DE102006009907A1

DE102006009907A1 - Fahrzeugmotor mit Silan-Stickstoffantrieb zur Erzeugung von Drehstrom zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges ohne bewegliche Motorteile

Info

Publication number: DE102006009907A1
Application number: DE200610009907
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Plichta; Ulrich Dipl.-Des. Volkenannt
Original assignee: Plichta Peter Dr rer nat
Current assignee: Plichta Peter Dr rer nat
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-06

Abstract

Seit der Erfindung der Explosionsmotoren wurden zahlreiche Versuche unternommen zu erreichen, dass die gewaltige Hitze der Wärme-Kraftmaschinen nicht das Weltall heizt, wie Thermodynamiker es belieben zu bemerken. Eine Möglichkeit, nämlich Wasser in den Explosionsraum zu spritzen, wurde am heftigsten untersucht. Weil hierbei der Anteil an Kohlenmonoxid und Stickoxiden steigt, wurden die Versuche abgebrochen. Mit der vorliegenden Patentanmeldung wird von der Erfahrung Gebrauch gemacht, dass Silane in der Hitze in reaktionsfreudige Siliziumradikale und atomaren Wasserstoff zerfallen. Es ist Stand der Technik, dass der atomare Wasserstoff den spezifischen Impuls eines Einstufers mit Scramjet-Antrieb entscheidend beeinflusst. (Plichta) Bei einem "Fahrzeugmotor mit Silan-Stickstoffantrieb zur Erzeugung von Drehstrom zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs ohne bewegliche Motorteile" sollen Silane in der Hitze mit komprimierter Luft verbrannt und die Flamme dabei im Zeittakt mit Wasser gekühlt werden. Obwohl der Stickstoff gänzlich verschwindet, wird mit dem verdampften Wasser trotzdem ein sehr hoher Druck aufgebaut, so dass H2O, flüssiges Si3N4 und H1 von einer Lavall-Düse beschleunigt, mit kalter Pressluft hinreichend gekühlt wird und am Ende auf die Blätter einer Gasturbine trifft, die einen Drehstromdynamo antreibt. Das staubförmige Si2N4 wird in einem Filtersack aufgefangen und in die chemische Industrie eingespeist und nach dem Stand der Technik zu Ammoniak ...

Description

Aufgabenstellung

Mit Patentanmeldung DE 10 2005 033 424.5 ist bekannt, dass man flüssige Silane (eine Mischung von Si₃H₈ bis Si₈H₁₈) dahingehend verbrennen kann, dass keine Siliziumoxide entstehen, sondern nur Wasserdampf, amorphes Siliziumnitrid und in der Hauptsache atomarer Wasserstoff. (Plichta) Nach der Gibbs-Helmholtzschen Gleichung: F = ΔH + ΔS werden bei der Vereinigung von drei Si-Atomen mit vier N-Atomen ein Molekül Si₃N₄ gebildet was für die Entropie von Bedeutung ist. Si₃N₄ (Wöhler 1859) ist tatsächlich ein festes Edelgas. (Plichta)

Mit Patentschrift DE 19612507 ist schon der Versuch unternommen worden in einem Zweikammermotor ohne mechanische Elemente eine Welle mit zwei Turbinenelementen so anzutreiben, dass Hitze durch Silanverbrennung in Rotationsenergie verwandelt wird, wobei die Hitze durch komprimierte kalte Luft heruntergekühlt wird und dabei Gasdruck erzeugt wird. (Plichta)

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Kraftfahrzeugmotor zu konstruieren, der keine mechanischen Motorelemente mehr besitzt wie Kolben oder Scheiben, und somit nicht geschmiert werden muss, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung zwei stöchiometrische Gleichungen zum Einsatz kommen, die beweisen, dass das Verfahren thermodynamisch nicht nur wahr, sondern auch technisch realisierbar ist.

Das Verfahren soll nunmehr anhand der Anlage im Detail erklärt werden:

