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Stirling no- piston

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  • Qui si vede bene come è fatto un albero motore stellare con biella madre e biellette:

    YouTube - Motore Stellare FIAT A-50. Assemblaggio

    Questo è l'unico modo pratico. Peraltro è anche quello che minimizza gli attriti perchè riduce al minimo il numero e la dimensione dei cuscinetti striscianti.
    Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

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    • parallelogrammi

      Originariamente inviato da Stranamore Visualizza il messaggio
      I parallelogrammi non impediscono la rotazione. Essendo articolati arriverebbero ad incastrare una bielle contro l'altra.
      ...
      E' chiaro che possiamo fare solo delle simulazioni grafiche, cercando di essere fedeli nelle misure iniziali.
      Trasportando le misure nel disegno postato al #202 si evince che, con lo snodo dell'albero motore posizionato in ore 12, il massimo di escursione delle bielle avviene in ore 3 e in ore 9.
      Il programma grafico dà con precisione l'inclinazione delle bielle e la massima è pari a +19,5° e -19,5°.
      Cambiando la posizione dello snodo, cambia la posizione delle bielle, ma la massima inclinazione sarà sempre di 20° circa, in altre bielle ovviamente, quelle cioè che corrispondo ad 1/4 di giro più avanti e 1/4 di giro più indietro rispetto allo snodo.

      Ecco la simulazione in 3D.

      http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266573006

      Non vedo accavallamenti di bielle.


      .
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      Ultima modifica di rampa; 19-02-2010, 11:16.

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      • epicicloidale...

        Originariamente inviato da Stranamore Visualizza il messaggio
        ....
        L'ultima soluzione invece non riesco a capirla dal disegno. E' una applicazione simile al ruotismo epicicloidale di cui parlavo io? Cioè un sistema di trasmissione del moto di opportuno rapporto di trasmissione che mantenga l'occhio di biella orientato sempre nella sessa direzione?
        Non so se sia quella che dici tu, comunque dovrebbe funzionare.
        In effetti nel disegno postato ieri frettolosamente, mancano le indicazioni delle articolazioni.
        Aggiungo ora i cuscinetti, specificando che dove non sono indicati, gli elementi sono fissati tra loro.
        In particolare si nota che i cuscinetti di banco non esistono più e vengono trasferiti negli elementi che compongono lo snodo.

        http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266574050


        .
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        • indicazione aggiuntive

          Specifico il banco e i punti fissi...

          http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266577852


          .
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          • esempio

            YouTube - Ruotismo epicicliodale (esempio) - Caso Z1=Z3

            Si intuisce che Z3 rimane fissato con gli assi

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            • Credo che questo: YouTube - Rotismo epicicloidale - 1

              sia il tipo giusto. Il solare (l'ingranaggio piccolo centrale) è fisso, il portasatelliti (la struttura triangolare) è tirata dalla manovella e la corona esterna è solidale all'occhio di biella.
              Più o meno questa era la soluzione concettuale per evitare la biella madre.
              Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

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              • Originariamente inviato da Stranamore Visualizza il messaggio
                Credo che questo: YouTube - Rotismo epicicloidale - 1

                sia il tipo giusto.
                Non credo... così come hai descritto, ad occhio, la corona esterna non rimane nella stessa posizione.
                Ma potrei aver capito male, forse con uno schema si capisce meglio

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                • 3° possibilità...

                  ... quella di attaccare le bielle direttamente sullo snodo dell'albero motore.
                  Non darei infatti così per scontato che questo non si possa fare.

                  Bisogna in tal caso fare in modo che queste otto bielle lavorino allineate sullo stesso piano degli steli dei pistoni, pena lo sviluppo di forze verticali che aumentano inutili attriti dello stelo.

                  La soluzione che propongo viene indicata dal disegno allegato che è stato costruito sulle misure reali dei cuscinetti disponibili in commercio.

                  Cuscinetti ad anelli sottili - CSXAA..-TN

                  Lo snodo dell'albero motore, che monterebbe 16 cuscinetti, viene in tal modo limitato in altezza a circa 10cm circa.
                  Ogni biella verrebbe attaccata ad un supporto verticale che monta due cuscinetti e graverebbe contemporaneamente su questi due cuscinetti rimanendo perfettamente allineata al piano di lavoro degli steli dei pistoni.

