View Full Version : Motore a 6 tempi
aceto876
05-04-2007, 18:07
Nel mio cazzeggio giornaliero ( mentre cercavo qualche esempio di sistema di conversione di moto rotatorio ad alternativo a corsa variabile :stordita: ), mi sono imbattuto in questo simpatico signore (http://www.autoweek.com/apps/pbcs.dll/article?AID=/20060227/FREE/302270007/1023/THISWEEKSISSUE)e la sua invenzione: il motore a 6 tempi.
L'idea di questo signore è la seguente: il 30% del calore della combustione se ne va dal radiatore. Come lo possiamo utilizzare più utilmente?
In pratica ha preso un monocilindro diesel e lo ha trasformato in un motore ad accensione comandata (ossia ha aggiunto candela carburatore e impianto di accensione), dopo di che ha aggiunto due ulteriori corse per ciclo dopo lo scarico. Dopo la chiusura dello scarico nebulizza acqua tramite il foro che prima apparteneva all'iniettore. Tale acqua evapora e dà lavoro utile sul pistone. La sesta fase è lo scarico del vapore. Con il funzionamento a 6 tempi il motore non necessita di alcun raffreddamento.
L'idea appare interessante, anche se a me viene qualche piccolo dubbio (oltre ai problemi citati dall'articolo di ghiaccio o altro) sulla lubrificazione e la corrosione. Non penso infatti che l'olio lubrificante sia felice di essere annacquato. Ci vuole una formulazione specifica allo scopo per lo meno. Anche l'impianto di iniezione non penso sia quello diesel originale come invece mi fa intendere l'articolo. Se qualcuno ha fatto un pieno di nafta annacquata sa bene di cosa parlo.
Diciamo che se funziona e recupera energia utile, merita di essere studiato per bene. Magari se lo accoppiassimo con lo stamliner (o quello che è) di bmw, che invece recupera calore perso allo scarico, chissà....
Chevelle
05-04-2007, 18:09
Interessante, ma le buone idee vengono sempre affossate. Chissà perchè ;)
aceto876
05-04-2007, 18:22
Perchè alla prova dei fatti presentano vantaggi molto limitati rispetto alle promesse sulla carta?
mi pare di ricordare che il vapore è uno sgrassante terribilmente efficace, e questo crea seri problemi di usura.
c'era un post interessantissimo che aveva postato Athlon preso dal sito del newsgroup di scooteristi IHMS (italia,hobby.motociclismo.scooter)... mò lo posto, potrebbe essere interessante.
http://www.gmdb.it/ihms/ihmslinks.htm?http://www.gmdb.it/ihms/chicche/chicche008.htm
aceto876
05-04-2007, 19:01
La Ferrari all'epoca del turbo usava l'iniezione di acqua per abbassare il picco di temperatura e quindi alzare il rapporto di compressione.
Ad ogni modo la tecnica dei motori aeronautici degli anni 40 è stata il punto più alto (per me) della tecnica motoristica. Massimo rispetto. Peccato che dopo la guerra ci sia stato il boom dei giulbraiton (va bene così? chi ha orecchi per intendere in tenda, gli altri con me nel camper) che li ha fatti cadere nel dimenticatoio insieme ad un sacco di soluzioni straordinarie.
edit: avevo letto solo un pezzo...
La Ferrari all'epoca del turbo usava l'iniezione di acqua per abbassare il picco di temperatura e quindi alzare il rapporto di compressione.
Ad ogni modo la tecnica dei motori aeronautici degli anni 40 è stata il punto più alto (per me) della tecnica motoristica. Massimo rispetto. Peccato che dopo la guerra ci sia stato il boom dei giulbraiton (va bene così? chi ha orecchi per intendere in tenda, gli altri con me nel camper) che li ha fatti cadere nel dimenticatoio insieme ad un sacco di soluzioni straordinarie.
edit: avevo letto solo un pezzo...
non ti seguo :mbe:
attualmente il migliore sistema per aumentare (e di molto) l'efficienza di un motore a pistoni e' senza dubbio un sistema analogo al BMW turbosteamer
http://www.omniauto.it/magazine/articolo/1272/bmw_turbosteamer.html
in pratica si usa il calore dei collettori e dei catalizzatori per far bollire dell' acqua e far girare una normale turbina a vapore.
il sistema pesa attualmente 50-80 Kg ed e' in grado di erogare circa 15 CV , puo' indifferentemente essere collegato all' albero motore come booster addizionale o usato come generatore elettrico per caricare le batterie nel caso di vecili ibridi.
