El motor de cinco tiempos es un motor de combustión interna compuesto patentado por Gerhard Schmitz en 2000. [1]
El objetivo del motor de cinco tiempos es lograr una mayor eficiencia que un motor de cuatro tiempos . Para aumentar la eficiencia, se agrega un cilindro secundario como procesador de expansión para extraer más energía del combustible. El motor conceptual de Schmitz utiliza dos cilindros primarios de "alta presión" con ciclos de potencia de cuatro tiempos estándar, además de un cilindro de expansión secundario de "baja presión" más grande. El gas de escape caliente de los dos cilindros primarios se alimenta al cilindro secundario, lo que reduce a la mitad el volumen de gases en los cilindros primarios después de la combustión.
Este concepto es similar al de las máquinas de vapor compuestas , que expanden el vapor en cilindros de alta presión antes de expulsarlo en cilindros de baja presión para extraer más energía del vapor. En 1879, Nicolaus Otto construyó un motor de 5 tiempos que se produjo comercialmente, pero adolecía de un rendimiento deficiente. [2] Dos patentes españolas (ES0156621, F Jimeno-Cataneo, 1942; y ES0433850, C Ubierna-Laciana, 1975) describen motores de 5 tiempos idénticos al del diseño de Schmitz, este motor tuvo una beca en la Universidad de Borgoña para ser estudiado. JW Eisenhuth patentó un 'motor de aire y gas' con doble expansión (US640890, 1900). Un automóvil con este motor estaba en la Colección Harrah , aunque se desconoce su destino después de que la colección fuera desmantelada.
En el diseño de Schmitz, la relación de compresión del cilindro de expansión de baja presión es ajustable para lograr una relación de expansión óptima, independientemente de la relación de compresión de los cilindros primarios. El prototipo ha demostrado una reducción de aproximadamente el 10 % en el consumo de combustible en comparación con un motor de gas estándar. [3] [4] [5] [6] [7]
El funcionamiento de un motor SI de 5 tiempos es el siguiente:
1 – Inducción
2 – Compresión
3 – Potencia
4 – Escape inicial/reexpansión
5 – Escape final
El concepto de Schmitz estaba siendo desarrollado por Ilmor . El prototipo de Ilmor, destinado a su uso en motocicletas y compuesto por 2 cilindros primarios y 1 secundario, utiliza un bloque de cilindros macizo con bombas de aceite y agua accionadas eléctricamente , dos árboles de levas en cabeza con válvulas de asiento estándar y turbocompresor . Su cilindrada es de 700 cc (43 pulgadas cúbicas) sin el cilindro secundario y 1.478 cc (90,2 pulgadas cúbicas) en total, y puede producir 130 CV (97 kW) a 7.000 rpm y 166 N⋅m (122 lb⋅ft) a 5.000 rpm.
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