Propulsia masinilor din viitor?. Cum micsoram consumul de carburant.

Am gasit rezolvarea.
1: Montarea unui senzor gen ABS care citeste viteza pistoanelor.Viteza V
2: Montarea a 2 senzori magnetici cu care vom stabili cand se declanseza explozia. Senzori identici cu cei folositi in prezent la citirea pozitiei volantei.

Un computer citeste viteza V si decaleaza avansul de aprindere in functie de V. Aceasta este necesara pentru a preintampina lovirea cilindrului de catre piston. Cand pistonul mai are putin pana sa loveasca cilindrul, se declanseaza explozia, explozie care va impinge inapoi pistonul.
La viteze mici (aka turatii in cazul motorului clasic) avansul trebuie sa fie mai mic, la viteze mari, avansul trebuie sa fie mai mare.

Ansamblul care sustine senzorii magnetici se poate misca sus-jos pentru reglarea exacta a aprinderii, dupa care se strange surubul de fixare.

Mai este o problema. Trebuie sa folosim 4 pistoane in cazul motorului in 4 timpi si inca nu-mi dau seama cum ar trebui asezate.
Motorul in 2 timpi ar fi mult mai avantajos in acest caz, numai ca n-o sa trecem de normele de poluare.

Edited by Fanel_T, 22 May 2011 - 15:04.

Fanel_T, on 22nd May 2011, 15:55, said:

Cand pistonul mai are putin pana sa loveasca cilindrul, presiunea/temperatura amestecului creste si daca nu detonezi tu, detoneaza singur (autoaprindere).
Cat timp functioneaza admisia/supapele, nu se loveste nimic.

Ar fi bine sa fie ca tine. In cazul asta, masura mea suplimentara nu deranjeaza cu nimic. Dar daca nu-i ca tine si nu montam dispozitivul meu, mi-e teama ca o sa sfarmam motorul.

Edited by Fanel_T, 22 May 2011 - 15:26.

Alegi o solutie constructiva in care camera minima de ardere asigura intoarcerea safe a pistonului.

OK

Cum asezam cele 4 pistoane? Doar cu 2 pistoane nu se poate. Cand se produce evacuarea, unul dintre ele va fi impins de celalalt si nu va mai putea fi oprit, pentru ca supapa de evacuare este deschisa. Cred ca intelegi ce vreau sa spun.
Ia piston cu piston, timp cu timp.
Piua 20 min.

Fanel_T, on 22nd May 2011, 16:33, said:

Iar vrei sa-ti proiecteze altcineva motorul ?

Fanel_T, on 22nd May 2011, 02:22, said:

Parca "vedeai" cum se poate face

theMisuser, on 22nd May 2011, 17:50, said:

1: Nu vreau sa-l proiecteze. vreau sa ma ajute sa-l imbunatatesc.
2:Deja ti-am aratat  ceea ce am "vazut". numai ca a mai aparut ceva.

In caz ca nu o sa reusesc, am varianta de rezerva. O sa apelez iarasi la biela manivela, o sa-i decalez unghiul la care se face detenta.
Uite aici o schita.

Chiar si in cazul motorului liniar o sa apelez la biela manivela, fara sa actionez ceva anume. O s-o folosesc doar ca sa echilibrez motorul si sa elimin posibilitatea de auto distrugere prin lovirea cilindrului de catre piston. Biela manivela doar va limita cursa pistoanelor.
De'rear reacu'n ea de biela

Edited by Fanel_T, 22 May 2011 - 17:39.