Quest'ultima configurazione e' estremamente efficiente in anbito cittadino dove se per caso la macchina sta in coda con il motore al minimo (rendimento 0% consumo ma nessun lavoro utile) il turbosteamer riesce comunque a recuperare il massimo possibile.
In piu' questo sistema e' "retrofittabile" anche su modelli esistenti , in quato l'ingombro e' piu' o meno simile a quello delle bmomole del metano.
In pratica con 2500-4000 euro , 80 Kg di zavorra e meta' bagagliaio occupato si riescono ad avere 15-20 CV completamente GRATIS senza nessun aumento dei consumi
P.S. il link nel primo post non funziona comunque penso si tratti di questo
http://en.wikipedia.org/wiki/Crower_six_stroke
Satviolence
05-04-2007, 23:50
Nel corso di progetto di macchine il professore ci aveva parlato della possibilità di realizzare impianti a vapore ESTREMAMENTE compatti. Erano effettivamente compatti in quasi tutte le componenti: per esempio per cicli con qualche decina di kw il generatore di vapore poteva essere non molto più grande di un una scatola di scarpe. L'unico problema era il condensatore, che aveva dimensioni improponibili, tipo una stanza da 3 metri di lato. Nell'articolo sul sistema turbosteamer non spiegano come questo problema è stato risolto, probabilmente l'acqua condensata è a perdere, così come avviene nel primo sistema del motore a 6 tempi. Personalmente non è una soluzione che mi piace molto, perchè comunque si butta acqua che è stata trattata. Queste soluzioni comunque assomigliano ai cicli STIG ed affini (RWI, ISTIG, HAT...).
Altra cosa: accoppiare una macchina volumetrica ad una macchina dinamica è sempre problematico.
Dopo i 6 tempi di cui sopra ci aggiungi 2 tempi in cui il motore funziona ad aria compressa.
Creando un motore che e' un incrocio tra quello indicato da aceto876 e questo:
http://www.theaircar.com/howitworks.html
quindi ottieni un motore a 8 tempi.
Con solo una fase di scoppio ogni 8 forse non hai neanche bisogno dell'impianto di raffreddamento.
Curioso il sistema a biella di questo motore:
http://www.motordeaire.com/Img/Animbiela.gif
Anche l'impianto di iniezione non penso sia quello diesel originale come invece mi fa intendere l'articolo.
L'acqua e' molto meno viscosa dell'gasolio e' una molecola piu' piccola e vaporizza
ad una temperatura piu' bassa del gasolio (in effetti pero' la temperatura della
camera e' sicuramente piu' bassa di quella di un diesel, infatti il rapporto di
compressione 10:1 e' quello di un ciclo otto benzina), d'altro canto l'acqua sicuramente
rischia di arrugginire l'interno dell'impianto di iniezione che non e' pensato per
questa evenienza. Io credo che l'impianto di iniezione sia quello diesel originale.
in pratica si usa il calore dei collettori e dei catalizzatori per far bollire dell' acqua
e far girare una normale turbina a vapore.
Si' ma, ...
Per il calore del catalizzatore credo che l'impianto debba implementare l'accortezza
di raffreddarlo solo dopo che si e' ben scaldato e di non raffreddarlo troppo, in quanto
e' pensato per funzionare da ben caldo senno' non riesce a bruciare bene i residui ancora
incombusti
infatti di una audi diesel lessi che aveva un catalizzatore supplementare piu' vicino al motore
che doveva funzionare solo nei primi minuti dall'accensione del motore; dopodiche'il flusso
di scarico veniva deviato per un'ansa che la evitava. La marmitta catalitica supplementare
era piu' vicina al motore proprio perche cosi' si scaldava subito e disinquinava quando
la marmitta catalitica principale era ancora fredda.
Quindi ok per l'utilita' dell'impianto BMW quando l'auto e' in marcia ma:
In questo particolare caso in cui si e' fermi in coda:
Quest'ultima configurazione e' estremamente efficiente in anbito cittadino dove se per caso la macchina
sta in coda con il motore al minimo (rendimento 0% consumo ma nessun lavoro utile) il turbosteamer riesce
comunque a recuperare il massimo possibile.
:doh: Scusa ma, ... se non lo impieghi, che lo recuperei a fare il lavoro? :rolleyes:
:doh: ma, non c'era un modello di golf WolksWagen che qualche tempo fa'
quando premevi il freno spegnava il motore (per riaccenderlo solo in caso di freno
premuto a fondo e slittamento per far funzionare l'ABS) per risparmiare, e lo riaccendeva
automaticamente e istantaneamente appena premevi l'accelleratore lasciando il
freno?
