MOTORES
MOTORES
DE AIRE COMPRIMIDO
DE AIRE COMPRIMIDO
Y
Y
DE HIDRÓGENO
INDICE
INDICE
1.El motor
2.Motor de aire comprimido
Primer vehículo
Características principales del coche Futuras aplicaciones
El motor
a) funcionamiento
b) ciclo del motor, potencia y par
Ventajas e inconvenientes
Nuevo modelo
3. Motor de hidrógeno
Primeros automóviles El coche
El motor
a) funcionamiento
b) configuración de los motores y prestaciones
- motor Wankel
- motor de cuatro tiempos
1.El motor
1.El motor
De aire comprimido
De aire comprimido
De hidrógeno
De hidrógeno
2. Motor de aire comprimido
2. Motor de aire comprimido
Primer vehículo
Primer vehículo
.
.
El primer motor descubierto es el motor MDI, es un descubrimiento de
El primer motor descubierto es el motor MDI, es un descubrimiento de
este siglo XXI, con una “contaminación cero”, además de ir limpiando el
este siglo XXI, con una “contaminación cero”, además de ir limpiando el
aire del medioambiente. Su inventor Guy Négre.
Características principales del coche
Características principales del coche
Bajo consumo
Bajo consumo
No contamina
No contamina
Alta autonomía
Alta autonomía
La recarga se hará en 2 ó 3 min. Con un coste de
La recarga se hará en 2 ó 3 min. Con un coste de
1.50 € para 200/300 km
1.50 € para 200/300 km
Incorporación de un compresor para conectarlo a la
Incorporación de un compresor para conectarlo a la
red eléctrica, la carga completa se hará en 3 ó 4 h.
red eléctrica, la carga completa se hará en 3 ó 4 h.
Cambio de aceite cada 50.000 km.
Cambio de aceite cada 50.000 km.
La temperatura del aire limpio expulsado por el
La temperatura del aire limpio expulsado por el
tubo de escape es de 0ºC
Futuras aplicaciones del motor MDI
Futuras aplicaciones del motor MDI
Barcos
Barcos
Lanchas deportivas
Lanchas deportivas
Almacenamiento de energía genera por
Almacenamiento de energía genera por
sistemas no contaminantes, como la solar y
sistemas no contaminantes, como la solar y
la hidráulica
El motor de aire comprimido
El motor de aire comprimido
El motor MDI incorpora diversos sistemas
El motor MDI incorpora diversos sistemas
innovadores e inéditos, en cuanto a la
innovadores e inéditos, en cuanto a la
propia idea, en las materias que usa o en
propia idea, en las materias que usa o en
su diseño técnico.
su diseño técnico.
Destaca un sistema de bielas articuladas con
Destaca un sistema de bielas articuladas con
parada del pistón en el punto muerto
parada del pistón en el punto muerto
superior, permitiendo una expansión en
superior, permitiendo una expansión en
volumen constante.
a) Funcionamiento
a) Funcionamiento
La fuerza propulsora se obtiene de la
expansión del aire comprimido introducido en el cilindro el cual impulsa los pistones que crean el tiempo del motor. Por ello se introduce el aire ambiente al cilindro el cual lo comprime a 20 bares y por tanto aumenta su temperatura a 400 ºC.
En estas condiciones lo traslada a la
cámara esférica donde se inyecta el aire a alta presión de las bombonas de aire
comprimido. La mezcla de temperatura y presión del aire en la cámara empuja el pistón el cual produce el movimiento que precisa el vehículo
b) Ciclo del motor, potencia y par
b) Ciclo del motor, potencia y par
Ciclo del motor:FASE DE COMPRESIÓN:
En el motor, el aire ambiental se
comprime a 20 bares por el pistón y se transforma en aire caliente a 400 ºC.
FASE DE INYECCIÓN DEL AIRE
En el momento en el que se para el pistón, se inyecta en la cámara que contiene aire caliente una cantidad de aire comprimido a temperatura
ambiental que proviene de las bombonas.
FASE DE EXPANSIÓN
Esta inyección de aire produce un aumento de la presión, el cual empuja el pistón y acciona el motor.
Curva de potencia y par del motor
--- potencia en caballos --- par del motor en Kgm
---
Ventajas e inconvenientes en comparación
Ventajas e inconvenientes en comparación
a otros sistemas
a otros sistemas
El acumulador de energía es pesado y caro
El ciclo de carga-descarga no es limitado
como en las baterías
actuales.
