Sternmotor als Generator nutzen

[Knogle]

Ich gruesse euch liebe Community.
Aktuell stehe ich in meiner Zweitheimat Brasilien vor einem Projekt.

Ein Kollege, ein Fluglotse, hat fuer umgerechnet 500 Euro, von dem benachbarten Flugzeugfriedhof einen alten, ziemlich maroden Wright 1820 mit ca. 1300PS bekommen.

Dieser wird noch repariert, bzw. restauriert, und gerne wuerde ich daraus einen Generator bauen.
Das ganze hatte ich bereits mit dem 65PS Motor von meinem alten kaputten VW Polo vor, aber sowas ist natuehrlich deutlich interessanter.

Hat jemand bereits Erfahrungen damit gemacht, einen Verbrennungsmotor zu einem Generator umzubauen?
Mit was fuer einer Ausgangsleistung (elektrisch) kann ich realistisch erreichen bei 1300PS Leistung auf der Welle?

Drehzahlerfassung habe ich mir vorgestellt, mit einem Zahnrad an der Welle, und dann mit einem induktiven Naeherungssensor, oder alternativ optisch.

Oder ist fuer so ein Projekt ein 65PS Ottomotor besser geeignet?

Gibt es da Fachliteratur in die ich mich zu diesem Thema einlesen kann?

Vielen Dank im Vorraus!

 

[Pumukel]

Der Verbrennungsmotor ist nur ein Teil eines Stromerzeugers. Du solltest aber mal die Grundlagen dir erarbeiten. Dann wird dir auch auffallen das mit 1300PS schon ein großer Generator betrieben werden kann. An ein Fahrrad baust du auch keinen LKW-Motor! Generatoren benötigen auch eine feste genau festgelegte Drehzahl.

 

[patois]

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Um einigermaßen eine vernünftige Antwort geben zu können, wäre es für den Antwortenden von Nöten zu wissen, welche Spannung mit welcher Frequenz und für wie große Belastung (Verbraucher) erzeugt werden soll.

Wie Pumuckel schon angedeutet hat, ist einiges an Regeltechnik erforderlich um beispielsweise ein Ersatznetz betreiben zu können, das für landesübliche Geräte tauglich sein würde.

Vermutlich hat Brasilien 60Hz Netze und die käuflich zu erwerbenden Geräte sind dann auf diese Frequenz abgestimmt, oder?
.

 

[leerbua]

...
Oder ist fuer so ein Projekt ein 65PS Ottomotor besser geeignet?
...

Noch hast du ja dein Projekt nicht erläutert, ist also schlecht zu beurteilen.

Ein Gedanke dazu: Bei 1300 PS wirst du wesentlich mehr "Lehrgeld" investieren müssen.

 

[patois]

:arrow:

Das sagt doch alles: 1300 PS = 951,6 kW

Was will man mit 951,6 kW im Urwald ?
.

 

[Leprechaun]

Die Kollegen, die in den fettesten Lettern schreiben, haben vermutlich die geringste Ahnung.

Ein (luftgekühlter) Flugzeugmotor braucht erstmal einen Lüfter (Propeller) zur Eigenkühlung.

Damit sind schonmal rund 1/3 der Wellenleistung weg.

Das Stirnradgetriebe zur Untersetzung (0,5265 oder 0,666 : 1) braucht auch etwas Energie.

In der Regel ist der Ausgang des Stirnradgetriebes auch der Abtrieb für z.B. einen Generator.

Nenndrehzahl des Motors = 2600 1/min, Leistung 1000 PS.

Nenndrehzahl der Ausgangswelle: rund 1300 1/min oder rund 1700 1/min.

Damit scheidet ein 2 bzw 4 -poliger Generator schonmal aus, es sei denn, man flanscht einen 4-poligen direkt (ohne das Stirnradgetriebe) an.

Es gibt noch weitere Varianten, wenn der Motor bei moderaten 800 bis 1500 1/min tuckert, sind vermutlich 100 bis 250 kW elt möglich.

Leprechaun

 

[Octavian1977]

Jedenfalls ist das Ganze recht unwirtschaftlich.
Soll das ein Notstrom Aggregat werden?

Ein Standard Haushalt benötigt etwa eine Maximalleistung von 5-10kW, eine solche Leistung wie der Motor ist da völlig übertrieben.

Bei einem gut aufgebauten Dieselgenerator kann man von ca 50ct Kosten für eine kWh Strom rechnen.
ca 13ct sind dabei die Kosten für Diesel, der Rest sind Anschaffungskosten, Reparaturen, Öle, ...
Einigermaßen wirtschaftlich wird das nur wenn die Abwärme genutzt wird.

 

[Knogle]

Vielen Dank fuer die Antworten!
Das ganze soll eher ein Freizeitprojekt werden, nicht wirklich produktiv. Der Generator soll wenn ueberhaupt, 24 Stunden maximal laufen.


Habe mal nebenbei im motor-talk Forum noch einen Thread dazu aufgemacht, aber da wurde man eher fuer so ein Projekt beschimpft.
Das mit dem Stirnradgetriebe ist eine gute Idee! Jedoch stellen sich mir noch ein paar Fragen.

Treibstoff soll Shell Power V-100 sein (wurde in einem anderen Fall auch genutzt) oder Diesel, bzw. Marinediesel.
Leider weiss ich nicht wie das bei einem 4-Takter Ottomotor klappt, bei anderen scheint es zumindest einigermassen geklappt zu haben.

Was taugt am ehesten als Generator? Solche 100kW Kurzschlusslaeufer sind ja schon unbezahlbar, gibt es da billigere Methoden?
Ich rechne weiterhin mit einem Spritverbrauch von ca. 3l pro Minute bei Maximallast.

