Liquid Piston: motor rotativo con un 75% de eficiencia

El motor de combustión interna ha tenido un éxito notable el último siglo y medio. Por desgracia, es muy ineficiente, ya que pierde entre 30 y 99 % de la energía que produce y arroja combustible no quemado en el aire. Ahora se esta desarrollando el LiquidPiston X2, un motor rotativo de 40 CV que consume diferentes combustibles y no requiere de válvulas, sistemas de refrigeración, radiadores o bufandas, pero promete una eficiencia termodinámica del 75%.
El enfoque de LiquidPiston al problema fue volver a los fundamentos de la termodinámica y desarrollar el “ciclo de alta eficiencia Hybrid” (HEHC), que combina las características de las creaciones de Nikolaus Otto, Rudolf Diesel, John Mcquorn Rankine, y James Atkinson.
La idea es para comprimir el aire en el motor LiquidPiston X2 a una relación muy alta, como en el ciclo diesel y luego aislarlo en una cámara de volumen constante. Cuando el combustible se inyecta, se deja que se mezcle con el aire y se enciende como en un motor diésel, pero no se permite que la mezcla de combustible y aire se expanda, sino que se mantiene comprimido, de manera que puede quemarse durante un período prolongado, como en el motor Otto. Así, todo el combustible se quema y se puede usar casi la totalidad de la energía.
¿Estamos ante el santo grial de la ingeniería automotriz? Su creador, el Dr. Nikolay Shkolnik, enumera muchos de los beneficios del motor HEHC X2, como que es muy silencioso ya que quema todo el combustible y no necesita válvulas. Que no se queme todo no solamente reduce la eficicencia, sino que hace al motor ruidoso.
La expansión excesiva utilizada en el ciclo también significa que hay poco calor residual. Un motor normal sólo convierte sólo 30% de su calor en trabajo mientras el motor X2 tiene una eficiencia térmica del 75%, por lo que no sería necesario un sistema de refrigeración por agua. El agua podría ser inyectada durante la compresión o expansión, lo que ayudaría a lubricar y sellar la cámara. Este agua se convierte en vapor de agua, lo que aumentará aún más la eficiencia del motor.


Shkolnik dice que el X2 es un motor rotativo Wankel porque los motores de pistón no son adecuados para la HEHC y un motor rotativo ofrece mucha más flexibilidad. Su diseño giratorio simplifica el motor, con sólo tres piezas móviles y otros 13 componentes principales. Por eso es diez veces más pequeño que un motor diésel comparable.
El motor X2 no es sólo una actualización del motor Wankel. Ambos son motores rotativos, pero el Wankel es un sencillo ciclo Otto y opera a una velocidad de compresión mucho más baja que el X2. En comparación, el motor X2 “es casi un motor Wankel volteado de adentro hacia afuera”, dijo Shkolnik.
Por eso no tiene sus problemas. El motor X2 tiene una mejor superficie, que no tiene las limitaciones termodinámicas del ciclo Otto. Tampoco tiene los problemas de las emisiones del Wankel, ya que requiere lubricación continua, quema aceite y contamina más. El motor X2 mueve los sellos desde el rotor a la carcasa, por lo que no se requiere lubricación especial.

 

Fantastico.

Ya era hora que se centraran en la eficiencia y no en la contaminacion, que es lo que llevan entre ceja y ceja los ultimos 10 años.

Como dice, ser eficiente implica no hacer ruido, no emitir gases, no emitir calor (principal sintoma de ineficiencia de las cosas), y encima mucho más compacto y seguro que con una fabricacion más economica.

En cuanto a prestaciones es muy modesto, pero supongo que se podra fabricar el doble de grande (cubicaje) y con 80cv ya llegamos a muchos utilitarios, compactos y coches ciudadanos... además de ser el apoyo ideal a los coches hibridos-electricos.

A ver que nos depara la tecnica... y todo el mundo suprimiendo los presupuestos de I+D, pero que burros somos cuando queremos.

Tampoco dice nada sobre la fiabilidad... pero si no se calienta, funciona sin refrigeracion y apenas necesita lubricación... no tiene valvulas tampoco... realmente no hay nada que puedas romper (como un motor electrico). Siendo gasoleo de alta presion, no tiene bujias... no pinta nada mal, la verdad. ¿tendra turbo o compresor? poqrue no lo veo, pero la presion tendra que salir de algun lado, digo yo.

