Motore INN: che cos'è? Come funziona? Vantaggi, parti...

INNmotore Si tratta di un motore ideato e sviluppato dagli spagnoli, che è chiamato a fare un passo avanti nelle cilindrate ottenute fino ad oggi con i motori a combustione.

È una combinazione di tecnologie, che gli danno il Vantaggi della motori a due tempi, di quattro volte e persino renderlo paragonabile ai motori elettrici in alcuni fattori. Quindi, sta mostrando un potenziale maggiore di quello a cui siamo abituati in termini di performance, efficienza y emissioni.

Cos'è il motore INN?

È un motore a pistoni contrapposti della società di Granada INNmotore SL. Pertanto, il suo funzionamento è molto simile a quello consueto nei motori a due tempi, ma senza il tipico inconveniente delle emissioni in eccesso. Questo perché non ha bisogno di mescolare l'olio con il carburante per lubrificarsi. Ciò che ha portato alla quasi scomparsa dei motori a due tempi con l'inasprimento delle normative.

Inoltre, l'INNEngine è un motore senza albero motore perché trasforma il movimento longitudinale del pistoni in circolare per mezzo di piastre a camme e pochi seguaci. Come vedrai nella sezione su Vantaggi, questo le permette di essere molto più semplice e con una forma cilindrica compatta.

Questo motore completare il ciclo in una volta o, che è lo stesso, in soli 180º di rotazione del motore. Quindi, c'è qualche controversia se chiamarlo due volte o direttamente uno. Inoltre, secondo i suoi creatori, se si costruisse un modello più grande, il ciclo potrebbe essere completato in 60º di rotazione del motore o addirittura in soli 45º. Si tratterebbe di avere dischi a camme con più elevazioni e valli, che raggiungerebbero pochi giri e una coppia enorme.

come funziona?

Per capire come funziona questo motore, devi sapere cosa ciascuno dei tecnologie che lo compongono:

pistoni contrapposti

Invece di avere un solo pistone per ciascuno Camera di combustione, INN Engine ne ha uno per ciascun lato della telecamera. Affinché due pistoni vengono spostati con una singola detonazione fatto di carburante. In totale la versione attuale è composta da quattro camere di combustione disposte orizzontalmente e da due pistoni ciascuna, per un totale di otto pistoni.

È un design che è stato utilizzato nelle macchine militari pesanti per molti decenni. Tuttavia, nonostante la sua grande efficienza e le basse emissioni, non è stato utilizzato nel settore automobilistico a causa delle sue dimensioni maggiori, avendo due alberi a gomiti, due pistoni per cilindro con loro bielle corrispondenti e altri componenti in duplicato.

Tuttavia, nell'INNEngine si riducono i problemi di spazio e di costi per il suo design intelligente. Invece di avere i cilindri in linea, come di solito sono nei motori a pistoni contrapposti, questo motore li ha posizionati orizzontalmente e formano un quadrato. Quindi, può avere una forma cilindrica molto più compatta.

Piastre a camme o piastre sinusoidali

Avendo questa forma cilindrica, il passaggio del movimento lineare dei pistoni a quello circolare non può essere fatto dal tipico albero a gomiti. Per questo motivo ha alle estremità due piastre a camme, che non sono altro che dischi con elevazioni e avvallamenti che i pistoni utilizzeranno per forzarli a ruotare. Nel seguente video puoi vedere come funziona in modo chiaro e semplice:

Come puoi vedere, i pistoni spingono il piatto da alcuni seguaci quando il pendio che lo attraversa tende già a scendere. Inoltre, ogni piastra ha due prospetti posti diametralmente l'uno di fronte all'altro. Quindi i pistoni diametralmente opposti nel blocco li spingeranno allo stesso tempo.

Trattandosi di un motore a pistoni contrapposti, sull'altro lato del motore lo stesso processo viene eseguito sull'altro piatto a camme. Pertanto, ogni volta che c'è a spinta, Si applica da quattro pistoni contemporaneamente. Due da una parte e due dall'altra. Cosa, come vedrai nella sezione Vantaggi, gli dà a equilibrio perfetto. Inoltre, con questo sistema la pressione contro le piastre che fa girare il motore è divisa tra quattro punti e attrito che causerebbe usura è ridotto al minimo.

Quelli che ti comandano i pistoni tornano nei cilindri sono altre piastre a camme più piccole. Dischi con elevazioni e valli opposte, che fanno parte dello stesso pezzo delle altre piastre a camme.