                  Nel disegno, ripeto, molto fedele alle misure reali, le placche verticali vengono per semplicità indicati con due fori per attaccarci la bielle, ma nulla vieta che questi fori siano 4 o anche più (v. parte inferiore del disegno).

                  Spero che il disegno sia comprensibile. Dovete immaginarvelo in tridimensionale con ogni staffa collegata a due porta-cuscinetti, impilati nell'asta dello snodo secondo una sequenza ben precisa.
                  Sono necessari 4 supporti uguali di tipo A e altri 4 supporti uguali di tipo B (differiscono solo per le distanze dei fori). Due di questi 4 vengono usati capovolti in verticale.
                  Servono poi 8 aste di biella uguali tra loro di cui 4 vengono usate in un senso e 4 capovolte verticalmente in un altro senso, come indicato ai lati del disegno centrale.

                  http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1266935518


                  .
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                  • Se tutto questo è stato fatto solo per eliminare la biella madre e le biellette allora è molto più semplice utilizzare bielle identiche e disassare i cilindri e relativi pistoni, risulterà sicuramente più leggera ed affidabile la struttura.
                    Così come sono disegnate le bielle non distribuiscono equamente la spina sui due cuscinetti ed inoltre le forze di spinta date dal pistone vengono impresse perpendicolarmente al segmento che unisce i due supporti dei cuscinetti e questo a lungo andare creerà delle deformazioni al segmento stesso con inevitabile degrado del sistema e probabile rottura dei cuscinetti.
                    La soluzione più semplice è disassare i pistoni come già detto o utilizzare biella madre e biellette.
                    Questo è solo il mio parere.

                    Ps: siamo completamente OT il thread si intitola "Stirling no- piston"...

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                    • 4° possibilità... ?

                      Non la vedo buona l'idea di disassare i cilindri, purtroppo, perchè si creerebbero forze di torsione sullo snodo dell'albero motore.

                      Il segmento che unisce i supporti dei due cuscinetti può essere lungo al limite come tutta la biella e questo contribuisce di certo a uniformare quasi perfettamente la spinta sui due cuscinetti.
                      Inoltre un accurato e intelligente montaggio delle bielle sullo snodo, può prevedere che le bielle che agiscono con forze contrarie abbiano i relativi cuscinetti in posizione adiacente.
                      Questo però può essere attuato anche nel caso si opti per il disassamento dei cilindri.


                      L'argomento dei motori Stirling stellari sarebbe meritevole di un thread a parte... bisognerebbe che l'amministratore ne creasse uno di nuovo, non so, non credo che possiamo farlo noi... pazienza !

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                      • Originariamente inviato da rampa Visualizza il messaggio
                        Non la vedo buona l'idea di disassare i cilindri, purtroppo, perchè si creerebbero forze di torsione sullo snodo dell'albero motore.
                        Non vedo come si possano creare torsioni sullo snodo dell'albero, la tecnica di disassare i cilindri (mantenendoli complanari ovviamente, forse ti è sfuggito questo) è adottata in moltissimi motori a combustione interna, ad esempio il motore bicilindrico a V della MOTO MORINI 3½ (del 1977) adottava questa tecnica, puoi vedere l'albero e le bielle nella figura http://www.rigacci.org/rec/moto/user.../img/fig16.gif
                        e lo spaccato (poco chiaro ad essere sinceri) http://www.morinispecial.it/special/...tore_small.jpg
                        Aumentando il numero di cilindri il concetto è lo stesso, basta preoccuparsi di progettare il motore in maniera tale che la spinta sia ben equilibrata.

                        Ogni utente può creare nuovi thread, quello che non possono fare gli utenti è spostare i vari post.

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                        • Multi-Stirling Radiale

                          Originariamente inviato da DinoDF Visualizza il messaggio
                          ...
                          Ogni utente può creare nuovi thread, quello che non possono fare gli utenti è spostare i vari post.
                          Farò la proposta all'Amministratore di spostare tutti i post dal #176 in poi in un thread che chiamerò "Multi-Stirling Radiale".

