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Visualizza la versione completa : Veicolo ad aria compressa, motore stirling , motore elettrico.



chuck
29-11-2012, 10:58
Buongiorno,
sono nuovo in questo forum , vi scrivo per rendere pubblica la mia idea e vedere se ci sono delle lacune.
Pensavo a un veicolo con 3 ruote , tipo velomobile http://www.designbuzz.com/wp-content/uploads/2012/07/velomobile_01_pRsOU_17621.jpg
con un motore ad aria compressa collegato a sua volta a un motore stirling, che sarebbe capace di utilizzare la differenza di temperatura, tra l'aria fredda che esce dal motore ad aria compressa e la temperatura ambiente. ricapitolando il motore ad aria compressa darebbe la trazione ,
il motore sterling ricaricherebbe dei super condensatori che fornirebbero enegergia a un motore brushless, per aiutare il motore ad aria quando c'è una salita.

il punto sta , utilizzando l'aria fredda del motore ad aria compressa , che non compromette lo stesso, si puo avere un miglioramento dei consumi, tanto da aumentare l'autonomia di un veicolo ultra-leggero, che dovrebbe essere usato solo in città?


aspetto una risposta. grazie.

Mazarul
29-11-2012, 12:28
Che bella idea, utilizzare lo scarico freddo dell' aria compressa per far andare uno Stirling!

E' l' inverso di quella di usare il calore di scarico dei motori endotermici per alimentare TermoElectricGenerators, oppure per generare vapore (La turbina a vapore di BMW (http://www.autoblog.it/post/2213/la-turbina-a-vapore-di-bmw)).

Vedo come problemi:
- l' efficienza (massima teorica) di un ciclo termodinamico dipende dalla differenza di temperatura (espressa in K) tra sorgente calda e sorgente fredda: rendimento = (Tcalda - Tfredda):Tcalda, o anche: rendimento = 1 - Tfredda : Tcalda [http://it.wikipedia.org/wiki/Rendimento_(termodinamica)]. Individuando la T di scarico del motore ad aria compressa e la Tambiente, e considerando che gli scambiatori di calore hanno necessariamente rendimento <1, si può procedere a calcolare il rendimento del sistema;
- l' aria compressa contiene poca energia relativamente al volume del suo serbatoio, e anche relativamente al peso del serbatoio se in acciaio o alluminio; i serbatoi in fibra di carbonio sono molto costosi;
- l' aria compressa è energeticamente molto costosa da produrre in quanto il calore generato dalla compressione viene dissipato e non è più recuperabile;
- peso, ingombro, costo e complicazione costruttiva del sistema;
- forti differenze di rendimento tra estate e inverno (forse potrebbe andare bene a Nairobi in agosto, ma a Vladivostok in gennaio probabilmente andrebbe a marcia indietro). :-)

Mi piace l' input di guardare le cose dall' altro lato, finora vedevo la diff. di temp. come produrre calore da scaricare nell' ambiente attraverso un motore termico, invece in effetti non importa come la si ottiene, va benissimo produrre freddo e tramite un motore termico raffreddare l' ambiente, un po' come nelle turbine a vapore che da ultimo condensano il vapore a una temp. inferiore a quella di condensazione calcolabile per la pressione attuale.
Cerco di spiegarmi: a Press. ambiente il vapore condenserebbe a circa 100 °C, ma potendolo raffreddare a T inferiore si ottiene una depressione (tanto maggiore quanto minore la T di condensazione) che praticamente aumenta la differenza di pressione tra entrata e uscita del vapore dal sistema. Questo qualitativamente, per un calcolo preciso (oltre le mie capacità) bisogna avere i dati esatti di tutte le grandezze coinvolte. Livingreen è bravissimo in queste cose, se si affaccia dirà la sua.

Qui (http://www.energeticambiente.it/fisica/14716108-atmosfera-aria-e-combustione.html#post119117558) i rudimenti per i calcoli.

MaZ

Per concludere rispondendo alla tua domanda: probabilmente si potrebbe avere un miglioramento dei consumi, bisogna vedere se il gioco vale la candela.