Otteneva dei consumi in ciclo urbano quasi pari a quelli in extraurbano.
Consisteva in una doppia bobina di accensione ed in una centralina un po'
particolare; quindi, solo per l'ambito urbano otteneva dei risultati
validi senza pesare 50-80Kg. :)
Ciao ;)
Quando ho letto motore a 6 tempi pensavo ci si riferisse a quello con pistone rotativo Wankel http://it.wikipedia.org/wiki/Motore_Wankel
aceto876
06-04-2007, 09:52
non ti seguo :mbe:
Niente, semplicemente io ho detto dell'acqua nei turbo di F1, quando anche il tuo link ne parlava, e quindi era una aggiunta abbastanza inutile.
aceto876
06-04-2007, 10:08
Dopo i 6 tempi di cui sopra ci aggiungi 2 tempi in cui il motore funziona ad aria compressa.
Creando un motore che e' un incrocio tra quello indicato da aceto876 e questo:
http://www.theaircar.com/howitworks.html
quindi ottieni un motore a 8 tempi.
Con solo una fase di scoppio ogni 8 forse non hai neanche bisogno dell'impianto di raffreddamento.
Curioso il sistema a biella di questo motore:
http://www.motordeaire.com/Img/Animbiela.gif
Con un sistema a glifo si possono fare imbiellaggi particolari. Se monti il fulcro del glifo su un altro albero a gomiti che gira alla metà dei giri dell'albero principale (e scegliendo opportinamente posizione e dimensioni dei vari pezzi) puoi ottenere un motore 4T a corsa variabile che abbia una corsa di aspirazione/compressione ridotta e una di espansione/scarico lunga in modo da avere rapporto di espansione maggiore di quello di compressione, a vantaggio del rendimento senza cadere in detonazioni (almeno in linea teorica, è da vedere il trade off tra comlpessità/perdite meccaniche e il rendimento termodinamico). Oppure ci puoi fare sistemi come questi che fermano il pistone a pms per effettuare la famosa combustione a volume costamte come previsto dal ciclo Otto teorico. Io stavo pensando a un doppio glifo scorrevole per il mio sistema a corsa variabile in alternativa al doppio albero a gomito. Vedremo.
L'acqua e' molto meno viscosa dell'gasolio e' una molecola piu' piccola e vaporizza
ad una temperatura piu' bassa del gasolio (in effetti pero' la temperatura della
camera e' sicuramente piu' bassa di quella di un diesel, infatti il rapporto di
compressione 10:1 e' quello di un ciclo otto benzina), d'altro canto l'acqua sicuramente
rischia di arrugginire l'interno dell'impianto di iniezione che non e' pensato per
questa evenienza. Io credo che l'impianto di iniezione sia quello diesel originale.
Ma il fatto è che di solito gli impianti di inezione diesel fanno affidamento al potere lubrificante del gasolio, che l'acqua non ha. Per questo secondo me l'impianto originale con l'acqua grippa dopo poco.
Si' ma, ...
Per il calore del catalizzatore credo che l'impianto debba implementare l'accortezza
di raffreddarlo solo dopo che si e' ben scaldato e di non raffreddarlo troppo, in quanto
e' pensato per funzionare da ben caldo senno' non riesce a bruciare bene i residui ancora
incombusti
infatti di una audi diesel lessi che aveva un catalizzatore supplementare piu' vicino al motore
che doveva funzionare solo nei primi minuti dall'accensione del motore; dopodiche'il flusso
di scarico veniva deviato per un'ansa che la evitava. La marmitta catalitica supplementare
era piu' vicina al motore proprio perche cosi' si scaldava subito e disinquinava quando
la marmitta catalitica principale era ancora fredda.
Quindi ok per l'utilita' dell'impianto BMW quando l'auto e' in marcia ma:
In questo particolare caso in cui si e' fermi in coda:
:doh: Scusa ma, ... se non lo impieghi, che lo recuperei a fare il lavoro? :rolleyes:
:doh: ma, non c'era un modello di golf WolksWagen che qualche tempo fa'
quando premevi il freno spegnava il motore (per riaccenderlo solo in caso di freno
premuto a fondo e slittamento per far funzionare l'ABS) per risparmiare, e lo riaccendeva
automaticamente e istantaneamente appena premevi l'accelleratore lasciando il
freno?
Otteneva dei consumi in ciclo urbano quasi pari a quelli in extraurbano.
