Ralph DTE

Bringing art into engineering.

Motore De Bei a pistoni rotanti

Scritto da Ralph DTE il 14 Dicembre 2010

Rubrica: Motori alternativi

Titolo o argomento: Motore De Bei a pistoni rotanti - Prima parte

Si chiama “motore a pistoni rotanti” oppure, se volete, motore rotativo. Lo ha ideato e realizzato il tecnico bassanese Claudio De Bei (lo stesso che inventò la forcella a parallelogramma per le Aprilia RS 250 da Gp dei primi anni ‘90) un uomo dalle innate capacità inventive. Quello che vi presentiamo in questo articolo è un motore decisamente interessante. Per la prima volta ci sono stati forniti (dal figlio del tecnico Claudio De Bei, Gianluca) i risultati del primo studio cinetostatico condotto dalla MDA Multiphysics Diagnostic & Automation di Treviso (azienda che si occupa di effettuare ricerche in campo scientifico tecnologico). Non siamo al momento autorizzati a pubblicare interamente i dati dello studio ma possiamo, in questa rubrica, offrirvi alcune linee generali che descrivono questo particolare brevetto De Bei.

Le peculiarità

E’ onnivoro, ovvero può essere alimentato con diversi tipi di carburante in quanto si può variare il rapporto geometrico di compressione semplicemente ruotando una camma che agisce sull’albero motore.

E’ l’unico motore al mondo che funziona con l’albero motore fisso.

E’ un ibrido tra un motore due tempi ed un motore quattro tempi, conserva cioè i principali vantaggi di entrambe le soluzioni.

E’ notevolmente più leggero e compatto di un comune motore quattro tempi, questo significa minore ingombro, minore peso, minori consumi.

Ha un rendimento complessivo più elevato (di alcuni punti percentuali) rispetto ad un comune motore quattro tempi ed anche questo si traduce in minori consumi a parità di prestazioni.

E’ privo del classico sistema di distribuzione ossia non presenta alberi a camme, punterie, valvole, cinghia (o in alternativa catena) di distribuzione… questo significa minori attriti e minori perdite meccaniche.

E’ ancora tutto da evolvere e perfezionare, il che significa che c’è un’ampia fase di sviluppo da percorrere prima di conoscere le reali potenzialità di questa affascinante soluzione. In questa fase sono stato chiamato, con mio immenso piacere, ad offrire la mia collaborazione (al team di sviluppo del propulsore) al fine di avanzare proposte orientate allo sviluppo e soluzioni di utilizzo di questa singolare unità propulsiva.

Come funziona

Nei prossimi articoli di questa rubrica vi sveleremo a poco a poco maggiori dettagli; allegheremo animazioni che mostrano il ciclo di funzionamento del motore, vi racconteremo i dati emersi dallo studio condotto dalla MDA, i parametri da sviluppare, le nostre proposte, vantaggi e svantaggi delle differenti soluzioni…

Aggiornamento del 17 Gennaio 2011: Animazione Motore a pistoni rotanti

Link correlati

blocco_rotante_motore_rotativo_de_bei.jpg

Render del blocco rotante del motore De Bei

37 Commenti a “Motore De Bei a pistoni rotanti”


  1. Andrea Scrive:

    Premetto che non conosco approfonditamente la meccanica, sono un elettronico e non ho mai lavorato sul controllo di motori “a pistoni”.
    Quando sento parlare di idee innovative come questa mi chiedo sempre come mai non siano venute al solito tedesco venti o sessanta anni fa; in altre parole se nessuno l’ha ancora portato in produzione forse forse potrebbe non essere globalmente superiore ai motori di serie che sono arrivati nel tempo a convergere verso architetture molto (fin troppo) simili fra loro.
    E’ovvio che parlo per invidia: vorrei avere io qualche idea simile oltre alle risorse per metterla su strada.
    Nel merito, il rapporto di compressione variabile eccita chiunque abbia mai guardato con morbosità una mappa di rendimento. Non mi scalda tanto il passare da un carburante/combustibile all’altro quanto adoperarlo al meglio in tutti i regimi ed i carichi.
    Prendo in parola la promessa di diffondere altri dettagli e di seguirne lo sviluppo.
    Buon lavoro.


