Ecco la valvola ...



Saluti.

Emv2


Mi riferivo a questo tuo post ... perchè il mio riferimento era in particolare all'idea propota da DinoDF ....volevo semplicemnte giungere alla conclusione da te spiegata al tuo punto 1 nel tuo ultimo post.

Saluti.

">

Ciao, mi spieghi come pensi di "vincere" la pressione dell' aria nella serpentina?
Mi spiego meglio.
Nella serpentina e nella camera 1 è presente una pressione che indico con Pc1.
Nella camera 2 l' aria ha una pressione che indico con Pc2.
A inizio ciclo (quando i pistoni sono al PMSx) si ha Pc2 < Pc1.
Man mano che i pistoni si spostano a destra la pressione Pc2 aumenta.
Ad un certo punto avremo Pc2 = Pc1 (nella realtà dati gli attriti e la resistenza data dal generatore non avremo mai l' equilibrio).
Mi spieghi dove trovi l' energia necessaria a far in modo che Pc2 risulti maggiore di Pc1 (che è la stessa pressione all' interno della caldaia) per poter iniettare l' aria nella serpentina?

Forse mi sfugge qualcosa .

A me sembra che questo motore così come progettato non funzioni !!!!

Sì, credo ti sfugga qualcosa:

Infatti non consideri tre aspetti importantissimi:

1) Pc1 è Pc2 aumentata da Q fornito dall'esterno mediante l'assorbitore di calore (Serpentina).
2) Pc1 al PMSx E' MASSIMA e diminuisce durante l'espansione (Nell'assorbitore di calore hai Pc1).
3) L'apertura K1 (e k2) è stata inserita per far sì che non tutta l'aria in C2 venga compressa, bensì solo una sua parte.

tenendo in considerazione questi tre fattori è vero che ad un certo punto otterrai Pc1 circa uguale a Pc2 ma questo sarà al PMDx com'è giusto che sia ">
Per dirla in modo barbaro, la compressione in questo ciclo serve a reintegrare la quantità d'aria che viene "espulsa" (sarebbe meglio dire che prende parte all'espansione) mediante la fase di scarico al fine di portare Pc1 a Pmax prima di ogni espansione (lo so lo so ... peggio di così non potevo dire! )

Ti allego comunque un grafico con l'andamento idealizzato delle pressioni nelle due camere (rossa espansione), celeste (compressione).

Saluti.



emv2

invio alcuni schemi, spero di non dar fastidio occupando troppo spazio

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mi chiedevo sfogliando questo libro, come mai i motori wenkel raggiungono potenze specifiche così alte?

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il ciclo del motore a CI (chiamato anche Guy de Rochac non inventato dal tedesco Otto ma da un prete Italiano insegnante di fisica) nella fase 4 al termine dell'espansione si trova ad una p4>p1 che si allineerà ad essa ad opera solo dell'apertura della valvola.

allego uno schema in cui il piano pv è fatto sicuramente bene il TS non lo ricordo. datemi conferma magari.
ciao

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Ciao,

da quel poco che so la 2-3 (ammesso che nelle ordinate ci sia la pressione - hai scritto V due volte "> ) dovrebbe essere parallela all'asse delle ordinate e non ad essa ortogonale, come hai disegnato tu. La detonazione è isocora (almeno idealmente).
Saluti

Comunque, a chi interessa, di seguito riporto il link a una breve trattazione sul ciclo joule (brayton).
Nulla di nuovo o di complesso ma può aiutare a chiarire qualche passaggio non proprio lampante ai
profani come me.

http://ulisse.polito.it/matdid/1ing_ele_du..._0/turb_gas.pdf

A presto ">

Tenendo per buono il tuo grafico, che credo sia corretto, noterai che le pressioni si eguagliano prima del PMDx, quindi nella realtà da quel punto in poi la pressione all' interno dei due cilindri (dei due cieli dello stesso pistone) dovrebbe mantenersi costante fino a fine corsa, ho delle perplessità:

