Come funzionano i motori Quasiturbine

La progettazione del motore è alla confluenza di tre fattori: preoccupazioni su come le emissioni delle auto influenzeranno l'ambiente; l'aumento dei prezzi del gas e la necessità di conservare le risorse di combustibili fossili; e la consapevolezza che l'auto alimentata a idrogeno - sia essa alimentata da una cella a combustibile a idrogeno o dalla combustione interna dell'idrogeno - non manterrà le sue promesse nel prossimo futuro. Di conseguenza, molti ingegneri stanno dando più interesse al miglioramento del motore a combustione interna.

Foto per gentile concessione di Quasiturbine.com Motore Quasiturbine. Vedi altre immagini dei motori.

Il motore Quasiturbine, brevettato nel 1996, è proprio un tale miglioramento. In questo articolo, introdurremo il motore Quasiturbine e risponderemo alle seguenti domande:

• Da dove è nata l'idea del motore?
• Quali sono le parti del motore Quasiturbine?
• Come funziona il motore Quasiturbine?
• Come si confronta in termini di prestazioni con altri motori a combustione interna?

Iniziamo esaminando alcune nozioni di base sul motore.

Per vedere come funziona un motore Quasiturbine, è necessario comprendere alcune basi del motore.

-Il principio di base alla base di qualsiasi motore a combustione interna è semplice: se metti una piccola quantità di aria e carburante ad alta energia (come la benzina) in un piccolo spazio chiuso e lo accendi, il gas si espande rapidamente, rilasciando un'incredibile quantità di energia.

L'obiettivo finale di un motore è convertire l'energia di questo gas in espansione in un movimento rotatorio (rotante). Nel caso dei motori delle auto, l'obiettivo specifico è ruotare un file albero di trasmissione rapidamente. L'albero di trasmissione è collegato a vari componenti che trasmettono il moto rotatorio alle ruote dell'auto.

Per sfruttare l'energia dell'espansione del gas in questo modo, un motore deve attraversare una serie di eventi che causano molte piccole esplosioni di gas. In questo ciclo di combustione, il motore deve:

• Lascia una miscela di carburante e aria in una camera
• Comprimere il carburante e l'aria
• Accendi il carburante per creare un'esplosione
• Rilasciare il scarico (pensalo come il sottoprodotto dell'esplosione)

Quindi il ciclo ricomincia da capo.

How Engines Work spiega in dettaglio come funziona nel motore a pistoni convenzionale. In sostanza, il ciclo di combustione spinge un pistone su e giù, che fa ruotare l'albero motore tramite un albero motore.

Mentre il motore a pistoni è il tipo più comune trovato nelle automobili, il motore Quasiturbine funziona più come un motore rotativo. Invece di utilizzare il pistone come un tipico motore di un'auto, un motore rotativo utilizza a rotore triangolare per realizzare il ciclo di combustione. La pressione di combustione è contenuta in una camera formata da una parte dell'alloggiamento da un lato e dalla faccia del rotore triangolare dall'altro.

Il percorso del rotore mantiene ciascuno dei tre picchi del rotore a contatto con l'alloggiamento, creando tre volumi separati di gas. Mentre il rotore si muove intorno alla camera, ciascuno dei tre volumi di gas si espande e si contrae alternativamente. È questa espansione e contrazione che attira aria e carburante nel motore, lo comprime, fornisce potenza utile man mano che i gas si espandono e quindi espelle lo scarico. (Vedi Come funzionano i motori rotativi per maggiori informazioni).

Nelle prossime sezioni vedremo come la Quasiturbine spinge ulteriormente l'idea di un motore rotativo.