'opposed piston' motor zonder krukas (maar met 'krukschijven') en variabele compressie

[gTa 24.085]

Via-via krijg ik dit ding in de smiezen: https://innengine.com

 

Een innovatief motorconcept met 2 zuigers per cilinder, die naar elkaar toe / van elkaar weg gaan. "Opposed piston" of "Gegenkolb" motoren bestonden al in de jaren '30, maar waren toen o.w.v. een veelheid aan redenen niet zo goed als motoren met krukas of (in vliegtuigtoepassingen) stermotoren.

Het innovatieve hier ligt in 't feit dat er niet met een krukassen wordt gewerkt (waar de zuigers aan gekoppeld zijn) maar met "nokkenschijven".

Voordelen zouden de extreem soepele motorloop zijn; zo'n motor zou een perfecte primaire en secundaire balans bezitten, dus nul nood aan balansassen, tegengewichten, enz.

Bijkomend voordeel: d.m.v. een verstelmechanisme kunnen de nokkenschijven on the fly dichter naar elkaar toe of verder van elkaar af geplaatst worden. Gevolg: de zuigers gaan dus dichter of verder van elkaar komen (op TDC), m.a.w. de compressie kan zo aangepast worden aan het gebruiksregime (lagere toeren hebben voorkeur voor lagere compressie, hoge toerentallen vereisen hogere compressie). Via zo'n variabele compressie is er een significant hogere werkingsefficiëntie te realiseren.

 

Interessant! Zou daar wel eens een productievervolg van willen zien!

[ir_fuel 51.858]

Allemaal voorbijgestreefd.

 

mgv

een ev-lover.

[PJH 17.386]

35kg voor 250pk. Kun je dat asap in m'n Lotus vijzen aub?

Edit: die 35kg voor de 500cc versie

[gTa 24.085]

6 uren geleden, PJH zei:

35kg voor 250pk. Kun je dat asap in m'n Lotus vijzen aub?

Edit: die 35kg voor de 500cc versie

Als een 700cc nu al even veel vermogen oplevert als een 2-liter ... dan kan dat al volstaan voor een Lotus, right?

Best van al zou 2 x 4 cilinders zijn (dus 16 puistons).    Mega high revving, dat zou nog wel eens vet kunnen klinken.
En dan nog altijd geen 100 kg, moet doenbaar zijn.

 

[gTa 24.085]

7 uren geleden, ir_fuel zei:

Allemaal voorbijgestreefd.

 

mgv

een ev-lover.

Zou blijkbaar wel interesse wekken nu, omdat men in de hybride auto's (die toch nog een jaar of 15 mee moeten) voldoende kleine motoren te hebben die toch nog wat power leveren.

[Krikkie 7.143]

3 minuten geleden, gTa zei:

Zou blijkbaar wel interesse wekken nu, omdat men in de hybride auto's (die toch nog een jaar of 15 mee moeten) voldoende kleine motoren te hebben die toch nog wat power leveren.

Nu nog die "plasma ignition" erbij, zou een benzinemotor 20% effecienter maken.

[Mich 2.439]

Fantastisch mooie evolutie van hetgeen er ooit bestaan heeft in deze idee . Ferm en slim bedacht!!

Is dit dan een 4 of 8 cil??

 

Enige bedenking die ik erbij heb. Daarmee kan je volgens mij lekker hoogtoerige motoren fabriceren, maar veel koppel gaat er niet uitkomen. Net zoals de Wankel (waar hij qua afmetingen ook wat gelijkenis mee heeft). De Otto en Dieselmotoren zoals wij ze kennen zijn door hun opbouw met krukas veel meer geschikt voor veel koppel. 

[Tjeu 3.626]

@gewoon ik ik dacht dat ze dit nog bij dieselmotoren in boten gebruiken. (Maar wel met krukassen)

Het moet nog wat bezinken, maar stel me vragen rond koppel en de wrijving tov de richting van de geleverde kracht... 

 

[Jupke 9.541]

Ik vind het concept wel goed maar die pistons die rijden met lagers op die schijven, lijkt me lastig om goed te houden.
Ik bedoel maar om die lagers niet te laten inslijten op die plaat als ze wat versleten geraken.

[Le Capri Mauve 909]

Waarom tweetakt eigenlijk. Omdat ge anders 8 cilinders moet hebben?