Fanel_T, on 22nd May 2011, 17:35, said:

Nu vreau sa iti descurajez initiativa (cel putin nu este o tampenie apriorica in sine precum majoritatea covarsitoare a propunerilor de pe aceasta sectiune a forumului: un punct pozitiv pentru dumneata; fezabilitatea si "detaliile tehnice" care ne omoara s-ar putea totusi sa iti ridice obstacole insurmontabile), insa ar trebui sa meditezi oleaca si la un aspect pe care l-ai expediat din vorbe foarte rapid: inmagazinarea energiei electrice. Spre deosebire de ceea ce pari a crede, nu este catusi de putin usor a stoca energie electrica in cantitati semnificative si cu o tehnologie fiabila, masinutele electrice au o gramada de limitari tocmai din aceasta cauza. Nu stiu de ce ai dumneata senzatia ca ar fi mai usor sa stochezi undeva un "curent alternativ", cred ca ar fi bine sa iti lamuresti exact ce tehnologie vrei sa folosesti in acest sens fiindca acest aspect imi pare cel mai limitativ in privinta performantelor sistemului dumitale.

mdionis, on 22nd May 2011, 19:00, said:

O mica paranteza. Produc curent alternativ cu ajutorul unui motor pe benzina (GPL sau diesel....)
Ca sa-l stochez trebuie sa-l redresez si sa-l transform in curent continuu. Pierderile pentru redresare sunt infime. Pentru a putea fi folosit cu randament maxim, trebuie transformat in curent alternativ cu ajutorul unui invertor.

N-am sustinut niciodata ca o sa stochez curent alternativ.

Un mic rezumat. O sa explic ceea ce vreau sa fac.
Un motor pe benzina produce curent electric alternativ care propulseaza efectiv masina. Surplusul care apare in diferite situatii (coborarea unei pante, mersul in coloana, traficul urban, stationarea la semafor...etc) va fi inmagazinat in acumulatori dupa ce va fi redresat si transformat in curent continuu. Un motor termic auxiliar atasat va recupera caldura din gazele de evacuare si va produce curent electric pe care il vom stoca in acumulatorii montati pe masina. Curentul stocat ne va fi de folos in cazul in care urcam o rampa, avem nevoie de un demaraj rapid, pentru depasiri, pentru circularea cu viteze mari cand viteza si forta  vantului va cere mai multa putere. Ca sa putem folosi curentul stocat in acumulatori, mai avem nevoie de un invertor care sa poate furniza macar jumatate din puterea necesara masinii noastre.
In cazul in care vrem sa folosim doar curentul din acumulatori, no problem. Oprim motorul pe benzina si ne plimbam cu ceea ce este in acumulatori. Cand masina nu mai are vlaga, pornim motorul pe benzina.
Daca nu vrem sa mai cheltuim banii pe benzina, incarcam acumulatorii de la priza din garaj.

Edited by Fanel_T, 22 May 2011 - 18:27.

Automobilele terestre au nevoie indiferent de motorizare, si de cutie de viteze, pt. a avea un randament bun.

Este esentiala cutia de viteze, din doua motive diferite, dar importante fiecare.
La accelerare sportiva este nevoie de turatie corespunzatoare vitezei, mai mica la inceput, dar de cuplu marit suplimentar prin reductor mecanic.
Si inca si mai important, rezistenta aerodinamica creste dupa o formula care tine cont de patratul vitezei.
Deci la viteze mai mari - totusi rezonabile pt. un automobil, rezistenta aerodinamica ajunge si de sute de ori mai mare decat la viteza mica - si aici cutia de viteze este absolut obligatorie, pt. a pastra un randament bun la viteze mici si moderate, la care automobilul o sa fie utilizat cel mai mult timp.

Motorul termic fara biela si cu generator electric, intr-o forma asemanatoare celor amintite mai sus, a fost brevetat de mai multe ori in sec XX.
Este fezabil, iar oprirea pistoanelor poate fi limitata simplu chiar prin franarea electromagnetica care genereaza si diferenta de potential electric.
Bobinajul (grosima lui) si magnetii, se pot realiza de asa natura incat sa franeze progresiv, chiar si in dispunerea transversala propusa mai sus.
Poate sa fie suficient, dar in plus exista si posibilitatea de a frana electromagnetic progresiv si longitudinal, spre capetele cilindrului.
Magnetii se pot alege suficient de puternici incat sa opreasca la 0 deplasarea cilindrului, si bobinajul genereaza si energie electrica cu ocazia asta.

