Wankel, Omega 1, motori rotativi

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Quando leggo di certi annunci mirabolanti su nuovi tipi di motori in grado di garantire una resa eccezionale, alta affidabilità, ecc ecc, mi viene sempre da pensare: finché non vedo non credo.
A parte questo, il senso di utilizzare un motore come questo piuttosto che un Wankel o altro come range extender deriva dalla constatazione che la gran parte degli automobilisti percorre abitualmente meno (molto meno) di 100 km al giorno. Quindi potrebbe utilizzare un'auto elettrica con una batteria relativamente piccola, diciamo da 15-20 kwh ma trovarsi a questo punto in difficoltà quelle volte che fa un viaggio superiore all'autonomia. Un range extender permette la cosiddetta quadratura del cerchio ovvero utilizzare una batteria piccola ma senza problemi di autonomia. Considerando che l'automobilista medio andrebbe a percorrere in elettrico gran parte della sua percorrenza annuale, l'efficienza del motore range extender ha un'importanza relativa, quindi anche un Wankel sarebbe adatto.
Credo che il principale limite a questa soluzione non sia di carattere tecnico ma normativo/politico ovvero che solitamente l'elettrico puro viene fortemente incentivato, gode di varie facilitazioni tipo accesso alle ZTL, parcheggi gratuiti, esenzione dal bollo eccetera, mentre un range extender viene in vari Stati considerato come un semplice ibrido plug-in quindi molto meno avvantaggiato. Senza contare ovviamente certe "lungimiranti" decisioni tipo la messa totale al bando dei motori termici tra 10-15 anni...

 

[CarWonder]

Ovviamente la tenuta verrebbe affidata a piccole tolleranze casomai lubrificate in modo che con l'olio faccia lui stesso da guarnizione, così come spesso viene usato nei compressori.
Comunque i rotori blu si comportano come una sorta di compressore volumetrico che effettua la fase di aspirazione e compressione contemporanee e quelli rossi come un volumetrico sfruttato al contrario per la fase di espansione della miscela incendiata e lo scarico contemporaneo. In un giro motore riesce a fare le 4 fasi a differenza di un motore a pistoni tradizionale, quindi trovo che l'efficienza come minimo venga raddoppiata da questo significativo dettaglio, così come un 2 tempi ha il doppio della potenza a parità di cilindrata. Inoltre il rapporto di compressione può essere molto più spinto rispetto ad un motore a pistoni tradizionale visto che hai l'aspirazione per un giro motore invece di mezzo giro, idem per la fase di espansione può essere sfruttata più pienamente perché dura circa un giro motore a differenza di un motore a pistoni che sfrutta solo metà giro motore di 2 necessari per completare le 4 fasi.
In pratica questo riesce a fare le 4 fasi ognuna per 1 giro motore tutte contemporanee nello stesso giro mentre con un motore a pistoni tradizionale hai 2 giri motore e quindi ogni fase ha mezzo giro.
Quindi ci guadagni in tutti i sensi.

 

[CarWonder]

Credo che il principale limite a questa soluzione non sia di carattere tecnico ma normativo/politico ovvero che solitamente l'elettrico puro viene fortemente incentivato, gode di varie facilitazioni tipo accesso alle ZTL, parcheggi gratuiti, esenzione dal bollo eccetera, mentre un range extender viene in vari Stati considerato come un semplice ibrido plug-in quindi molto meno avvantaggiato. Senza contare ovviamente certe "lungimiranti" decisioni tipo la messa totale al bando dei motori termici tra 10-15 anni...

Ni; dando per scontato che il range extender funzioni a benzina. Ma se utilizziamo un biocombustibile oppure addirittura l'idrogeno?
Avrebbe impatto zero in entrambe i casi, sempre meglio che quintalate di batterie che non possono fare miracoli nello stoccaggio di energia.

