motore a pistoni senza bielle

[gggiorgiooo]

Oggi youtube mi ha suggerito questo video che mi ha interessato particolarmente.
Si tratta di un motore a cilindri contrapposti (boxer? v piatto a 180 gradi?) in cui la funzione della biella è sostituita da una coppia di ingranaggi che sono incorporati nel pistone.
So che dentro il forum sono presenti diversi tecnici motoristici e proprio per questo motivo chiedo qua quali possono essere gli svantaggi di una simile configurazione.
Sinceramente io vedo molti vantaggi fra cui la possibilità di usare alesaggi superquadri che permettono di raggiungere facilmente un alto numero di giri, avere un motore molto compatto e semplice. Ci vedrei anche la possibilità di una distribuzione monocamma con aste (cortissime) e bilancieri.
Le parti critiche per me sarebbero che un motore così per forza di cose deve avere almeno due testate, non ho la minima idea se una ruota dentata possa sopportare le forze dovute alle esplosioni in camera di scoppio, l'equilibratura.
Però credo che sia una idea parecchio interessante.
Che ne dite?

[Bassman]

A mio incompetente parere, si tratta di un esercizio teorico.

Una massa del genere in moto alternato la vedo per forza limitata a regimi bassi, forse di possibile utilizzo su un motore marino.

La botta che prendono gli ingranaggi mi fa pensare che la durata di tale conformazione sia di breve durata.

Ma non sono un motorista, la parola ai competenti...

[yuza]

Va bene x fare un martello pneumatico a scoppio

[fastfreddy]

questo è un motore a V (i cilindri non sono contrapposti) ed essendo un bicilindrico mi aspetterei vibrazioni esagerate (come quelle del motore della 126 a sogliola) ...diverso se i cilindri fossero almeno 4 o più (come i modelli K) ...e anche secondo me il punto debole è l'ingranaggio

...carino ma le masse in gioco, così a occhio, non sembrano indifferenti ...mi aspetterei grossi problemi di vibrazioni che peggiorerebbero velocemente con l'usura ...ma non sono motorista nemmeno io e sto tirando a indovinare

[Claudio Piccolo]

cioè, tutta la intera massa dei due pistoni che va insieme da una parte all'altra.....altro che coppia di rovesciamento....qua hai una coppia di rotolamento.

[PATERNATALIS]

I commenti mi sembrano sufficienti....

Totally unworkable.

4


pain in the ass

55


Towering Horse20
Towering Horse20
2 settimane fa
Would be interesting to see a 3D printed physical model

30



Mechanic's nightmare

31


john ruppert
john ruppert
3 settimane fa
There will still be side load on the piston when the primary and secondary cranks are at 90•. This will happen at four moments; two in each direction, once when forces from the crank start to push the piston and once when forces from the piston start to move the crank. There will also be a binding moment when the crank crosses over center, meaning energy from a flywheel will need to drive the crank over center. This is not new; what is new is that the gear teeth at different segments of the bore will be experiencing loads from different directions. To optimize this design it might be necessary to vary tooth profiles for different crank angles.

22


Shinigami117 S
Shinigami117 S
2 settimane fa
Good idea, but I’d imagine the piston diameter has to be ridiculously wide to compensate the small stroke for the proper compression ratio. The head deck also a very small amount.

8


ASTRØ
ASTRØ
1 giorno fa
i wanna see how this thing revs up like maximum rpm cuz it seems like it has a shorter stroke.



Salt Daemon
Salt Daemon
2 settimane fa
2-stroke fuel would be a gooey nightmare... maybe propane?

3


Robert Jackson
Robert Jackson
2 settimane fa
I could use this to make a compact steam engine.

6


Greg Fix
Greg Fix
4 mesi fa
That would be a hot boie

6


Captain Blyat
Captain Blyat
3 giorni fa
Cool idea but I’m the end, just another thing that makes mechanics and DIYers lives hell.



Graham Dawes
Graham Dawes
4 giorni fa
I give that a few minutes of running before it wears out

1


Venox
1 giorno fa
Honestly ... i think that it is a great idea ,but making one would be so expensive that it would not be worth . And you would have to make new cylinders .



Dj Johnny Storm
5 ore fa (modificato)
This would work with high end parts like bearings, rings, full synth oil. But giving what I've seen somebody will find a way to destroy the engine then blame it on the manufacturer��



Malcolm George
1 settimana fa
So it'll just where out the gear in the piston...

1


daszieher
1 giorno fa
dude! that music! horrible! (now I'll watch your video).



Tanatos
1 giorno fa
that's brilliant



한국 카우보이SsaurabiRedneck
2 mesi fa
Just imagine a 2500HP 8-cylinder dragster engine with this setup. That would be one mean performing (and mean sounding) engine.

