Discussione: Motore tipo Brayton a ciclo chiuso

vedo quattro possibili soluzioni:
1- lavorare sulla fasatura come tu hai suggerito
2- ridurre la cilindrata del pistone piu' grande, con un'opportuna camicia custom e sostituendo il pistone con uno di adeguato alesaggio.
3- conservare solo il basamento manovellismo e ricreare da zero i cilindri.
4- cercare un altro gruppo con rapporto di cilindrate adatto

Secndo me dovresti tenerti il monoblocco così comè e lavorare solo sulla fasatura. Cambiare il pistone significa rompere il delicato equilibrio della equilibratura del manovellismo. Il peso delle manchette dell'albero motore è calcolato per il peso del pistone secondo una equazione abbastanza complicata.
Ti ritroveresti con un motore che vibrerebbe così tanto da tirare giù il balcone di casa con un po di tempo a disposizione.
E qui apro una interessante questione. Uno dei maggiori ostacoli alla diffusione dei cogeneratori domestici sono proprio le vibrazioni ed il rumore.
Il cemento armato teme terribilmente le vibrazioni di bassa frequenza che staccano il cemento dai ferri indebolendo la struttura.
Il rumore è meno pericoloso, salvo per le orecchie del vicino di balcone.

Originariamente inviata da helios23

vedo quattro possibili soluzioni:
1- lavorare sulla fasatura come tu hai suggerito
2- ridurre la cilindrata del pistone piu' grande, con un'opportuna camicia custom e sostituendo il pistone con uno di adeguato alesaggio.
3- conservare solo il basamento manovellismo e ricreare da zero i cilindri.
4- cercare un altro gruppo con rapporto di cilindrate adatto

Perchè scartare il Brayton a ciclo inverso... ?
Potrebbe essere molto interessante !

Il brayton a ciclo inverso idealmente funzionerebbe ma nella realtà pratica le cose sono diverse.
Infatti questo ciclo è nato per superare i problemi delle turbine quando si scende sotto certe dimensioni. Così si riesce a tenere potenze basse mantenendo le dimensioni delle ruote al di sopra di quella dimensione minima per cui le perdite di estremità diventano percentualmente così grandi da pregiudicare il rendimento dell'impianto stesso. Ma le turbine hanno un rendimento meccanico praticamente sempre maggiore del 97%.
Quando si parla di pistoni invece le perdite di estremità non ci sono mentre le perdite per attrito possono arrivare al 35-40% del totale. Quindi diventa essenziale la concentrazione di potenza. La sintetizzo dicendo che a parità di attriti genero più potenza e quindi percentualmente questi valgono meno ed il rendimento dell'impianto cresce.
Quindi niente depressione, anzi, pressurizzazione spinta.
Helios23 ha già il monoblocco e gli conviene tenerselo così comè.
Ma un processo di progettazione corretto dovrebbe partire all'inverso. Dal calore disponibile e dai parametri del ciclo si sceglie la massima pressione utilzzabile in funzione del motore dalla cilindrata la più piccola possibile.
Questo porta (è il concetto di "Downsizing" di cui si sente spesso parlare in automobilismo) al miglio rendimento ed inolte alle minori vibrazioni e rumore. Perchè il motore più piccolo è anche più leggero ed ha minori forse alterne.

...sì, meglio la pressurizzazione spinta e cambio fasatura...

Comunque dai calcoli da me fatti (ma li ripeterò meglio), con quei parametri, se non si pressurizza in modo spinto, escono pochi Joule per ciclo, tanto da dubitare che possa girare.

Saluti a tutti,

con piacere ho trovato questa discussione qui e ho messo un po di tempo a leggere il tutto. Complimenti

Per il discorso delle cam variabili qui trovate alcune cose che a me sembrano frutto di una mente piutosto sveglia.

http://www.pattakon.com

Il soggetto che vorrei mettere alla discussione qui e un altro. Essendo da sempre affascinato dai motori junker e dell ciclo brayton credo che i pensieri provocato dal seguente link sono automatici.

http://www.pattakon.com/pattakonOPRE.htm

Aggiungendo un annello con le valvole intorno al centro dell cilindro si potrebbe utilizzare degli turbocompressori raffredati per caricare il cilindro con i pistoni opposti utilizzando il loro lavoro per alimentare due generatori. Il sopra menzionato problema delle vibbrazioni non dovrebbe piu porsi.