[gTa 24.085]

50 minuten geleden, Mich zei:

Fantastisch mooie evolutie van hetgeen er ooit bestaan heeft in deze idee . Ferm en slim bedacht!!

Vond 't ook maf om te zien!

50 minuten geleden, Mich zei:

Is dit dan een 4 of 8 cil??

4 cilinders maar met 8 pistons  

50 minuten geleden, Mich zei:

Enige bedenking die ik erbij heb. Daarmee kan je volgens mij lekker hoogtoerige motoren fabriceren, maar veel koppel gaat er niet uitkomen. Net zoals de Wankel (waar hij qua afmetingen ook wat gelijkenis mee heeft). De Otto en Dieselmotoren zoals wij ze kennen zijn door hun opbouw met krukas veel meer geschikt voor veel koppel. 

Vermogen = koppel x snelheid. Het vermogen is dus rechtstreeks afhankelijk van het motorkoppel en het toerental.
P = M x n/9554,14 (waarbij n = tpm).

Of nog: een motor die 2 x zoveel toeren kan draaien maar daarbij hetzelfde vermogen levert, zal de helft van 't koppel half hebben.
Maar een toerengeile motor die lichter is (en whatnot) zal wel ongeveer even snel tot z'n dubbele toerental kunnen accelereren, dus in the end maakt het weinig uit.

Wat ik lees is dat die krukasloze opposed piston engine net wel best veel koppel kan hebben, meer alleszins dan een typische 2-stroke engine.
Belangrijker nog: kleinere motor die een veel hoger specifiek vermogen heeft (of zou moeten kunnen leveren). Wegens bonkers toeren (zeer kleine pistons met zeer korte slag, dus relatief "lage" zuigersnelheid vgl. met b.v. de typische mega-hoogtoerige 1-liter bike engines).

 

6 minuten geleden, Jupke zei:

Ik vind het concept wel goed maar die pistons die rijden met lagers op die schijven, lijkt me lastig om goed te houden.
Ik bedoel maar om die lagers niet te laten inslijten op die plaat als ze wat versleten geraken.

Idem, was ook 't eerste wat bij me opkwam.

Want: dit is qua wrijving wel nog wat anders dan de (veel kleinere opp) wrijving die je hebt tussen een nok (op een nokkenas) en de klepsteel, b.v.

5 minuten geleden, Le Capri Mauve zei:

Waarom tweetakt eigenlijk. Omdat ge anders 8 cilinders moet hebben?

Geen tweetakt: bij 1 volledige omwenteling van de krukas van een 2-taktmotor, heb je 1 ontsteking. Dus na ontsteking (bij TDC ongeveer) heb je in de 1e stroke een stuk arbeid én tegelijk een stuk uitlaat, tot aan BDC, en daarna de volgende stroke is vulling en compressie tot TDC waar er weer een ontsteking is. 

Bij deze zegt men dat het een 1-stroke engine is, omdat je door het conceptgedwongen systeem van krukplaten/krukschijven (whatever you call them) sowieso 4 cilinders hebt (met dus 8 pistons), waarbij je per halve omwenteling van de aandrijfas (geen krukas) al een ontsteking hebt. Of per omwenteling 2 ontstekingen, vergeleken met 1 bij een 2 stroke en een halve bij een 4 stroke.

Maar 't is een scheve vergelijking want per cilinder bekeken heb je ook (uiteraard) 2 strokes nodig per arbeidscyclus. (Dus ik volg je.) Gewoon door de conceptgedwongen koppeling aan meerdere cilinders wordt het anders ... maar dat zou je dan bij een meercilinder 2-takt motor ook kunnen zeggen  

[Krikkie 7.143]

27 minuten geleden, Jupke zei:

Ik vind het concept wel goed maar die pistons die rijden met lagers op die schijven, lijkt me lastig om goed te houden.
Ik bedoel maar om die lagers niet te laten inslijten op die plaat als ze wat versleten geraken.

Revisie zoals bij een wankelmotor, lijkt me niet zo moeilijk bij deze motor... Maar lagers kunnen wel lang mee gaan als ze goed gekoeld/gesmeerd worden door de olie.

[Mich 2.439]

@gTa met koppel bedoel ik veel koppel bij laag toeren. Gelijk bvb nen diesel voor camions. Dat gaat dit concept nooit hebben

[gTa 24.085]

28 minuten geleden, Mich zei:

@gTa met koppel bedoel ik veel koppel bij laag toeren. Gelijk bvb nen diesel voor camions. Dat gaat dit concept nooit hebben

Nee maar dat hoeft ook niet als het een hoogtoerig concept is, hé.