1. L' inerzia dello stelo del cilindro e degli organi in movimento basterà a far terminare il ciclo al sistema? Considerando che una parte dell' energia immessa verrà trasformata in energia elettrica, una parte non verrà trasformata (quindi dispersa in calore), una parte (speriamo tendente a zero) viene "persa" per gli attriti.
2. L' aria trasferita dalla camera 2 alla camera 1 (o meglio alla serpentina) terderà a riscaldarsi per effetto del calore fornito al sistema e quindi tenderà a far aumentare la pressione nella serpentina e nella camera 1, che potrebbe sembrare un vantaggio sennonchè è necessario aumentare anche la pressione nella camera 2 per bilanciare nuovamente la pressione, sembra il cane che si morde la coda.
3. Avete detto, guistamente, che la mia idea non sta in piedi perchè l' aria non ha il tempo di assorbire energia una volta raggiunto il PMS, ma cosa accade al modello di Env2 una volta raggiunto il PMDx? Si apre la valvola C e l' aria viene immessa nella camera 4, ci troviamo nella stessa situazione.
4. Ammesso che il motore funzioni come pensi di amortizzare le vibrazioni provocate dallo spostamento continuo dell' albero? Forse basterà accoppiare due macchine sfasandole di ½ ciclo.
5. Cosa accadrà se ad un certo punto il generatore non dovesse più assorbire energia? Non si rischia di distruggere il motore nell' urto (inevitabile) del pistone a fine corsa?

Non voglio assolutamente frenare la ricerca, solo che penso che per un progetto hobbistico, come credo sia quello discusso (per Env2 se pensi di produrre in serie questo sistema ti sconsiglio di continuare a discuterne nel forum, altrimenti qualcuno potrebbe brevettare la tua idea, e poi che fai?) sia meglio recuperare il più possibile elementi già in commercio per limitare spese e tempo, quindi credo sia meglio indirizzarsi su motori classici, in secondo luogo un motore classico (pistoni collegati a manovelle) ha un movimento sinusoidale che limita le vibrazioni specialmente se ben equilibrato, un motore lineare non credo abbia un movimento sinusoidale ma un movimento tendente ad una forma d' onda triangolare, quindi forti accelerazioni e decelerazioni.

Spero di non annoiarvi e di non rovinare lo spirito che anima il forum.
Dino

Direi proprio di sì "> anche perché l'apertura parzializzata e regolabile K1 serve proprio a regolare il sistema affinché l'antagonismo tra inerzia e pressioni permetta al pistone di arrivare al PMDx (senza avere il battito) e di far aprire la valvola C affinché inizi il moto del pistone in senso opposto.



Anche qui come sopra, ciò che dici è corretto ma ciò nonostante esiste comunque un punto di equilibrbio anche tenendo in considerazione tutti i fattori da te sottolineati. Tieni comunque presente che anche nel ciclo Brayton applicato ai turbocompressori esiste lo stesso meccanismo. Un compressore comprime l'aria, questa entrando in una camera di combustione insieme ad un combustibile aumenta ancora la sua pressione grazie alla combustione stessa e ai gas di scarico ed espandendosi verso una turbina, la aziona. Tale turbina oltre a produrre lavoro destinato ad un generatore aziona anche il compressore. Anche qui ... domanda, come è possibile che il compressore riesce a comprimere l'aria (o qualsiasi altro fluido gassoso) a riesce ad immetterla nella camera di combustione in cui la pressione è maggiore a causa della combustione? Direi che è una questione proprio del cane che si morde la coda, alias feedback. Credo di non sbagliare dicendo che la pressione nella camera di combustione, sarà proprio uguale a quella prodotta dal compressore, al netto del calo di pressione dovuta all'espansione in turbina. Senza compressione l'equilibrio non sarebbe possibile.