 

[renatom]

Ovviamente la tenuta verrebbe affidata a piccole tolleranze casomai lubrificate in modo che con l'olio faccia lui stesso da guarnizione, così come spesso viene usato nei compressori.
Comunque i rotori blu si comportano come una sorta di compressore volumetrico che effettua la fase di aspirazione e compressione contemporanee e quelli rossi come un volumetrico sfruttato al contrario per la fase di espansione della miscela incendiata e lo scarico contemporaneo. In un giro motore riesce a fare le 4 fasi a differenza di un motore a pistoni tradizionale, quindi trovo che l'efficienza come minimo venga raddoppiata da questo significativo dettaglio, così come un 2 tempi ha il doppio della potenza a parità di cilindrata. Inoltre il rapporto di compressione può essere molto più spinto rispetto ad un motore a pistoni tradizionale visto che hai l'aspirazione per un giro motore invece di mezzo giro, idem per la fase di espansione può essere sfruttata più pienamente perché dura circa un giro motore a differenza di un motore a pistoni che sfrutta solo metà giro motore di 2 necessari per completare le 4 fasi.
In pratica questo riesce a fare le 4 fasi ognuna per 1 giro motore tutte contemporanee nello stesso giro mentre con un motore a pistoni tradizionale hai 2 giri motore e quindi ogni fase ha mezzo giro.
Quindi ci guadagni in tutti i sensi.

Vediamo di non confondere potenza specifica ed efficienza che sono questioni molto diverse.
Un motore a due tempi ciclo Otto ha alta potenza specifica, ma scarsa efficienza.
Esattamente il contrario per un diesel navale.
Molte delle cose che hai scritto possono andare a favore della potenza specifica, ma non dell'efficienza.
l limite del rapporto di compressione non è certo dato dal limite di poterlo ottenere geometricamente, ma da problemi di detonazione durante la combustione.
Su questo motore, ancora, non ho visto alcun dato relativo al consumo specifico. Quando li vedremo, capiremo quanto è efficiente.
Del Wankel, più o meno, abbiamo capito che, forse, è un po' meglio di un Otto a due tempi, ma sicuramente peggio di un Otto a 4 tempi.
I motori a pistoni possono anche sembrare antiquati, ma, a livello di efficienza, dicono ancora la loro, nell'ambito delle macchine termiche motrici.
Per battere un motore diesel, al momento, credo che l'unica sia un ciclo combinato gas-vapore.

 

[CarWonder]

Ho letto che le revisioni sono previste ogni 100.000 ore di funzionamento. Vale a dire dopo 11,4 anni di utilizzo ininterrottamente!
Con una media di 50km/h ci farebbe 5 milioni di km!

Molte delle cose che hai scritto possono andare a favore della potenza specifica, ma non dell'efficienza.

Ho cercato di spiegare il dato dell'80% che altrimenti parrebbe incredibile.

l limite del rapporto di compressione non è certo dato dal limite di poterlo ottenere geometricamente, ma da problemi di detonazione durante la combustione.

Vero, ma su un motore convenzionale aumenti anche significativamente gli attriti dovute alle masse in movimento. Inoltre potresti sfruttare una post iniezione per evitare il battito in testa sfruttando pure l'accensione spontanea se fatto nel momento giusto.

Su questo motore, ancora, non ho visto alcun dato relativo al consumo specifico.

Confermo, ma se prendiamo per vera l'efficienza dell'80% di quest'ultimo siamo già al doppio di uno convenzionale nel regime ottimale d'esercizio.

I motori a pistoni possono anche sembrare antiquati, ma, a livello di efficienza, dicono ancora la loro, nell'ambito delle macchine termiche motrici.

Secondo me invece ripartire da un foglio bianco è meglio che non continuare a cercare di migliorare un idea della fine 800".

Preferisco puntare su microturbine o questi rivoluzionari rotativi.

 

[SUBmARine U-14]

microturbine

Piccole, potentissime, consumano un botto, a metà potenza anche di più

 

[CarWonder]

Infatti la soluzione Astron pare molto più interessante.
Comunque l'articolo di Quattroruote che parlava di microturbine diceva esattamente il contrario sui consumi.

