Come ridurre CO2 nei motori endotermici?

Discussione in 'Ecologia' iniziata da andrea-cesenat, 24 Settembre 2009.

  1. Il sig. Otto, Diesel, Hugon, ma anche tamti altri, ne ho preso qualc'uno nel mazzo, che hanno lavorato sui motori endotermici, per poi brevettare un progetto e applicarlo in una fabbrica per commercializzare la loro idea, però si sono fossilizzati sulle loro scoperte.
    Oggi si stanno movendo a produrre motori che producono meno CO2 per vari motovi, un esempio il recupero dei gas combusti sui 6T e un'altro nei 4T turbo, ma non maturi, un'altro usato nella formula 1 di qualche anno fa con il liquido di raffreddamento a 130°, il rapporto di compressione più alto è e più sarà il PME ricavato.
    Si sta lavorando anche nell'accopiamento di motori elettrici con quelli endotermici, per ridurre anche se c'è da discutere anche quì, un'altro un motore a idrogeno, dove non ne produce per niente, insomma incominciano a esserne.
    :decoccio:
     

  2. sia il motore a idrogeno che quello elettrico producono CO2 , anche se non direttamente; ovvero per produrre idrogeno o corrente serve sempre il petrolio; (a meno di usare energie rinnovabili 2% o nucleari 0% in Italia) pertanto cosi puliti non sono.

    Attualmente la cosa che immagazzina piu energia in meno spazio e peso sono i derivati del petrolio (benzina e gasolio).
    se anzichè fare auto da 2 tonnellate con una valanga di cv si impegnerebbero a ridurre drasticamente i pesi; si potrebbero adottare motori di cilindrate piccole e con pochi cv che bevono poco e di conseguenza producono poca CO2.
     
  3. Per ora mi fermo quì attendo notizie di Max156GTA.
    :decoccio:
     
  4. Si può continuare con la discussione
    Ciao
     
  5. Ciao Camoz, putroppo l'ho aperta, ma non era nel suo posto e ha avuto uno stop.
    Infatti l'ho voluta aprire proprio per questo, l'idrogeno per conservarlo dei metterlo a 600 bar in bombole e conservato a -240°C, che già di per se è uno spreco di energia, esiste l'elettrosi dell'acqua, ma non dice nessuno che a 12 V continua ne ricavi di idrogeno il 15% poi si satura, cioè non ne cavi più, perchè l'ossigeno ha due legami uno + e uno -, quindi devi dare tensione a impulsi o alternata, perchè si crea concorrenza negli elettrodi e da una parte ti ritrovi acqua basica e dall'altro acida.
    Ci vuole soda caustica con l'acqua, aumenta l'eficacia poi devi darla al suo voltaggio mollecolare 0,80 V e lì devi andare alto coi amper se vuoi un rendimento decente e poco spreco di corrente, il sodio puro ricavato con l'acqua lascia H2, ma può esplodere e riprendersi H2, per reazione.
    I motori elettrici appunto spremono le baterie, che dovremmo caricare in qualche maniera e quindi ci attacchiamo sempre l'ente publico per disporre della corrente, che sappiamo tutti la maggioranza viene dalle centrali nucleari all'estero e inquinano alla loro maniera.
    I motori ibridi, cioè endotermici/elettrici io mi domando come fanno a combinarli per avere consumi decenti, perchè io so che per accoppiare un motore a un alternatore devi calcolare i CV, per mettere quello giusto, perchè allinfuori del nucleare, la corrente è la "trasformazione" di un'energia meccanica.
    Quindi gira frulla dobbiamo tornare agli idrocarburi, che contengono C e H, l'idrogeno non da problemi, ma nella combustione si crea anche il CO2 (anidride carbonica) e questa ci sta cambiando il pianeta.
    Si sta cercando di proggettare motori che recuperano una parte dei gas combusti, però devo fare un'osservazione caldi sono molto voluminosi, freddi no anzi sono abbastanza densi, quindi per rimetterli in camera bisognerebbe prima raffreddarli, quando avviene l'accensione aiuterebbero non poco, un'altro il rapporto di compressione che contribuisce ad avere un più alto PME possibile, cosa dite o ne pensate?
    :decoccio:
     
