08 septiembre 2011

El motor axial de Duke Engines: 5 Cilindros, 4 tiempos, 3 Inyectores............


Ha habido una serie de motores axiales diseñados en los últimos años con algunas similitudes entre ellos, pero estos ejemplos en los motores de Duque de Nueva Zelanda muestran un prototipo impresionante y bien desarrollado. Este motor fue visto en la reciente EAA AirVenture en Oshkosh, Wisconsin. El motor tiene 5 cilindros, y funciona a inyección lógicamente.

Los pistones están conectados por sus bielas a un balancín rotativo, que gira como resultado del movimiento de los pistones, y que se está conectado al cigüeñal, que gira en sentido contrario. Como los pistones se mueven a través de una onda, pueden eliminar lumbreras, parte de los inyectores y bujías, eliminando la necesidad de válvulas. Es un sistema muy ingenioso.

El motor axial tiene una serie de características interesantes:

  • Los componentes móviles giran en sentido contrario al cigüeñal por lo que se produce un equilibrado natural, y po lo tanto, genera muy pocas vibraciones.
  • Sólo necesita 3 inyectores para los cinco cilindros, por lo que tan solo necesita tres bujías. Se reduce enormemente el número de piezas móviles
  • Como es común a estos diseños, puede funcionar con una amplia variedad de combustibles.
  • Es mucho mas ligero y más compacto que los motores tradicionales, o similares a este. 

Viendo los vídeos os haréis una idea mas exacta de como funciona. No perdáis el detalle de la moneda apoyada sobre su canto, que ni se inmuta por las vibraciones.
Este tipo de motores tiene una aplicación directa en la aviación, pero sus características lo hacen perfectamente viable, en otros usos. Ya me entendéis......

Me parece una gran idea.

FUENTE: THE  KNEESLIDER
.

3 comentarios:

Anónimo dijo...

No entiendo muy bien porqué el diseño requiere que el conjunto de cilindros y bielas gire. Creo que lejos de simplificar las cosas, las complica por la enorme masa e inercia del conjunto en movimiento y aunque las vibraciones se compensan con la contrarrotación del cigüeñal, las masas involucradas son muy altas. Dudo que pueda girar a muchas revoluciones por minuto. Me recuerda a los motores radiales "giratorios" de los aviones primitivos, en que el cigüeñal estaba fijo y era el bloque de motor con sus cilindros, pistones y bielas el que giraba. Simple era, pero al no poder alcanzar muchas revoluciones debido a lo enorme de las masas y las inercias en movimiento, no pudo evolucionar hacia potencias superiores. Bastó fijar el bloque del motor en estrella con sus pistones y bielas y dejar que solo girase el cigüeñal, para conseguir motores de aviación excepcionales y de enormes potencias, incluso con bloques de dos, tres... y hasta cuatro estrellas de cilindros consecutivas... que jamás habrían existido si toda esa masa hubiera tenido que girar...
De la misma forma creo que aunque aumente algo el número de piezas y la complicación mecánica, el futuro del motor de pistones axiales está en fijar los pistones y bielas en su posición dentro del bloque del motor fijo, dotados únicamente del movimiento de vayvén ordinario y común a todo motor de pistones y que únicamente gire el cigüeñal. De esta forma se podrían alcanzar las mismas revoluciones que con un motor convencional, con las mismas posibilidades de perfeccionamiento del rendimiento que un motor ordinario, tando de gasolina como de ciclo diesel y que ya son del todo conocidas y dominadas, por lo que hacer un motor de pistones axiales de alto rendimiento y competitivo comercialmente sería muy sencillo y al alcance de cualquier fabricante de motores altual.
Existen motores de pistones, también llamados motores alternativos, de varias configuraciones muy exitosas. El típico motor "de cilindros en línea", el motor de "cilindros opuestos, o bóxer", el motor de "cilindros en V", el motor de "cilindros en estrella", el motor de "cilindros en W" y otros ya deshechados como el motor de "cilindros opuestos unidos por la culata" que se descartó por requerir dos cigüeñales engranados, el motor de "cilindros en cuadro", descartado por el mismo motivo que el anterior, el motor Puch de "biela en Y" en el que dos pistones accionaban el cigüeñal a traves de una biela común en forma de Y", descartado también porque dos cilindros unidos a una biela de mayor masa pesan más y presentan mayor superficie de roce y de "efecto paredes" que un solo cilindro de dobre cubicaje que tuviese una biela ordinaria, etc.
Sin embargo sí veo enormes ventajas de la disposición axial de los pistones, por la compactación que se consigue y por el peso que se ahorraría en un bloque de motor aparentemente más ligero que con otras configuraciones. Eso solo, ya bastaría para hacerlo enormemente interesante, pero siempre que los pistones discurriesen por por un mismo cilindro fijo, moviéndose solo el digüeñal, técnica que ya se domina perfectamente y no requiere aventuras.
Además, se me ocurre que podría aumentarse fácilmente el número de pistones de un motor de pistones axiales sin aumentar su diámetro, uniendo otro bloque de pistones por sus bielas.
Un motor así configurado de... digamos ¡10! cilindros axiales, resultaría del tamaño y potencia necesaria para propulsar aviones o embarcaciones de cualquier tamaño, precisamente vehículos en los que el hecho de presentar un menor perfil aerodinámico o hidrodinámico fuese un factor principal a tener en cuenta en su diseño. Ahí sí que la disposición de un motor de pistones axiales podría decantar la balanza a su favor en bajo peso, potencia elevada y forma que favoreciese ciertos diseños.
Y sí, tambien sería aplicable a cualquier otro vehículo.
Muy, repito, muy interesante. ¡Pero que no giren los pistones y las bielas, por favor!

Anónimo dijo...

yo creo que es un buen metodo de reducir elementos y friccones por algun lado...pero pesad tambien en los rozamientos que se generarian al tenenes 5 cilindros, unidos sin refrigeración entre éstos, solamente por la parte superior e inferior gracias al aceite( porque este motor tiene la refrigeración por liquido solo por el exterior del bloque, no entre camaras de combustión por estar éstas girando ), en la poca elasticidad de ese motor por sus pocas revoluciones.
Si que le veo ventajas, pero muchos inconvenientes que no lo hacen muy viable para el automóbil.

ALGAGON dijo...

Me parece que una buena caracteristica es que baja notablemente el centro de gravedad al concentrar todo el mayor peso en su eje central.

Los 10 artículos mas leídos en el último mes.