On Aug 26 I posted an ask about a design of a new type of motor. I received some good advices. Redesigned 02/10/12 The previous design had a major flaw, that went unnoticed at first but it became clear as I went into the construction of the prototype: the thermal barrier would be totally useless, because the steam produced in the boiler necessarily have to go through liquid water to make its way into the compression chamber. This would have two disabling consequences: 1) the vapor would cool quickly, 2) the water would heat up quickly, too. Since any heat engine operation is based on temperature differences, this failure is vital. The new design does not have that problem. The water falls directly into the hot boiler, a small amount at a time, with the piston in the upper dead point, or below (note that my drawing is reversed with respect to what would be a conventional combustion engine). The water is kept cold by being stored in a separate reservoir, attached to the motor body only by the inlet and outlet pipes. Water injection is performed by momentarily opening a valve at the appropriate time. Since the interior of the water reservoir accumulates pressure as the engine works, this pressure would be in principle the responsible to force the output water through the tap. If that's not enough, I could add a little manual compression pump to initially load the reservoir with compressed air. So once the Primus heaters worked, which were extremely useful for decades. The exact moment, quantity and duration of water injection should be adjustable during operation of the engine, to find the optimum point for these parameters. These mechanisms have not thought of yet, but they can not be too complicated. As regards the boiler, it is likely that one heated surface be insufficient to rapidly vaporize the water, since in these conditions it usually adopt a globular shape that greatly retards heat transfer (Leidenfrost effect, http://resnickscity.wordpress .com/2011/01/page/3 /, http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Leidenfrost, http://en.wikipedia.org/wiki/Leidenfrost_effect). I think that could be solved relatively easily by a double bottom to the boiler, in order to "force" the water into laminar contact with the hot surface. If this is insufficient, it would still be possible to inject the water by pressure between two heated surfaces. I have to also investigate the possibility of to make "super hydrophilic" the surface of the boiler. Regarding the compression chamber, this design makes it much longer, thus establishing a better differentiation between the bottom hot and top cold. But the main novelty is that the displacer stops acting on a small amount of water to turn acting, as in the Stirling engine, on the entire volume of the steam in the compression chamber. By forcing the steam to move towards the cold zone it produces its condensation, thereby changing the pressure by decompression, and so completing the cycle of the engine. The condensation water adheres to the cold walls of the chamber, then it slides down by gravity, and is intercepted midway by the retaining ring, which leads it back to the water reservoir through a single action valve, spring driven. I guess that to pass the water to the reservoir will be enough the vapor pressure that occurs in each cycle. The accompanying drawings are quite precarious, but only pretend to give a general idea of the design. Please ask me if you want more details ------------------------------------------------------------------- Nuevo diseño 02/10/12 El diseño anterior tenía una falla importante, que me pasó desapercibida al principio pero se hizo evidente a medida que avanzaba en la construcción del prototipo: la barrera térmica iba a resultar totalmente inútil, dado que el vapor producido dentro de la calderita tendría que atravesar forzosamente el agua líquida para abrirse camino hacia la cámara de compresión. Esto tendría dos consecuencias inhabilitantes: 1) el vapor se enfriaría rápidamente; 2) el agua se calentaría también rápidamente. Dado que el funcionamiento de cualquier máquina térmica se basa en las diferencias de temperatura, esta falla resultaba vital. El nuevo diseño no tiene ese problema. El agua cae directamente dentro de la caldera caliente, una pequeña cantidad por vez, estando el pistón en el punto muerto superior, o sea abajo (ojo, que mi dibujo está al revés respecto de lo que sería el de un motor a explosión convencional). El agua se mantiene fría, por estar guardada en un reservorio separado del motor, unido a él solo por los caños de entrada y salida. La inyección de agua se realiza mediante la apertura momentánea de un grifo en el momento oportuno. Dado que el interior del reservorio de agua acumula presión al funcionar el motor, esta presión sería en principio la encargada de impulsar la salida del agua a través del grifo. Si esto no fuera suficiente, habría que agregar una pequeña bomba manual de compresión para cargar inicialmente de aire comprimido el reservorio. Así funcionaban antiguamente los calentadores Primus, que fueron sumamente útiles durante décadas. El momento exacto, la cantidad y la duración de la inyección de agua deben ser regulables durante el funcionamiento del motor, para hallar el punto óptimo de esos parámetros. Esos mecanismos no lo he pensado todavía, pero no pueden ser demasiado complicados. Respecto de la caldera, es muy probable que una sola superficie recalentada sea insuficiente para vaporizar rápidamente el agua, dado que en esas condiciones esta suele adoptar una forma globular que retarda mucho la transferencia de calor (efecto Leidenfrost, http://resnickscity.wordpress.com/2011/01/page/3/, http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Leidenfrost, http://en.wikipedia.org/wiki/Leidenfrost_effect). Creo que eso podría solucionarse con relativa facilidad haciendo un doble fondo a la caldera, de manera de "obligar" al agua a establecer contacto laminar con la superficie caliente. Si esto fuera insuficiente, siempre quedaría la posibilidad de inyectar el agua a presión entre ambas superficies recalentadas. Tengo que investigar también la posibilidad de hacer "súper hidrófila" la superficie de la caldera. Respecto a la cámara de compresión, este diseño la hace mucho más larga, estableciendo así una mejor diferenciación entre la zona inferior, caliente, y la superior, fría. Pero la principal novedad es que el desplazador deja de actuar sobre una pequeña cantidad de agua para pasar a hacerlo, como en el motor de Stirling, sobre el volumen completo del vapor contenido en la cámara de compresión. Al obligar a este a desplazarse hacia la zona fría produce su condensación, cambiando así la presión por descompresión, y completando así el ciclo del motor. El agua de condensación se adhiere a las paredes frías de la cámara, resbala luego por gravedad hacia abajo, y es interceptada a mitad de camino por el anillo de retención, que la conduce nuevamente hacia el reservorio de agua a través de una válvula de simple acción, a resorte. Supongo que para hacer pasar el agua al reservorio será suficiente con la presión de vapor que se produce en cada ciclo. Los dibujos adjuntos son algo precarios, pero no pretenden más que dar una idea general del diseño. Por favor, pregúntenme si quieren más detalles.