Más Potencia, Eficiencia y Equilibrio. Motores de pistones opuestos: Achates vs Asender

👉 Pruebe Onshape, el software CAD en navegador más potente del mundo, de forma gratuita durante 6 meses: https://Onshape.pro/D4Aespanol Cuando se produce la combustión dentro de un motor, empuja el pistón hacia abajo, lo que hace girar el cigüeñal y genera par motor. Pero, obviamente, la combustión no es inteligente; no sabe dónde dirigir mejor su energía. En cambio, se dispersa y empuja en todas direcciones. Sin embargo, aprovechamos esa energía únicamente en la cabeza del pistón. El resto se desperdicia en gran medida en calentamiento y en el esfuerzo por separar la culata del motor. Así que, si lo pensamos lógicamente, la solución más eficaz para desperdiciar menos energía de combustión y mejorar la eficiencia energética sería simplemente eliminar la culata e instalar un pistón más. Esto crea un motor de pistones opuestos. Ahora utilizamos casi toda la energía de combustión para mover los pistones y generar par motor. ¿No es maravilloso? Sí, lo es, y en este vídeo explicaré por qué los motores de pistones opuestos son increíbles, pero no son de uso común. Analizaremos el motor de pistones opuestos Achates Power, ya relativamente conocido, así como un diseño alternativo llamado motor Asender. Exploraremos sus ventajas e inconvenientes, así como algunas aplicaciones potenciales muy interesantes y desarrollos recientes. Así pues, nuestra primera ventaja evidente es una mayor eficiencia térmica; ahora aprovechamos más energía generada por la combustión. La segunda ventaja es que ya no tenemos culata. No hay válvulas, levas, muelles, etc., lo que implica menor complejidad y menores pérdidas por fricción. La culata no realiza ningún trabajo de generación de par, simplemente permite que el pistón lo haga. Como veremos en el motor de pistones opuestos, el pistón realiza tanto el trabajo del pistón como el de la culata. La tercera ventaja es que nuestro motor se convierte en un motor de dos tiempos. Como corresponde a un motor de dos tiempos, se produce una combustión cada vez que los pistones alcanzan sus respectivos puntos muertos superiores. Esto significa que tenemos el doble de ciclos de combustión en el mismo tiempo en comparación con un motor convencional de cuatro tiempos, lo que resulta en una mayor densidad de potencia. La última ventaja es una anatomía inherentemente equilibrada. Si observamos el motor Achates de tres cilindros, podemos ver que esencialmente tenemos dos motores convencionales de tres cilindros en línea que se reflejan mutuamente. Un motor convencional de tres cilindros en línea tiene un par de oscilación inherente en su diseño que tiende a producir vibraciones algo desagradables. Pero al oponer dos motores, los dos pares de oscilación se cancelan entre sí, logrando un equilibrio perfecto. Si observamos las cosas desde la perspectiva de un solo cilindro, podemos concluir fácilmente que los dos pistones cancelan las fuerzas primarias y secundarias entre sí, lo que significa que cada cilindro es una unidad inherentemente equilibrada. En última instancia, esto resulta en que un motor de pistones opuestos siempre estará equilibrado, independientemente del número de cilindros. Por lo tanto, tiene menos piezas móviles, es más eficiente, más potente y está inherentemente bien equilibrado. ¿Qué más se puede pedir? Bueno, sí, todo esto es cierto, pero como bien sabes, en ingeniería no hay nada gratis. La ingeniería generalmente implica gestionar compromisos. No podemos vencer a la física; lo único que podemos hacer es encontrar los compromisos adecuados para cada aplicación. El primer problema con un motor de pistones opuestos es que ahora necesitamos dos cigüeñales para accionar las dos bancadas de pistones opuestas y, para obtener un par de salida único, necesitamos acoplar esos dos cigüeñales mediante engranajes. En general, sigue teniendo menos piezas móviles que un motor de cuatro tiempos convencional, simplemente porque la culata contiene muchas piezas pequeñas, pero en lo que respecta a las pérdidas por fricción, las hemos reducido considerablemente con la introducción del segundo cigüeñal y el tren de engranajes. Dicho esto, un motor de pistones opuestos puede implementarse con un solo cigüeñal, y eso es precisamente lo que hace el motor Asender. Este reemplaza el otro cigüeñal y el tren de engranajes con un conjunto de bielas y balancines. En teoría, esto reduce ligeramente la fricción, aunque la diferencia probablemente sea insignificante. La principal ventaja es una opción de montaje diferente. En el motor Achates, los dos cigüeñales, los cárteres y los extremos opuestos del motor crean un motor extremadamente alto, lo que dificulta su instalación en vehículos más compactos. Achates Power ha instalado y puesto en marcha con éxito una versión de 2,7 litros de su motor en una camioneta Ford F-150, pero es probable que cualquier vehículo más pequeño que una camioneta pickup de tamaño completo presente problemas. #d4aespanol #onshape