Salvando al motor Wankel (2)
Nueva idea para poder convertir un motor Wankel en un motor limpio y de alto rendimiento. En principio la idea se basa en tratar de poder realizar "parte" de la compresión del aire o flujo de trabajo, externamente. De este modo será más fácil controlar presiones y temperaturas, así como modo de cebar térmicamente al motor.
Abreviando un poco la descripción de la idea, vemos en la figura un cilindro y en su interior dos pistones ( A-B). Sobre uno de ellos (B) carga un resorte que empuja al pistón hacia la posición de cierre lumbreras (2), y el otro es comandado en sus respectivas posiciones por accionamiento mecánico acoplado al árbol principal del motor. Recuperará posición de inicio mediante resorte, biela o acumulador neumático. Es muy importante la sincronización con el rotor del motor.
Cuando comienza la admisión y compresión del aire, las lumbreras (1) están en paso libre, ya que el pistón (A) se encuentra retraído. Las lumbreras (2) están cerradas para evitar comunicación con cámara de expansión. Para mantener la relación de compresión sería preciso eliminar "bolsillo" del rotor, ya que el aire que se está comprimiendo penetra al cilindro externo a través del las lumbreras (1), aumentando de este modo la cámara total o cilindrada. 
Cuando la punta del rotor deja atrás las lumbreras (2), súbitamente la electroválvula correspondiente deja paso a un fluido en estado supercrítico (CO2) ( Es necesaria una acción ultrarrápida del pistón ) y todo el aire contenido en el cilindro penetra a la cámara que existe entre rotor y trocoide (Estator). Las lumbreras (1) quedan cerradas y la punta anterior del rotor cierra la cámara por el lado de admisión. Ahora según el grado en la relación de compresión es posible tener que actuar sobre la carrera del pistón (A) para que llegue al final de su carrera cuando la punta del rotor abre la cámara de expansión, de este modo se impide llegar a presiones peligrosas.
Aunque no soy partidario de quemar combustibles hidrocarbonados, tengo que señalar que con este nuevo controlador de presiones se puede llegar a una presión de alto rendimiento quemando un combustible por autoignición o inflamación y además favoreciendo el trabajo del motor al restarle un 30% del trabajo de compresión. Un 60 % de la energía de los gases de escape se utilizan en este cometido.
En resumen: Aumento de la potencia y rendimiento. Posibilidad de obtener un motor que pueda funcionar con energía renovable ( Bomba de Calor). Suena raro, pero no es descabellado. Llegar a los 370º K con Bomba de Calor es factible, nada se pierde con probar

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Hibridación con motor Wankel, caldera de biomasa y Bomba de Calor.

SALVANDO AL MOTOR WANKEL.

Siguiendo la estela de los motores térmicos descritos en todas mis entradas, y viendo el poco interés desatado, cambio el rumbo hacia los motores de combustión acoplados a sistema ecológico donde no hay combustión.

No voy a enrollarme mucho, por que de nada sirve, solo lo mínimo para que la entrada tenga algo de sentido.

Los motores Wankel están quedando fuera de servicio, y yo creo que no se lo merecen, sobre todo su inventor que seguramente trabajo con su motor durante muchos años y con gran ilusión. Son motores suaves y silenciosos, si aprovechamos sus ventajas se puede conseguir un motor muy revolucionario dentro del plan de cero emisiones de carbono.

El motor Wankel es como la mayoría de los motores de combustión interna, muy revolucionados, y por tanto se requiere velocidad en el transporte de energía térmica hacia el fluido de trabajo, y aquí, los hidrocarburos, tienen esa ventaja de reacción rápida y espontanea. Por lo tanto se requiere un "combustible" que no entre en combustión. Suena raro dicho así,  y lo que quiero decir es que si se necesita elevar la temperatura y presión del fluido para obtener trabajo, también es posible obtener trabajo elevando la presión, siempre y cuando este trabajo en concreto se realice exteriormente. 

Dicho de otra manera: Para que el motor rápido (Wankel), disponga súbitamente de energía para realizar su trabajo, una máquina lenta exterior consigue licuar un fluido como el CO2, por ejemplo, para aprovechando la velocidad relámpago al vaporizarse pueda empujar un pistón que unido a un desplazador alojado en la cámara externa pueda variar la relación de compresión en el mismo instante en que el rotor llega al punto de ignición.

Para un motor Wankel con una relación de compresión de 8, la presión alcanzaría los 18,37 bar y temperatura de 666ºK ( partiendo de una temperatura en la admisión de 290ºK). Ahora sería necesario darle más energía, ya que la que ha adquirido tendrá que devolverla de nuevo, así que podemos darle más energía aumentado la presión si actuamos sobre la relación de compresión reduciendo la cámara donde el aire se encuentra encerrado a la presión de 18,38 bar. Vamos a una relación de 2, esto es; reducimos la cámara a la mitad y ahora la presión será de: 48,47 bar y temperatura  de 878ºK.  ¿Que cantidad de trabajo se puede extraer?. Pues será la energía equivalente que le hemos entregado exteriormente : 

 W= Cp ( T3 - T2) = 1 x ( 878 - 666 ) =212 KJ /Kg de aire. ¿ De donde procede esta energía?. Procede del sistema exterior del que ya he explicado como funciona en varias entradas. En realidad si se observa con detenimiento este sistema la máquina que genera el trabajo útil es la externa al Wankel. Pero para acoplar a un automóvil es necesario la "liebre.

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Resumen: Una máquina "tortuga" acoplada a una máquina "liebre" pueden sustituir al violento y cancerígeno hidrocarburo.  

 

COMO CONVERTIR UNA PLANTA DESALADORA POR ÓSMOSIS INVERSA EN UNA CENTRAL ELÉCTRICA