 

[renatom]

Ho cercato di spiegare il dato dell'80% che altrimenti parrebbe incredibile.

Non è solo incredibile.

E' impossibile!

 

[CarWonder]

Io non sarei così tranchant. Fare contemporaneamente le 4 fasi in un giro motore per la durata dell'intero giro motore invece che mezzo giro e non dover trasformare il moto lineare in rotatorio senza perdite di pompaggio lo trovo decisamente più efficiente.

 

[SUBmARine U-14]

Comunque l'articolo di Quattroruote che parlava di microturbine diceva esattamente il contrario sui consumi.

….???

 

[renatom]

Io non sarei così tranchant. Fare contemporaneamente le 4 fasi in un giro motore per la durata dell'intero giro motore invece che mezzo giro e non dover trasformare il moto lineare in rotatorio senza perdite di pompaggio lo trovo decisamente più efficiente.

Non è possibile dal punto di vista termodinamico. Il motore potrebbe anche essere molto efficiente meccanicamente, con pochissime perdite per attrito, ma un ciclo con quei livelli di rendimento non si può fare.
Adesso, con una singola macchina, i risultati migliori si ottengono con i diesel navali che stanno attorno al 50%.
Oppure con i cicli combinati gas vapore, si può arrivare a 55, ma stiamo già parlando di una cosa difficilmente installabile su un veicolo per trazione terrestre. Ma, da 55, arrivare a 80, non c'è il mare di mezzo, ma diversi oceani.

 

[SUBmARine U-14]

Adesso, con una singola macchina, i risultati migliori si ottengono con i diesel navali che stanno attorno al 50%.

Parliamo di impianti monumentali: motori grandi come villette a schiera, con alesaggi di quasi un metro (!)….

 

[CarWonder]

….???

Post #29

Non è possibile dal punto di vista termodinamico.

Con le attuali tecnologie; questo però è innovativo e potrebbe sfruttare meglio l'energia termica della combustione. Guardati i bar della compressione, siamo a delle pressioni molto più alte di quelle tradizionali anche dei sovralimentati.

con alesaggi di quasi un metro (!)….

In tal proposito pur non avendo un alesaggio questo innovativo motore ha una fase di espansione di un giro motore, quindi come un alesaggio raddoppiato.
Il raddoppio dell' efficienza quindi non lo trovo così impossibile se si sommano tutti i fattori favorevoli. Non hai una pompa dell'acqua e dell'olio da fare girare così come alberi a camme e quant'altro, togli una marea di attriti di masse in movimento e sfregamenti vari.

 

[renatom]

Post #29



Con le attuali tecnologie; questo però è innovativo e potrebbe sfruttare meglio l'energia termica della combustione. Guardati i bar della compressione, siamo a delle pressioni molto più alte di quelle tradizionali anche dei sovralimentati.

No. Si può escludere in maniera categorica che una motrice termica possa lavorare con rendimenti dell'80%. Almeno finché funziona con una miscela di aria e idrocarburi, allo stato gassoso, scaricando a temperatura ambiente.
Questo motore, a livello di principio, non fa nulla di diverso da quello che fanno i motori a pistoni, i Wankel o le turbine a gas: comprime aria, immette calore bruciando un combustibile e fa espandere i prodotti della combustione producendo lavoro a cui deve sottrarre quello che ha usato per comprimere l'aria.
Sono solo le geometrie che sono diverse, ma vale sempre il II principio della termodinamica e miracoli non se ne fanno.

 

[CarWonder]

No. Si può escludere in maniera categorica che una motrice termica possa lavorare con rendimenti dell'80%.

Quindi in sostanza dichiarano/pubblicano dati poco attendibili e tu li smentisci?
Possibile che nel mondo dell'informazione non ci sia nessuno che li abbia messo in discussione e solo tu abbia la verità rivelata?