Consisteva in una doppia bobina di accensione ed in una centralina un po'
particolare; quindi, solo per l'ambito urbano otteneva dei risultati
validi senza pesare 50-80Kg. :)
Ciao ;)
C'è anche da dire che se il vapore è a perdere, ci vuole anche parecchia acqua da dargli in pasto, che necessiterà di un serbatoio. Ma magari è tutto già compreso negli 80kg...
il sistema turbosteamer e' a circuito chiuso (l'acqua si cambia ogni 100000 km)
il vantaggio in coda o in condizioni di traffico e' solo negli IBRIDI cioe' il turbosteamer viene usato per ricaricare le batterie anche quando il motore e' obbligato a girare al minimo
P.S. per ottenere un motore a ciclo Miller (cioe' con il rapporto di compressione diverso da quello di espansione e' sufficiente fare una camma di aspirazione che chiude dopo il PMS ) , la toyota prius ad esempio usa un motore di questo tipo.
Imbiellaggi piu' complessi rispetto alla biella manovella classica NON sono utilizzabili nei veicoli per questioni di ingombro e di vibrazioni
il fatto è che di solito gli impianti di inezione diesel fanno affidamento al potere lubrificante del gasolio, che l'acqua non ha
Ha, chiaro.
il vantaggio in coda o in condizioni di traffico e' solo negli IBRIDI cioe' il turbosteamer viene usato per ricaricare le batterie
Ha, ok, ho capito, scometto che la ricarica la fa' una dinamo o un alternatore
collegato all'albero motore, il quale e' spinto sia dal motore a vapore che da quello a scoppio accoppiati.
Poi con calma mi leggo il discorso sugli imbiellaggi. E' vero che ho fatto un po' di iperbole
proponendo un ciclo ad 8 tempi, ma che ne pensate?
Ciao ;)
aceto876
06-04-2007, 20:28
P.S. per ottenere un motore a ciclo Miller (cioe' con il rapporto di compressione diverso da quello di espansione e' sufficiente fare una camma di aspirazione che chiude dopo il PMS ) , la toyota prius ad esempio usa un motore di questo tipo.
Imbiellaggi piu' complessi rispetto alla biella manovella classica NON sono utilizzabili nei veicoli per questioni di ingombro e di vibrazioni
Infatti l'accrocchio con imbiellaggio complesso a cui facevo riferimento è di inizio 900. Va da sè che il vantaggio che si ha nel ciclo indicato viene neutralizzato dalla complicazione, dagli attriti e dall'impossibilità di girare alto. Ma la bassa velocità di rotazione era per tutti fino all'arrivo dell'accensione a magnete della Bosch, che permise di valicare il muro dei 2000rpm (mi pare di ricordare, ma non è detto). Tra l'altro, se la memoria non mi inganna, il fatto di avere la corsa di scarico lunga (ossia il PMI è più lontano dalla testa) permetteva di usare una luce di scarico aperta dal pistone al PMI di inizio scarico che invece rimaneva chiusa al PMI di fine aspirazione. Il che permetteva una migliore espulsione dei gas (ma anche una riduzione della pressioine a fine espansione, insomma il solito discorso di accordature. Di fatto nel motore che ho visto la luce c'era)
aceto876
07-04-2007, 18:07
Ha, chiaro.
Ha, ok, ho capito, scometto che la ricarica la fa' una dinamo o un alternatore
collegato all'albero motore, il quale e' spinto sia dal motore a vapore che da quello a scoppio accoppiati.
Poi con calma mi leggo il discorso sugli imbiellaggi. E' vero che ho fatto un po' di iperbole
proponendo un ciclo ad 8 tempi, ma che ne pensate?
Ciao ;)
sto guardando il motore ad aria del tuo link. In effetti il fatto di suddividere in più stati l'espansione con interriscaldamento permette di superare uno dei vari problemi del progetto eolo, ossia il congelamento del motore dovuto all'espansione dell'aria compressa. E' da guardare un po' il bilancio energetico complessivo per vedere la reale validità del concetto. Aggiungere un ulteriore coppia di tempi ad aria al motore a 6 tempi mi sa che è una grossa complicazione, perchè le bombole sono un grosso problema. Come dici tu l'espansione dell'aria aiuterebbe il raffreddamento del sistema, ma se il calore è già stato sottratto dal tempo a vapore, non c'è bisogno già di ulteriori raffreddamenti.
Un'appunto all'imbiellaggio con glifo del tuo link: la biella mi pare lavori un tantinello inclinata e questo può creare problemi dovuti alle spinte laterali sul cilindro.
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