  6. Nei motori a benzina un'alternativa così come li abbiamo, potrebbe stare nel sistemare la presa dell'aria, che se pesca direttamente fuori, perchè il motore non rischia surriscaldamenti in colonna intanto, poi perchè l'aria quando entra in camera di scoppio è più densa e fresca, quindi aumenta un pò il rapporto di compressione e il motore rende di più e può consumare qualcosa in meno.
    Sui gas conbusti recuperarli è una buona cosa, nei benzina però senza raffreddarli diventa efficace solo nelle aspirate, perchè nell'impatto con l'aria e la benzina si raffreddano, nei turbo è sempre lì attorno ai 90°C e d'è sempre lì al limite do preaccensione, comunque i gas combusti hanno il pregio che da caldi sono molto voluminosi, freddi invece si riduce molto il suo spazio e inserirli dal colettore dopo un trattamento di raffredamento aumenta la resa e anche quì il motore inizia a consumare meno, ma senza perdere la spinta, perchè anche i gas combusti raffreddati, quando scocca la scintilla riscaldandosi anche i gas contribuiscono anche loro aumentando il PME.
    :decoccio:
     
  7. Un rimedio potrebbe essere il motore elettrico ha prestazioni molto elevate in accelerazione mentre il motore termico soltanto da un certo numero di giri in poi, perchè dopo un regime "frena", queste peculiarità vengono sfruttate durante le soste, momento in cui il motore termico viene tipicamente spento e il consumo di energia azzerato e al momento della ripartenza viene alimentato il motore elettrico che parte immediatamente mentre in un secondo momento (solitamente raggiunti i 30 km/ora) viene avviato il motore termico con un sensibile aumento della ripresa sistema complessivo.
    Per usare il motore elettrico bisogna caricare le batterie e hanno un voltaggio alto non è 12 V, quindi bisogna trovare uno spazio per le batterie, ha un vantaggio l'ibrido, che esistono dei motori elettrici, che possono fare anche da generatore, quindi si caricano le batterie in frenata, dove si attiva il collegamento per il suo verso e quando si parte mentre il motore termico è spento si collega il motore elettrico per il suo verso con la batteria e per circa 1 kmt si va con quello.
    Esistono diversi modi di collegare entrambi i motori , cioè entrambi contribuiscono in sincronia cioè sono in trasmissione prima del cambio e sono ibridi in serie, oppure motore termico per conto suo e motore elettrico per conto suo e interagiscono entrambi al traino del mezzo e sono ibridi in parallelo, però ci sono anche delle trasmissione che permette sia in serie che in parallelo.
    Nel complesso la trasmissione diventa complessa e diventa anche ingombrante e per evitare questo se si usa quella in serie eliminando qualcosa, si usa quello elettrico per motorino d'avviamento, può fare anche da generatore e per sfruttarlo in tutte queste azioni, bisogna usare corrente continua anche se ha il svantaggio che crea notevole resistenza elettrica, perchè la batteria distribuisce appunto corrente continua e non puoi avere un motore elettrico a corrente alternata che non funziona con lei.
    Per i collegamenti ci vogliono dei telerinteruttori per collegare da dritto e incrociato, cioè un collegamento alla batteria gira in un verso e per caricare girando sempre per quel verso, bisogna collegare "invertito" e alla fine risulta abbastanza risolutiva, il peccato che non si può usare insieme a quello termico è quello che le batterie bisogna sempre caricarle, perchè durante il tragitto si scaricano, però da una buona mano nel traffico cittadino, specialmente nel partire e fermarsi, ma fuori da lì aiuta poco, bisognerebbe usare qualche generatore che sfrutta l'aria che impatta il muso della vettura, perchè davanti l'impatto coll'aria non per niente indifferente, specialmente alle alte velocità.
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  8. Mi sono dimenticato di descrivere come sarebbe una semplice costruzione di dinamo, costruttivamente identica ad un motore DC.
    E' formata da una spira conduttrice (rotore è quello che gira) immersa in un campo magnetico (generato ad esempio da una coppia di magneti permanenti, i quali formano lo statore, la carcassa estarna) e messa in rotazione da un albero (il rotore).
    Nasce una forza elettromotrice indotta chiudendo quindi la spira su un carico elettrico (ad esempio una lampadina, o un accumulatore) si può misurare una corrente scorrere nella spira stessa e nel carico (la lampadina si accende).
    Se ci fermassimo qui, però, la dinamo non funzionerebbe, infatti fin qui la corrente è tutt'altro che continua, infatti la differenza di potenziale nella singola spira del rotore varia con l'angolo di rotazione e quindi cambia segno ogni mezzo giro (producendo corrente alternata).
    È quindi necessario connettere i capi della spira ad un oggetto chiamato "collettore" o "commutatore", calettato sul rotore e solidale ad esso, che attraverso un contatto strisciante con spazzole (dette carboncini), scambia i capi della spira ogni mezzo giro mantenendo la tensione in uscita sempre dello stesso segno.
    Inoltre, per potenze superiori a pochi watt, anche lo statore (quello che genera il campo magnetico) è "avvolto", cioè il campo magnetico è prodotto da spire avvolte sui poli statori, all'interno delle quali scorre la corrente di induzione (passaggio di corrente) o di eccitazione (levitazione magnetica).
    Dunque le spazzole assorbono corrente che ci serve per caricare le batterie, il rotore es. gira in senso oraio, se vogliamo che faccia da motore bisogna invertire i contatti perchè il rotore gira in senso orario, se lascio quei contati per caricare, girerebbe nel senso contrario, ma da motore, ècco perchè si usa per caricare le batterie, perchè per caricare tende a frenare.
     