Il vantaggio che potrei vedere sarebbe l´utilizzo dell´alta efficienza mechanica delle turbine con la semplice realizzazione dell accoppiamento dell o dei generatori.

Frank

Desideravo evidenziare graficamente i tre possibili modi che abbiamo in teoria a disposizione per implementare il ciclo Brayton-Joule su due turbine collegate tra loro.
Ho la presunzione che il disegno e le didascalie possano spiegare meglio delle parole.
Aggiungo solo una riflessione: non esiste il modo migliore in assoluto per costruire un motore a turbina secondo il ciclo Brayton-Joule, ma solo il modo più opportuno, secondo la fonte di calore, secondo i mezzi e secondo i risultati che si vogliono ottenere.
Nulla vieta che la cosa possa essere fatta anche con dei pistoni...


http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1275426670


.

Assolutamente sì . Nulla vieta che possa essere a pistoni e che qualcuno costruisca un prototipo confermando la teoria . Il problema è che bisogna costruire per confermare la teoria , vai tranquillo e costruisci che ti seguo .
Ciao . Spartano .

L'esame del pakkaton postato da "Il Crucco" mi ha preso più tempo del previsto. Un po sono occupato ed un po non è un motore semplice da analizzare. E' un misto di concetti un po datati, ma messi insieme in modo tale da sembrare innovativo (presumo anche al suo progettista..) che non è facile capire se può essere vantaggioso o no.
Sgombriamo subito il campo dai dubbi sul funzionamento: funziona. Infatti è una riedizione (carter, tipo di lavaggio, forma della camera di combustione ecc..) di quel filone di motori nati con gli Junkers ed evolutisi senza soluzione di continuità nei motocompressori a pistoni liberi (ebbene sì, anche i pistoni liberi sono stati inventati per gli MCI) brevetto Pescara per finire con i motori da carro armato ad unico albero motore e rinvii basculanti dai pistoni alle bielle. Avessi tempo vi posterei uno schema di questi ultimi perchè veramente interessante. MA non ce l'ho e quindi mi dovete credere sulla parola.
Rispetto a questi motori il pakkaton presenta degli elementi leggermente differenti, ma poca roba.
L'unico elemento in cui mi ha "commosso" è la biella lavorante a trazione. Mi ha commosso perchè anche io ho progettato un paio di anni addietro un motore con a biella fatta così.
Peccato che il collega strutturista mi aveva segato le gambe subito perchè le bielle a trazione non tengono niente, e con i pistoni così pesanti le sollecitazioni inerziali sono molto più alte che per un motore normale.
Ovvio che questo vale per un motore dimensionato per alte pressioni e velocità. Se mi tengo su un motore a ciclo brayton (pressioni massime basse) e lo faccio girare piano, magari ci riesco a farle tenere.
Però qui intevengono altri fattori.
Primo le valvole. Non a caso questi motori sono dei 2 tempi a lavaggio unidirezionale. Perchè hanno le valvole scoperte dai pistoni a fine corsa. Da un lato le luci di aspirazione e dall'altro lo scarico. Un brayton ha bisogno delle valvole in testa perchè deve aspirare per un breve tratto dei gas compressi e poi espanderli. Dovendo poi scaricare il gas espanso nella corsa di ritorno di nuovo la valvola in testa è obbligatoria.
Fare delle valvole sulla superficie di un cilindro è un'impresa. L'unica speranza pratica sarebbe un fodero del tipo Burt-Mackullum. Ma è un incubo metterlo a punto e lubrificarlo.
Secondo gli attriti. Il doppio albero motore comporta il doppio di numero di cuscinetti rotanti. Se è accettabile su un MCI (ma anche la questo tipo di motori sono pratcamente scomparsi) non lo è su un brayton che è molto più sensibile alle perdite per attrito.

Deto questo non dico che non sia fattibile un brayton fatto così, ma non credo che sia la configurazione migliore.