Mancata (?) evoluzione del Motore Termico

[maxsona]

Dal punto di vista della macro-architettura, concedetemi l'iperbole, i motori attuali non sono cambiati molto dalla Ford Model T.

 

Quali evoluzioni avrebbero potuto esserci? Mi viene qualche idea:

- manovellissimi diversi per convertire il moto alternato dei pistoni nel moto rotazionale dell'albero: https://www.youtube.com/watch?v=Xuxka0FArSI

- valvole a fodero

- sistemi di accensione evoluti per velocizzare il fronte di fiamma

- architetture a pistone rotante

 

Altre cose? Oppure il motore a combusione è inefficiente per natura, e quindi rivederne l'architettura avrebbe portato pochi vantaggi?

[TonyH]

Dire che il motore termico non si è evoluto perchè si usa ancora il manovellismo pistone-biella (comune al motore a vapore tra l'altro) è come dire che il cinema non si è evoluto perchè guardi ancora delle immagini in movimento su uno schermo.

 

Negli decenni si è evoluto tantissimo, come materiali, come studi di termofluidodinamica.

E quello che si vede oggi è risultato evolutivo di tanti tentativi e di tanti errori.

 

Hai citato le valvole a fodero. Si sono provate, utilizzate per la silenziosità su auto di lusso (es: Isotta Fraschini). Abbandonate perchè erano una complicazione mostruosa, abbassavano il rendimento e non di rado causavano grippaggi.

 

 

(distribuzione del motore Bristol Hercules con valvole a fodero).

 

E l'efficienza E' aumentata.

Un motore a benzina 30 anni fa aveva rendimenti mediamente del 20%, con punte del 23-24.

Negli ultimi anni stiamo stabilmente sopra il 30%, al netto dell'ibridizzazione.

Modificato 10 Settembre 2022 da TonyH

[infallibile_GF]

Diaicmo che negli ultimi anni, soprattuto i giapponesi, hanno sperimentato delle soluzioni interessanti. Per esempio la Mazda col motore a ciclo combinato SKYACTIV-X  HCCI, una sorta di cilo Otto-diesel, che è anche arrivato alla produzione di serie. Nissan mi pare avesse studiato un motore a rapporto di compressione variabile, anche questo avrebbe dovuto, o è arrivato non ricordo, alla produzione di serie. Abbiamo poi il Nettuno di Maserati, con la sua pre-camera di combustione che abbatte le emissioni inquinanti. Ci sarebbero poi gli studi sui carburanti bio-sintetici che sarebbe da approfondire.

Purtroppo tutte queste tecnologie non verrano adeguatamente sviluppate, causa la follia dell'eletrtificazione forzata. Credo che lo sviluppo di questi sistemi porterebbe un netto miglioramento dell'efficienza dei motori a combustione, riducendone le emissioni e i consumi, ma nessun costruttore sembrebbe intenzionato ad investire su queste nuove strade.

[maxsona]

3 ore fa, TonyH scrive:

Dire che il motore termico non si è evoluto perchè si usa ancora il manovellismo pistone-biella (comune al motore a vapore tra l'altro) è come dire che il cinema non si è evoluto perchè guardi ancora delle immagini in movimento su uno schermo.

 

Negli decenni si è evoluto tantissimo, come materiali, come studi di termofluidodinamica.

E quello che si vede oggi è risultato evolutivo di tanti tentativi e di tanti errori.

 

Hai citato le valvole a fodero. Si sono provate, utilizzate per la silenziosità su auto di lusso (es: Isotta Fraschini). Abbandonate perchè erano una complicazione mostruosa, abbassavano il rendimento e non di rado causavano grippaggi.

 

(distribuzione del motore Bristol Hercules con valvole a fodero).

 

E l'efficienza E' aumentata.

Un motore a benzina 30 anni fa aveva rendimenti mediamente del 20%, con punte del 23-24.

Negli ultimi anni stiamo stabilmente sopra il 30%, al netto dell'ibridizzazione.

 

Se ricordo bene il Napier Sabre riuscì a raggiungere una potenza specifica elevata proprio grazie alle valvole a fodero, mi giunge difficile pensare che non siano efficienti. Infatti con tale tecnologia aumenta il rendimento volumetrico.

