DONDE ESTA EL LIMITE? Opciones

[MAICO]

Ayrton:

Veo difícil lo que propones (aunque ¿dónde está el límite?).
En en motor de 4T el diseño de la cámara de combustión es vital, y la forma de las láminas la haría inviable. También tendrían que aguantar las presiones internas que se generan, por lo que si son elásticas no serían resistentes. En un motor de 2T dan paso a la mezcla al cárter, no a la cámara de combustíon, por lo que sólo tabajan a presión atmosférica.

Lo que sí existe son válvulas parcializadoras del escape en motores de 4T(otra vez en las motos), que no es otra cosa que una guillotina accionada por un servomotor en el tubo de escape. Su función es variar la velocidad de los gases de escape y mejorar la respuesta en bajos de motor.

Con respecto a otras alternativas al sistema de válvulas existieron intentos a principios de siglo. Uno curioso fue el sistema del Itala Avalve. Este vehículo tenía en lugar de válvulas unos cilindros agujereados (semejantes a los transfers de un 2T) que giraban dejando pasar la mezcla y los gases de escape en el momento justo. Se desestimó por problemas de estanqueidad. Supongo que es difícil de imaginar con esta explicación tan vaga, pero en este caso una imagen vale más que mil palabras. Creo recordar que existen todavía dos Itala y uno está en España.

[inferno]

Esto se anima.

Si el sistema electromagnético necesita mucha energía eléctrica, el reglamento también habla de esto:

- La energía máxima almacenada y recuperable será de un máximo de 300kJ.

- La reutilización se hará sin sobrepasar los 20 kJ, a 2 kW máximo (literal del reglamento).

No se si esto puede echar por tierra, de momento, el sistema electromagnético.

Sobre el tema de las láminas, no sé si ello podría llegar a derivar en motores de 2T. Según el reglamento, estos deben ser de 4T.

[uri]

El sistema de distribución electromagnético no tendría nada que ver con lo que actualmete conocemos

Seria algo similar a lo que propone Ayrton, pero con un concepto muy diferente.

Este sistema utilizaria válvulas electromagnéticas formadas por materiales piezoeléctricos, los cuales al ser sometidos a una diferencia de tensión se deforman. Esta deformación es proporcional a la tensión aplicada y con la ventaja de tener un tiempo de respuesta cero (es decir, aplicas la tensión y la válvula se abre al instante).

Con este sistema desaparecerían los actuales diagramas de distribución, y se pasaría a los diagramas que en su dia el señor Otto definio como ideales para un motor de 4T.

Se podrán abrir las válvulas en el momento que se quiera, durante el tiempo que se quiera, y con la abertura que se quiera. Esto provocará un cambio radical en la respuesta del motor en cualquier régimen de giro, ya que los diagrames de distribución actuales solo son diseñados para optimizar el llenado del cilindro a un régimen determinado.

El problema actual es que estas electroválvulas, para funcionar a la frecuencia que requiere un motor deberian tener casi el mismo tamaño que el propio motor, por lo que de momento no es viable. Pero en unos años lo veremos.

Desaparecerian por tanto las valvulas tal como las conocemos hoy.

"Irvine is as slow as the superlicense allows"

[Arrabassada]

Sigo insistiendo. Si lo se, soy pesadito.

Un F1 acelera y desacelera. A un piloto le da igual adelantar accelerando que frenando. Es mas yo creo que les gusta mas apurando frenada. No creeis que un sitema de admision de este tipo, junto con el encendido, podria potenciar el llamado "freno motor".

Saludos,

[uri]

Arrabassada

el único problema es que los pilotos no frenan con el motor, usan solo los frenos para para el coche (que para eso están). El motor es para acelerar, los frenos para parar el coche.

Aunque mejor que te lo cuente alguno de los pilotos que tenemos en el foro

"Irvine is as slow as the superlicense allows"

[citro]

No se si estamos agotando el tema o aun se pueden hacer algunas aportaciones.
Antes que continue os agradezco la infinidad de detalles tecnicos que aportais , lo cual demuestra claramente vuestro interes por el tema.
Uri en tu ultima respuesta me he perdido totalmente. Aclarame que es eso de piezoelectrico.
Y para finalizar vuelvo a insistir en que podriamos intentar conseguir alguna visita guiada al equipo jaguar cuando estuvieran entrenando en montmelo, si alguno en este foro lo ve factible intentemoslo.
Gracias a todos.

[Arrabassada]

Uri.