Non ho detto che la tua idea non sta in piedi solo per questo motivo che certamente andrebbe valutato quantitativamente con maggiore attenzione. I problemi sono nelle fasi C e E in questo modo non hai il controllo della quantità di aria aspirata e poi compressa e soprattutto diventa critico il punto di equilibrio in cui il pistone ha superato il PMS e in cui la pressione è Max. Credo che dovresti continuare a studiarci un po' sopra...superandol problemi come l'utilizzo di una valvola per la reimmissione dell'aria calda in pressione nel cilindro previa applicazione di una bypass nella calettatura della candela che permetterebbe all'aria di non rientrare nella camera. Lo sfasamento della valvola di aspirazione che dovrebbe chiudere quando il pistone è ai 2/3 circa di corsa da PMI a PMS.
Per quanto riguarda il mio motore, noterai che nella prima versione effettivamente c'era il problema del poco tempo disponibile per il riscaldamento dell'aria nella serpentina. In questa seconda configurazione, invece non è così poiché nella serpentina c'è una quantità "costante d'aria" ed il tempo disponibile per il riscaldamento è sì funzione del regime di rotazione ma se valuti attentamente un ciclo, noterai che l'aria immessa in un cilindro è "quella" compressa nel semiciclo precedente.



Sì direi che la strada da seguire è questa.



Questo è il vero problema!! Avevo pensato ad un carico costante fittizio regolato elettronicamente. Visto che l'energia dovrebbe venire dal Sole...qualcosina si potrebbe anche "sprecare".
Certo, ci sarebbero molti modi diversi per poter rendere costante il carico, fermo restando il sistema di sicurezza del carico fittizio.
Un altro modo è quello di mettere un manovellismo...ma qui il tutto si complicherebbe e si tornerebbe alla configurazione quasi classica.


Dino, non freni assolutamente nulla. Anch'io (ed infatti scusate se propongo in fretta le mie idee - non è mia abitudine rifletterci così poco ma il tutto è adeguato al tempo disponibile in questo periodo!) parto sempre dal presupposto che una nuova idea sia sballata e che non funzioni. Credo sia l'unico modo di scovare la maggior parte dei suoi difetti. Per scoprirne i pregi c'è sempre tempo .
Il ragionamento per assurdo è il mio preferito.
Grazie del consiglio... "> ma non ho intenzione di produrlo ... mi occupo di tutt'altro "> Informatica e firmware (con tanta passione per la meccanica) per cui ... (Non credo che avrei mai postato se avessi voluto lucrarci - semmai non prima di averlo brevettato qualora non sia già stato fatto da qualcuno).
Anzi, grazie per l'interesse dimostrato ... ragionare in n (con n=1,2....) è sempre meglio.
Per quanto riguarda l'andamento, non mi trovi d'accordo, anche questo motore ha un andamento sinusoidale. Considera i vari fattori come espansione (non è lineare per cui non lo saranno nemmeno i fronti di salita e discesa dell'onda), inerzie etc. anche questo motore ha un andamento sinusoidale.
Per uso hobbistico... certo ma sperimentare con qualche base di calcolo e una buona idea non fa mai male. Se proprio si cerca di adattare un motore a ciclo 8 4T credo che il migliore sia come rapporto qualità prezzo un bicilindrico 4T di una 500,126 etc oppure quello di una motocicletta magari enduro ad aria.

A presto.

Massimo

attenzione può funzionare e anche decentemente.
d'altronde le macchine a turbina brayton la compressione è continua il riscaldamento del compresso è continuo e l'espansione è altrettanto continuo. ci sono tre sottomacchine che lavorano a T e P diverse. il compressore si trova a dover inserire fluido tiepido (questo è il vantaggio del BY che parte del calore alla fine del ciclo può essere ricuperato) nel volume in cui avviene il riscaldamento, quindi deve vincere quest'ultima pressione.
prima di spendere soldi bisogna suffragare tutto con dei calcoli.

ciao

Beh, vogliamo iniziare a farne qualcuno di calcolo? ">
Magari faccio un bel simulatore...però mi serve una mano con la termodinamica ">
a presto

Emv2

derivate ed integrali li puoi calcolare?
con quale linguaggio/ambiente hai intenzione di farlo?