Es menos capaz de almacenar energía.
El rendimiento de la energía gastada en acumular
electricidad es mayor que la empleada en llenar el
tanque de aire.
Nuevo modelo
Nuevo modelo
Mini Cat`s
3. El motor de hidrógeno.
3. El motor de hidrógeno.
Primeros automóviles.
Primeros automóviles.
El primero fue fabricado por BMW, formado
El primero fue fabricado por BMW, formado
por 12 cilindros y propulsado con hidrógeno,
por 12 cilindros y propulsado con hidrógeno,
alcanzaba:
alcanzaba:
−
−
una potencia de 150kW.
una potencia de 150kW.
−
−
una aceleración de 0 a 100km/h en 9'6
una aceleración de 0 a 100km/h en 9'6
segundos.
segundos.
−
−
una velocidad máxima de 226km/h
una velocidad máxima de 226km/h
−
El coche
El coche
El repostaje es igual al de El repostaje es igual al de gasolina, tan solo hay que
gasolina, tan solo hay que
asegurarse de un
asegurarse de un
acoplamiento hermético, que
acoplamiento hermético, que
evita pérdidas de presión y
evita pérdidas de presión y
de frío.
de frío.
Para abrir y cerrar la tapa Para abrir y cerrar la tapa del depósito, hay que pulsar
del depósito, hay que pulsar
una tecla que se encuentra
una tecla que se encuentra
en el tablero de
en el tablero de
instrumentos.
instrumentos.
El proceso de repostar El proceso de repostar concluye en menos de 8
concluye en menos de 8
minutos.
Parte delantera
El motor
El motor
Se quema el hidrogeno dentro de los motores de
combustión interna en concentraciones que van
desde el 4 hasta el 74 % por que es inflamable,
produciendo algunos óxidos de nitrógeno. El H2 se
quema limpiamente, pero no a estándares de cero
emisiones.
El uso de hidrógeno extiende la vida del motor y
reduce el mantenimiento, ya que no se acumula
La más reciente propuesta de BMW, es el Hydrogen 7, que cuenta con un motor de combustión bimodo de doce
cilindros, funciona tanto con hidrógeno como con gasolina convencional.
a) funcionamiento
a) funcionamiento
Una pila de combustible es un elemento que convierte la energía química que posee un combustible en energía eléctrica útil, sin la necesidad de pasar por un proceso de combustión.
Estas pilas están formadas por dos electrodos que se encuentran separados por un electrólito.
Los electrodos extraen los electrones de hidrógeno para convertirlos
en electricidad cuando el hidrógeno fluye hacia el ánodo, donde un catalizador facilita la separación de protones y electrones.
Los protones traviesan una membrana electrolítica para combinarse
con el oxígeno, y los electrones se sitúan al lado del cátodo formando así un circuito externo ánodo−cátodo que alimenta los dispositivos eléctricos.
La reacción de hidrógeno con oxígeno que da el resultado de agua
pura más energía.
b) Configuración de los motores y
b) Configuración de los motores y
prestaciones.
prestaciones.
Existen dos tipos básicos de motor de
combustión que emplean hidrógeno como
combustible:
El motor de combustión de hidrógeno de
cuatro tiempos.
Motor Wankel
Motor Wankel
El motor rotativo que no suele dar problemas de autoencendido ya que la cámara de combustión presenta una geometría
adecuada para la combustión del hidrógeno, presenta una relación volumen/superficie muy elevada. De modo que, cuando los gases frescos
entran, la cámara ya se
GASOLINA HIDRÓGENO ELÉCTRICO
Potencia
120 CV
120 CV
110 CV
110 CV
Vel. Punta
183 Km/h
183 Km/h
150 Km/h
150 Km/h
130 Km/h
130 Km/h
0-100 km/h
9.4 seg.
9.4 seg.
13 seg.
13 seg.
21.5 seg.
21.5 seg.
Tiempo de
Motor de cuatro tiempos
Motor de cuatro tiempos
El diseño de este motor es igual a un motor que sigue el ciclo Otto, con sus pistones, válvulas y demás sistemas. Esta clase de motores permiten aprovechar las especiales características que presenta el hidrógeno como combustible:
- Alta velocidad de llama en flujo laminar. - Alto número de octanos efectivo
- Ninguna toxicidad y no llega a formar ozono.
El alto número de octanos permite elevar la relación de
compresión que redundará en un aumento del rendimiento energético, mientras que la alta velocidad de llama en flujo