  9. #9andrea-cesenat,30 Settembre 2009
    Ultima modifica: 30 Settembre 2009
    Il motore endotermico a benzina, quando deve dare prestazione deve avere un buon scambio dei vari fluidi con un idoneo incrocio delle valvole e una corsa quadrata o superquadrata, se deve essere pastoso una corsa più lunga, più che il rapporto di compressione che deve essere alto nei aspirati per risparmiare nel carburante, che è chiaro che quando si va oltre i 12:1 si inizia ad andare sul parziale e non è detto per i turbo affidabili che sono intorno ai 8:1, se in questo passaggio non ci sono attriti di vario genere consuma meno, cioè i turbo moderni sfruttano i gas combusti per comprimere, ma anche la compressione chiede una fatica e tappando un pò il motore alza la temperatura creando ossidi di azoto con facilità (NOx), se fosse tramite una cinghia trainata dal volano dei servizi come motrice, lo scarico risulterebbe libero da intoppi, è vero che esiste una cinetica naturale durante la marmitta, dentro certi limiti un turbo ci può stare, ma deve stare leggero, troppo riscalda tappando e inizia a consumare per quel eccesso di compressione dell'aria.
    Gli aspirati invece con un rapporto di compressione oltre ai 12:1 può raggiungere i 20 kmt, perchè la vettura pesante o leggera, una volta lanciata a quella velocità non ha più attriti oltre quello dell'aria e il regime del motore.
    Un rapporto così elevato riesce a aumentare il PME e quindi aumenta potenza e allo stesso tempo impiega meno tempo per raggiungere il massimo ed è pronto, poi si può usare anche meno carburante e non è detto che sia il massimo consentito per il cilindro.
    Con un riciclo dei gas tenendoli in camera è pericolosa con l'impatto della miscela, però si raffredda con sola aria durante l'aspirazione, ma è anche la causa che iniziano a fare la sovralimentazione, perchè altrimenti non li metti in camera, ma mettiamo che la camera sia sgombra e aspira aria (non miscela), poi quando sale un iniettore da alta pressione, come quello di un diesel nella testata, inietta nebulizzando notevolmente meglio e questo particolare aiuta a contribuire a un risparmio, ma anche un'efficace mezzo per dare qualche CV.
    C'è la marmitta catalitica, questa è stata introdotta negli anni '90 e tale elemento fa da abbattitore delle emissioni nocive di gas di scarico del motore, favorendo la completa ossidazione e riduzione dei gas di scarico, inoltre contribuisce assieme al silenziatore a ridurre il rumore di scarico.
    Tale abbattimento consiste tramite un'apposita spugna di materiale catalitico, la completa ossidazione dei gas di scarico, convertendo gli idrocarburi incombusti (HC), gli ossidi di azoto (NO) e il monossido di carbonio (CO) in anidride carbonica (CO2), acqua (H2O) e azoto (N2) in pratica a elevate temperature avviene una trasformazione.
    Dunque entra nella catalitica dei bvenzina HC, CO, NO, gli ossidi di azoto sono una cosa normale in ogni combustione dove si usa come comburente dell'aria, quindi fino a certi limiti c'è sempre, mentre il HC e CO può essere la causa di una non corretta "miscelazione" di comburente/carburante, infatti adesso ci sono due sonde per ristabilire durante il lavoro del motore una corretta miscelazione.
    La temperatura elevata in aspirazione porta poi in combustione un'elevata temperatura e è più facilitato a crearsi il NOx rubando anche l'ossigeno al carbonio nel PMS, questa è una causa che i motori non rendono mentre sono sotto sforzo e surriscaldati, mentre nel collettore d'aspirazione si aspira aria fresca sui 40/50°C o anche con acqua aumentando l'efficacia dell'abassamento della temperatura, quando si controlla all'uscitaanche prima della catalica risulta "quasi" azzerato l'ossido do azoto e i incombusti sono molto meno e la marmitta catalitica non lavora perchè i gas sono tiepidi e non bollenti che sono idonea temperatura facilitando il lavoro al catallizzatore.
    :decoccio:
     
