Vous parlez français, cliquez ici

KYRDYN ! RETENONS BIEN CE NOM

Il sera bientôt synonyme de rendements jamais vus dans le domaine des moteurs à combustion interne !

Ce nouveau moteur principalement destiné aux véhicules utilitaires et autres applications industrielles, utilise un échangeur de chaleur pour propulser son rendement effectif à des hauteurs inédites en fonctionnement sous charge faible à intermédiaire.

Poursuivre en Français >

You speak English, click here

KYRDYN! REMEMBER THIS NAME

It will soon be synonymous of striking efficiencies in the field of Internal Combustion Engines (ICEs)!

This new engine primarily intended for industrial vehicles and other industrial implementations, uses a heat exchanger to dramatically enhance its efficiency under low and moderate loads.

Continue in English >

Sie Sprechen Deutsch, hier klicken

KYRDYN! … EIN NAME, DEN MAN SICH MERKEN SOLLTE Sehr bald ein Synonym für eine nie zuvor erreichte Effizienz bei Verbrennungsmotoren !

Diese neue hauptsächlich für Nutzfahrzeuge und andere Industrieanwendungen entwickelte Maschine verwendet einen Wärmetauscher um deren Effizienz bei niedriger bis mittlerer Last drastisch zu erhöhen.

Weiter auf Deutsch >

Ein neuer Verbrennungsmotor? Jetzt?

KYRDYN© antwortet mit einem entschlossenen JA! Denn nicht nur wir alle brauchen ihn, sondern vor allem unser Planet, und dies mehr denn je und so bald wie möglich !

Klima, Ressourcen, Geopolitik usw., dem Energiesektor stehen gigantische Herausforderungen gegenüber, welche immer dringender Lösungen erfordern, die nicht nur konzeptuell effizient, sondern ebenso realistisch wie auch kurzfristig umsetzbar sein sollten.

Jetzt gleich den gesamten CO2–Ausstoβ um 10 % zu senken, hätte eine ganz entscheidende Wirkung, dank der dadurch unmittelbar erzielten Verlangsamung des Zuwachses der gespeicherten CO2-Mengen, sei es in der Atmosphäre oder in natürlichen Speichern wie in den Ozeanen. Etwaige radikalere, aber erst später aufkommende Technologien würden dann von einem niedrigeren Ausgangspunkt ausgehen können und daher einen niedrigeren CO2-Anteil in der Luft einhalten können, als im Falle einer weiteren Benutzung der herkömmlichen Technologien bis die genannten radikaleren Lösungen zur Verfügung stehen.

tDie positiven Effekte von kurzfristig verfügbaren Lösungen wie die unsere können sich so über Jahrzehnte oder noch länger ausdehnen, auch wenn sie nur teilweise befriedigend erscheinen.

Die « vollelektrische » Lösung kann längst nicht allen praktischen Situationen genügen (z.B bei Stromgeneratoren, in der Schifffahrt, in « Off-Road » Anwendungen, in geographischen Zonen oder gar Staaten ohne ausreichender Lade-Infrastruktur, usw.) Sei es auch erwähnt, dass die Umweltbilanz des Verbrennungsmotors sich sehen lassen kann, gegenüber andere Kraftsmaschinen, die Energie verbrauchen, die etwa in Gas- oder gar Kohlebetriebenen Kraftwerken erzeugt wurde.

Hinzu kommen die gegenwärtigen Schwierigkeiten bei der Gasversorgung, die die Stromerzeugung in mehreren Ländern unter Druck setzen. Öl ist in dieser Hinsicht weniger kritisch. Zudem werden derzeit diverse Formen von synthetischem Öl oder Bio-Öl entwickelt, die für die Umwelt weitgehend unbedenklich sind, und die daher über noch viele Jahre weiterhin beste Aussichten für Verbrennungsmotoren in zahlreichen Anwendungen bieten werden.

Schlieβlich ist eindeutig festzustellen, dass die Verbrennungsmaschinen noch eine lange Zukunft vor sich haben, nicht als Notlösung, sondern als die bestmögliche Lösung bei manchen Anwendungsfällen aller Arten

… bis der KYRDYN©-Motor es noch viel besser schafft!

Der KYRDYN Motor : Welche Vorteile für Hersteller und Benutzer ?

Vor diesem Hintergrund schlägt KYRDYN® einen selbstzündenden Motor vor, dessen Effizienz um mindestens etwa 5 Punkten höher liegt als die eines herkömmlichen Dieselmotors. Der KYRDYN® Motor eignet sich insbesondere für LKW, Busse, Land- oder Baumaschinen, Schiffe, Lokomotiven, Generatoren, usw. Der Motor eignet sich auch besonders gut für PKW, vorbehaltlich der in den jeweiligen Ländern gültigen Regelungen und Umwelteinstufungen, die Autos mit Verbrennungsmotoren treffen können.