Tutto quanto sopra, salvo miei errori dimenticanze travisamenti ecc.

chuck
29-11-2012, 13:18
ti ringrazio per questa risposta, comunque effettivamente, questa idea puo essere sviluppata non per la mobilità, ma come accumulatore di energia per una casa di nairobi. :-)
al di la di questa idea, credo che oggi , piu che pensare a che tipo di accumulatori di energia e motori, dovremmo pensare a un sistema che dosa bene l'energia.
esempio quando guido, riesco ad abbassare molto i consumi , utilizzando a piccole dosi il motore. esempio su una discesa metto in folle e lascio che l'auto vada da se. una centralina con un giroscopio , che metta in automatico il folle.
non ho letto tutto il forum , quindi non so se ne avete mai parlato, ma puo essere una buona discussione.

Mazarul
29-11-2012, 14:54
Dato il veicolo, non ho dubbi che lo stile di guida sia il mezzo più potente per risparmiare carburante.
Da qualche parte nel Forum se ne è parlato, ma il risparmio di carburante confligge duramente con il tempo di percorrenza; se metti in folle prima di un incrocio con abbastanza anticipo da far rallentare la macchina alla velocità adeguata per quell' incrocio, ci metti molto più tempo che frenando da ultimo, e quelli dietro si incazzano.
Immagina un autobus urbano che invece di frenare duro e accelerare a tutta tirasse a risparmiare carburante; anche i treni frenano molto più tardi di come facevano qualche anno fa.
Io sono dell' opinione che questo dipenda dal prezzo del carburante troppo basso, che permette di non tenere in gran conto il consumo: se a fare i miei giri ci metto un' ora in più per consumare un litro in meno, e guadagno (incasso, come idraulico per esempio) 30 euro/ora, è evidente che non mi conviene. Ma se la benza costasse 20 euro/litro, forse farei in modo di consumarne poca.
Accelerando piano, cercando di mantenere una velocità costante, gran distanza da quello davanti, anticipare cosa faranno i semafori, se vedo che sta per finire il verde metto in folle ma quelli dietro mi passano si fermano al semaforo e quando arrivo io che ho mantenuto i miei trenta all' ora devo frenare, e così è un gioco dove perdiamo tutti, quelli per passarmi hanno dovuto accelerare forte e poi frenare di brutto, io che andavo tranquillo e potevo mantenere l' andatura devo frenare e ripartire quasi da fermo ... e al semaforo successivo quelli sono fermi e quando viene il verde arrivo io sempre a trenta e li passo tutti quanti, posizioni invariate ma consumo e stress maggiori per tutti.

Tante volte uno della corsia che mi viene incontro deve girare a sinistra attraversandomi la strada, e blocca quelli dietro di lui per centinaia di metri, magari fino all' incrocio successivo dove uno della mia corsia deve a sua volta girare a sinistra attraversando la strada degli altri, tutti bloccati a mezzo metro uno dall' altro, allora se io rallento per facilitare quello che attraversa la strada a me, tutta la sua colonna riparte, ma quelli dietro a me spingono non vogliono rallentare non vogliono mantenere distanza di sicurezza, risultato ingorgo senza motivo. Se quello davanti parte, ma io vedo bene che quello davanti ancora già sta frenando, è inutile che cerco di stargli attaccato al paraurti, dovrò frenare entro un secondo o due, tanto vale che aspetto un secondo o due e poi procedo lentamente e quello davanti riparte e io non freno non accelero non sfriziono alla fine del viale siamo ancora a distanza di due metri, ma lui ha frenato accelerato e sfrizionato 10 volte, io una sola eppure quello dietro gli sembra di aver davanti una lumaca (me), non si rendono conto che abbiamo tutti mantenuto la stessa velocità media. Accelerando e frenando gli sembra di far prima, hanno del nervoso da scaricare chi lo sa.

E poi forse con il prezzo del carburante molto alto si avrebbe una tendenza a richiedere (e quindi a costruire) macchine più leggiere e aerodinamiche anche a scapito del comfort, e soprattutto un diverso modo di guida che porterebbe anche a meno incidenti e meno gravi.
Ne verrebbe influenzato anche il modello di urbanizzazione ... basta mi perdo argomento vastissimo ciao