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Pregunta 1. ¿Por qué las paletas no rozan contra los puertos?
Esta era una pregunta muy común y, honestamente, me sorprende que fuera tan común.
El pequeño modelo 3D del video anterior es, obviamente, una sección transversal del motor. Si bien puede parecer que las paletas podrían engancharse en el puerto en la pantalla de sección transversal completamente frontal del modelo, también es muy fácil imaginar cómo las paletas no se enganchan en los puertos porque las paletas son más grandes que los puertos, este es el puerto de admisión de nuestro pequeño prototipo y este es el puerto de escape. Como puede ver, la paleta no encaja en ninguno de los puertos a medida que pasa, por lo que, obviamente, si no encaja en el interior, no puede engancharse. La diferencia entre el tamaño del puerto y el tamaño de la paleta también se muestra en el video anterior, pero ver eso requiere ver el video antes de comentar, lo que, por supuesto, es pedir demasiado.
Ok, pregunta 2. En el video anterior, dije que el motor rotativo de paletas es un motor sin vibraciones. Muchas personas comentaron que estaba equivocado porque las paletas se mueven hacia arriba y hacia abajo y esto crea vibración.
Me gustaría llamar su atención sobre el hecho de que cada paleta se opone a otra paleta. Cuando una se extiende, es la paleta opuesta. Cuando una se retrae, es la paleta opuesta. Lo mismo sucede en nuestro prototipo. Las paletas tienen la misma masa, están perfectamente opuestas y crean fuerzas de igual magnitud y direcciones opuestas, lo que significa que las fuerzas creadas por las paletas se cancelan entre sí. No importa cuántos álabes tengamos, cuatro como en la animación o seis como en nuestro prototipo. Mientras el número de álabes sea par, tendremos un motor con cero vibraciones.
Pregunta 3. Los resortes fallarán.
Sinceramente, no tengo idea de por qué este comentario fue tan común. Tenemos resortes de válvula en el motor de pistón, ¿no? ¿Son un punto de falla frecuente? No. Ni siquiera son un elemento de servicio. Duran toda la vida útil del motor. No hay ninguna razón por la que los resortes en un motor de paletas sean un problema, ya que hoy en día podemos fabricar resortes extremadamente duraderos a precios asequibles. Realmente no tengo nada especial que agregar aquí.
Pregunta 4. Espacio libre entre la carcasa y las puntas de las paletas
En el último video también mencioné cómo la fuerza centrífuga impulsa los resortes hacia la carcasa, lo que aumenta el desgaste, y sugerí el accionamiento piezoeléctrico como una forma de evitar que la punta de las paletas entre en contacto con la carcasa. Hubo varios comentarios que respondieron a esto diciendo que es imposible que el accionamiento piezoeléctrico maneje el gran movimiento de las paletas, ya que el accionamiento piezoeléctrico generalmente solo puede manejar rangos de unos pocos micrómetros.
Y sí, esto es correcto. Pero nunca dije que el accionamiento piezoeléctrico se encargaría de todo el rango de movimiento, porque 1. No puede y 2. No lo necesita. Si observas nuestro modelo en cámara lenta, puedes ver que tan pronto como iniciamos la rotación del motor, la fuerza centrífuga lanza la pala hacia afuera. No hay necesidad de controlar todo su rango en absoluto. El accionamiento piezoeléctrico solo se encargaría de las últimas fracciones de milímetro para mantener un sello de gas sin contacto. Dichos actuadores piezoeléctricos podrían estar integrados en la carcasa o en las propias palas.
Alternativamente, el accionamiento piezoeléctrico se puede utilizar junto con sistemas de control mecánico de palas para garantizar un sello de gas sin contacto porque, de manera realista, existen numerosas formas mecánicas de controlar el movimiento de las paletas.
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00:00 Cómo se hace
04:50 P1: Las paletas se atascan en los puertos
06:00 P2: Equilibrado del motor
07:20 P3: Resortes
08:40 P4 Accionamiento piezoeléctrico
11:39 P5 Las paletas fallarán
14:00 P6 Calentamiento desigual
16:40 Intento de arranque