 

Non ho scritto che il motori non dovrebbero più adottare la biella-manovella ... ma che vi sono metodi diversi in cui il pistone, nella sua risalita, viene spinto solo verso l'alto e non anche contro la parete del cilindro a causa del fatto che la biella spinge di sbiego.

 

Dal 23-24 al 30% in trent'anni non è molto, forse tali motori hanno già raggiunto il loro plateau molto tempo fa.

 

Modificato 10 Settembre 2022 da maxsona

[stev66]

46 minuti fa, maxsona scrive:

 

Se ricordo bene il Napier Sabre riuscì a raggiungere una potenza specifica elevata proprio grazie alle valvole a fodero, mi giunge difficile pensare che non siano efficienti. Infatti con tale tecnologia aumenta il rendimento volumetrico.

 

Non ho scritto che il motori non dovrebbero più adottare la biella-manovella ... ma che vi sono metodi diversi in cui il pistone, nella sua risalita, viene spinto solo verso l'alto e non anche contro la parete del cilindro a causa del fatto che la biella spinge di sbiego.

 

Dal 23-24 al 30% in trent'anni non è molto, forse tali motori hanno già raggiunto il loro plateau molto tempo fa.

 

Ehm, il Napier Sabre usava le valvole a fodero del Bristol Centaurus ed era famoso per la sua inaffidabilità oltre i tre quarti di manetta, 

tanto che dopo due utilizzi a piena potenza ai piloti era raccomandato di lanciarsi, perché andava a fuoco. 

L'efficienza non è il solo parametro di misura. 

[TonyH]

1 ora fa, maxsona scrive:

 

Dal 23-24 al 30% in trent'anni non è molto, forse tali motori hanno già raggiunto il loro plateau molto tempo fa.

 

 

Significa aumentare del 50% la potenza a parità di altre caratteristiche e diminuire i consumi del 35%.

 

Riguardo l'attrito pistone/cilindro sono la norma o lo spostamento del perno di banco (su motori lenti tipo i navali) oppure sui motori veloci è la norma il disassamento dello spinotto del pistone. In modo che l'attrito avvenga per il più tempo possibile in condizioni di bassa pressione in camera.

[maxsona]

14 ore fa, stev66 scrive:

Ehm, il Napier Sabre usava le valvole a fodero del Bristol Centaurus ed era famoso per la sua inaffidabilità oltre i tre quarti di manetta, 

tanto che dopo due utilizzi a piena potenza ai piloti era raccomandato di lanciarsi, perché andava a fuoco. 

L'efficienza non è il solo parametro di misura. 

 

I materiali sono migliorati in cinquant'anni ...

 

14 ore fa, TonyH scrive:

Significa aumentare del 50% la potenza a parità di altre caratteristiche e diminuire i consumi del 35%.

 

Le percentuali suoi numeri piccoli vanno lette in modo critico ... il 30% in termini assoluti è un valore molto basso.

Modificato 11 Settembre 2022 da maxsona

[J-Gian]

17 ore fa, infallibile_GF scrive:

Nissan mi pare avesse studiato un motore a rapporto di compressione variabile, anche questo avrebbe dovuto, o è arrivato non ricordo, alla produzione di serie.

 

Confermo che quel sistema lo si trovw sugli ultimi 1.5 3 cil turbo usati sulla Nissan QQ Fullhybrid e sul 4 cil turbo usato su un modello Infiniti

[LiF]

2 ore fa, maxsona scrive:

 

I materiali sono migliorati in cinquant'anni ...

 

 

Le percentuali suoi numeri piccoli vanno lette in modo critico ... il 30% in termini assoluti è un valore molto basso.

Tutt'altro, visto che stiamo parlando di cicli termodinamici per la trasformazione di energia termica (a partire da energia chimica) in lavoro.

[Wilhem275]

2 ore fa, maxsona scrive:

Le percentuali suoi numeri piccoli vanno lette in modo critico ... il 30% in termini assoluti è un valore molto basso.

 

Il punto di questa lettura critica quale sarebbe?