Motori diesel: Quanto piccoli possono essere?

Ciao a tutti,

Qualche tempo fa è stato pubblicato un articolo con foto e descrizione del più grande motore diesel esistente, un vero colosso da 100.000 cavalli. Vorrei esplorare l'opposto: quanto piccolo può essere un motore diesel pur rimanendo funzionante e fornendo una potenza accettabile?

Anche se, nel mio caso, si tratta di una domanda piuttosto teorica e lontana da qualsiasi applicazione reale, la trovo comunque un argomento interessante.

Mi sembra di ricordare che da qualche parte (forse in relazione al minuscolo motore CDI della Smart) si è scritto che al di sotto dei 400...500 cm³ per cilindro non fosse possibile un funzionamento efficiente, tuttavia, ad esempio, i piccoli motori a 4 cilindri da 1.5 litri della Renault sono inferiori a questo limite, e anche i piccoli motori Lombardini delle Enfield ( http://home.t-online.de/home/Beckedorf/enfield.htm ) con soli 325 cm³ sono decisamente più piccoli, per non parlare del motore Smart CDI (800 cm³, 3 cilindri).

È questo il limite minimo, oppure è possibile realizzare un motore diesel con una cilindrata di 150 cm³ o inferiore?

Cosa ne pensate?

Cordiali saluti,

Jan.

Ciao Jan,

Questo "piccolo prodigio" di Ferdinand Piëch, la sigaretta da 1 litro, aveva un motore monocilindrico SDI da 300cc. Sembrava funzionare bene, o forse erano addirittura solo 250cc? Comunque, esistono anche i motori diesel monocilindrici Hatz, che sono piuttosto piccoli. La Enfield Taurus (moto) utilizza, se non sbaglio, un motore monocilindrico da circa 300cc, e poi ci sono i motori utilizzati nel modellismo, che sono quasi tutti diesel (anche se con pochissima potenza). In linea di principio, il processo diesel ha dei limiti: c'è un punto oltre il quale la compressione diventa insufficiente. Più piccolo è il motore, più difficile e, a mio parere, inutile e costoso diventa l'utilizzo del diesel, dato che richiede una pompa ad alta pressione.


Matthias.

Ciao,

L'Enfield ha il motore più piccolo da 325 cm³, e ho inserito il link nel testo sopra in modo che sia cliccabile.

Avevo completamente dimenticato l'auto a un litro di consumo – anche quella andava nella stessa direzione.

I piloti dei modelli non hanno l'iniezione, oppure mi sbaglio (non ho mai avuto a che fare con un motore del genere)? In questo caso, potrebbero essere una sorta di compromesso... si chiama forse anche "accenditore"?

Cordiali saluti,

Jan.

I motori per modellismo sono motori a carburatore. Va precisato che la maggior parte di essi non sono motori diesel ad accensione spontanea, ma motori a scintilla. In questi ultimi, un'accensione avviene tramite una candela incandescente, alimentata da corrente elettrica. Una volta avviato il motore, la candela continua a riscaldarsi grazie alla temperatura della combustione, garantendo l'accensione. Nei motori diesel ad accensione spontanea, si utilizza un contrappistone che viene regolato per modificare la compressione. Successivamente, il funzionamento è simile a quello di un motore diesel a 2 tempi, dopo aver impostato correttamente la compressione e innescato il dispositivo, ma sempre basandosi su un sistema a carburatore.

Monocilindrici e non dimenticate i motori del modellismo, che sono quasi tutti diesel (anche se con pochissima potenza).

allora, io penso che 3,5 cavalli da 10 cc siano tutt'altro che una quantità di potenza trascurabile .
Sono motori a benzina con accensione a candela, NON funzionano secondo il principio del diesel!


la dimensione massima per il motore è determinata dal sistema di iniezione !!

Con cilindrate così ridotte, semplicemente non è più possibile misurare la quantità di iniezione con una precisione sufficientemente elevata. I sistemi a carburatore sono ancora vantaggiosi in questo senso, perché la formazione della miscela dipende molto meno dall'iniettore (ovvero dalla nebulizzazione).
All'epoca, Mercedes e Bosch ci misero molto tempo per riuscire a introdurre finalmente il motore diesel nelle autovetture.

Ciao Gremlin.

Ciao,

Credo che si tratti solo di una questione di costi e sforzo accettabili. I motori diesel Taifun erano disponibili con una cilindrata di 2 cc. I motori a scoppio hanno una cilindrata di 0,16 cc. Il problema è un sistema di iniezione "adeguato". Oggi, questo può essere prodotto con qualsiasi livello di sforzo e costo utilizzando la nanotecnologia. La domanda è solo: chi ne ha bisogno?

Cordiali saluti.
Christian.