7


Daniel Passini
6 giorni fa
They Bucherer aeronáutical engine usted a similar arrangement back un 1910



Hedde Oord
2 settimane fa
It's gonna make a lot of mechanical noise and i think in the current setup i expect there will be problems with the inner gear in the aluminium(alloy) piston. By far not durable enough

4


Prossimi video
RIPRODUZIONE AUTOMATICA

10:38
ORA IN RIPRODUZIONE
Modern Factory With Ingenious Working Tools, Skilled workers work Extremely Fast, Mechanical Factory
BHT Machine
407.279 visualizzazioni
5 mesi fa


5:15
ORA IN RIPRODUZIONE
Why doesn't the sound of a rocket launch kill you?
Primal Space
5 Mln di visualizzazioni
2 anni fa


2:03
ORA IN RIPRODUZIONE
Continuously Variable Transmission on a Bicycle
In Shot Productions
1,5 Mln di visualizzazioni
1 anno fa


10:07
ORA IN RIPRODUZIONE
I was SHOCKED when see this monster hammer forging working. Incredible biggest steel forging machine
Sky Creative HD
1,7 Mln di visualizzazioni
5 mesi fa


12:51
ORA IN RIPRODUZIONE
starting old black engine ruston - ruston hornsby engine - start up ruston hornsby engine Punjab
Naeem Piaray
44.640 visualizzazioni
4 settimane fa


18:23
ORA IN RIPRODUZIONE
SHELL OIL CO. "THE DIESEL STORY" RUDOLF DIESEL & DEVELOPMENT OF DIESEL ENGINE 48124
PeriscopeFilm
989.367 visualizzazioni
1 anno fa


3:55
ORA IN RIPRODUZIONE
#Steam Engine- How does it Work | Steam Engine Working Function Explain | How Locomotive Engine Work
Let's Grow Up
2,6 Mln di visualizzazioni
1 anno fa


5:59
ORA IN RIPRODUZIONE
3D фильм. Бесшатунный Двигатель. The non-standard engine.

[haemmerli]

Vero che sul motore per così dire "tradizionale" sono 120 anni che li producono e ci studiano, ma di motori "alternativi" (nel senso di differenti, anche se sempre basati su cicli Otto & C.) ne sono stati proposti un fottio
Se poi non hanno avuto seguito, una ragione ci sarà

[gggiorgiooo]

Tante invenzioni sono nate troppo presto per la tecnologia dell'epoca. Ad esempio l'aspirazione lamellare del 2t che è nata negli anni '20 del secolo scorso e che ha avuto diffusione solo 50 anni dopo grazie alle fibre di vetro e di carbonio.
A chi dice che questo motore ha masse sospese enormi in giro voglio fare notare che qua manca la massa della biella che viaggia in su e giù e la mannaia (mezzaluna) dell'albero motore può essere eliminata nel caso di una configurazione a più pistoni.
Ora che ci penso può anche essere cambiatala fasatura in modo che a un giro di albero motore non corrispondano due scoppi. Basterebbe cambiare il rapporto fra le ruote dentate. Questa è una differenza enorme rispetto al motore tradizionale.
L'effetto leva che fa una biella sull'albero motore e che è causa di flessioni dello stesso in caso di configurazioni a corsa lunga credo che qui sia minimizzato.
La corsa massima credo possa essere poco meno dell'alesaggio; una configurazione così può essere sempre e solo superquadra.
L'unica osservazione che credo interessante nei commenti del video è quella di ruppert che scrive:
"There will still be side load on the piston when the primary and secondary cranks are at 90•. This will happen at four moments; two in each direction, once when forces from the crank start to push the piston and once when forces from the piston start to move the crank. There will also be a binding moment when the crank crosses over center, meaning energy from a flywheel will need to drive the crank over center. This is not new; what is new is that the gear teeth at different segments of the bore will be experiencing loads from different directions. To optimize this design it might be necessary to vary tooth profiles for different crank angles."
Ma è una osservazione che sinceramente al momento non capisco.

[Loooop]

Questa specie di Wankel rovesciato:
https://www.liquidpiston.com
potrebbe essere un'idea interessante. Ci sono prototipi funzionanti.



Solo che è comunque troppo tardi: il motore endotermico è (graziealcielo…) oggi un dead man walking. Difficile trovare qualcuno disposto a completare lo sviluppo.

[Bassman]

Il Wankel andava bene teoricamente, ma gli attriti e la tenuta alla pressione lo hanno messo fuori gioco in fretta.
Come è stato detto, il motore a combustione interna è sul viale del tramonto; che ci piaccia o no, è solo questione di tempo.

