Il motore di Manson con aspirazione e scarico atmosferico è un motore in cui il lavoro utile per unità di volume è piuttosto basso. Questa caratteristica è comune a tutti i motori a gas e viene in genere risolta pressurizzando la macchina.
Il lavoro utile dipende linearmente dalla pressurizzazione: se la pressione dopo lo scarico e dopo l'aspirazione viene portata a 2 atmosfere, il lavoro utile raddoppia. Ciò nonostante, il rendimento non varia perchè raddoppia pure il calore assorbito (e naturalmente raddoppia anche il calore da rigenerare).
Vediamo ora come, con la semplice modifica rappresentata nell'animazione, si riesce a rendere pressurizzabile la macchina vista nell'episodio 07.
Il lavoro utile dipende linearmente dalla pressurizzazione: se la pressione dopo lo scarico e dopo l'aspirazione viene portata a 2 atmosfere, il lavoro utile raddoppia. Ciò nonostante, il rendimento non varia perchè raddoppia pure il calore assorbito (e naturalmente raddoppia anche il calore da rigenerare).
Vediamo ora come, con la semplice modifica rappresentata nell'animazione, si riesce a rendere pressurizzabile la macchina vista nell'episodio 07.
In questo motore lo scarico e l'aspirazione avvengono in una camera sigillata all'esterno.
La costruzione risulta facilmente accessibile e non aggiunge particolari difficoltà alla versione precedente. Le uniche criticità che la caratterizzano restano limitate alle due valvole a luce e alla tenuta fredda del pistone.
Come nella versione atmosferica, la molla a gas sotto al pistone deve essere opportunamente dimensionata e pressurizzata.
E' importante considerare che la pressurizzazione della molla dipende dalla pressurizzazione del motore, pertanto se si cambia quella del motore è necessario variarla anche sulla molla.
Tale inconveniente può essere risolto modificando la parte inferiore del pistone come illustrato nella seguente animazione.
La costruzione risulta facilmente accessibile e non aggiunge particolari difficoltà alla versione precedente. Le uniche criticità che la caratterizzano restano limitate alle due valvole a luce e alla tenuta fredda del pistone.
Come nella versione atmosferica, la molla a gas sotto al pistone deve essere opportunamente dimensionata e pressurizzata.
E' importante considerare che la pressurizzazione della molla dipende dalla pressurizzazione del motore, pertanto se si cambia quella del motore è necessario variarla anche sulla molla.
Tale inconveniente può essere risolto modificando la parte inferiore del pistone come illustrato nella seguente animazione.
In questo caso è presente una seconda molla a gas.
Entrambe le molle lavorano in compressione dopo che le rispettive luci di comunicazione con la zona esterna al cilindro sono state intercettate.
Questa configurazione è certamente più complessa della precedente.
Tuttavia va notato che non necessita di una perfetta tenuta pneumatica perchè le pressioni nelle due molle si riportano alla stessa pressione presente nella zona esterna al cilindro a ogni nuovo ciclo.
La stessa configurazione con la doppia molla in compressione può essere adottata anche per la versione atmosferica.
Di seguito il modello tridimensionale che rende più chiara la costruzione del motore pressurizzabile.
Questa configurazione è particolarmente interessante perchè permette di variare la pressurizzazione senza interrompere il funzionamento e perciò rende possibile la modulazione "in corsa" della potenza meccanica in uscita a parità di temperature operative.
Bisogna considerare però che lo spostamento del pistone determina un fenomeno di ventilazione nelle camere inferiori a cui sono associate perdite fluidodinamiche che sono assenti nella versione con molla a gas singola.
Entrambe le molle lavorano in compressione dopo che le rispettive luci di comunicazione con la zona esterna al cilindro sono state intercettate.
Questa configurazione è certamente più complessa della precedente.
Tuttavia va notato che non necessita di una perfetta tenuta pneumatica perchè le pressioni nelle due molle si riportano alla stessa pressione presente nella zona esterna al cilindro a ogni nuovo ciclo.
La stessa configurazione con la doppia molla in compressione può essere adottata anche per la versione atmosferica.
Di seguito il modello tridimensionale che rende più chiara la costruzione del motore pressurizzabile.
Questa configurazione è particolarmente interessante perchè permette di variare la pressurizzazione senza interrompere il funzionamento e perciò rende possibile la modulazione "in corsa" della potenza meccanica in uscita a parità di temperature operative.
Bisogna considerare però che lo spostamento del pistone determina un fenomeno di ventilazione nelle camere inferiori a cui sono associate perdite fluidodinamiche che sono assenti nella versione con molla a gas singola.
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