  2. ralph-dte.eu Scrive:

    Entro poche settimane tutti gli articoli inerenti questo motore saranno pubblicati eccetto quelli dove alcune nostre proposte potrebbero dover essere prima coperte da brevetto.
    Nel frattempo la MDA Multiphysics Diagnostic & Automation ha certificato le prove cinetostatiche condotte sul prototipo funzionante del motore e questa è un’ottima garanzia che testimonia che tutto quanto verrà riportato anche nei prossimi articoli corrisponde al risultato di reali test. Al momento non posso dirti di più di quanto pubblicato ma ci sono in corso di studio idee molto interessanti e razionali per questo motore che non promette miracoli ma è saldamente vero e con i piedi per terra oltre ad essere pronto ad offrire rendimenti leggermente superiori ai normali motori a combustione interna, con “un’architettura” nettamente più semplice, “peso” e “ingombri” e “costi” contenuti a tutto vantaggio della creatività dei tecnici ed ingegneri facenti parte del team di sviluppo.


  3. Matteo Scrive:

    Beh effettivamente si sente spesso parlare di proposte di nuovi motori ma nessuno mai certifica il proprio operato come invece è stato comunicato qui. Questo, da appassionato di motori, mi lascia pensare che finalmente si stia sviluppando un’idea valida. Il fatto che poi non vengano fatte promesse miracolose è un altro punto a vantaggio di questo progetto che può svilupparsi con calma senza sollevare polveroni insensati.
    Concludo infine dicendo che (anche se non ho compreso bene lo schema di funzionamento, aspetto i prossimi articoli) se il motore fosse in grado di offrire anche solo le stesse prestazioni degli attuali ma magari pesando la metà e occupando la metà dello spazio, già saremmo davanti ad un traguardo davvero ottimo.


  4. Vi sveliamo la prima animazione del Motore De Bei a pistoni rotanti | Ralph DTE Scrive:

    […] “Motore Rotativo De Bei” di cui abbiamo iniziato a parlare nell’articolo: “Motore De Bei a pistoni rotanti“. Al momento non possiamo svelare i dettagli ma ogni vostra curiosità troverà una precisa […]


  5. Analisi dinamica motore rotativo De Bei | Ralph DTE Scrive:

    […] Motore a pistoni rotanti De Bei - Introduzione […]


  6. Pace Adam Scrive:

    Beh, io sono un appasionato di meccanica e di motori da sempre. Mi sono interessato a questo motore fin da subito, ho sempre disegnato idee, e ne avevo anch’io una simile ma con le tenute diverse, e con i vari leverismi diversi (bielle).
    Ora mi sto atrezzando a costruirne uno con concetti simili al motore De Bei. Sono andato persino al museo Bonfanti per vederlo da vicino, perche finalmente mi aveva fatto credere sulle cose che disegnavo, ma ora passerò alla costruzione vera e propria.


  7. ralph-dte.eu Scrive:

    La progettazione di un motore richiede risorse che molti nemmeno immaginano. Risorse a livello di collaborazioni tra esperti del settore, risorse in termini economici, risorse in termini di esperienza, risorse in termini di attrezzature e strumentazioni. Personalmente posso dire che ricevo moltissime email di persone che desiderano progettare un motore, o che intraprendono un progetto di un motore, cercando di fare tutto da soli. Questo però non porta mai ad alcun risultato in quanto l’industria automobilistica vanta risorse anni luce avanti al singolo appassionato. Il mio consiglio è quello di formare gruppi di lavoro nei quali si stabiliscono a priori le parti di ognuno, i compensi di ognuno ed i brevetti di ognuno. In questo modo si riducono notevolmente sia le spese di progettazione, sia i tempi.


  8. Pace Adam Scrive:

    Beh posso dirti che ne sono consapevole di tutto quello che hai detto. Posso aggiungere che di motori ne ho visti molti, ho costruito anche pezzi unici, il papà e un esperto di meccanica costruttiva, e ancor di più sui trattamenti dei materiali. Quello che sto per costruire non è un motore completo anche perchè come ribadisci tu, ci vuole un ufficio tecnico dietro per poterlo fare, e un grosso investimento. Sto realizzando un componente applicabile ad ogni motore a 4tempi, questo conponente dovrebbe ridurre drasticamente tutti gli attriti sulla distribuzione, quindi va ad incidere sulle temperature, e quindi alzare il rendimento totale, di qualche punto. Se il tutto funziona adeguatamente ci sara sicuramente una svolta economica, perchè e solo una applicazione, e non va a cambiare tutto quello che gia esiste, e quindi facilmente proponibile.