[gggiorgiooo]

Sul fatto che il motore a pistoni abbia gli anni contati non ci starei troppo a scommettere.
Si continuerà ad aumentare l'efficienza per almeno altri tre decenni a mio modo di vedere anche perché esistono applicazioni che l'elettrico ancora non può realizzare (gruppi elettrogeni, macchine da giardinaggio non hobbistiche, settore agricolo in toto).
In questa configurazione di motore non vedo nulla di particolarmente nuovo dal punto di vista tecnologico, nulla di difficile che debba essere sviluppato. Non è un wankel il cui problema maggiore furono le tenute della camera di scoppio, non è un sistema arzigogolato che mi aumenta o diminuisce il rapporto di compressione, è un semplice motore che con due ingranaggi mi elimina la biella e metà dell'albero motore.
Ecco perché lo trovo interessante e lo propongo ai motoristi del gruppo.

[Claudio Piccolo]

secondo me se lo metti su una moto quella appena la accendi comincia a rotolare di qua e di là come un gatto sulla schiena che fa le feste.

[Bassman]

Infatti il mio gatto è sembrato molto interessato...

[esponenziale]

Ma non avete fatto caso agli eccentrici per controbilanciare il movimento del doppio pistone?......... Mah

[gigibi]

A mio parere, rimane il solito problema di trasformare un moto alternato in moto rotatorio (come il sistema biella/manovella) e la necessità di masse aggiunte, utili quando il momento si annulla, ma zavorra nelle fasi attive. Il Wankel e similari superano, teoricamente, questo problema, ma fino ad ora non garantiscono una tenuta duratura alla compressione. Il motore elettrico ha un'efficienza enormemente maggiore e, credo, sostituirà quasi completamente l'endotermico quando si risolverà un problema "non suo" e cioè accumulatori di adeguata capacità, rapida ricarica e, possibilmente, leggeri. A quel punto le auto si potranno comprare in scatola di montaggio.

[Claudio Piccolo]

Originariamente inviata da esponenziale

Ma non avete fatto caso agli eccentrici per controbilanciare il movimento del doppio pistone?.........

Hai ragione, li avevo rimossi, a me gli eccentrici sono sempre stati sulle balle, ma chi si credono di essere!

[aspes]

qualche considerazione:
0) non si introduce nessuna novita' a livello di termiche quindi i presunti vantaggi sarebbero solo nella diversa modalita' di trasformazione del movimento da lineare in rotatorio. Questo non e' un difetto, e' una considerazione
1) non c'e' molta liberta' nel decidere alesaggio e corsa . Non si puo' fare una corsa molto corta o molto lunga, per questioni dimensionali si sta intorno a numeri intermedi. Ma questo non e' poi un enorme problema
2) gli ingranaggi sono sottoposti a usura. E non e' accettabile nemmeno il minimissimo gioco tra i denti che e' presente e inevitabile in qualunque accoppiamento a ingranaggi. Si agginga che questa usura e' resa ancor piu' rapida dal fatto che la parte solidale ai pistoni dell'ingranaggeria e' sottoposta al gioco stesso dei pistoni nelle canne, per quanto limitato esso possa essere. Insomma, tutto il meccanismo oltre a essere sottoposto a grandi forze, non puo' essere costruttivamente preciso come richiesto dalla sua funzione. E se non e' preciso per forza di cose da nuovo, dura ben poco.
3) Il problema maggiore e' che il regime di rotazione e' assai limtato dalle forze di inerzia in gioco. Ovvero, non e' minimamente vantaggioso rispetto a un sistema biella manovella.
QUi le masse in movimento alterno prevalgono grandemente, tutto quanto si muove alternatamente , dagli ingranaggi ai pistoni.Pistoni che sono in qualche modo solidali a ingranaggi e non si capisce in quali materiali costruiti, perche' i pistoni devono essere leggeri e gli ingranaggi devono essere di acciaio e di quello buono. In un sistema classico viene considerato in moto alternativo solo un terzo della biella, quella parte attaccata al pistone (e' una convenzione). QUi tutto !
Non importa nulla se un albero motore e' pesante, tanto gira. Al massimo e' massa volanica. Quel che si cerca di evitare come la peste e' avere peso in movimento alternativo. Questo e' il limite maggiore di questa configurazione. Se girasse un po' forte spacca tutto.
QUindi , anche se sicuramente puo' funzionare, non vedo vantaggi pratici sulel inerzie e rapidissima usura. Un motore lento e che dura poco tanto per dirla cruda

[chuckbird]

Mi viene da dire che l'unico vantaggio riguarderebbe la compattezza davvero notevole, specialmente immaginandoselo in configurazione side valves.
Non oso immaginare la complessità custruttiva di un simile aggegio, sia per scavare la corona dentata all'interno dei due pistoni, sia per incastrarvi l'albero motore che non potrebbe essere costruito in un sol pezzo.