Astfel, se elimina din pierderea de randament, componenta de energie cinetica cu sens opus.
Din pacate, nu se elimina si componenta de inertie la accelerarea repetata a pistonului.
Aceasta se poate elimina numai la motoarele rotative de tip wankel, care au insa alte probleme.

Daca tot ajungem la motoare electrice si acumulatori, am putea simplifica sistemul renuntand la hibrid, la motorul termic.

Fabricarea acumulatorilor potasiu-ion, mai simpli, mai ieftini, fara litiu sau substante scumpe si sub embargo chinezesc, avand capacitate asemanatoare cu cei litiu-ion/polimer, dar avand si o durata de vita uriasa, incomparabila cu alte tehnologii curente, respectiv putand fi reincarcarcati si de peste un milion de ori (fata de 300-1500 X cat este comun)

Tehnologia este deja dezvoltata, se reutilizeaza partial o parte din cea dezvoltata pt. acumulatorii cu litiu.
Substantele utilizate sunt abundente si mult mai ieftine, si dupa cum se intelege sunt extrem de stabile - de unde si numarul imens de cicluri de incarcare de care sunt capabili.
Cine spune ca potasiu se gaseste in stare mai pura numai undeva anume, abereaza cu nerusinare la greu.
Chiar daca exploatat de cand lumea pt. ingrasaminte, deshidratare, industria chimica, explozibili, etc., se gaseste inca din abundenta, inclusiv in apa de mare si oceanica, in cantitati absolut colosale, iar costurile de extragere si rafinare sunt acoperite fara probleme atunci cand se pune problema dezvoltarii unei mega-industrii a acumulatorilor.

Link pe wikipedia la acumulatrii potasiu-ion (potassium-ion battery / rechargeable)

Industria care se poate dezvolta pe baza acestor acumulatori, are un potential urias.

Edited by loock, 22 May 2011 - 21:09.

M-ai descurajat. Merci.

Fanel_T, on 23rd May 2011, 00:26, said:

C'mon.. Deja ai facut 1%. Te sperie restul de 99% ?

Fanel_T, on 22nd May 2011, 19:11, said:

Ceea ce vrei in legatura cu modul de utilizare a energiei se face de ceva timp la masinile hibride.
Dar sa stii ca pierderile nu sunt chiar mici , ci de vreo 20%(cu baterii cu tot).
Ideea la o masina hibrida este ca folosind un motor mai mic sa ai o acceleratie mai buna(ajutat si de motorul electric),sa recuperezi energia de franare si motivul principal sa elimini cutia de viteze ,care in treacat fie spus pierde 15%...20% din puterea provenita de la motor.
Personal cred ca cel mai bun randament mecanic il are momentan motorul in 6 timpi al lui Bruce Crower.
Uite aici:http://en.wikipedia....ower_six_stroke
El poate avea un randament de 50%(folosind benzina) si cel putin 55%(folosind motorina).
Cred(daca nu ma insel) ca dintre toate motoarele propuse este singurul care recupereaza caldura pierduta in motor sub forma de abur ce actioneaza in continuare pistonul.
As zice ca aceasta metoda de a recupera caldura pierduta in motor ar putea fi incercata la orice alt sistem ,indiferent de modul de transmitere la rotile masinii.

Edited by asterix1, 23 May 2011 - 01:03.

edy_wheazel, on 23rd May 2011, 06:56, said:

Gestionarea, controlul si conditionarea unor puteri de zeci de kw (cu varuri spre suta kw) intr-un spatiu mic (si fierbinte) suficient de precis pt. a obtine totusi un randament superior versiunii biela-manivela si suficient de fiabil pt. a nu strica motorul.
Pe mine inca ma bazaie ideea cu pistonul usor in scurtcircuit. O sa incerc sa schitez in Paint designul si problema pe care o am cu el. In mare, admisia ar trebui sa fie in acelasi loc cu bobina statica. Restul, sa zicem ca s-ar putea face cumva competitiv (in sensul ca chiar daca crapa, sa fie motorul suficient de ieftin sa intre la categoria 'consumabile' ).

Fanel_T, on 23rd May 2011, 02:06, said:

Inteleg ca n-ai auzit de Thomas A. Edison.
Anyway, urat din partea ta  

Edited by theMisuser, 23 May 2011 - 13:02.