  9. ralph-dte.eu Scrive:

    Ottimo direi :D


  10. Pino Scrive:

    Io non vedo differenze rispetto a migliaia di motori aeronautici, così realizzati da almeno 80 anni, dove sbaglio?
    Pino.


  11. ralph-dte.eu Scrive:

    Ti riferisci ai motori stellari?


  12. claudio Scrive:

    Sono uno studente di meccanica d’auto a Bergamo e mi sto specializzando in Fiat,ho scoperto tutto questo solo ieri. Ma se si e riusciti a progettare un motore del genere e De Bei ha presentato alla fiat questo progetto, perche non è gia in produzione? O perlomeno aver fatto qualche collaborazione e provarlo su strada? E poi invece di applicarlo su un motore 4 tempi tradizionale, perche non togliere del tutto quello tradiziononale e inserirlo su un’auto? E poi per non parlare degli spazzi ridotti che ha! Lo si potrebbe aplicare su qualsiasi mezzo! aerei elicotteri ecc forse sto esagerando ma o i brividi solo a pensare al passo avanti enorme che potremmo fare! ma sono ancora un principiante quindi potrei dire solo cavolate…


  13. Matteo Martinelli Scrive:

    Sono un giovane ragazzo universitario appassionato da tutta la vita ai motori due tempi e incuriosito da questo nuovo e notevole progetto.

    La sostanziale differenza dai motori aeronautici del primo e secondo dopoguerra sta nel fatto che qua l’albero motore è fisso, mentre in realtà sono i cilindri con all’interno i pistoni a girare. All’interno del campo dell’aeronautica il sistema stellare era ricercato per trovare il miglior metodo di raffreddamento con motori ad aria: infatti ogni cilindro in tale configurazione prende la “prima ventata” data dal moto del mezzo. Invece sistemi con cilindri in linea o a V classici avrebbero penalizzato notevolmente i cilindri posteriori in quanto si sarebbero trovati a doversi raffreddare con l’aria scaldata dai primissimi gruppi termici del propulsore, trovando così un rendimento ben peggiore del normale e mettendo a repentaglio la vita stessa del mezzo (rotture dovute a surriscaldamento).

    Invece, come gia detto, in tale motore l’albero resta fisso, lasciando il moto al gruppo termico stesso il quale quindi si trova a ruotare tra due piste esattamente come i cuscinetti a sfere. Tale configurazione inoltre, a rigor di logica, parrebbe avere minime perdite di energia date da vibrazioni o simili, che invece nei classici motori con pistone a moto alterno, sono notevoli, ciò a tutto vantaggio dell’efficienza stessa; quest’ultima vede in suo soccorso, come se non bastasse, anche la notevole semplicità costruttiva del propulsore, pagando così minori attriti e minor peso, e la questione raffreddamento sembra essere completamente scongiurata dal moto dei cilindri stessi i quali si raffredderebbero autonomamente grazie al loro moto stesso (e il valore di raffreddamento inoltre andrebbe aumentando proporzionalmente al valore di giri stessi, garantendo cosi una notevole affidabilità anche ad alti regimi).

    L’idea della compressione regolabile non è una grossa novità (vedi sistema Lotus due tempi con testa basculante ed Rdc variabile), tuttavia su questo motore diviene un notevole punto di forza.

    Da tutti queste considerazioni già presentate e carpite con l’intuito, non mi resta che fare i complimenti a tutto lo staff di progettazione, al sig. De Bei e a chiunque lo abbia aiutato. Vedere e provare uno di questi propulsori (magari su una moto, magari!) sarebbe veramente emozionante!

    Notevole davvero, non vedo l’ora di vederlo su strada!


