CV chemie Afrika schrijfsels leuke ideeën

De vliegwielmotor

De achterliggende gedachte achter de vliegwielmotor is het gegeven dat een vliegwiel met massa, eenmaal draaiend, niet veel nodig heeft om te blijven draaien. Je kunt volstaan met wat kleine zetjes om het wiel aan de gang te houden. Die kleine zetjes kunnen gerealiseerd en gemechaniseerd worden met kleine brandstofexplosies. De brandstof is bij voorkeur waterstof omdat dan het enige afvalproduct water is.

Omdat het bescheiden explosies betreft en omdat er geen dingen als zuigers voortdurend moeten stoppen en starten en er geen nokkenas bestaat, kan deze motor zeer geluidsarm zijn. Tevens is het brandstofverbruik veel efficiënter, juist ook omdat er geen zuigers achtereenvolgens moeten wijken onder druk van een explosie, meteen daarna weer moeten stoppen en de omgekeerde beweging moeten doen.

vliegwiel (24K)

U kunt zich de motor voorstellen als een wiel met massa (gietijzer?) dat ronddraait in een gefixeerd huis. Het wiel heeft een as waarom het draait. Het brandstofmengsel wordt vanuit het huis toegevoerd (via afsluitbare kleppen - groen) aan een kamertje waarin de explosie plaats vindt. De ontstane druk duwt een ‘veer’ - rood, een lange metalen lat, vooruit die zich in het vliegwiel bevindt en daarmee meedraait.

De veer, aangekomen bij het kamertje, wordt naar buiten geduwd, duwt op zijn beurt kleppen open die een gasmengsel inlaten, creëert meteen daarop een afgesloten ruimte waarin de explosie plaats vindt m.b.v. een bougie. Zo krijgt die veer – en daarmee het vliegwiel een zetje vooruit. Het ontstane gasvormige product – liefst alleen water – kan meteen daarna ontsnappen.

Het aantal veren per vliegwiel hangt samen met de grootte van het vliegwiel. Het aantal explosies hangt ook samen met de grootte van het vliegwiel, maar tevens met het aantal kamertjes (in het huis) die door de veren gepasseerd worden.

Voor evenwichtig en schokvrij functioneren zitten de kamertjes altijd in paren tegenover elkaar. Oftewel: er wordt altijd op twee tegenover elkaar liggende locaties een zetje aan het wiel gegeven. Ook het aantal kamertjes kan variëren.

De veren zijn lang en sterk en bevinden zich in het vliegwiel en kunnen zo vrij mogelijk bewegen. De middelpuntvliedende kracht zal op zich de veren naar buiten sturen waar dat kan – dus in de kamertjes – maar waarschijnlijk is plaatsing van een spiraalveer achter die ‘veren’ noodzakelijk. Bij het verder draaien van het vliegwiel worden de ‘veren’ weer teruggedrongen in hun vliegwielruimte.

Hoofddoel van deze motor is het realiseren van een draaiende as. Daarop kan wat dan ook worden aangesloten, bijvoorbeeld een dynamo zodat stroom kan worden opgewekt. Een eerste toepassing zou zijn: een stille en zuinige generator die overal ter wereld kan worden toegepast, in bedrijven, in huizencomplexen, in kantoren, enz.

Bijbedoelingen zijn de hogere efficiëntie van deze motor en de milieuvriendelijkheid ervan. Er wordt minder brandstof verbruikt en – indien waterstof de brandstof is – zijn er geen nadelige uitlaatgassen, zelfs geen kooldioxide.

Dit loopt overigens vooruit op de grootschalige productie van waterstof waarnaar veel onderzoek gedaan wordt en waarvoor zeer bruikbare ideeën worden ontwikkeld. Ook aardgas of LPG zullen toegepast kunnen worden, maar dan valt het voordeel van de koolzuurgasvrije uitstoot weg.

De motor vraagt om gasvormige brandstof, zoals gezegd waterstof, aardgas, LPG, methanol en dergelijke. Vloeibare brandstoffen als benzine of diesel zouden een geavanceerde vergassingsprocedure moeten ondergaan in of om de motor. Zulke technieken bestaan weliswaar, maar mijn hoop is dat die niet nodig zullen zijn.

De toepassing als generator is er slechts één. Daarnaast zie ik deze vliegwielmotor toegepast in vrachtauto’s, treinen, bussen, boten en dergelijke. Of gewone auto’s deze motor kunnen inbouwen, kan ik niet goed overzien. Mijn indruk is dat de vliegwielmotor wellicht te groot is daarvoor.

Een bijkomend voordeel, dat ik hier niet beschrijf, is dat de vliegwielvorm van de motor ook mechanische mogelijkheden biedt aan stoptreinen, trams, stadsbussen om van het steeds moeten stoppen zeer effectief en efficiënt te profiteren door het vliegwiel de stopenergie op mechanische wijze te laten overnemen. Dit vraagt overigens om een aparte beschrijving.

Voor het ontwikkelen van dit idee, en helemaal van een prototype, is goed overleg nodig met ervaren technici, materiaaldeskundigen enz. Die hoop ik te vinden, zodra duidelijk is dat het idee op zich interessant wordt gevonden.

Amsterdam, augustus 2014