Saludos!

 

Es que es muy pequeño si lo miras al lado del aifoneti, ahora bien, esos rodamientos me dan algo de miedo por holguras...

 

Me gusta la idea, sobre todo porque discute la supuesta "imposibilidad" de superar la eficiencia del ciclo Otto, donde seguía estancado el diseño de motores desde hace décadas.
Voy a buscar información más técnica acerca del motor, porque el que traduce o lo cuenta debe ser técnico en bolis BIC...
Realmente es que pone patas arriba gran parte de los principios de funcionamiento de los motores térmicos tradicionales.

 

Tendran que verlo mis ojos , 75% es mucho.
No se si sera problema del periodista pero hay cosas que dice, como lubricar con agua y que encima sirva para mejorar la eficiencia convirtiendolo en vapor que 'patinan' un poco.

 

Ufffff....nos han contado los "pros".....pero cuales son los "contras"?? Como por ejemplo, como conseguimos succionar el aire y comprimirlo a ese nivel en un motor Wankel?? sin ningún tipo de sobrealimentacion??? Será necesaria mas cilindrada o dos/tres rotores para una potencia "solvente"?? Como afecta esto al rendimiento final?? Que características de funcionamiento tiene??? Entrega de potencia, regímenes de trabajo, etc...??

 

Yo tambien me alegro pero me lo tomo con algo de escepticismo sobre todo en la cifra de rendimiento declarado....

Recordemos que todo ciclo termodinamico tiene en ultima instancia un limite definido por el ciclo de Carnot. Este ciclo, pues, define el maximo rendimiento posible segun:



Lo chungo esta en definir el foco caliente y frio. Por ejemplo entre 20°C y 1000°C el rendimiento maximo seria 77%...88% seria para 2000-20, etc.

Es decir a priori se me hace "demasie" ese 75% lo cual no quita que pueda ser un gran avance.

 

Interesante.

 

que diferencia este motor de los motores wankel que llevan algunos mazdas. ??? Porque el fundamento es el mismo, entiendo, ¿no?

 

Por ahora no hay animaciones ni renders de como es el funcionamiento del motor....en la pagina esta el ciclo termodinamico

 

Con que se quede en un 50-55%, es ya para darse con un canto en los dientes!!!(creo que lo mejorcito en Diesel ronda un 35-38% aprox. si mal no recuerdo....)

 

tengo muchas ganas de saber más de esto,parece interesante

 

Esto si que es un auténtico downsizing Estaría muy bien tener más datos técnicos y ver cómo escala en tamaño y potencia.

Personalmente todavía estoy esperando a ver los motores de compresión variable :mus-

 

Muy interesante, sí señor

 

Se supone que PSA iba a sacar algo "pronto" (en los dos próximos años si no recuerdo mal)

 

Creo que leí que el proyecto no había pasado de la fase de pruebas....aparcado en la nevera afectado por lo de siempre....recorte de €€€ y falta de viabilidad....PSA no esta especialmente boyante ahora mismo....

Lo que no recuerdo es la fuente....a ver si lo encuentro y la linko.....

 

Consumiría tan poco que las petroleras ya harían algo.

 

no ha desarrollado Mercedes algo en ese sentido, el motor de ciclo Diesotto????. Creo recordar que lleva compresión variable. Es un 1.8 de gasolina que desarrollaba mas de 200cv, con un consumo de 6-7 litros, creo recordar.

 

Con lo pequeñito que es el motor, ¿para que quieres mas rotores? con un motor por rueda tiene que ser la caña

 

Lo he pensado, pero eso lo veo factible con motores eléctricos que admiten un control electrónico de par, potencia y revoluciones finísimo....pero en un motor térmico??....creo que necesitaría de algun tipo de medio de transmisión intermedia que elevaria el peso del conjunto y una gestión de potencia/coordinación de cada uno de ellos demasiado compleja....

 

Incluso con uno. Un vehículo urbano de 40cvs y menos de 500 kilos de peso en vacío ya se defendería más que bien.

 

Hay una imagen muy pequeña para hacernos una idea...

 

Siempre me ha llamado el funcionamiento de este tipo de motor, como se acopla perfectamente al hueco en cada instante.

 

COMO FUNCIONA UN MOTOR ROTATIVO (wankel) - YouTube



PD: Ostiaaa, lo que me ha costado ponerlo en directo jejejeje