                          Dovrebbe essere cambiato anche il nome di "Stirling no- piston" in "Stirling a pistone liquido".

                          Avanzerò la proposta domani. Se intanto qualcuno ha qualche altro consiglio da darmi, sono a disposizione.

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                          • Baricentro...

                            Originariamente inviato da DinoDF Visualizza il messaggio
                            ...
                            Aumentando il numero di cilindri il concetto è lo stesso, basta preoccuparsi di progettare il motore in maniera tale che la spinta sia ben equilibrata.
                            ...
                            Sì, la 4° possibilità è realmente fattibile !
                            In un motore esotermico a disposizione radiale, bisogna fare in modo che le bielle contrapposte abbiano il baricentro di forza quanto più possibile nel mezzo dello snodo dell'albero motore. Devono praticamente essere poste in piani equidistanti dal piano mediano che interseca perpendicolarmente il cilindro che supporta le bielle.
                            In un alfa doppio effetto le forze delle due bielle contrapposte sono perfettamente uguali e sinergiche, in un beta la forza della contrazione isoterma è tendenzialmente minore della forza di espansione, ma sono finezze.

                            In un motore a scoppio 4T invece il concetto va completamente rovesciato e le bielle dei cilindri contrapposti devono essere adiacenti perchè le loro forze agiscono in modo contrario, una (molto forte) in espansione che dà energia cinetica e una in compressione che ne assorbe in senso opposto.
                            Ultima modifica di rampa; 24-02-2010, 15:55.

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                            • Una 5° possibilità...

                              ... non esclusa ! La più semplice, ma ne parlerò domani...

                              La notte porta consiglio... Buona notte a tutti !

                              Commenta


                              • Il Motore di Cayley

                                Dal post #147 al post #158 di questo thread si è parlato del motore di Cayley in versione esotermica.

                                Dopo tanto tempo e a seguito di tante elaborazioni e miglioramenti, sta per essere ripresentato e sviluppato uno studio termodinamico completo di questo motore preistorico, con qualche proposta anche costruttiva di varie versioni estremamente interessanti.

                                A parte l' indubbio interesse teorico che dimostra tra l'altro rendimenti non così scadenti come si credeva, il motore diventa interessante per la sua semplicità costruttiva e acquisisce pertanto una sua dignità di proposta.

                                Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire
                                Ultima modifica di rampa; 15-01-2012, 10:37.

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                                • Ciao rampa. Ho letto la spiegazione. La mia analisi mi dice che il motrore in oggetto non è un Cayley ne un Ericsson, ma un Malone.
                                  Infatti la variazione di massa tra le due corse è tipica di questo.
                                  Il Cayley era a combustione interna, come correttamente riportato, ma anche a circuito aperto. Esso aspirava a pressione costante, riscaldava a pressione e volume variabile e scaricava a pressione costante. La sua unica fonte di lavoro, stante la pressione uguale sui due pistoni, era la differenza di superficie degli stessi.
                                  Il Malone invece aveva anche la differenza di massa tra le due fasi. Il Malone infatti rende di più. Non tantissimo comunque, perchè manca la precompressione. E' un poco come confrontare il ciclo Otto con il ciclo Lenoir. A pari hardware praticamente l'otto rende infinitamente di più.
                                  Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

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                                  • Ciao Stranamore. Speravamo nel tuo intervento...

                                    Il motore di Malone, da come lo conosciamo, dovrebbe funzionare a liquido in fase supercritica.
                                    Forse esistono versioni anche a gas, che però noi non conosciamo. Non so dirti se il Malone avesse differenza di diametro tra i due pistoni caldo e freddo.
                                    Comunque hai centrato il nucleo centrale di questo motore, il deficit di massa che garantisce il ritorno.

                                    I post continueranno (magari cambiando il nome del motore, ma significa poco), fino allo sviluppo di una o più versioni che verranno affrontate dal punto di vista termodinamico completo.

                                    Sono possibili infatti versioni completamente chiuse, pressurizzabili quindi, e dotate di una rigenerazione teorica molto efficiente, in doppio effetto, con dislocazione di massa reciproca da un motore all'altro.

