Patente de híbrido con generador de pistones libres de GM y la Universidad de Michigan | forococheselectricos

Patente de híbrido con generador de pistones libres de GM y la Universidad de Michigan


Acaba de ser concedida una nueva patente en los Estados Unidos de Norteamérica, la US nº 8,261,860, en favor de GM Global Technology Operations LLC y la Universidad de Michigan. La patente se refiere a un sistema para vehículos híbridos serie o eléctricos de rango extendido mediante el uso de múltiples alternadores lineales de pistones libres, a los que en adelante por comodidad nos referiremos como FPLA (Free Piston Linear Alternator).

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Supongo que este término, FPLA, es cuando menos llamativo para muchos de vosotros. ¿Pistones libres? ¿Alternador lineal? ¿Que demonios es eso? Aunque algunos de vosotros ya lo sabéis  me he propuesto explicároslo a aquellos que no a continuación. Veamos en que consiste esta patente.

La mayor parte de la patente es muy evidente, todos sabemos más o menos las diferentes partes de un coche eléctrico y sus diferentes subsistemas, así que nos concentraremos en el único aspecto no tan evidente de esta patente, los Alternadores Lineales de Pistones Libres. ¿Y que es un pistón libre? Pues se trata de un pistón que no esta sujeto al típico cigueñal, es un pistón que se mueve libremente dentro de su cilindro. ¿Y como extraemos energía de un cilindro así? Pues es muy sencillo, el pistón va armado de imanes permanentes y el cilindro es como un estator y lleva sus correspondientes bobinados, como en un alternador o generador de toda la vida solo que el movimiento del pistón es lineal en vez de giratorio.

En este caso el pistón se mueve entre dos cámaras de combustión opuestas, una a cada ladro del cilindro, cada una con su cámara, toma de aire, salida de gases, inyector y dispositivo de ignición. Básicamente metemos mezcla, hacemos explosionar el combustible y en su movimiento libre alternativo el pistón genera energía eléctrica como si fuera un motor eléctrico en modo generador. El pistón utiliza un ciclo de dos tiempos a diferentes ratios de compresión según cada caso y la patente cubre el uso de casi cualquier combustible común imaginable, gasolinas y otros derivados del petroleo, alcoholes y gases de diferentes tipos incluido el hidrógeno.

En principio cada pistón funciona a una velocidad de resonancia que depende la masa del pistón, longitud del cilindro pero se puede elegir para cada pistón si deseamos máxima potencia o máxima eficiencia o una potencia determinada. La potencia se controla evidentemente mediante la cantidad de combustible inyectado. Se pueden realizar varias configuraciones como por ejemplo 4 FPLAs idénticos de la misma potencia y velocidad de resonancia o varios diferentes con velocidades y potencias diferentes y escalonadas para una mayor eficiencia y adaptabilidad. Cada unidad de FPLA se conecta a un módulo de electrónica de potencia que dirige la energía a baterías y/o motor eléctrico. El módulo de control del vehículo determina cuanta potencia es necesaria en función del estado de carga de baterías y de la aceleración solicitada activando las unidades de FPLA necesarias para ello.

Supongo que si algo bueno se puede decir de este sistema de pistones libres es la flexibilidad que aporta al sistema al poder variar la potencia de entrega en un amplio abanico de posibilidades manteniendo el nº de partes móviles al mínimo. Algunos investigadores opinan que este esquema de generación puede ser un 50% más eficiente que con un motor rotativo convencional y un generador pero está por demostrar.

No hay mucho más que decir, la patente se solicitó en 2009 y se concede ahora. No obstante permitidme ahora mi observación personal al respecto. Toda la patente, y yo me la he leído enterita, es en su conjunto y como tantas otras patentes, un conjunto de obviedades técnicas que debería estar prohibido patentar. Más allá del uso de varios generadores de pistones libres, que si considero patentables, no hay nada novedoso en todo el documento. El mundo de las patentes es así, extraño. Debería proteger la innovación y más a menudo que otra cosa parece que la previene.