Ovviamente sì. Ho diverse librerie di calcolo.
Pensavo al c++ o a .NET

Bene, sono felice di sapere che i problemi che mi son posto non esistono, quindi avanti con i calcoli...

A presto
Dino

P.S.: Anche io sono un informatico, ma posso affermare che sono anche un meccanico e un (poco poco però) elettro{tecnico, nico}, mio padre è un meccanico in pensione e abbiamo anche tutte le macchine (fresa CNC, tornio, trapano, ecc.).
Per lo sviluppo software io mi baserei su prodotti open-source, credo si addicano di più allo spirito "free" del forum ">

Non direi "non esistono", piuttosto, alcuni non
sono veri problemi ed altri sono risolvibili. Mi fa piacere sapere di poter contare sulla tua collaborazione e a quel che mi dici...sei anche attrezzato bene oltre ad essere preparato ">.
Devo dardi ragione...infatti il c++ era riferito all'open source ">. Non amo windzoz e microscorf ma devo dire che il lora rad è davvero rad! Bene Dino, speriamo di smuovere l'interesse di qualche mostro sacro del forum ... tipo Mario Maggi, Furio il loro silenzio può forse essere una premonizione sui risultati che otterremo!?).
Beh, prima di tutto inizierò a rispolverare un po' di fisica...ad esempio l'equazione di stato dei g. reali...poi...
A presto.

Emv2

PS: Credete sarà difficile realizzare le parti di questo Motore?

Stavo pensando di risolvere questo effettivo problema in un modo alternativo al carico fittizio.
Sarebbe da verificare suffragando con dei calcoli se ciò può funzionare, ma pensavo:
Perché non gestire dinamicamente la potenza del motore agendo sulla velocità del motore passo passo che controlla le valvole?
Si potrebbe costruire una "mappatura" dei tempi di apertura e chiusura delle suddette valvole in base alla velocità lineare dei pistoni, usando come punti di riferimento per il calcolo della velocità lineare i punti morti (o quualsiasi altro punto). Magari usando dei capstan come quelli usati nei motori a scoppio per l'accensione elettronica oppure alcuni avvolgimenti dell'induttore stesso. Questo sistema permetterebbe di demandare il tutto all'elettronica.
Si può fare secondo voi??
A presto.

Emv2

comunque ci vogliono delle molle.
Se un pistone trafila più dell'altro ...


riguardo all'elettronica tutto si può fare!

per il pistone doppio effetto e la sua biella lineare avevo pensato x qualche primo esperimento al cosino che mantiene alzato il portellone della Panda.

Edited by sorellaLuna - 15/5/2006, 09:56

Direi che non sono poi proprio necessarie. Considera che in un motore passo-passo pui variare lo stepping come vuoi alias puoi stabilire due mappature distinte per i due pistoni, mappature che terranno conto sia dei differrenti trafilaggi dei pistoni sia delle diverse perdite complessive
degli anelli di tenuta e dei paraolio.


Mai stato più d'accordo ">


Se ti riferisci agli stantuffi a gas...beh, sarebbe certamente un'idea, il problema è lavorarci...la sezione è davverso piccola!
Personalmente pensavo ad un tubo di alluminio (inizialmente anche non incamiciato "> durata minima ma per provare ...). Anche i pistonui in alluminio .. certo l'alta conducibilità termica non è il massimo, specie per il riscaldamento nel compressore ... ma per cominciare ...)
Prendendo due cilindri di alluminio pieno calettati da una parte e un perno sempre di alluminio pieno opportunamente filettato .... il gioco è fatto.
Anche per quanto riguarda il sezionamento. Stesso cilindro usato per i pistoni. Ovviamente minore spessore... sufficiente però a praticare dei fori in sezione per poterlo bloccare con bulloni passanti dall'esterno del cilindro. Il tutto confeszionato con sigillante per testate (resistente all'alta temperatura). Invece i "tappi" esterni li farei proprio a tappo. Un blocco di alluminio di diametro maggiore di quello del cilindro. Scavato internamente in modo da ottenere un incavo in cui entrerebbe il cilindro. Questo permetterebbe l'applicazione di una guarnizione di tenuta.
Appena possibile invio alcuni disegni dei particolari.
Della parte meccanica si potrebbe occupare Dino. Personalmente mi occuperei dell'elettronica e del firmware.
A presto.

