Motores de ondas de choque

Hace más de un siglo que los motores de pistone spropulsan casi todos los vehículos. Incluso los actuales híbridos emplean pequeños motores de pistones para aumentar la potencia y recargar las baterías. Ahora, la universidad estatal de Michigan investiga un tipo de motor completamente distinto: conocido como motor de disco de ondas o de onda de choque, prescindiría de pistones. Según uno de los creadores del ingenio, se trata de un motor compacto, del tamaño de una cacerola y con muchos menos componentes que un motor ordinario, puesto que no necesita pistones, bielas ni bloque de cilindros. Gracias a su bajo peso  y a un rendimiento  mucho más elevado, permitiría que un automóvil híbrido con frenado regenerativo recorriese, con la misma cantidad de combustible, una distancia cinco veces mayor que ahora. Eso reduciría en el mismo factor las emisiones de dióxido de carbono y abarataría  hasta un 30% por ciento los costes de producción.

Por el momento, han logrado construir un generador de ondas de 33 caballos y esperan que el rendimiento  de su primera máquina llegue al 33%. Si bien la cifra va a la zaga del 45% del que gozan los motores diésel punteros, los investigadores se muestran optimistas sobre una serie de mejoras que aumentarían el rendimiento hasta el 65%. En los motores clásicos de encendido  por chispa, una bujía inflama una mezcla de gasolina y aire contenida en una cámara; la explosión empuja un pistón y este hace girar un cigüeñal que, a la postre, acciona las ruedas del vehículo. En un motor diésel, el pistón comprime con fuerza el combustible y el aire, lo que enciende la mezcla; los gases emitidos en la combustión se expanden e impulsan el pistón hacia atrás y éste acciona el cigüeñal.

En cambio, en un disco de ondas el proceso de generación de energía tiene lugar en el interior de una turbina en rotación. Imagínese un ventilador que descansa en posición horizontal sobre una mesa y rodeado por una pared exterior. Los espacios entre las aspas se llenan de combustible y aire caliente a alta presión. Cuando la mezcla se enciende, la combustión expande los gases del recinto y forma una onda de choque que comprime  el aire que llena el espacio restante. Las posteriores reflexiones de la onda contra las paredes comprimen y calientan aún más el aire, que en el momento preciso es liberado a través de la caja. La presión del gas sobre las aspas más la debida a la de los gases que escapan hace girar el rotor, que acciona el cigüeñal.

Lo díficil del asunto es manejar las corrientes gaseosas no estacionarias: predecir el comportamiento no lineal de los flujos intermitentes requiere unas simulaciones numéricas tan complejas que, según Müller (profesor de Michigan), hasta hace poco exigían un tiempo y una resolución tales que no compensaba dedicarse a ellas. Sin embargo, las simulaciones de última generación realizadas sirven ahora de guía en el diseño de la geometría precisa de las aspas y la sincronización ultrarápida de la combustión. En definitiva, es sólo cuestión de tiempo, esfuerzo y dinero que sean una realidad cotidiana.

BlogESfera - Directorio de Blogs Hispanos

Anuncios

Acerca de neometalero

Nada que decir...
Esta entrada fue publicada en Cambio Climático, Ciencia y etiquetada , , , . Guarda el enlace permanente.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s