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Fuente | Greencar | Patente


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8 comentarios en “Patente de híbrido con generador de pistones libres de GM y la Universidad de Michigan”

  1. Muchas veces son ideas que nunca se desarrollan, pero de hacerlo otra compañía pues la primera saca una tajada impresionante por tener la idea original, aunque para llegar a ella hiciese falta muchísima más creatividad… las patentes no deberían existir, pero existen por que todos quisiéramos vivir de las rentas… esta noticia no creo que tenga más relevancia que la de hacer trabajar a nuestra imaginación por unos minutos.

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  2. Decir que un motor de 2 tiempos es mas eficiente (y menos contaminante) que uno de 4, es mucho decir.
    El otro asunto del que nada se dice es cómo lubricar el conjunto cumpliendo las normas de emisiones.
    Como dice el autor del artículo, parece como si se quisiese cerrar el paso a la innovación de como hacer un motor así sin lubricación líquida, aunque podría ser lubricación sólida.

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  3. yo no entiendo mucho pero me parece que cumpliendo una norma de la termodinámica…..creo que no es mas eficiente, es decir, si con el motor de combustion el movimiento se transmite mas o menos directamente(la explosion mueve el piston y este la transmision a las ruedas con su pérdida) y este sistema hace la explosion que mueve el piston y ese movimiento lo transforma en elctricidad (hay perdida) y luego esa electricidad va al motor que la vuelve a transformar en movimiento (otra perdida), vamos que son 2 pérdidas contra 1 simplificandolo mucho……donde cohones esta la ganancia???? o es que yo soy mu cazurro……corregidme si me equivoco

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  4. Pero serás Jabalí. 😀 es broma, pero te voy a dar mi opinión.

    Un motor que produzca electricidad puede ser mucho más efectivo que uno que vaya engranado a las ruedas, porque el que produce electricidad puede trabajar a revoluciones constantes, y eso supone mucho mejor aprovechamiento de la energía del combustible o lo que es lo mismo, mayor rendimiento.

    Realmente esto parece un sistema revolucionario, pero hay muchos detalles que estaría bien conocer, y que dejan a uno un poco en ascuas.

    -Sobre el engrase, puede ser un engrase normal con algún «inyector» de aceite en el lateral superior del cilindro. Pero en un motor de combustión, las bielas empujan al pistón contra el cilindro, y aquí no hay bielas, tal vez el engrase que se necesita sea muchísimo menor.

    -¿De qué material está hecho el cilindro para que se transmita el campo magnético desde el exterior hasta el pistón?

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  5. No entiendo que hoy en dia con el movimiento de cualquier coche electrico, no se pueda generar electricidad facilmente, si pusieran un aereogenerador como el que se usa junto con las placas solares en el fondo del coche y pusieran un sistema de aspas tipo venturi creo que se llama, en el fondo, con el movimiento del coche por debajo pasaria aire a gran velocidad y generaria movimiento en las palas tipo horizontales, no se si me explico,creo que es una buena idea,perdon si no me explico bien, ya vere vuestros comentarios positivos, un saludo

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  6. Anonimo, no eres el primero ni el ultimo que comenta esa idea, y lamento decirte que es imposible. La energía que generarás siempre será inferior que la que perderas en rozamiento por el hecho de ponerlos. No lo digo yo, son las leyes de la física.

    Saludos

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  7. yo con estos yankees lo flipo… ademas del problema de lubricacion, esta el de temperatura… como pretenden enfriar los bobinados para que no les afecte la temperatura?? ademas… que tipo de imanes permanentes tienen pensado, ya que los clasicos de ferrita no tienen casi rango de trabajo a temperaturas medias altas, el neodimio a partir de los 70-90º le pasa lo mismo y los de samario aunque aguantan un poco mas que los de neodimio tampoco soportarian las temperaturas que genera un 2 tiempos… me parece que esta gente escupio al cielo a la espera de que algun pardillo pase y se ponga en el sitio para que le caiga el escupitajo encima….

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