Eine Steigerung der Effizienz um 5 Punkte -von aktuell ungefähr 45% bei LKW auf 50 %—entspricht einer Kraftstoff-Einsparung von mehr als 10 %. Bei einem 38-Tonnen Langstrecken-LKW, der heutzutage 25–30 l/100 km verbraucht, bedeutet das eine Einsparung in Höhe von 2,5–3 l/100 km, also 12.500–15.000 Liter auf 500 000 km, das sind 20.000–25.000 Euros mehr in der Kasse (gemäß aktuellen westeuropäischen Spritpreisen) und…. 30–35 Tonnen CO2 weniger in der Luft.

Jenseits der Kraftstoffeinsparung muss ein moderner Motor strenge Umweltnormen einhalten oder gar möglichst übertreffen, und im Allgemeinen in Sachen Umwelt vorbildlich sein. Die Kraftstoffeinsparung ist an sich bereits ein groβer Schritt in diese Richtung. Aber was noch? Es wäre wünschenswert, die NOx bei kaltem Motor und bei niedrigster Last besser bzw. mit weniger kostspieligen Hilfsmaβnahmen reduzieren zu können.

Aus der Sicht des Benutzers werden zwei ungefähr gleich wichtige Eigenschaften von einem Nutzmotor erwartet : niedrige Betriebskosten (sogenannte « Operational Expenditures », alias OpEx), die mit der Motoreffizienz eng verbunden sind, und Zuverlässigkeit. Danach kommen die Erwerbskosten (sogenannte «Capital Expenditures», alias CapEx), Wartungsfreundlichkeit, Platzbedarf, Gewicht, Geräuschpegel und ‑kulisse, usw.

Aus der Sicht des Herstellers, sollte der Motor so weit wie möglich schon ausgereifte Technologien und das in-house Know-How verwenden, und die nötigen industriellen Investitionen wie die Herstellungskosten auf einen vernünftige Maß beschränken. Die (wirklichen oder von den Kunden befürchteten) Zuverlässigkeitsrisiken müssen soweit wie möglich beseitigt werden, und die Vorlaufzeiten bis zur Vermarktung möglichst kurz bleiben. Die neue Technologie muss einen Verkaufspreis erlauben, der gleichzeitig rentabel und wettbewerbsfähig sei. Sahnehäubchen auf dem Kuchen, die neue Technologie sollte dem Hersteller selbst eine aufwertende Werbung ermöglichen, basierend auf die durch Innovation erzielten Vorteile bezüglich Kosten, Leistung und Umwelt.

 

Über seine Spitzenleistungen in Sachen Effizienz hinaus, erfüllt der KYRDYN® Motor alle die zuvor beschriebenen Bestrebungen in ganz brillanter Weise:

 

  • Die Architektur eines herkömmlichen Motors wird gänzlich übernommen.
  • Die zusätzlichen Bauteile sind im Wesentlichen statisch.
  • Die zusätzlichen Herstellungskosten sind fast lächerlich niedrig im Vergleich zu den oben genannten Betriebskosteneinsparungen.
  • Das Mehrgewicht ist sehr vernünftig und kann durch einen niedrigeren Inhalt der Kraftstoffbehälter ausgeglichen werden, ohne die Reichweite des Fahrzeugs zu beeinträchtigen, dank des gesenkten Verbrauchs.
  • Die NOx-Reduzierung bei kaltem oder leichtbelastetem Motor wird inhärent verbessert, was voraussichtlich den Wegfall wenigstens eines Teils der üblichen kostspieligen Hilfsmaβnahmen ermöglichen wird, wie Zusatzheizung, Kraftstoffnacheinspritzung oder die Verwendung zweier Katalysatoren.

Die Problematik der Effizienz des herkömmlichen Dieselmotors

Um den KYRDYN® Motor leichter zu verstehen, ist es einfacher, sich zuerst einen herkömmlichen Diesel näher anzuschauen.

Das vom Verdichter des Turboladers ausgelieferte Arbeitsgas (Luft oder Luft-EGR Gemisch) wird in einem sogenannten « Intercooler » abgekühlt bevor es in den Zylinder des Motors gelangt. Das Arbeitsgas wird darin durch starke Verdichtung so erhitzt, dass der sodann eingespritzte Kraftstoff spontan gezündet wird. Die Verbrennungsmitteltemperatur, von der die Effizienz stark abhängt, liegt irgendwo zwischen der Verdichtungs- und der Verbrennungs-Endtemperatur.