Rapporto di compressione e temporizzazione variabili

Il motore INN ha distribuzione variabile per regolare quando l'aria può entrare nelle camere di combustione e per quanto tempo rimane aperta. Pertanto, può adattarsi alle esigenze inerenti a ciascuna velocità e regime di carico.

Su anche il rapporto di compressione è variabile, per ottenere la massima efficienza sia agli alti che ai bassi carichi. Cioè, quando viene immessa molta miscela di aria e carburante nelle camere di combustione e quando ne viene immessa poca.

Per capirlo, devi sapere che il rapporto di compressione ottimale è alto quando metti poca miscela in camera di combustione e basso quando ne metti molta. Nel seguente video puoi vedere in cosa consiste questa tecnologia, anche se è in un motore a quattro tempi convenzionale:

A parte questo, la sua distribuzione generalmente funziona come segue: aprire sempre lo scarico prima dell'aspirazione perché avvenga una fuga spontanea. Lo scarico si chiude prima dell'aspirazione, a differenza dei motori tradizionali, per evitare perdite attraverso la luce di scarico e sfruttare l'inerzia del flusso di gas.

bocchette di aspirazione e scarico

Trattandosi di un motore a pistoni contrapposti, l'aspirazione e lo scarico non vengono effettuati tramite le valvole, gli alberi a camme che le aprono ed altro sincronizzazioni. Funziona come un motore a due tempi, nel senso che sono i pistoni che coprono e scoprono le porte dove entra la miscela aria-carburante (aspirazione) ed escono i gas (scarico).

Dove non funziona come un motore a due tempi per quanto riguarda la lubrificazione, che non richiede la miscelazione con il carburante con conseguente aumento delle emissioni. In questa sezione funziona come un motore a quattro tempi, quindi i pistoni hanno lubrificazione e anelli di compressione.

Come descritto dai responsabili di INNEngine SL, gli anelli di compressione superano le luci di aspirazione e scarico, ma gli anelli dell'olio non lo fanno mai. Inoltre, le teste dei pistoni non sfregano contro le pareti del cilindro, ma lo fanno i corpi, che sono quelli appositamente lubrificati.

Vantaggi del motore INN

Compatto e leggero, quanto pesa?

Utilizzando piastre a camme e seguicamma, si eliminano alberi a gomiti, bielle e altri componenti necessari per farli girare. In questo modo, il motore è molto più piccolo e leggero rispetto a un quattro tempi. Ciò contribuisce anche al fatto che le coppie di pistoni sono poste in posizione quadrata e orizzontale, conferendo al blocco una forma cilindrica molto compatta.

La prossima versione di questo motore peserà solo 35 kg anche se manterrà la cilindrata di 500 cc. Che è un peso estremamente basso rispetto ai motori attuali.

Semplice

Essendo un motore a pistoni contrapposti, non dispone di valvole, alberi a camme ed elementi di distribuzione necessario per loro. Ciò è dovuto al fatto che l'aspirazione e lo scarico avvengono attraverso le rispettive bocchette, che sono coperte o scoperte dai pistoni stessi (proprio come in un tradizionale motore a due tempi).

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Il motore a due tempi

basse emissioni

Come accennato in precedenza, funziona come un motore a due tempi per quanto riguarda l'utilizzo delle porte, ma la sua lubrificazione è come quella di uno dei quattro volte (meno emissioni). Cioè, ha segmenti di lubrificazione uguali a quelli di quest'ultimo tipo di motore. Inoltre il fatto che sia a pistoni contrapposti, permette un'ottima combustione grazie al efectos turbine y Caduta. Cioè, la miscela si muove sotto forma di un vortice all'interno del cilindro. Pertanto, è molto buona scelta per range extender per auto elettriche.

Come puoi vedere nell'immagine seguente, il motore INNmotore potrebbe essere utilizzato anche in futuro con Gas di petrolio liquefatto (GPL) o GPL in inglese. Un carburante quello ridurrebbe ulteriormente il suo livello di emissioni.

Alte prestazioni, quanta potenza ha?

Secondo i suoi progettisti, l'INNEngine può dare Il doppio della spinta di un due tempi e quattro volte quella di un quattro tempi. All'inizio del 2020 raggiungevano già i 155 Nm con un motore da 500 cc da 800 giri/min. A cui contribuisce molto il fatto che per ogni giro del motore siano già stati compiuti due cicli completi.