  14. Roberto Scrive:

    Rispondo a Matteo Martinelli

    Quello che dici è vero ma vai a vedere il motore della moto MEGOLA anno 1920, forse un dubbio potrebbe nascere……….
    Comunque tutto ciò che è innovazione va rispettata, ma innovazione deve essere.
    Ciao


  15. ralph-dte.eu Scrive:

    x Claudio

    Il motore De Bei non è studiato per essere abbinato ad un normale motore 4 tempi, quello che intendevo dire in questa serie di articoli è che, dato il suo minimo ingombro, potrebbe essere abbinato ad un motore elettrico per soluzioni ibride di piccole city car… :)

    Inoltre le cose che scrivi non sono così facili da attuare, ci sono da fare una serie enorme di valutazioni sulla fattibilità, sui problemi costruttivi, di affidabilità, sui costi dello sviluppo di questa soluzione… Le aziende ovviamente valutano se questa operazione conviene o meno. Per questa ragione il brevetto, a mio avviso, dovrebbe essere orientato verso una destinazione iniziale con il contributo di un gruppo di ingegneri che faccia le dovute valutazioni. Io ho il contatto con il titolare del brevetto ed ho una serie di idee a disposizione da offrirgi. Quando il titolare lo vorrà potrò dare il mio umile contributo. Per tali ragioni non posso rispondere a molte delle domande che mi arrivano via email su questa soluzione.


  16. Piero Scrive:

    Sembra il rifacimento dei motori rotativi della prima guerra mondiale (che non centravano niente con il motore stellare aeronautico).


  17. Piero Scrive:

    Aggiungo un paio di links al motore montato sul Fokker Dr1 (per intenderci quello del barone rosso):

    cerca Fokker Dr1 all’interno del sito: aereimilitari.org
    cerca Fokker Dr1 all’interno del sito: en.wikipedia.org

    Il tipo di motore è stato abbandonato per passare ai più affidabili motori stellari raffreddati ad aria oppure con cilindri in linea raffreddati a liquido.
    Sinceramente non vedo dove stia l’innovazione..sui materiali costruttivi forse?

    Cordiali saluti
    Piero


  18. Roberto Aita Scrive:

    Ma qualche trasmissione TV ne ha mai parlato ? Tipo Rai Leonardo…


  19. ralph-dte.eu Scrive:

    Sinceramente non lo so :)


  20. Orsovolante Scrive:

    E’ l’unico motore al mondo che funziona con l’albero motore fisso.

    Sicuri? Perché soluzioni con albero fisso e cilindri radiali rotanti esistevano già in campo aeronautico 100 anni fa. Ad esempio il le Rhone 9C.


  21. ralph-dte.eu Scrive:

    Non ho dubbi sul tuo intervento, però nell’articolo si fa riferimento al giorno d’oggi. Un altro lettore ci segnalava che è stata costruita anche una moto con il motore basato su questo schema. Se non erro si chiama Megola.


  22. giman Scrive:

    la cosa che non mi convince su questo motore è come realizzare la la tenuta della pressione tra le camice e la parte sovrastante il pistone che è in continuo sfregamento senza lubrificazione.


  23. Pace Adam Scrive:

    No cari miei la tenuta esiste, io ho visitato il museo Bonfanti dove il motore e esposto, ma si dice che le tenute siano state brevettate;io ho stima dei signori De Bei ma mi tocca ricordagli che quel genere di tenute sono gia esistite e usate in molti campi (oliodinamica,turbine hydro ecc.).
    Io non sono un ingeniere o altro ma con la meccanica ci lavoro tutti i giorni, e ho sempre avuto la passione per i motori a combustione di ogni genere,ho sempre eseguito elaborazioni, privatamente anche con pezzi inventati al momento, ma ricordo a tutti voi che il primo calcolo di un motore e la velocita periferica di un pistone. Posso dire al figlio di Claudio se mi permette che e proprio li, il problema di questo motore,le tenute dei cilindri devono sopportare una velocita troppo elevata nella circonferenza che devono percorrere, e per questo che non si riesce a sfruttare a pieno questo motore, visto che servono giri per generare potenze considerevoli, e io mi ero inbattuto in un progetto simile circa 5 o 6 anni fa, ma avevo carenza di idee, per questo considero Claudio un genio perche e riuscito a costruire il concetto che ho sempre sostenuto bisogna solo capirlo realmente.
    Faccio gli auguri a chi ci sta lavorando per trovare la soluzione, ed e normale che le grosse case automobilistiche o altro hanno paura di inbattersi in queste avventure, perche devono avere un tornaconto in breve tempo, ma e grazie a questo paese L’ITALIA (conosciuta in tutto il mondo) dove ci sono dei piccoli archimedi che provano a trovare la vera innovazione fuori da un circuito vizioso come l’INDUSTRIA offossata dai profitti.
    E se ci pensate e uno dei gravi problemi di qesta situazione che ci triviamo oggi.


