Ejercicios de aplicación sobre ecuaciones que rigen los gases reales

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Inventor






Química aplicada

Alumno Hernández Onofre José Isai

Profesor Carlos Ortega Graf

Trabajo de investigación:
Motor de aire comprimido

Grupo 2mm2

Fecha de entrega: 15 de febrero del 2010

MOTOR DE AIRE COMPRIMIDO O MOTOR ROTATORIO
En 1993 el ingeniero francés Guy Nègre, un veterano del mundo de los coches de carreras Fórmula 1,empieza a estudiar un motor con un sistema de distribución rotativa bajo el sello de una empresa creada por el mismo en 1991 Motor Development International (MDI). El primer prototipo en forma de taxi se presenta en 1997 con un sistema de depósitos debajo del chassis. El combustible de esta singular apuesta de movilidad no contaminante es aire comprimido almacenado en depósitos de fibra concapacidad para 90 m3 de aire comprimido a 300 atmósferas. Así nace el motor de aire comprimido CAT (Compressed Air Technologie systems).

El poder energético del aire comprimido está en proporción cuadrática a la presión, por lo que aumentar la potencia y autonomía exige un diseño aerodinámico, mínimo peso y alto rendimiento en la rodadura. El coche MDI CytiCat tiene un peso de unos 700 kg en vacio ycon una carga útil de 500 kg. Para reducir el peso este vehículo ha sido fabricado en fibra de vidrio (inyectada de poliuretano para aislar del ruido y la temperatura exterior) sobre un bastidor de aluminio en el cual viene un sistema de radio y un circuito de un solo hilo que une todos los dispositivos eléctricos del vehículo (este sistema es otra patente de MDI que ahorra el complicado y pesadocableado que disponen los vehículos convencionales estimado en unos 22 kg).

EL AIRE COMPRIMIDO COMO COMBUSTIBLE
Según las explicaciones de la empresa, la fuerza propulsora se obtiene de la expansión del aire comprimido introducido en una cámara cerrada (el cilindro) el cual impulsa los pistones que crean el tiempo del motor. Por ello se introduce el aire ambiente al cilindro el cual lo comprimea 20 bares y por tanto aumenta su temperatura a 400 ºC.

En estas condiciones lo traslada a la cámara esférica donde se inyecta el aire a alta presión de las bombonas de aire comprimido. La mezcla de temperatura y presión del aire en la cámara empuja el pistón el cual produce el movimiento que precisa el vehículo. Otro aspecto importante de este motor es el que está dotado del sistema de PuntoMuerto Superior (Point Mort Haut) que inmoviliza el pistón al final de la compresión durante un instante y así crear un volumen constante dentro del cilindro. Esta propiedad (otra invención y patente de MDI) es básica para que el régimen del motor sea el mayor posible. Este proceso al final provoca la expansión del aire el cual se enfría que es como se expulsa por el tubo de escape. En resumen elmotor de aire comprimido de MDI tiene tres fases: la compresión, la de inyección del aire comprimido y la de expansión. Desde finales del 2001 MDI se ha inclinado por un nuevo motor de aire comprimido conocido por CAT’s serie 34 de características sorprendentes.

El aire que sale del tubo de escape es incluso más limpio que el que entró puesto que se filtra antes de su inyección con un filtro decarbón activo puesto que debe ser lo más puro posible al entrar en la cámara de combustión. MDI asegura además que su vehículo produce una contaminación negativa puesto que al filtra el aire urbano y lo expulsa totalmente puro además a una temperatura de entre –15 ºC a 0 ºC, osea que además contribuye a reducir el efecto invernadero. En definitiva que el aire del vehículo sales más limpio de loque entró. El sistema de climatización aprovecha el aire frío expulsado para la refrigeración y el calor en la punta del cilindro de 400 ºC para calentar el circuito de calefacción. Debido a la ausencia de combustión el cambio de aceite del motor (unos 0,8 litros) debe realizarse tan sólo cada 50.000 Km.

Uno de los principales escollos para el desarrollo de este vehículo siguen siendo los...
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