Ciao,

Credo che sia solo una questione di costi e sforzo accettabili. I motori diesel Taifun erano disponibili con una cilindrata di 2 cc. Gli accenditori sono disponibili con una cilindrata di 0,16 cc. Il problema è un sistema di iniezione 'adeguato'. Oggi, questo può essere prodotto con qualsiasi livello di sforzo e costo utilizzando la nanotecnologia. La domanda è solo: chi ne ha bisogno?

Cordiali saluti.
Christian

Le candele di preriscaldamento non hanno nulla a che vedere con il diesel. Come detto: si tratta di un'eccitazione esterna della candela, che continua a riscaldare grazie alla temperatura di combustione. Se la resistenza della candela si brucia durante il funzionamento, il motore si ferma.
I motori a scoppio di pura derivazione (come detto, con regolazione della compressione) erano disponibili nella DDR già da una cilindrata di 2,5 cc, prodotti da Zeiss. Penso che sia difficile trovare modelli ancora più piccoli, perché in quel caso la combustione diventerebbe ancora meno efficiente. Questi motori tendevano comunque a consumare carburante in modo eccessivo e la loro facilità di accensione non era proprio ottimale.

A quanto ricordo, anche il motore Taifun è un motore a 'accensione comandata', ovvero riceve una miscela già pronta e viene avviato tramite la pressione di compressione.
Per un vero motore diesel, è necessario un sistema di iniezione adeguato.

Mi sto chiedendo, quanta pressione potrebbe sopportare la nanotecnologia.

Ciao Gremlin.

Ciao,

Perché non si potrebbe progettare una pompa/ugello piezoelettrica ad alta pressione? Non è detto che debba operare necessariamente nell'intervallo di pressione di alcuni bar. Esistono già stampanti a getto d'inchiostro che funzionano con pressioni inferiori.

I motori dei tifoni erano già a iniezione spontanea grazie alla pressione di compressione (regolabile con un contrappeso, senza candele), ma non utilizzavano l'iniezione diretta, bensì la miscelazione dell'aria e del carburante tramite un "carburatore".

Cordiali saluti.
Christian.

Gremlin ha scritto:

Il tifone, se ricordo bene, è anch'esso solo un "accenditore", ovvero riceve una miscela già pronta e poi si accende grazie alla pressione di compressione. Per un vero motore diesel, è necessario un sistema di iniezione adeguato. Mi sto chiedendo, quanta pressione potrebbe sopportare la nanotecnologia. CU Gremlin

Almeno quando una molecola di carburante si blocca trasversalmente nell'orifizio dell'iniettore, il processo si interrompe.

La situazione peggiora ulteriormente quando una molecola di carburante, durante l'iniezione, colpisce il fondo del pistone con un'estremità e rimane bloccata nell'ugello con l'altra estremità. Signori, siate ragionevoli e tenetelo presente.

Ciao,

Prima di costruire motori microscopici, vorrei fare un passo indietro e concentrarmi su qualcosa di diverso. Mi interessano motori che possano fornire almeno da 1 a 10 cavalli, ovvero che possano essere utilizzati come propulsione per oggetti più grandi (veicoli, generatori).

Cordiali saluti,

Jan.

Ciao,
Esistono già da tempo motori di questo tipo, come quelli prodotti da Hatz, Yanmar e Honda, ad esempio utilizzati come alimentazione per generatori elettrici. Perché dovrebbero essere diesel con una potenza così bassa? Il consumo? I motori diesel hanno, in linea generale, pressioni massime circa triple rispetto ai motori a benzina, e sono quindi più robusti (e pesanti) nella costruzione. Un vantaggio è il consumo significativamente inferiore nel regime di carico parziale. A pieno carico, la differenza con un motore a benzina non è poi così grande.

Cordiali saluti.
Christian.

Ciao,

Certo, ecco la traduzione:

"Ecco un esempio."
http://www.yanmar.nl/products/industry/indusrial/la_lee/la_lee_series.htm

oppure
http://www.hatz-diesel.de/deutsch/company/frame1.htm

oppure
http://www.justgenerators.co.uk/pages/Honda_EX4D.htm

Cordiali saluti.
Christian.

Perché non si potrebbe progettare una pompa/ugello piezoelettrica ad alta pressione? Non è detto che debba operare necessariamente nell'intervallo di pressione di alcuni bar. Esistono già stampanti a getto d'inchiostro che funzionano con pressioni più basse.


Sì, ma devi sempre mantenere una pressione di compressione superiore alla pressione di fine corsa e devi essere in grado di contrastare efficacemente la pressione di accensione!

Ciao Gremlin.

Ciao,

Citazione:

Perché dovrebbe essere un diesel con una potenza così bassa?

Non si tratta di questo... non voglio né costruire né comprare nulla. Si tratta più che altro di una discussione generale...

Cordiali saluti,

Jan.