Accrocchio nella sua limitatezza imho interessante e non da buttare direttamente nel cesso come parecchie altre soluzioni fantasiose.

[aspes]

aggiungi che la corona esterna dovrebbe essere ricavata dalla unione dei due pistoni in qualche maniera. Quindi ancora piu' imprecisa nella lavorazione. Hai problemi di accoppiamento meccanico notevolissimi gia' da nuovo. FIgurati dopo qualche km
ps: side valves intendi a valvole laterali? cioe' faccio un casino per tornare agli anni 1920 sulla termica?

[chuckbird]

Chiaro, è un incubo.........

[chuckbird]

Originariamente inviata da aspes

ps: side valves intendi a valvole laterali? cioe' faccio un casino per tornare agli anni 1920 sulla termica?

Sì
Bè se vuoi compattezza... era riferito all'unico vantaggio che evidenziavo.

Ovviamente è implicito il fatto che non immagino un motore simile su un mezzo targato.

[aspes]

molto spesso queste numerose varianti motoristiche che vengono proposte sembrano geniali o vantaggiose a prima vista, sopratutto quelle che si propongono di semplificare i manovellismi. Ma di solito naufragano perche' meccanicamente non sono vantaggiose o per le inerzie, o i costi o sopratutto, come in questo caso, perche' l'ideatore non tiene conto dei problemi di realizzazione meccanica, ovvero materiali e tolleranze. Sono belle finche' gira una animazione. Se funziona, e non dubito che funzioni, ma costa millemila miliardi farlo, e dura 10000 km (a essere molto ottimisti), cosa serve?

[gggiorgiooo]

Le osservazioni di Aspes sono esattamente quelle che in un qualche modo mi ero fatto anche io. Rispondo punto per punto.
Per la #0 questo motore ha suscitato il mio interesse proprio perché non crea nulla di particolarmente nuovo o di difficile realizzazione. Quindi il progetto potrebbe arrivare velocemente alla prototipazione
#1: alesaggio e corsa alla fine ormai sono quasi uguali per tutti i motori. Si cerca di avere una camera di scoppio che vada dai 250 ai 330 cc che (da quanto ricordo) è il volume che assicura il maggior rendimento. E solitamente un motore commerciale è "quadro", esattamente come sarebbe questa configurazione ad ingranaggi.
#2: qui andiamo nel campo di quello che sconosco. L'unico punto critico che vedrei in questo questo accoppiamento ad ingranaggi è la giunzione dei due pistoni che potrebbero anche essere fatti in un unico blocco e lavorati dal pieno oppure due pistoni e poi montati assieme con chiavette e interferenza. Si può anche pensare a un sistema che assorba il movimento trasversale del pistone nelle camicie del cilindro (il lasco del pistone rispetto al cilindro) e credo che possa essere quantificato con una certa facilità. Per quanto riguarda le usure degli ingranaggi non so, ma un piede di biella riceve forze anche maggiori a causa della leva dell'albero motore.
3#qui non sono molto d'accordo. In movimento alternato ci sono solo i pistoni, esattamente come in un qualsiasi altro motore. Manca la biella che in un motore convenzionale ha movimento alternato e la cui forza sull'albero motore è moltiplicata dalla leva dovuta alla distanza dal centro dell'albero motore stesso. Infatti (riprendo da un commento di M. Clarke su moto.it: "l'impiego di bielle corte genera spinte laterali sul mantello del pistone maggiori rispetto a bielle di maggiore lunghezza a causa di una maggiore inclinazione che la biella corta ha rispetto ad una piu' lunga durante il suo moto; questo comporta maggiore usura del mantello del pistone, a fronte di una riduzione di peso e di dimensioni di ingombro del motore (rispetto alla biella lunga)".
Voglio dire che in questa configurazione non esiste assolutamente questo problema, anzi. E lo stesso albero motore non ha quasi flessione.
E come disegno credo che in un qualche modo possa portare più vantaggi che svantaggi. Non è un obbrobrio tipo questa cosa qua

[chuckbird]

A livello costruttivo è un mezzo casino: i pistoni presumibilmente saranno di alluminio, non ottenuti per stampaggio ma scavati, all'interno dei quali vi deve essere il riporto della corona dentata fatta in acciaio... fissata come... per interferenza?

Poi c'è il problema dell'albero motore scomponibile...

Come dice aspes...è bello vedere le animazioni, ma rimangono dei suppellettili inutili.

[Bassman]

Complicazioni inutili, lavorazioni complesse, assemblaggi altrettanto complicati per un risultato assai dubbio e che non elimina il problema essenziale: il moto alternato da trasformare in moto rotatorio.