Der übliche Motor ist so gestaltet, dass er den bei Vollast erreichten maximalen Werten für Temperatur und Druck mechanisch wie thermisch standhält.

Bei den meisten Anwendungen ist die Vollast jedoch eine eher seltene Ausnahme. Die LKW und Bussen benutzen Vollast nur zur Beschleunigung und auf steigender Laufbahn, und eher bei voller Beladung, was gar nicht so oft der Fall ist. Während der Restzeit, nämlich wenigstens 90% der Betriebszeit, arbeitet der Motor unter ca. 50-prozentiger Last oder manchmal deutlich weniger (abfallende Laufbahn, langsamer Verkehr, leeres Fahrzeug). Das Ergebnis: der Motor nutzt sein thermomechanisches Potential, und daher Effizienzpotential, meist nicht aus.

Ähnliches läβt sich bei manch anderen Anwendungen feststellen:

  • Die in einigen Ländern häufig benutzten Diesellokomotiven brauchen ihr höchstes Drehmoment nur zum Erreichen der Dauergeschwindigkeit und entlang steigender Eisenbahnstrecken.
  • Die Last eines Generators hängt von der oft stark schwankenden Elektrizitätsabrufung ab.
  • Die Landtraktoren arbeiten zwar manchmal am Pflügen, aber auch oft an viel weniger energieraubenden Aufgaben wie z. B. das Austragen von agrotechnischen Substanzen.
  • Die Baumaschinen sind einer stark schwankenden Energieabrufung ausgesetzt.
  • Schiffe benötigen eine variable Leistung, abhängig von Reisegeschwindigkeit, Frachtgewicht, Strömungsrichtung, usw.

Bei Autos wäre dies noch relevanter. Manche PKW verfügen über 200 PS Motoren oder mehr, während die nötige Leistung für eine Fahrt bei konstanten 100 km/St bei nur ungefähr 20-25 PS liegt!

Und jetzt, wie arbeitet denn KYRDYN ?

Aus diesen Erkenntnissen heraus, verstärkt KYRDYN® die effective Effizienz des Motors durch eine bessere Ausnutzung seines thermomechanischen Potentials bei niedrigen bis mittleren Lasten.

Ein Wärmetauscher ist parallel zu dem Intercooler geschaltet.

Ein vom Motor-Managementsystem gesteuertes Regelventil verteilt das Einlassgemisch (Luft+EGR) zwischen Intercooler und Wärmetauscher.

Das durch den Wärmetauscher flieβende Einlassgemisch wird darin durch das aus der Turboladerturbine austretende Auslassgas erhitzt, ohne sich dabei mit dem Auslassgas zu vermischen.

Beide vom Intercooler bzw. Wärmetauscher austretende Wege werden dann miteinander verbunden und führen zum gemeinsamen Einlass des Arbeitsgases in den Zylinder der Maschine.

Der Motor arbeitet wie folgt :

(Bitte klicken Sie auf irgendeiden der folgenden Textblöcke, um das entsprechende Schema anzuzeigen);

Prev Next

Bevor das Einlassgas den einen und/oder anderen Weg verfolgt, wird es durch eine beliebige Vorverdichtungsanordnung vorverdichtet, wie den genannten ggf. elektrisch unterstützten Turbolader und/oder einen angetriebenen Verdichter, irgendwelche Kaskadenverdichtung, mit oder ohne Zwischenkühlung.

Je nach mittels Sensoren ermitteltem Arbeitspunkt des Motors berechnet das Motormanagementsystem einen Satz Steuerparameter, die den für diesen Arbeitspunkt optimalen KYRDYN® Zyklus definieren. Dies ergibt unter anderem, entlang der Verdichtungskurve dieses Zyklus, die möglichen Druck-Temperatur Wertepaare für den Einlass in den Zylinder. Durch angemessene Steuerung des Regelventils und Drucksteuerung der Vorverdichtungsanlage wählt das Motormanagementsystem unter den genannten Wertepaaren diejenige aus, die als optimal betrachtet wird.

Im Allgemeinen ist der Einlassdruck höher als in üblichen Dieselmotoren, und so ist auch die Gasdichte, trotz höherer Temperatur. Zum Ausgleich (d. h. zur Begrenzung der Gasmasse im Zylinder trotz der höheren Gasdichte), schlieβt das Einlassventil frühzeitig (Miller-Typ Einlass).

Am Verdichtungsende bei Teillast, sind Temperatur und Druck höher als in einem herkömmlichen Dieselmotor.