No frenan con el motor?, nada, ni siquiera un poquito. No voy de coña.

¿por que?.

1 - El cambio semiautomatico no deja reducir las marchas si no se circula a la velocidad adecuada
2 - Pondriamos en riesgo al motor
3 - Las frenadas ya son demasiado exigentes para los pilotos
4 - Los frenos de carbono se bastan y se sobran ellos solitos.
5 - Tienen frenos automaticos como en el gp3
6 - Ninguna de las anteriores.

Saludos,

[Arrabassada]

Hola Citro.

El piezoelectrico es el mismo sistema que utilizan las impresoras de Inyeccion de tinta Epson. Claro que ellos lo utilizan para generar gotas de tinta lo mas pequeñas posibles. Ahora ya utilizan el advanced micro piezo que puede generar gotas de 4 picolitros.

El sistema consiste en hacer vibrar ( sacudir) un cristal con forma de cono, que expulsa las gotas de tinta. La vibracion esta provocada por una corriente electrica. No tengo ni idea de como trasladar ese sistema a un motor, ya que parece mas adaptado a gotas que a fluidos.

Saludos,

[uri]

Citro

sobre los materiales piezoeléctricos no puedo contarte más (al menos de momento)
Solo lo que ya he puesto, que son materiales que responden a una variación de tensión, y siempre de la misma manera y con un tiempo de respuesta cero.

Arrabassada

1- Puedes cargarte el motor
2- Si utilizas el freno motor, estrás introduciendo una fuerza en las ruedas que el piloto no es capaz de controlar, por lo que pueden producirse bloqueos momentaneos de las ruedas sin que el piloto pueda hacer nada.

Esto no es solo en la F1, es en todas las categorías. Pero mejor que te lo cuente algún piloto mejor que yo

"Irvine is as slow as the superlicense allows"

[NIKI]

Un ejemplo:

Hakkinen en el 99 en la primera chicane de Monza. Redució hasta la primera en lugar de la segunda y ¡trompo!

Saludos.

[DoS]

Bueno, para aclarar un poco lo de los materiales piezoelectricos, estos son, simple y llanamente, materiales capaces de transformar la energia que reciben. La cual puede provenir de multiples maneras... Por ejemplo, la marca de esquies K2 los utiliza para disipar vibraciones... estos materiales transforman las vibraciones en electricidad. Otro ejemplo de piezoelectrico seria un altavoz... un material sometido a una corriente electrica genera ondas sonoras a traves de la excitacion de membranas de determinados materiales (a parte de convertirse en un estupendisimo iman). Por la estanteria tengo un libro que habla en tono solemne de temas como este... si quereis datos tecnicos y explicaciones rigurosas decidmelo que lo transcribo muy gustosamente.
Ahora otro tema que me a surgido leyendo este topic... ¿que sabeis de ese sistema de camara variable que esta desarrollando Saab? Si, de camara de combustion con capacidad de alterar su geometria de forma mecanica... lei el proyecto, lo tengo en alguna revista... lo buscare si interesa. Pero la duda es si os suena de algo esto aplicado al mundo de la F1.
Otra cosa, creo que lei que el sistema de valvulas de Renault este tan novedoso se basaba tambien en motores de gasolina de inyeccion directa... No creo que este tipo de valvulas tengan que ir solidarias a un motor de esas carateristicas, pero viendo como esta el panorama... quen sabe, a lo mejor acabamos viendo un F1 GDi, tendria gracia...

Nada mas. Un saludo a todos/as. Adeu!

P.D: Para mi, solo hay un limite. La velocidad Luz.

[Arrabassada]

Uri

Nos pasamos a otro topic que hable sobre pilotaje?, este empezo y sigue hablando de motores.

Saludos,

[Arrabassada]

Hace algun tiempo se hablaba de materiales ceramicos, supongo que por la resistencia a altas temperaturas. ¿sabeis algo de esto?

Saludos,

[nrg]

Bueno, ahí va lo que os quería contar y que me he traio preparaito:

A ver Maico, creo que ya he entendido lo que me quieres decir. Antes de nada decirte que por reglamento, como tu dices, la cilindrada unitaria viene impuesta (y es de 300cc/cilindro). El reglamento tambien limita el número de marchas entre 4 y 7.