                                    Un bell'esercizio teorico che merita l'incoraggiamento del nostro amico Yuz e quindi grazie del tuo intervento in questo forum e sono graditi interventi sia tuoi che di altri anche nel suo Blog.
                                    Ultima modifica di rampa; 15-01-2012, 23:59.

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                                    • Chiedo venia. La fretta è sempre cattiva consigliera.

                                      Ho scritto Malone, ma il nome giusto era MANSON.
                                      Nel link qui sotto c'è una animazione che rende molto bene l'idea.

                                      Heat Engine - Manson Engine

                                      Comunque il fatto che storicamente sia stato superato da altri concetti non vuol dire che una analisi moderna ed approfondita non possa dare risultati positivi
                                      Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

                                      Commenta


                                      • Sì, sono pienamente d'accordo.
                                        L'analisi delle trasformazioni sul piano P-V conferma che il ciclo è lo stesso, potremmo chiamarlo "Ciclo Manson", molto diverso dagli altri cicli conosciuti.
                                        Lo si vede chiaramente sotto l'animazione nel Blog Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire

                                        D
                                        ovremmo abituarci ad analizzare ogni tipo di motore a gas secondo il Piano Pressione-Volume, aiuta tantissimo.

                                        Così come raffigurata, l'animazione mostra un motore che potrebbe essere definito un "emblema dello spreco calorico", ma basta qualche modifica progettuale e l'aggiunta di alcuni accorgimenti termodinamici perchè il rendimento salga in modo sorprendente...

                                        Seguire le puntate per credere...

                                        Commenta


                                        • Una rigenerazione completa del gas, con Tmax a 600° e Tmin a 300°, permette al Motore di Manson di arrivare a rendimenti sulla carta di poco superiori al 30%, contro un rendimento di Carnot del 50%.

                                          Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire

                                          E' un valore del tutto inaspettato...

                                          Questo viene ottenuto semplicemente, facendo in modo che sia lo scarico che il ricarico del gas, avvengano dalla parte fredda del Manson e facendolo passare quindi attraverso il rigeneratore.

                                          Ma le sorprese non sono finite qui...

                                          Commenta


                                          • Risvolti teorici interessanti nella trattazione del ciclo di Manson col motore Cayley esotermico.

                                            http://scienzalaterale.blogspot.com/...ee-piston.html

                                            Il rendimento viene dato dalla formula: resa = 1 - Sf/Sc

                                            dove Sf è la superficie del pistone freddo
                                            e Sc è la superficie del pistone caldo.

                                            Forse per la prima volta nei motori esotermici, il rendimento è legato ad una situazione "anatomica-costruttiva" e non funzionale-operativa (differenza di temperatura).

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                                            • Viene introdotta una nuova piccola equazione che facilita il calcolo della convenienza nella generazione termo-elettrica.

                                              Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Manson free piston - Episodio 09

                                              [Parità economica termo-elettrica] = [Costo per Kg del Carburante] / [[kWhTermici per Kg del carburante] * [Costo del kWh elettrico del proprio gestore]]

                                              Nasce dal rapporto tra : [CostoEnergiaTermica] / [CostoEnergiaElettrica]

                                              Questa frazione espressa in %, indica a quale rendimento minimo deve funzionare un motore termico perchè si raggiunga la parità di costo tra energia termica ed energia elettrica.
                                              Questo ovviamente solo nel caso che i kWh termici servano solo per la produzione elettrica e senza contare il costo dell'ammortamento della macchina termica (acquisto, manutenzione)
                                              Ultima modifica di rampa; 17-02-2012, 18:08.

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                                              • Dopo un ampio volo, sta planando verso una conclusione favorevole la trattazione teorico-pratica del motore esotermico a ciclo Manson, nelle due versioni Manson originale e Cayley Esotermico.

                                                Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Manson free piston a doppio effetto

                                                Cosa rende questa conclusione "favorevole" ?
                                                Essenzialmente la semplicità costruttiva, la povertà dei materiali e alla fine la fattibilità economica di questi motori.
                                                Un'industrializzazione anche non troppo spinta di questo motore consente di avere dei costi commerciali addirittura lievemente al di sotto di 1€/W, che è il limite universalmente accettato per giudicare la validità di una macchina che eroga corrente elettrica.

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