  10. Motori alternativi all'endotermico, ci sono anche quelli a aria compressa, al magnete permanente, elettrici col panello solare, motori simili al ciclo otto che lavorano col sottovuoto e i combustibili alternativi invece nei per i motori endotermici.
    Ho fatto un elenco dei vari motori e vanno spiegati più approfonditi, però hanno almeno un tallone d'achille tutti, o hanno poca duranta pur avendo abbastanza CV e bisogna fare diciamo rifornimento spesso o sono pensanti e producono pochi CV, però possono essere accoppiati al motore endotermico fruttando delle peculiarità dell'uno e dell'altro.
    In sintesi quello elettrico e a aria compressa sono simili e possono essere introdotti nello stesso modo e già vediamo motori ibridi endotermico/elettrico, al magnete permanente bisogna dare una configurazione che permetta una cinetica di movimento e riduzioni di attriti magnetici, però lo dice anche il nome "permanete", quindi senza impulsi esterni si crea un equilibrio e si ferma, verrà spiegato meglio.
    un panello solare è fattibile, messo sulla tettoia della vettura produce corrente e può alimentare un motore elettrico dando una mano all'endotermico.
    I combustibili alternativi hanno i pro e i contro, cioè funzionano, ma hanno bisogno di essere raffinati, "puliti", altrimenti producono dei tasi nel PMS, che fanno battere in testa il pistone rompendo il motore endotermico e delle ceneri che possono produrre delle malattie.
    Hanno il vantaggio che il CO2 prodotto viene assorbito dalle piante , che poi verranno destinate per produrre il combustibile e quindi s'intuisce che si crea un equilibrio noncivo per l'ambiente.
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