  24. Riccardo Scrive:

    Sono passati due anni, e di questo motore non vi è traccia.

    Ovvio che poi la gente sia un pò scettica!


  25. ralph-dte.eu Scrive:

    Sì in effetti il tuo ragionamento è logico. Il problema però in casi come questi non è costituito tanto da quello che la gente possa pensare o meno, in realtà il problema viene direttamente da quanto le aziende abbiano desiderio di investire nella ricerca e da quanto trovino utile o meno farlo su un brevetto come questo. Vi è poi il caso in cui si attende che un brevetto non venga più rinnovato al fine di trarne vantaggi senza dover render conto a nessuno. C’è poi da considerare che autofinanziare lo sviluppo di un motore è praticamente impossibile per un privato a meno che questo non abbia grandi disponibilità economiche.

    I finanziatori che ho trovato per il Sig. De Bei erano pronti a finanziarlo solo a condizione di poter testare un motore finito e funzionante senza problemi per diverse decine di migliaia di chilometri. L’impossibilità di soddisfare questa condizione non ha permesso al titolare del brevetto di poter procedere allo sviluppo dell’idea ed a valutarne ogni lato positivo e negativo.

    Nel frattempo grandi case automobilistiche hanno trovato il modo di realizzare motori low-cost destinati a soluzioni ibride e, ovviamente, tali aziende hanno un esercito di ingegneri e fondi che permettono di ottenere prodotti finiti e testati in modo ottimale.

    Per quanto riguarda lo scetticismo, sono stato contattato da molte persone con inventiva che mi hanno chiesto di pubblicare un articolo sui motori da loro inventati, tuttavia nessuno di loro è stato in grado di fornire certificazioni o risultati di prove fisiche attendibili che attestassero la veridicità di quanto sostenuto. Al contrario il Sig. De Bei è stato l’unico ad inviare opportuna documentazione ricavata dalle prove di un laboratorio di fisica e diagnostica. Pertanto, a mio avviso, il motore De Bei è stato un ottimo spunto per effettuare studi e approfondimenti sui motori a c.i.. Nonostante ciò il mercato ha le sue leggi.


  26. Felice Scrive:

    Ma l’effetto giroscopico è stato valutato? se giro con una massa di metallo in rotazione montata con l’asse di rotazione parallelo al piano stradale, ogni tentativo di curvare incontrerà un’enorme resistenza. Viceversa se l’asse di rotazione è perpendicolare al piano stradale nelle discese brusche potrei perdere aderenza e volare…


  27. ralph-dte.eu Scrive:

    L’articolo ha dei link correlati inerenti la prova cinetostatica e dinamica. Per quanto riguarda le masse in rotazione… intendevi dire “l’asse di rotazione parallelo all’asse longitudinale della strada (nel primo caso) e l’asse di rotazione parallelo all’asse trasversale della strada (nel secondo caso)”, giusto? Ossia facevi riferimento alle componenti normali e tangenziali. In pratica le masse in rotazione sono critiche al pari di un convenzionale motore a ciclo otto. Se ci si pensa un normale motore montato in posizione longitudinale e uno montato in posizione trasversale (più comune) non generano i fenomeni da te citati, eppure in entrambi vi sono masse in forte rotazione (albero a gomiti, volano, pulegge, teste delle bielle, viti dei cappelli di biella, bronzine, ecc.) essendo le masse del motore De Bei dell’ordine di grandezza delle masse in rotazione in un comune motore a ciclo otto, ne deriva che non vi sono problemi di questo genere. Se ci pensi non succede quanto hai ipotizzato nemmeno sul motore Wankel il quale per schema ha diversi punti in comune con il motore De Bei.

