sábado 9 de abril de 2011

Innovación en la combustión interna

Investigadores de la Universidad del Estado de Michigan y del Instituto de Tecnología Warsaw están desarrollando un motor y generador de electricidad denominado Generador Discoidal de Onda de Choque (WDG - Wave Disk Generator) que promete ser de 3 a 5 veces más eficiente que los motores convencionales en la producción de electricidad, sería un 20% más liviano, 30% más barato de fabricar, reduciría las emisiones hasta un 90%, no requiere sistema de transmisión, no requiere embrague, no requiere pistones, no requiere válvulas, no requiere compresión de combustible y no requiere refrigeración.

Las automotrices que fabrican automóviles híbridos, se han comenzado a interesar en este tipo de motores debido a que incrementarían notablemente la autonomía.

Estos motores son del tamaño de una ensaladera, y podrían reemplazar al generador de energía de respaldo los automóviles híbridos.

El nuevo motor se trata de un disco que gira en torno a un eje hueco. A través de ese eje se inyecta una mezcla de aire y combustible a presión (1), el cual sigue los surcos internos del disco delimitado por paletas con forma de S, y trata de salir por el borde periférico. Cuando recorre el surco completo se topa con un camino sin salida (2), produciéndose una onda de choque que en hidráulica se conoce como golpe de ariete.

Esta onda de choque viaja de vuelta por el surco recorriendo la mezcla aire-combustible hasta la boca del eje hueco, pero ya no puede volver por ahí, porque el giro del disco también ha bloqueado la entrada (3). La presión alcanza un límite y la mezcla hace ignición produciéndose una expansión violenta de la mezcla aire-combustible que empuja las paletas internas en la dirección del movimiento, mediante lo cual finalmente logra salir (4).

El motor Discoidal de Onda de Choque es una nueva implementación de la tecnología de rotor de onda (micro turbinas) que data de mediados de la década de 1950.

En la actualidad sólo el 15% de la energía generada por un motor de combustión interna se convierte en movimiento: el resto es sólo calor y fricción. El Generador de Onda de Choque no es perfecto pero eleva esa eficiencia al 60%, ofreciendo autonomías de viaje de 750 Km o más.

Norbert Mueller de la Universidad del Estado de Michigan describe el nuevo motor:



Por este proyecto, la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Michigan adjudicó un fondo concursable de USD 2.5 millones ofrecido por ARPA-E (Advanced Research Project Agency – Energy) un organismo dependiente del Department of Energy de los Estados Unidos.

El equipo de ingenieros que están trabajando en el proyecto esperan tener para fines de 2011 una versión prototipo con el tamaño para un automóvil y 25 kilowatts de potencia.

Fuentes: NewScientist, MSNBC, ZDNet