Bien: ahora estaremos de acuerdo en que lo más importante en estos motores es obtener una altísima potencia con esa limitacióin de cilindrada y manteniendo un razonable margen de uso. Pues la potencia que entrega el motor es (entre otras cosas) directamente proporcional al producto de:
cilindrada*rpm
y si te fijas (y si no te lo demuestro) ese producto es equivalente a este otro (que es lo que tu dices)
SuperficiePistón*VelocidadMediaPistón

Entonces, me vas a permitir que razone sobre el primer producto porque de esa manera me olvido de una variable (la cilindrada) que es constante por reglamento. De todas maneras observarás que me remito a las variables que tu comentas.
Bien: entonces estaremos de acuerdo que para obtener alta potencia con una cilindrada fija es necesario alcanzar las más latas rpm posibles: esto no tiene discusión.

¿qué relación diámetro/carrera escogemos para obtener esa cilindrada unitaria impuesta? Aqui estamos ante un doble argumento:
- cuanto más grande es la carrera y menor el diámetro, menos superficie tiene el pistón (y por lo tanto menor es la fuerza en que se "transforma" la presión que obtenemos en la combustión) pero mayor es el brazo de palanca de esa fuerza (más par)
- y cuanto mayor es el diámetro y menor la carrera pues lo contrario: menos brazo de palanca pero más fuerza.
En la F1 se tiende a elevados diámetros (100mm) y carreras cortísimas (37mm). ¿por qué? Como ya os comente en un F1 se trata de quemar la máxima cantidad de gasolina en el menor tiempo posible (para que te hagas una idea: a plena potencia un F1 quema 4 veces más combustible en elmismo intervalo de tiempo por cilindro, que un Opel corsa en idénticas condiciones). Entonces:
ese elevado diámetro favorece la combustión detonante, que es una ventaja a tener muy en cuenta a la hora de realizar una combustión rapidísima (y teniendo en cuenta que con que un motor dure 400km estamos contentos). Además ese elevado diámetro favorece el uso de enormes válvulas, que es algo imprescindible para mantener el rendimiento volumérico y la eficiencia del ciclo a esas velocidades.

y esa corta carrera tiene dos enormes ventajas:
1) si te fijas la velocidad media del pistón de un F1 a 18000rpm es sensiblemente igual a la de un coche de calle a unas 6000rpm. De esta manera se mantiene acotada la velocidad relativa entre pistón y cilindro; y si tienes en cuenta que cerca del 80% de las perdidas de potencia por fricción se quedan en esa zona, te darás cuenta de la importancia de que esa velocidad sea pequeña (las perdidas aumentan con el cuadrado de la velocidad).
2) y esa misma "baja" velocidad del pistón permite otra cosa mucho más importante: controlar el proceso de derrame que se produce en la admisión (el proceso de meter el aire dentro del motor). Con esas velocidades del pistón es posible mantener un rendimiento volumétrico acepatable que sería imposible a velocidades mayores: pero esto ya es otra película.

Bueno, espero haberte/haberos aclarao algo, si no aqui seguimos.

Un saludo.

[MAICO]

NRG:
Primero gracias por la atención prestada. En tu última respuesta centras el tema el el camino al que quería llegar. Como siempre las respuestas de mécanica son complejas, ya que nos enfrentamos a plantemientos genéricos, como es el caso.
Planteas que para obtener más potencia deberíamos aumentar el número de revoluciones. Y básicamente se puede responder que sí. Ojo, no quiero dar a entender lo contrario, ya que se puede ver que cada año suben más de vueltas los motores.
Pero ¿ un motor que gire más alto de vueltas será siempre más potente a igualdad de cilindrada? También influye, y mucho, el rendimiento volumétrico del motor, la carrera de cada uno, etc y pude darse el caso contrario.

como sabemos el coficiente diametro/carrera es vital a la hora del diseño. Enumero algunas ventajas e inconvenientes de aumentar el valor hacia cada lado:
- Más diámetro: Mayor superficie de vávulas, menor velocidad media y máxima del pistón, menor carga lateral, menores ángulos en la biela, etc. Mayor frente de llama, mayores inercias por peso, menor estanqueidad ,peor refrigeración, etc
-Más carrera: Básicamente inverso a lo anterior.
De todo ello deducimos que siempre hay un compromiso en el diseño, ya que si para obtener más potencia basta con aumentar el nº de revoluciones, se acorta la carrera, aumentamos el diámetro, válvulas más grandes, etc . ¿Por qué no hacerlo? Entre otras razones, la banda de potencia sería demasiado estrecha.
No interpretes que te quiero rebatir, ya que creo que sabemos bien las ventajas e inconvenientes de cada variación de diseño, sólo es complementario a tus comentarios. Por cierto, das un dato de las cotas de un motor de F1. Si son ciertas me salen las siguientes conclusiones:
- Si en un F1 la carrera es de 37mm a 18000rpm la velocidad media es de 22,2m/s
- Si tomamos un motor de calle con cotas 86x86 (muchos 2 litros, Opel, Ford, etc) a 6000rpm son 17,2m/s.
Aún así me parece muy baja la velocidad media del F1. Algunos motores de calle la superan o andan cerca. Por ejemplo, las Ducati de Superbikes rondan los 30m/s con un diámetro similar al que citas en el F1. Te agradecería que me ratificaras las cotas que das, ya que siempre me ha intrigado el dato y nunca lo había visto. Si es ese lo doy como correcto y como referente.