De ce am eu impresia ca tu vrei sa inventezi locomotiva?

theMisuser, on 23rd May 2011, 13:45, said:

Banuiesc ca sarcina ii "bobina stator", mai multe eventual. De ce ar fi spatiul o problema?  Partea de comanda poate fi pozitionata si altundeva, nu neaparat langa motor, oricum, la o asemenea putere ai nevoie de racire serioasa pentru partea de putere. Esti sigur ca ai nevoie de asemenea putere pentru bobinele acelea, sau partea de putere are si alt scop? Unitatea de comanda ("creieru'") am impresia ca poate fi realizata si cu un microcontroler de 8 biti.

Am gasit mai demult niste articole in reviste de electronica (nu mai tin minte care, Elektor, Nuts & Volts sau Popular Electronics) legate de automobilul electric, prezentau partea de comanda, de putere, unitatea logica, etc...). Trebuie sa le caut, ii o chestie de durata.

Principala problema dupa cum o vad acum e preluarea energiei unei explozii in bobina statica si convertirea ei in ceva utilizabil (spre DC). Bobina aia ar trebui sa produca minim 10kw, preferabil vreo 50kw. Si la o ambalare maxima de 50 explozii/sec (adica 25hz vibratia ansamblului), ar fi in jur de 1kjoule/explozie. Ceva trebuie facut cu bucatelele astea de energie 'la fata locului' si apoi duse mai departe. Oricum, si 50kw plimbati electric prin masina nu-i chiar usor (totusi asta ar fi doar la drum greu si/sau viteza mare).
Partea de control nu necesita putere mare, se ocupa doar de supape si pornire. Dar pt. pornire n-ai nevoie de cine stie ce, nu faci compresie 'pe bune', doar misti putin pistonu si din cateva explozii 'fara randament' pornesti hardughia.
S-ar putea, daca nu gresesc pe undeva, ca designul asta (cu pistonul in scurt) sa fie suficient de simplu&robust. Are un mic dezavantaj ca trebuie sa pompezi aerul (turbocharge ) in admisie dar sper sa nu fie prea mare penalizarea la randament. Si cilindrul pe unde se plimba pistonul trebuie sa nu conduca curentul (sau poate ne fata mintea alta varianta).

Partea electrica de putere, desi poate pare un pic aiurea autoexcitatia aici, s-ar putea sa fie ridicol de simpla. Adica sunt mai optimist acum ca la inceput, dar vorbesc de propria varianta. Totusi, sute de volti, mii de amperi.

Rezumand :
1. Bobina de pe stator nu poate fi oricat de mare (trebuie sa fie cumva in proximitatea pistonului) si avem densitate mare de energie pe ea
2. Conditionarea impulsurilor trebuie facuta cat mai aproape (altfel trebuie sa avem circuite 'departe' pana la care traseele trebuie sa suporte sute de kw instantaneu fara sa ia foc sau sa manance randamentu).

(astea sunt socoteli orientative, nu ma intrebati de ce 50kw si nu 48.7kw sau de ce mie de amperi si nu 783.5A)

vazand ca ati luat treaba-n serios, revin si eu cu un mic amanunt. Pe langa celelalte bazaconii, se stie ca pt un randament acceptabil, masa pieselor in miscare trebuie sa fie cat mai mica. In cazul de fata, avem magneti de cateva Kg ce se misca de colo-colo. Apoi, intrefierul, adica distanta dintre rotor si stator, in cazul de fata bobina fixa si magnetul mobil, sa fie cat mai mic posibil. Aici, statorul e bobinat pe cilindru, care trebuie neaparat racit, altfel uleiul se arde, pistonul se gripeaza. Daca intre camasa cilindrului si bobina fixa lasati loc agentului de racire, adio camp magnetic. Deci, astept in continuare, un calcul, care sa demonstreze ca aceasta gainarie poate avea randament mai bun decat ce exista momentan pe piata. Daca randamentul e mai slab, ce rost mai are sa va bateti capul?