Met een 1-liter race bike nu rijd je bij "aangepast" (aan het concept) rijden continu tussen de 7.000 en de 14.000 tpm, zoals je bij een koppelrijke toermoto (genre Harley) tussen de 2.500 en de 5.000 tpm rijdt. Aan dezelfde snelheden, bedoel ik. Het extra toerental (en/of "gebrek" aan koppel) wordt opgevangen door een andere verhoudingen in de overbrenging. Dezelfde delta in snelheid (b.v. van 60 naar 120 accelereren) zal bij beide bikes eenzelfde delta %-toerentalbereik doorlopen (bij de ene b.v. van 4.000 naar 8.000 ofte van 25% naar 50% als de redline 16k rpm is, en bij de andere b.v. van 1.500 naar 3.000 rpm ofte van 25% naar 50% als diens redline op 6k rpm ligt). En in principe zou dat dan weinig verschil moeten maken in tijd.

Tenzij je dus geen rekening houdt met die conceptgebonden eigenschappen. (Wat in de hand kan gewerkt worden door veel te lange versnellingen, aangeboden met de vriendelijke groeten van co²-uitstoot emissienormen, zoals b.v. de Honda Fireblade nu heeft). Dus als je met een hoogtoerig concept zoals b.v. een 1-liter race bike aan 1.400 tpm wil gaan boemelen en volgas geeft ... dat gaat bokken  

 

Omgekeerd: een bus- of LKW-dieselmotor heeft extreem veel koppel bij erg lage toeren, door de erg grote cilinderinhoud en het maximumvermogen dat al ergens rond de 1.500 tpm ligt. Ja, veel koppel aan misschien 1.000 tpm, maar die doet mogelijks 10 seconden om van 1.000 naar 1.500 tpm te accelereren, terwijl je bij een 1-liter race bike binnen die 10 seconden ook makkelijk zat van b.v. toerental met "ietwat" koppel (b.v. 4k rpm) naar redline doortrekt.

All in all: vermogen en koppel zijn rechtstreeks aan elkaar gelinkt (via toerental). 

Als je tov het maximumvermogen onevenwichtig veel koppel wil, dan creëer je een vlakke(re) koppelcurve en een bolle vermogenscurve, waardoor het minder loont om hoger in toeren te gaan (het voelt niet meer "linenair" aan) en als je dan op die manier sneller opschakelt ... dan kom je niet meer in de zone van het maximumvermogen ... en laat je dus eigenlijk vermogen liggen. Piekvermogen zit nog altijd verderop in de revrange en het is dat vermogen waarmee je uiteindelijk de weerstand overwint.
En dan zitten we in de uitdagende business van "interessante" drukvulling, what's best and what's not, etc  
En naar beheersbaarheid, precisie e.d. is dat minder interessant. Tenzij er "kunstmatige" regels zijn die je daartoe dwingen, zoals b.v. een beperking inzake cilinderinhoud etc.

[gewoon ik 6.655]

Speciaal. Doet me denken aan napier delta moteren somehow. Daar spreek je dan in koppels van 3 ipv 4 zoals hier.

Vermoedelijk denk je daaraan @Tjeu maar die dingen komen niet veel voor. Enkel de britten zijn er fan van en die vervangen ze door cats (van de regen in de drup zeg maar) in de paar schepen waarin ze liggen.

De treinen zijn uit service genomen. Ferme drinkers, maar is probleem van de hoogtoerige 2 takt. Sinds de turbo en compressor zijn de 4 takts er kwa verhouding vermogen/gewicht enorm op vooruit gegaan, waar de 2takt eerst een oplossing bracht.

Het lijkt mij dezelfde problemen te hebben als de klassieke 2takt (wat dit ook is, maar door hun krachtoverbrenging moeten ze meer cilinders hebben, een model met 2 of 4 cilinders kan niet en dan kan je wat foefelen met de naamgevingdefinitie) namelijk dat je een mengeling krijgt van uitlaatgassen met nieuwe lucht+brandstofmengsel (of is het een injectie?) waardoor je miserie hebt om je emisienorm te halen, vooral op onverbrande brandstof.