[MAICO]

NRG:
Primero gracias por la atención prestada. En tu última respuesta centras el tema el el camino al que quería llegar. Como siempre las respuestas de mécanica son complejas, ya que nos enfrentamos a plantemientos genéricos, como es el caso.
Planteas que para obtener más potencia deberíamos aumentar el número de revoluciones. Y básicamente se puede responder que sí. Ojo, no quiero dar a entender lo contrario, ya que se puede ver que cada año suben más de vueltas los motores.
Pero ¿ un motor que gire más alto de vueltas será siempre más potente a igualdad de cilindrada? También influye, y mucho, el rendimiento volumétrico del motor, la carrera de cada uno, etc y pude darse el caso contrario.

como sabemos el coficiente diametro/carrera es vital a la hora del diseño. Enumero algunas ventajas e inconvenientes de aumentar el valor hacia cada lado:
- Más diámetro: Mayor superficie de vávulas, menor velocidad media y máxima del pistón, menor carga lateral, menores ángulos en la biela, etc. Mayor frente de llama, mayores inercias por peso, menor estanqueidad ,peor refrigeración, etc
-Más carrera: Básicamente inverso a lo anterior.
De todo ello deducimos que siempre hay un compromiso en el diseño, ya que si para obtener más potencia basta con aumentar el nº de revoluciones, se acorta la carrera, aumentamos el diámetro, válvulas más grandes, etc . ¿Por qué no hacerlo? Entre otras razones, la banda de potencia sería demasiado estrecha.
No interpretes que te quiero rebatir, ya que creo que sabemos bien las ventajas e inconvenientes de cada variación de diseño, sólo es complementario a tus comentarios. Por cierto, das un dato de las cotas de un motor de F1. Si son ciertas me salen las siguientes conclusiones:
- Si en un F1 la carrera es de 37mm a 18000rpm la velocidad media es de 22,2m/s
- Si tomamos un motor de calle con cotas 86x86 (muchos 2 litros, Opel, Ford, etc) a 6000rpm son 17,2m/s.
Aún así me parece muy baja la velocidad media del F1. Algunos motores de calle la superan o andan cerca. Por ejemplo, las Ducati de Superbikes rondan los 30m/s con un diámetro similar al que citas en el F1. Te agradecería que me ratificaras las cotas que das, ya que siempre me ha intrigado el dato y nunca lo había visto. Si es ese lo doy como correcto y como referente.

[xurxotolo]

Esto parece un MASTER... acojonante¡¡.
No hubo un motor experimental de F1 q empleaba un sistema parecido al de el Itala Avalve que explica Maico?... algo me contaron pero no recuerdo...

[DoS]

Maico, en la ultima prueba que lei efectuada al nuevo BMW M3, se comentaba el tema de la velocidad del piston. Creo recordar que este coche, para ser de calle tenia, un rendimiento mecanico excepcional, pues mencionaban que se quedaba a muy poquito del record de velocidad del piston en motor de automovil... (estoy hablando de memoria). La velocidad que alcanzaba era de 24 m/s aprox. Por tanto... parece logico los dos datos que aportais, el del Corsa y el del F1, tomando la premisa de que en este ultimo no se buscan altas velocidades del piston, como dice NRG.

Colegas, sabeis mucho. Da gusto leeros.

Un saludo!

[inferno]

Ya que estais con el tema, quisiera preguntar una cosa.

Dado el peso de los F1, pienso que el par motor no es una particularidad importante. Basta con que sea suficiente.

¿Es correcto esto?

[inferno]

Nada, olvidadlo. Me acabo de leer el ladrillo nº 4, y me he tenido que merendar mi opinión, eso si, con una cervecita.