    Ovviamente il motore non è perfetto, ha bisogno di perfezionamenti e di essere studiato a fondo (come tutte le cose) per tale ragione si fa ricerca e sviluppo. Purtroppo però l’Italia presenta ostacoli insormontabili quando si parla di ricerca e sviluppo. A mio avviso il punto forte del progetto è l’ingombro minimo, il ridotto numero di componenti, i costi bassi di realizzazione ed il fatto che è onnivoro. Per il resto è davvero molto simile ad un normale motore a combustione interna.


  28. Fabri Scrive:

    Appena scoperto adesso questo concetto. Come si fa a trovare molte più informazioni (attendibili) su come è fatto e come funziona?
    Grazie.


  29. ralph-dte.eu Scrive:

    Buongiorno Fabri, noi abbiamo un filo diretto con il ragazzo che detiene i brevetti di questo motore, con lui abbiamo persino modo di interagire offrendo spunti e collaborazione per migliorare ed evolvere il progetto. Se ci sono novità o nuove informazioni da poter pubblicare, non esiteremo a pubblicarle. Tutto ciò che non è stato pubblicato è stato mantenuto riservato per questioni tecniche e legali.


  30. Paolo Scrive:

    Son passati 6 mesi Ralph, nessuna news?


  31. ralph-dte.eu Scrive:

    C’è un ragazzo che ci ha contattato ringraziandoci e sostenendo di aver modificato l’idea del motore proposto e di aver trovato un accordo con una nota casa automobilistica giapponese la quale lo ha assunto come consulente meccanico del progetto. Questa casa a quanto pare si sta impegnando, investendo nella ricerca, per capire da vicino se si tratta di un’idea che possa essere realmente interessante. Non ho però dati che confermino se ciò corrisponda al vero. Inoltre emerge il solito tema che riguarda i costi notevoli dei brevetti ed il fatto che basti cambiare una virgola per vedersi poi sottrarre l’idea. Sono comunque scettico sul fatto che ciò possa esser vero in quanto il titolare del brevetto ha contattato mezzo pianeta per presentare l’idea e, in un periodo di forte crisi mondiale, praticamente tutti hanno preferito andare sul sicuro e proseguire le normali ricerche già in corso.
    Novità ufficiali da parte del proprietario del brevetto non ne ho, ma se non succede qualcosa nell’immediato, non credo che ci sarà la possibilità di ulteriori sviluppi dato che sono diventate realtà idee come il motore Lotus Range Extender che offre numerosi vantaggi, sia di ingombro che di consumi, di cui le piccole utilitarie (ma non solo) potranno godere presto (si veda l’articolo: http://ralph-dte.eu/2011/10/21/lotus-range-extender-il-motore-ultracompatto-destinato-ai-veicoli-ibridi/).


  32. Gianni Scrive:

    Solo oggi ho appreso dell’esistenza di questo innovativo motore, ho iniziato qualche ricerca per approfondire l’argomento e son capitato nel vostro blog veramente interessante e molto esaustivo! Potreste pubblicare più notizie sul piano di fattibilità?


  33. ralph-dte.eu Scrive:

    Buongiorno Gianni,
    mi dispiace ma purtroppo questo non è possibile. E’ corretto che queste informazioni restino riservate e che vengano messe a disposizione del proprietario del brevetto in seguito ad un accordo lavorativo adeguato.


  34. Gianni Scrive:

    Ok… almeno diteci a che punto sono gli sviluppi… nel senso se il progetto sta andando avanti o si è infossato!!! :)


  35. ralph-dte.eu Scrive:

    Salve Gianni,
    non posso dire nulla. Posso solo dirti che non vedrai il motore montato su qualche veicolo nei prossimi anni.


  36. Gianni Scrive:

    …era quello che volevo sapere!!! Penso che non lo vedremo MAIIIIIII!!!!


  37. ralph-dte.eu Scrive:

    Sono curioso di capire come un appassionato veda la questione dall’esterno. Mi permetti una domanda Gianni? Nel caso il motore non arrivi mai alla produzione a tuo avviso ciò sarebbe positivo o negativo e per quali ragioni? Te lo chiedo realmente con un tono assolutamente serio e senza ironia alcuna in quanto ho notato che quasi nessuno riesce a rendersi conto delle enormi problematiche che certe scelte comportano. Così se raccolgo sufficienti info su questi aspetti scriverò volentieri un articolo che tenta quantomeno di chiarificare cosa succede quando si propone qualcosa a livello tecnologico.

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