1. Die Anlage zeigt einen Luftansaugtrichter (1).
2. Dahinter befindet sich eine Verdichtungsturbine, die elektrisch angetrieben wird (2), (+ –).
3. Durch den Luftkanal (1), (2) wird komprimierte Luft in einen Verbrennungsraum geleitet (4).
4. In den gleichen Verbrennungsraum wird flüssiges Silan oder komprimiertes gasförmiges Silan eingespritzt (11), (12).
5. Die Verbrennungsräume (4), (6), (7) sind aus Siliziumkeramik, wie Siliziumnitrid oder Siliziumkarbid. Eine SiC-Kammer kann nach dem Stand der Technik durch eine Maschine so dreidimensional hergestellt werden, dass sie ein Netz von Kühlkanälen enthält. (Diese sind in der Zeichnung nicht explizit dargestellt.)
6. Silane werden in der Hitze dahingehend oxidiert, dass der Luftsauerstoff und der Luftstickstoff stöchiometrisch verbrannt werden, was anhand eines Hexasilans dargestellt werden soll: 2Si₆H₁₄ + 7O₂ + 8N₂ → 4Si₃N₄ + 14H₂O + ΔW Die pro Zeiteinheit unverbrannte Menge Stickstoff wird nach der Gleichung 4½Si₆H₁₄ + 18N₂ → 9Si₃N₄ + 63H₁ + ΔW oxidiert und eine große Menge atomarer Wasserstoff wird frei.
7. Da das Motorgehäuse (4) trotz Kühlung bei den anfallenden Temperaturen von ca 3.000° extrem belastet wird, ist es unbedingt notwendig, in einem bestimmten zeitlichen Takt eine jeweils berechnete Menge Wasser einzuspritzen (3). Hierbei verdampft das Wasser und erzeugt Druck, während durch das Verschwinden des Stickstoffs der Druck fällt. Insgesamt wird Hitze von 3.000° in Gasdruck von etwa 1.000° verwandelt.
8. Der hoch komprimierte Wasserdampf/Siliziumnitridöl-Nebel (14H₂O + 13Si₃N₄) und der atomare Wasserstoff (63H₁) werden durch eine Lavalle-Düse gejagt (6). Dabei hat der atomare Wasserstoff eine Lebensdauer von einer halben Sekunde, so dass er als H₁ Atom in die Kammer 7 gelangt.
9. Hinter der Lavalle-Düse steigt der Druck in dem trichterförmigen Raum weiter an (7).
10. Um nun den atomaren Wasserstoff mit Luftsauerstoff zu verbrennen, wird über Zuleitungen (5) kalte Pressluft pro Zeiteinheit zugeführt. Hierbei entsteht weitere Wärme und Wasserdampf. Es ist notwendig durch weitere Zuführung von Pressluft von der hohen Temperatur auf etwa 300° herunter zu kommen. Insgesamt wird einfach Wärme in Arbeit verwandelt und die große Turbine (8) angetrieben.
11. Hinter der großen Gasturbine (8), mit der Wechselstrom für den Antrieb des Kraftfahrzeuges und der Pressluftpumpen erzeugt wird, soll das nunmehr 300° heiße Gemisch aus Wasserdampf, Luft und Siliziumnitridpulver gefiltert werden (9). Hierbei wirkt der Staubfilter wie ein Schalldämpfer. Das Siliziumnitrid wird im Staubfilter (9) aufgefangen, wobei die Filterwand an einem Siebmantel anliegt.
12. 200° heißer Wasserdampf und Luft treten aus (10).
13. Die Gasturbine (8) ist mit einer Drehstrom-Lichtmaschine verbunden (13). Der elektrische Strom (+ –) wird zu den Elektromotoren übertragen, die die Räder des Kraftfahrzeugs antreiben (Patent Nr.14).

Während eine dampfbetriebene Lokomotive etwa einen Wirkungsgrad von etwa 10% und ein hochmoderner TDI-Kraftfahrzeugmotor einen Wirkungsgrad von 45% hat, erreicht der vorliegende Silan-Stickstoffantrieb in der dargestellten Form einen Wirkungsgrad von über 90%. Eben weil Silane in der Hitze zerfallen und dabei Wärme frei wird und atomarer Wasserstoff, müssen die Grundlagen der Thermodynamik neu durchgerechnet werden. Das anfallende staubförmige Si₃N₄ wird in einem Filtersack aufgefangen und in die Chemische Industrie eingespeist und nach dem Stand der Technik zu Ammoniak verarbeitet. (Plichta)

Claims

Verfahren zur Erzeugung von Drehstrom zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges dadurch gekennzeichnet, dass ohne bewegliche Motorteile mithilfe eines Silan-Luftantriebes, der atomare Wasserstoff einer zerfallenen Silankette mit dem 21%igen Sauerstoffanteil der Luft zu Wasser verbrannt wird und die freien Siliziumradikale mit dem Luftstickstoff zu Siliziumnitrid oxidativ verbrennen, wobei Computer dafür sorgen, dass der Reststickstoff des 78%igen Stickstoffanteils der Luft ebenfalls stöchiometrisch pro Zeiteinheit durch überschüssiges flüssiges oder gasförmiges Silan mit verbrannt wird, um dafür zu sorgen, dass in einer Verbrennungskammer etwa 3.000° Hitze entstehen würden, wenn nicht durch Wassereinspritzung dafür gesorgt würde, dass die Temperatur auf etwa 1.000° sinkt, so dass das Wasserdampf-/Siliziumnitridnebel-Gemisch durch eine Lavall-Düse in eine dahinter liegende Brennkammer gefeuert wird, wo mit Hilfe von kalter Pressluft auch der atomare Wasserstoff unter hoher Energieausbeute verbrennt, so dass insgesamt sehr viel Pressluft benötigt wird, um die Temperatur am Ende der Kammer auf 300° sinken zu lassen, wo das Gemisch auf eine Turbine trifft, die eine Drehstrommaschine antreibt, so dass es möglich ist, dahinter liegend den Siliziumnitridstaub durch einen auswechselbaren Filter abzutrennen, so dass nur noch Wasserdampf von etwa 200° und überschüssige Luft den Auspuff verlassen, wobei dafür gesorgt ist, dass die Lärmbelästigung durch den Staubbeutel wie durch einen Schalldämpfer in Grenzen gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Motor vor der Verbrennungskammer einen Kompressor besitzt, der elektrisch betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Wassereinspritzmotoren und die Luftkompressoren elektrisch betrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Blätter der großen Gasturbine mit Siliziumnitrid beschichtet sind, so dass die Siliziumnitridpartikeln bei einer Temperatur von unter 300° deren Oberfläche nicht angreifen.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstrom der Lichtmaschine auf die vier Räder des Fahrzeuges übertragen wird. Eine notwendige Zwischenspeicherung über eine Batterie kann nach dem Stand der Technik eingebaut werden.