ITMI941762A1 - Motore termico con recupero di calore - Google Patents

Abstract

- Il motore termico - descritto è un motore capace di sfruttare parte dell'energia termica attualmente dissipata per il tramite di radiatori. Il calore proveniente dalle camicie di raffreddamento dei cilindri, dalla coppa dell'olio di lubrificazione e dal collettore dei fumi di scarico viene ceduto ad un fluido (acqua od altro) che raggiunge, così, valori elevati di temperatura e di pressione necessari per l'azionamento di un dispositivo (pe. turbina) che converte in energia meccanica disponibile sull'asse l'energia termica ricevuta.- Il rendimento calcolato risulta maggiore del 20% di quello di un normale motore commerciale di pari potenza e di conseguenza il consumo di combustibile risulta diminuito dello stesso valore.- Campi di applicazione sono la trazione ferroviaria, impieghi automobilistici, generazione di energia elettrica, compressori frigoriferi, pompaggio acqua ecc.

Description

Descrizione dell' invenzione avente per titolo,:: " MOTORE TERMICO CON RECUPERO DI CALORE "

RIASSUNTO

Il motore termico oggetto della descrizione presente, é un motore di concezione e struttura par= ticolari nel quale, parte?del calore che viene dis sipato per il tramite di radiatori, viene riconver tito in energia meccanica.

'f industria motoristica mondiale ha compiuto e compie tutt' ora sforzi notevolissimi.volti ad incrementare il rendimento in energia dei propri prodotti·secondo.'linee':di ricerca indicate sotto:

I) - progettazione di nuove geometrie delle came= re di scoppio, adozione di precamere di com= bustione, sagomatura particolare!del cielo dei pistoni, disegno diverso delle testate, adozione di quattro/otto valvole per cilindro, immissione forzata del combustibile alla scopa di aumentarne la turbolenza con conseguente miglioramento del fattore di riempimento;

2)— riprogettazione dei condotti di. aspirazione e di scarico-;

3)- adozione di sistemi elettronici,di controllo'e regolazione per migliorare la combustione anche a bassi regimi di rotazione e rendere minima la formazione di effluenti inquinanti;

4)- impiego-di materiali leggeri ( plastiche e leghe Al/Mg ed'Al/Ti ) ;

53- impiego di materiali ceramici per pistoni e ca= mere di combustione con vantaggi di durata ed innalzamento·,della temperatura di lavoro;· 6)- adozione di combustibili a bassissimo-tenore di zolfo e privi di piombo.

Tutti i criteri di ricerca elencati sommaripmente sopra hanno contribuito-ad elevare il rendimento complessivo dei motori anche se si é ben lontani dal'40$ (valore teorico limite) stabilito dai prin cipi della Termodinamica. Infatti

A)- rendimenti del 25-30% sono ottenibili, e con.

fatica, solo nel caso di grossi motori instala lati sulje navi e nelle centrali di energia.

Rendimenti medi del 10-20% sono tipici della grande massa di motori di potenza compresa tra i 40 ed 1000 KW.

B.) - aumenti notevoli di rendimento complessivo cioè Lavoro Calore:si ottengono nei slstemi di Teleriscaldamento e Cogenerazione;

G) - Teleriscaldamento e Cogenerazione sono·pose sibili, naturalmente, solo nel caso di impianti fissi come 1* azionamento di generatori elettrici, compressori frigoriferi, generatori di aria compressa ecc.

Non risultano, chiaramente, idonei per moto = ri anche di grossa taglia montati su mezzi semoventi.

DESCRIZIONE'

Il motore termico, oggetto della descrizione pre= sente, è un motore di concezione e struttura par= ticolari che sfrutta parte del calore che si origina durante il funzionamento del motore stesso e che viene normalmente dissipato per il tramite di radiatori·.Questo calore che rappresenta una fra zione- importante del contenuto energetico del combustibile di alimentazione viene ceduto ad un do che raggiunge, così, valori elevati·di tempera tura e pressione necessari per l' azionamento di un convertitore meccanica (pe..turbina) che pub essere accoppiato o no all' asse del motore primario· L·· incremento di potenza che ne risulta pub raggiun gere il 20$ della potenza del motore primario Con riferimento alla Tav.,-2 il fluido di

mento, costituito da acqua o miscele varie, racco= glie dapprima il calore proveniente dalle camicie e dalla testata,SA, percorre lo scambiatore dell' olio di lubrificazione SO, fluisce nello scambiato · -re dei fumi,di scarico SP‘e raggiunge 1’ elettroval EV-I a due vie che risulta pervia tra I-2 a notore fredda. A‘motore caldo 1' elettrovalvola EV-I asservita al termostato Th chiude la via I-2 ed apre la via 1-3. Il fluido, regolato nella por= tata da RT , entra in T1 allo stato di vapore ad al ta pressione ed alta temperatura e ne riesce conden sato in fase liquida a bassa temperatura.

' Sull ' asse di T é così disponibile del lavoro mecca nico.

La pompa P’provvede alla circolazione del fluido; la valvola unidirezionale VU-2 provvede alla sepa= razione idraulica del circuito a bassa pressione a valle di T da quello ad alita pressione a valle del= la pompa P; la valvola unidirezionale VU-I.impedisce l’ inversione del senso di circolazione del fluido a valle di PV

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI I) MOTORE TERMICO caratterizzato da ciò che esso prevede:il riutilizzo parziale del calore dis= sipato dal radiatore. 2)- MOTORE TERMICO come da rivendicazione preceden te caratterizzato da ciò che il fluido di raf= freddamento circola in un circuito idraulico chiuso costituito dalle camicie e testata moto= re,da uno scambiatore di calore lambito dall'oc lio di lubrificazione, da uno scambiatore di ce lore investito dai fumi di scarico. 30- MOTORE TERMICO come da rivendicazioni preceden= ti caratterizzato da ciò che nel circuito chiu= so dove circola il fluido di raffreddamento é inserita una valvola termostatica a due vie une delle quali opportunamente strozzata nella por= tata. 4)- MOTORE TERMICO come da rivendicazioni precedenti caratterizzato da ciò che esso comprende un: convertitore meccanico (turbina) capace di trasformare l' energia cinetica del fluido di raf= freddamento in lavoro meccanico utilizzabile. 5)- MOTORE TERMICO come da rivendicazioni precedere .ti caratterizzato da ciò che nel circuito idrau lico percorso dal fluido di raffreddamento é inserita una pompa mossa dal motore primario che provvede alla circolazione del medesimo. 6) — MOTORE TERMICO come da rivendicazione precedenti caratterizzato da ciò che nel circuito dove circola il fluido di raffreddamento ad alta pressione a valle della pompa di circola; zione è inserita una valvola unidirezionale che impedisce l* inversione del senso di cir= colazione del fluido medesimo. 7)- MOTORE TERMICO come da rivendicazioni prece= denti caratterizzato da ciò che nel circuito dove circola il fluido a bassa pressione a valle del convertitore meccanico é inserita una valvola unidirezionale che ha lo scopo di separare idraulicamente il circuito a bassa pressione da quello ad alta pressione.