Das Regeln sollte doch aufgrund des Nebenschlussverhaltens des Motors eigentlich im Generatorbetrieb nicht so problematisch sein, oder doch?

Ausserdem befaellt mich noch die Idee, vielleicht durch einen Turbolader, oder einer Abgasturbine mit hydrodynamischer Kupplung die Leistung zu erhoehen, oder zumindest die Effizienz zu steigern.


Ja genau, es handelt sich um ein 60Hz 220V Netz (Wobei die Leerlaufsspannung auch gerne mal bei 270V liegt)

Betrieben sollen damit Dinge wie solche 32A Duschkoepfe, Heizstrahler, also keine Elektronik, ich rechne mit max. 15kW

 

[Pumukel]

Wie schon gesagt wurde ein Notstromaggregat besteht aus mindestens 2 Teilen dem Verbrennungsmotor und dem elektrischem Generator. Ob du nun einen Ottomotor oder einen Diesel verwendest ist die erste Entscheidung. Diesel dürfte billiger sein und relativ unkritisch. Ottomotoren könnten auch auf Gas ausgelegt werden. Bei Dieselmotoren wird das eher sportlich. Der zweite Punkt ist der Generator. Dazu sollte aber beachtet werden das dieser eine Regelung benötigt , deshalb ist da ein Generator mit externer Erregung besser als ein zweckentfremdeter Motor geeignet. Zudem sollte die Drehzahl des Antriebes konstant bleiben sonst bekommst du Frequenzschwankungen! ( im einfachsten Fall eine große Schwungmasse und ein Fliehkraftregler) Was du dann als Generator verwendest bestimmt auch die Spannungsreglung.

 

[werner_1]

Betrieben sollen damit Dinge wie solche 32A Duschkoepfe, Heizstrahler, also keine Elektronik, ich rechne mit max. 15kW

Dafür ist ja nun der 65PS (47kW)-Motor mehr als ausreichend. Warum willst du da mehrere Hundert kW Heizleistung in die Luft blasen?

 

[PEN]

Ein Kollege, ein Fluglotse, hat fuer umgerechnet 500 Euro, von dem benachbarten Flugzeugfriedhof einen alten, ziemlich maroden Wright 1820 mit ca. 1300PS bekommen.

Das Teil dürfte nicht mal EURO 3 in den Abgaswerten haben! Den darfst du somit gar nicht betreiben.

Mit freundlichen Grüßen

 

[patois]

Das Teil dürfte nicht mal EURO 3 in den Abgaswerten haben! Den darfst du somit gar nicht betreiben.
Mit freundlichen Grüßen

.
Wer lesen kann, ist klar im Vorteil, denn dann wüßte er, dass das "Projekt" in Brasilien abgewickelt werden soll,

und somit EURO-3 kein Hindernis sein dürfte ...
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[bigdie]

Generatoren benötigen auch eine feste genau festgelegte Drehzahl.

Nö Die heutigen Inverter Aggregate brauchen keine feste Drehzahl mehr. Im Gegenteil, bei weniger abgenommener Leistung regeln die den Mptor in der Drehzahl zurück, so wird der Generator leiser und sparsamer.

 

[Octavian1977]

Dann benötigst Du aber einen Umrichter.
Hier soll aber an einen Motor ein 0815 Generator angeschlossen werden.
Dazu wird eine Regelung benötigt welche die Drehzahl konstant hält.
Bei einem Einfachen Generator sind das 3600 Umdrehungen (60Hz)
Üblicherweise verwendet man aber Generatoren mit 2 Polpaaren und dann 1800Umdrehungen.
Bei dieser Drehzahl fühlt sch der Motor auch deutlich wohler.

Gerade in so einem Sonnigen Land würde ich lieber eine Solaranlage mit Speicher aufbauen.
Die Anschaffung ist vielleicht etwas teurer kostet aber fast nichts im Betrieb.
Gerade auch Warmwasser geht mit einer Thermischen Solaranalge super.
Ansonsten kann man für Warmwasser wenigstens die Abwärme des Motors benutzen welche sowieso wesentlich mehr produziert wird als Strom.

Der Verbrauch eines Aggregates läst sich einfach ausrechnen: 1l Sprit hat ca 10kWh und ein Dieselmotor 42% Wirkungsgrad (Otto Motor eher so 35%)
Damit muß noch der Wirkungsgrad des Generators multipliziert werden.
also Beispielsweise 0,42x 0,9 = 0,38
Also wird aus ca 1l Sprit maximal 3,8kWh
Aber nur wenn der Motor im optimalen Bereich arbeitet. Bei geringer Last ist der Wirkungsgrad noch schlechter.

 

[bigdie]

Dann benötigst Du aber einen Umrichter.
Hier soll aber an einen Motor ein 0815 Generator angeschlossen werden.

Ich hab noch kein Inverter Aggregat auseinander genommen, aber vermutlich werden die einfach ein Drehfeld auf dem Rotor erzeugen also auf der Erregerseite und damit die Ausgangsfrequenz konstant halten.
Und um es klar zu stellen, der Verbrennungsmotor wird bei einem Inverter trotzdem geregelt. Die Drehzahl muss nur nicht mehr konstant gehalten werden. Wenn er wenig Leistung liefern muss, läuft er halt Standgas mit 700-1000 U/min und wenn er die max. Leistung bringen muss evtl 3000 U/min.

Ich würde eh versuchen einen fertigen Generator zu bekommen. Und da auch einen, der für Dauerlauf konzipiert ist. 24h Generatorlauf entspricht auf den Golf Motor etwa 1200km. Wenn der also 12h/Tag läuft sind es 600km Im Jahr wären das dann 220000 km Laufleistung. Es gab zwar schon TDIs der 1. Generation, die 1 Mill. Kilometer geschafft haben, das sind aber auch nur 4 Jahre.