INNEngine SL non è ancora nella fase di sviluppo appropriata per fornire dati definitivi per potenza, consumo o emissioni. Tuttavia, hanno previsto che con la cilindrata di 0.5 litri avrebbero potuto ottenere un prestazioni simili a quelle di un motore da 2.0 litri.

ottimo equilibrio

Per il suo funzionamento e configurazione, le loro masse sono sempre equilibrate. Quindi non ha vibrazioni e il suo rumore è minimo. Il che consentirà un comfort molto elevato per l'utente, sia che venga utilizzato come motore principale o come generatore di un sistema Range Extender (Range Extender). La regolarità della sua spinta è simile a quella di un motore V8.

Efficiente

Secondo i suoi creatori, INNEngine sarà in grado di raggiungere livelli di efficienza molto elevati, appunto dalla combinazione di tecnologie che unisce. Soprattutto per l'architettura a pistoni contrapposti, il rapporto di compressione e distribuzione variabile e il suo peso ridotto.

Inoltre, poiché le fasi di compressione ed espansione avvengono in metà tempo, ha il vantaggio che i gas hanno meno tempo per riscaldare le pareti del cilindro e per perdere l'ermeticità attraverso i segmenti di compressione. Affinché utilizza molto bene l'energia.

Parti del motore INN

Il motore INNEngine ha un'architettura molto particolare, però utilizza parti proprietarie di motori a due e quattro tempi. Di seguito presentiamo le sue parti principali in modo da capire meglio come funziona:

• blocco cilindrico orizzontale che ospita le camere di combustione disposte a quadrato
• pistoni con anelli di compressione e lubrificazione come in un motore a quattro tempi.
• seguito: sono le rotelle che si appoggiano alle piastre a camma per trasformare il movimento lineare in circolare
• piastre a camme: dischi con montagne e valli che ricevono il movimento dei pistoni per ruotare
• iniezione indiretta. Anche se in futuro vogliono che funzioni per iniezione diretta.
• sistema di refrigerazione: la refrigerazione circonda l'intero blocco. Entra in basso ed esce in alto. I responsabili del motore INNEngine sostengono di raggiungere un salto di temperatura compreso tra 1 e 2 gradi tra l'ingresso e l'uscita. Poiché tende a essere generato più calore vicino allo scarico rispetto all'aspirazione, le portate non sono le stesse su entrambe le estremità del motore.
• sistema di lubrificazione: Il sistema di lubrificazione è molto separato dal sistema di raffreddamento. Il blocco è un cilindro, quindi non c'è testata o guarnizione della testata, quindi non può esserci comunicazione tra olio e antigelo dal motore.
• turbo: Sebbene attualmente funzionino con un livello di compressione molto basso: 1,15 o 1,2 bar.

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Sistemi di iniezione

Le applicazioni che INNEngine avrà

Sebbene teoricamente possa essere utilizzato per quasi tutte le funzioni, l'INNEngine è destinato principalmente a due applicazioni: da un lato, è in fase di sviluppo una versione da 500 cc che funzionerà come generatore per estendere l'autonomia di auto elettriche o ibride. Dall'altro una versione più piccola di 125 cc per modellini di aeroplani o kart.

Secondo i suoi creatori, il suo utilizzo come generatore di un sistema Range Extender è quello in cui l'azienda INNEngine SL sta diventando sempre più coinvolta. Per cui non dovrebbe lavorare a livelli impegnativi come in un motore che muove l'auto. Attualmente vengono richiesti 40 CV a 2.500 giri/min.

Oggi, all'interno della scala Technology Readiness Levels (TRLS) o Livelli di maturità tecnologica, sono compresi tra il livello 4 e 5. Vale a dire, stanno per passare alle prove al di fuori del laboratorio.

Il futuro del motore INNEngine

Secondo Juan Garrido Requena, il principale responsabile della progettazione del motore, stanno anche lavorando all'applicazione del combustione esterna per completare il tuo motore INNEngine (combustione interna). Anche se funzionerebbe con qualsiasi tipo propellente.

Un motore a combustione esterna è quello che converte l'energia termica, ottenuta in una combustione esterna ad esso, in energia meccanica. Ad esempio, una macchina a vapore. In questo modo, il calore dell'INN Engine potrebbe essere utilizzato per generare più energia, invece di dissiparla semplicemente come è stato fatto tradizionalmente.

Come lo ha descritto Garrido in un'intervista sul canale YouTube di Juan Francisco Calero: in questo modo si otterrebbero "che ogni motore ha la sua piccola centrale termica a ciclo combinato". Pertanto, l'utilizzo di energia sarebbe molto maggiore di quello ottenuto fino ad oggi.