Massimo

Ho intenzione di realizzare un motore ad aria calda, ma per ora non ho assolutamente tempo da dedicare al progetto "> Spero qualcuno in ascolto possa darvi una mano.

Per quanto riguarda la realizzazione io partirei da dei cilindri pneumatici, si trovano facilmente presso negozi di forniture industriali, ne ho visti spesso anche a mostre mercato di elettronica (sono usati ma spesso in ottimo stato), io prenderei due cilindri da 150-200mm di corsa per un alesaggio di 50-60, eliminerei gli anelli di tenuta in gomma e li sostituirei con anelli da motori a scoppio, ne esistono di ogni misura; poi monterei i due cilindri contrapposti e li unirei (avvitandovi un manicotto filettato) per gli steli, considerando che l'aria calda viene immessa solo in una camera non modificherei le guarnizioni di tenuta sullo stelo, se non ricordo male la temperatura di esercizio arriva fino a 80°C, in questa maniera sarà facile modificare il progetto senza grossi lavori, basterà svitare i raccordi, apportare le modifiche e rimontare il tutto.

Grazie per il consiglio Dino, sì è una via interessante da seguire ...
Girovagando su internet ho trovato questo

https://xdki.festo.com/xdki/data/PDF/IT/DNC_IT.PDF

riguarda documentazione su un tipo di cilindro pneumatico della Festo.

Per quanto riguarda la realizzazione ... credimi anch'io non ho proprio tempo in questo periodo.
Ma studiarci sopra nei ritagli di tempo mi permette di distrarmi dalle innumerevoli incombenze pressanti e stressanti ...
tanto per parlare di motori ... è un valvola di scarico ">.

Tornando ai cilindri pneumatici ... su ebay si trovano coppie di cilindri a prezzi davvero vantaggiosi.
La mia unica perplessità ... ipotizzando 2000 cicli/min con una corsa di:

200mm si avrebbe una velocità lineare di 2*0,2m * 2000 / 60 = 13,3m/s
100mm di 6,7ms

mentre con 1500 cicli/min con le stesse corse:
200mm -> 10m/s
100mm -> 5m/s

Sono velocità non proprio basse per un cilindro in alluminio non incamiciato!!

Che dite? Quanto potrebbe reggere un motore (anche se di test) a regimi simili?

A presto.

Massimo (emv2)

[QUOTE]
Direi che non sono poi proprio necessarie. Considera che in un motore passo-passo pui variare lo stepping come vuoi alias puoi stabilire due mappature distinte per i due pistoni, mappature che terranno conto sia dei differrenti trafilaggi dei pistoni sia delle diverse perdite complessive
degli anelli di tenuta e dei paraolio.
[QUOTE]

e se una valvola s'imballa? spacchi un pistone?

comunque ho intenzione di costruire un motore con delle lattine, pistoni in vetroresina e anticamicie dei cilindri in gesso. le dimensioni non sono reali.
forse è interessante il diagramma polare con sovrapposta la camma.

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Può essere un'esperienza divertente.
A che temperatura vorresti farlo funzionare?
Per i tubi in gomma passi (trovi facilmente quelli resistenti alle alte temperature ...almeno fino a 400°C)
ma per i pistoni in vetroresina ho seri dubbi...
Non credi sarebbe più facile come giustamente ha proposto DinoDF, tentare con dei cilindri pneumatici?
Ho visto che su ebay li trovi di tutti i tipi e di tutti i prezzi.

A presto.


Emv2