour ago, haci said:

Anibal: Basitçe, otmobilinizden toplanacak ısıyla yemeğinizi pişirseydiniz mesela?

 

Belki yemek pişiremezsin ama, otomobilden aldığın ısı ile kış aylarında otomobilin içini ısıtıyorsun.

 

 

 

 

O zaten yapılıyor

 

 

 

İnternette, araba motorunda pişirilmek için uygun tonla yemek tarifi var, aramanın gücüne inan...

[Bir Buçuk 0]

 

 

Şöyle bir durum var, pek anlaşılmıyor sanırım aynı zamanda. Aracı hareket ettirmek için gereken enerji her durumda ısıya dönüşecek. Yani, benzinin %65 i enerjye dönüşüyorsa ilk hamlede, kalanı da sonra gene ısıya dönüşecek. Bu ısıyı, belki, hepsini değilse de bir kısmını, bir şekilde toplayıp saklayabilseydik, bu belki genel toplamda daha verimli olurdu.

 

 

 

 

Isı transferini belirli kanallardan yaparken sıcaklık farkından yararlanabiliyoruz. Ama ne kadar verimli yapabiliriz, tahmin etmek zor.

[Bir Buçuk 0]

 

Bir enerji türü  diğer bir enerji türüne yüzde yüz dönüşemez. Yan ürün olarak açığa çıkan ısıdan yararlanmak çok zordur.

Bu enerjinin kullanılabilirliğinin azalması, yani entropi olarak bilinir.

Zaten Stirling motoru da bu işi yapıyor.

Entropiyi daha da fazla artırma karşılığında mekanik enerji elde ediyoruz.