Ik zie die rollers van de cilinders de nok inslijten. In veel krukassen zitten olieboringen om die witmetaallagers te smeren. Hier mag je een vertikaal geplaatste nok onder een oliefilm houden. En dat ding is hoogtoerig, dus je olie gaat dmw de centrifugaal kracht weggeslingerd worden. Beetje gelijk een slazwierder. Alleen wil je dat effect net niet hebben. 

En wat met je 2 draaiende assen elk aan een kant van een motor? Die moet je dan dmw een ingewikkelde koppeling op 1 aandrijfas krijgen. Want ik zie geen koppeling tussen beide helften. Of is dit om awd te maken? Motor in de lengte, ene kant naar de voorwielen, andere kant naar de achterwielen. Zolang dat niet goed is, heb je maar 50% van je vermogen.

Ik vind het super en prachtig en vernuftig. Maar een beetje zoals de wankel-motor.

 

[gTa 24.085]

Iets waar ik nog aan dacht ... zit je hier ook met de problematiek van klepveren, maar dan voor de zuigers?

Want als er geen kruktap is, is er niks dat de drijfstang vasthoudt aan de "krukplaat". Hoe keert die zuiger-met-drijfstang dan terug? Door de druk opgebouwd door de tegenoverliggende zuiger in dezelfde cilinder?

Nog keer opnieuw video bekijken

[gewoon ik 6.655]

Ja. Zoals een normale krukas. Waar de krukastap de cilinder in de compressieslag duwt, doet de nok dat hier.

[gTa 24.085]

En nog een vraag: zonder kruktap ... wat weerhoudt de zuiger om zich te draaien in de cilinder?
Indien correct geplaatst, heb je die 2 gelagerde rollers die op de krukplaat rollen (om dat inslijten te verhelpen), maar als de cilinder rond is en de zuigers dus ook ... en er is geen kruktap om de drijfstang en dus de zuiger juist gelijnd te houden... hoe doe je dat dan?

[Mich 2.439]

Door de constante overdruk denk ik. Principe 2 takt he

[gTa 24.085]

1 minuut geleden, gewoon ik zei:

Ja. Zoals een normale krukas. Waar de krukastap de cilinder in de compressieslag duwt, doet de nok dat hier.

Ik bedoel de omgekeerde beweging. De krukplaat draait verder ... wat duwt de ene zuiger dan "mee naar beneden" (als je begrijpt wat ik bedoel)?

Edit:  de arbeidsslag natuurlijk, 2-takt! (per zuiger bekeken)

[gewoon ik 6.655]

3 minuten geleden, gTa zei:

En nog een vraag: zonder kruktap ... wat weerhoudt de zuiger om zich te draaien in de cilinder?
Indien correct geplaatst, heb je die 2 gelagerde rollers die op de krukplaat rollen (om dat inslijten te verhelpen), maar als de cilinder rond is en de zuigers dus ook ... en er is geen kruktap om de drijfstang en dus de zuiger juist gelijnd te houden... hoe doe je dat dan?

Gelijdingsgroefke in maken.

 

[gewoon ik 6.655]

3 minuten geleden, gTa zei:

Ik bedoel de omgekeerde beweging. De krukplaat draait verder ... wat duwt de ene zuiger dan "mee naar beneden" (als je begrijpt wat ik bedoel)?

Edit:  de arbeidsslag natuurlijk, 2-takt! (per zuiger bekeken)

Stop met aan hun marketingsman zijn prietpraat te blijven denken. Is een 2takt principe. Is een 2takt, alleen heb je minstens 4 verbrandingskamers nodig om dit te kunnen doen werken

[gTa 24.085]

That simple, huh?  

Okay  

 

 

Wel gek: concept is van 2019 ... nog geen werkend model ... of toch geen ruchtbaarheid aan gegeven. Zal wel z'n redenen hebben.

[gTa 24.085]

1 minuut geleden, gewoon ik zei:

Stop met aan hun marketingsman zijn prietpraat te blijven denken. Is een 2takt principe. Is een 2takt, alleen heb je minstens 4 verbrandingskamers nodig om dit te kunnen doen werken

Ik zei dat toch zelf ook al?

En in theorie denk ik niet dat je 4 cilinders nodig hebt, 2 moet ook al volstaan, maar ze moeten wel in 2 aangrenzende kwadranten van de "krukschijf" werken dus je gebruikt per definitie 1/2 van je packaging/motoromvang niet. Dan kan je net zo goed 4 cilinders aan 't werk zetten  

[gewoon ik 6.655]

Ja, maar je liep toch in hun val.