Die aus dem Auspuff zurückgewonnene Hitze hat auf das Einlassgas die gleiche positive Auswirkung wie eine kostenlose Vorverbrennung, deren Wirkung durch die folgende Verdichtung im Zylinder multipliziert wird. Wird z. B. die Temperatur des Einlassgases um 150°C im Wärmetauscher erhöht, so ist die Temperatur am Ende der Verdichtung typischerweise um 300°C erhöht.

Deswegen ist die Verbrennungsmitteltemperatur deutlich erhöht, während die in die Atmosphäre abgeschobenen Auslassgase im Wärmetauscher vorher drastisch abgekühlt werden.

Zwei hauptsächliche Ergebnisse werden so erreicht :

 

  • Die Effizienz des Motors, die umso besser ist als die Temperatur des Gasausstoβes in die Atmosphäre niedrig ist im Vergleich zur mittleren Temperatur der Verbrennung, wird deutlich erhöht. Konkret erreicht die thermodynamische Effizienz des Zyklus Werte über 80%. Darum stellt eine Erhöhung der wirklichen Effizienz um 5 Punkte eine vollkommen vernünftige Aussicht dar.
  • Bei niedriger bis mittlerer Last bewirkt die allgemeine Erhöhung der Temperaturen im Motor auch eine Erhöhung der Temperatur des Auslassgases, das von der Turbine ausgestoβen wird. Deshalb arbeitet der Katalysator, soweit er an dieser Stelle angeordnet wird, unter günstigen Temperaturen. So bietet KYRDYN® eine interessante Antwort auf die oft geäußerten Bedenken, wonach die Dieselmotoren bei kaltem Motor oder bei niedriger Last die NOx unzulänglich reduzieren würden.

Kurz gesagt

Im Vergleich zu einem herkömmlichen Diesel beschränken sich die hauptsächliche Änderungen auf : Den Einbau eines Wärmetauschers, eines Regelventils, und der zugehörigen Schläuche;

Die hauptsächliche Änderungen betreffen das Motormanagementsystem, die Vorverdichtungsanlage und die Einlassanordnung.

Ja, das reicht dem KYRDYN® Motor um neue Maβstäbe zu setzten:

 

  • Der KYRDYN® Motor bietet entscheidende Vorzüge gegenüber herkömmlichen Dieselmotoren ;
  • Der KYRDYN® Motor verbessert nochmals sehr deutlich die klassischen Vorteile des Dieselmotors über Ottomotoren hinsichtlich Effizienz und CO2-Ausstoβ;
  • In Anwendungsgebieten, bei welchen thermische Motorisierungen in Frage kommen, verstärkt der KYRDYN® Motor die Vorteile des thermischen Wegs über Lösungen, die vorher umwandelte Energie benutzen, wie z. B. in thermischen Kraftwerken produzierten Strom.
  • Aus all diesen Gründen brauchen nicht nur die Benutzer, sondern auch und vor allem unser Planet unbedingt den KYRDYN® Motor! Und das bitte schnell!

KYRDYNs Geschichte

Bernard PONTET

Bernard PONTET

Partner, Präsident

E-Mail: bpontet@kyrdyn.com

Der Kyrdyn® Motor ist das Ergebnis der Überlegungen, die ein begeisterter Thermodynamiker, Bernard PONTET, vor etwa fünfzehn Jahren angestoßen hat. Bernard konnte sich einfach nicht damit abfinden, dass soviel Energie in den Abgasen einer Brennkaftmaschinen verloren geht. Vielmehr versprach er sich, einen wesentlichen Teil dieser Verluste endgültig zu eliminieren bzw. wiedergutzumachen.

Nach nahezu einem Jahrzehnt und zahlreichen Irrwegen führten seine stetigen Bemühungen zu einer Erfindung, in die er trotz seiner äußerst selbstkritischen Grundhaltung glauben konnte.

Die Idee, die im Gehirn Bernards keimte, besteht darin, die Abgaswärme einer Verbrennungsmaschine nicht wie in zahlreichen anderen Vorschlägen in einer Zusatzmaschine zu benutzen, sondern als Zusatzwärmequelle dem Hauptmotor selbst zuzuführen. Demzufolge verbleibt nur ein einziger (abgekühlter) Auspuff für zwei Wärmequellen. Daher die drastisch erhöhte Effizienz. Und der so willkommene Wegfall der Zusatzmaschine.

Gegenwärtig wird der Motor von einem Team von Ingenieuren weiterentwickelt, das Spitzenkompetenzen in verschiedenen Gebieten wie Thermodynamik, Mechanik, Mathematik und Software vereint.

Kontaktieren Sie uns

 

Wenn Sie Fragen oder Anmerkungen zu KYRDYN haben, können Sie uns wie folgt erreichen.

Oder kommunizieren Sie mit uns unter kyrdyn@kyrdyn.com