Motor de aire caliente
Un motor de aire comprimido que tiene cabezas de cilindro y configuraciones de pistón especialmente diseñadas para reducir la fricción y maximizar la aplicación de aire de una fuente de aire presurizado. La divulgación incluye un sistema de lubricación por el que las piezas mecánicas reciben aceite a través de una disposición de lubricación que incluye una cadena transportadora bañada continuamente en aceite.
Esta invención se relaciona generalmente con motores de aire comprimido y más particularmente con motores de aire comprimido mejorados que tienen componentes especialmente diseñados que maximizan la utilización del aire y minimizan la fricción.
Los motores de aire comprimido se han fabricado en diversas formas durante muchos años. Dichos motores han encontrado durante mucho tiempo su aplicación en atmósferas volátiles en las que la ignición de los motores gaseosos es intolerable. Los componentes básicos de tales motores incluyen cilindros, pistones recíprocos, medios para suministrar selectivamente aire bajo presión a los cilindros, y agotar el aire después de extraer la presión. También es una práctica común accionar dichos motores desde una fuente de almacenamiento de aire a presión, que se repone, o se mantiene dentro de un rango de presión deseado por medio de un compresor.
Motor de aire impreso en 3D
Un motor neumático (motor de aire), o motor de aire comprimido, es un tipo de motor que realiza trabajo mecánico mediante la expansión del aire comprimido. Los motores neumáticos suelen convertir la energía del aire comprimido en trabajo mecánico mediante un movimiento lineal o rotatorio. El movimiento lineal puede provenir de un actuador de diafragma o de pistón, mientras que el movimiento rotativo es suministrado por un motor neumático de paletas, un motor neumático de pistón, una turbina de aire o un motor de engranajes.
Los motores neumáticos han existido en muchas formas a lo largo de los dos últimos siglos, con tamaños que van desde motores manuales hasta motores de hasta varios cientos de caballos de potencia. Algunos tipos se basan en pistones y cilindros, otros en rotores ranurados con paletas (motores de paletas) y otros utilizan turbinas. Muchos motores de aire comprimido mejoran su rendimiento calentando el aire entrante o el propio motor. Los motores neumáticos han tenido un gran éxito en la industria de las herramientas manuales,[1] pero también se utilizan de forma estacionaria en una amplia gama de aplicaciones industriales. Se está intentando continuamente ampliar su uso a la industria del transporte. Sin embargo, los motores neumáticos deben superar las ineficiencias antes de ser considerados una opción viable en la industria del transporte.
Eficiencia del motor de aire comprimido
Todos los motores de combustión interna, desde los diminutos motores de scooter hasta los colosales motores de barco, necesitan dos cosas básicas para funcionar: oxígeno y combustible. Los tubos y las válvulas conducen el oxígeno y el combustible al cilindro, donde un pistón comprime la mezcla para encenderla. La fuerza explosiva empuja el pistón hacia abajo, obligando al cigüeñal a girar, dando al usuario la fuerza mecánica para mover el vehículo, hacer funcionar los generadores y bombear agua, por nombrar algunas de las funciones de un motor de automóvil.
El sistema de admisión de aire es fundamental para el funcionamiento del motor, ya que recoge el aire y lo dirige a los distintos cilindros, pero eso no es todo. Siguiendo una típica molécula de oxígeno a través del sistema de admisión de aire, podemos aprender lo que hace cada parte para mantener su motor funcionando eficientemente. (Dependiendo del vehículo, estas partes pueden estar en un orden diferente).
El tubo de admisión de aire frío suele estar situado en un lugar en el que puede aspirar aire del exterior del vano motor, como un guardabarros, la parrilla o la toma del capó. El tubo de admisión de aire frío marca el comienzo del paso del aire a través del sistema de admisión de aire, la única abertura por la que puede entrar el aire. El aire procedente del exterior del vano motor suele tener una temperatura más baja y es más denso, por lo que es más rico en oxígeno, lo que es mejor para la combustión, la potencia y la eficiencia del motor.
Motor neumático de aire
Una de las partes más complicadas de la ingeniería en el mundo físico es hacer que las máquinas funcionen con los recursos y tecnologías de fabricación disponibles. [Tom Stanton ha diseñado y fabricado un par de motores neumáticos impresos en 3D, pero siempre ha tenido que lidiar con el problema de las fugas de aire en los pistones impresos en 3D. En lugar de intentar hacer un pistón hermético, añadió una membrana de goma y un sistema de válvulas inteligente para crear un motor de aire de diafragma.
Una membrana de goma redonda con un agujero en el centro crea un sello con el pistón en la parte superior de su carrera. Un manguito y un pasador de latón sobresalen a través del diafragma, y el manguito sella un tapón con una junta tórica, mientras que el pasador empuja para abrir una bola que actúa como válvula de entrada para presurizar una cámara intermedia. Cuando el pistón se retrae, la bola cierra la válvula de entrada, la válvula de salida de la cámara intermedia se abre, forzando al diafragma a empujar contra el pistón. El sello entre el pistón y el diafragma se mantiene hasta que el pistón alcanza su posición inferior, donde el aire presurizado se ventila más allá del pistón y sale a través de la caja de cambios. Para conocer todos los detalles, vea el vídeo tras la pausa.