Motor de pistones opuestos Inengine e-Rex
Motor H2: 8 pistones, 4 cilindros, sin cigüeñal
En España, Innengine ha convertido un sueño de la infancia en un motor en funcionamiento. El motor de pistones opuestos funciona como un motor de 1 tiempo e incluso puede quemar hidrógeno si es necesario.
La definición de un motor de dos tiempos es: Un ciclo completo, o un ciclo de trabajo, durante una revolución del cigüeñal. Debido a la doble ocupación de tiempos en comparación con el motor de cuatro tiempos, un motor de dos tiempos dispara una vez por revolución, un motor de cuatro tiempos necesita dos revoluciones por encendido.
El motor de contrapistones de Innengine es por tanto un motor de 1 tiempo, ya que solo necesita media revolución por ciclo, dispara el doble de veces que el motor de dos tiempos y con un factor 4 en comparación con el motor de cuatro tiempos. La cámara de combustión nunca está vacía, sino que se enciende en cada ángulo de cigüeñal de 180 grados. En teoría, porque el motor Rex en realidad no tiene cigüeñal.
El rescate del incinerador (?)
Un motor de pistones opuestos aparece en alguna parte con una regularidad divertida, que luego se considera brevemente como la salvación del motor de combustión, el motor alternativo. El problema con estos conceptos: todos siguen usando un cigüeñal para cada banco de pistones internos o un solo cigüeñal a través de una desviación. Este diseño fue particularmente popular en las décadas de 1930 a 1960 como motor marino o de avión y, en la mayoría de los casos, como motor de dos tiempos.
En un motor de pistones opuestos, dos pistones comparten una cámara de combustión, que se mueven en direcciones opuestas. Por lo tanto, no necesitan un complejo tren de válvulas y por lo tanto ninguna culata, que es la principal ventaja: la superficie de la cámara de combustión es relativamente pequeña, lo que se traduce en una mayor eficiencia y un barrido muy completo de los gases de escape de la cámara de combustión.
Al mismo tiempo, este es el mayor inconveniente de este diseño: el control de salida está expuesto a una temperatura muy alta de los gases de escape. Sin embargo, el motor brilla con un par muy uniforme y alto que, a diferencia de los motores de dos tiempos habituales, está determinado por el grado de llenado y también por la velocidad. El mayor inconveniente es el tamaño del cárter y la gran complejidad mecánica, ya que se requieren dos cigüeñales o un deflector, que acaban con el motor de pistones opuestos. Y el Innengine comienza precisamente con el número de cigüeñales.
8 pistones, cuatro cilindros, sin cigüeñal
Innengine no usa un cigüeñal en absoluto, sino dos discos de levas. Los pistones actúan directamente sobre ellos deslizándose en una ranura de guía en el disco y haciéndolos girar de esta manera. Ambos discos giran sincrónicamente, están conectados por un eje interno y, por lo tanto, actúan directamente sobre el eje de transmisión. Dado que los 8 pistones también funcionan sincrónicamente y cada una de las dos cámaras de combustión disparan compensadas 180 grados, el resultado es un funcionamiento muy suave. Cada cámara de combustión se enciende dos veces por ronda.
Y funciona así: el aire de admisión se enciende por inyección directa, los pistones del lado de escape liberan ranuras en el camino hacia el punto muerto inferior a través de las cuales escapan los gases expandidos. El vacío en la cámara de combustión se introduce en el lado de admisión a través de las ranuras liberadas por el pistón. Durante este tiempo, el disco de la leva solo giró 180 grados. Ambos pistones comprimen aire en el camino hacia el punto muerto superior, el combustible se inyecta directamente en las cavidades del pistón y se enciende. El disco de la leva solo ha girado un ángulo de 360 grados entre estos dos disparos, lo que le da al motor 1 carrera en principio.
compresión variable
En el motor alternativo normal, la compresión es la clave de oro para la eficiencia: cuanto más alta, mejor. Sin embargo, las altas relaciones de compresión solo son particularmente efectivas a altas y muy altas rpm. Con carga parcial, es decir, llenado incompleto, lamentablemente nunca se alcanza la compresión máxima. Como resultado, ha habido muchos intentos de hacer que la compresión sea variable, Nissan tiene un corresponsal, concepto muy elaborado y le va nissan qashqai ePower puesto en producción en serie. Innengine utiliza su diseño de motor complejo pero igualmente simple y, por lo tanto, puede implementar una compresión variable.
Para ello, los españoles giran unos grados un disco de leva, acortando la distancia entre los pistones -simulando una biela más larga, por así decirlo-, reduciendo así la cámara de combustión y aumentando la compresión. Por el contrario, si se da la vuelta al disco, aumentan el tiempo de succión. En principio, Innengine combina una relación de compresión variable con un “sincronismo” de admisión variable.
Extensor de rango de hidrógeno
Innengine diseñó el motor e-Rex para su uso en automóviles. Allí debería estar conduciendo un generador como extensor de rango. Y dado que el E-Rex y el motor eléctrico generan cada uno directamente un par, este par permite producir electricidad de forma muy fluida, mientras que la motorización ahorra peso y espacio. Esto es lo que Innegine cita como los argumentos más sólidos. El e-Rex sería un 55 % más pequeño y un 70 % más ligero que los motores de combustión comparables. Actualmente están trabajando en el estándar Euro 7 con la Universidad de Valencia. La inyección directa también permite utilizar hidrógeno como combustible.
A modo de comparación: se dice que el e-Rex de 500 cc pesa solo 35 kilogramos y, según el fabricante, genera alrededor de la potencia de un motor de aspiración natural convencional con una cilindrada de 2,0 litros. Pero eso también significa: Innengine no quiere salvar el motor de combustión en su forma actual, sino facilitar la electrificación. De esta forma, se podría ahorrar materia prima para las baterías por coche, ya que la autonomía se genera a través del motor de combustión. Sin embargo: el e-Rex debe estar quemando algo. La gasolina y el hidrógeno están económicamente cerca y, sin embargo, tan lejos ecológicamente.
Entonces y ahora en el avión
Ya en 1932, Junkers utilizó un motor de pistones opuestos para propulsar un avión. Las propiedades deseadas eran una operación de alta eficiencia y baja vibración. Innengine también está pensando en esta dirección y ya está probando el motor Rex-B. Este motor produce 21,5 hp de 125 cc a solo 6000 rpm y está construido de manera simple con solo 3 partes móviles; vea el anuncio de DKW de la década de 1920.
encuesta
Conclusión
Aquí está de nuevo, el salvador del motor de combustión. El motor alternativo simplemente sabe cómo seguir levantando en los diseños más exóticos. El concepto Innengine evita hábilmente algunas de las desventajas de los motores de pistones opuestos. Y el e-Rex no quiere salvar en absoluto el motor térmico, sino facilitar la electrificación. Como extensor de rango con poca o ninguna vibración, proporciona un rango de bajo peso donde se necesitan baterías pesadas. Problema: el e-Rex debe estar quemando algo. No puede ser un combustible fósil y el hidrógeno verde sigue siendo difícil de obtener en la actualidad, por lo que Innengine tiene el problema con la rara combustión o el portador de energía local libre de emisiones.
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