IT202400000063A1 - Motore a combustione interna a due tempi con sistema di travaso perfezionato - Google Patents

Description

[0001] DESCRIZIONE

[0002] del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:

[0003] ?MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA A DUE TEMPI CON SISTEMA DI

[0004] TRAVASO PERFEZIONATO?

[0006] Campo tecnico

[0007] La presente invenzione riguarda un motore a combustione interna a due tempi, in particolare del tipo atto ad essere installato su attrezzi da lavoro portatili, ad esempio decespugliatori, tagliaerba, motoseghe e altri simili utensili da giardinaggio.

[0009] Tecnica nota

[0010] I motori a combustione interna a due tempi comprendono generalmente un corpo motore, nel quale ? ricavato almeno un cilindro atto ad accogliere un pistone che suddivide il volume interno in almeno due camere, di cui una camera di combustione ed una camera di pompaggio.

[0011] All?interno del cilindro, il pistone ? mobile di moto alternativo tra un punto morto inferiore, in cui il volume della camera di combustione ? massimo ed il volume della camera di pompaggio ? minimo, e un punto morto superiore, in cui il volume della camera di combustione ? minimo ed il volume della camera di pompaggio ? massimo.

[0012] Nella camera di pompaggio ? accolto un albero di manovella, il quale ? collegato con il pistone mediante una biella, in modo da realizzare un manovellismo che trasforma il suddetto movimento alternativo del pistone in una rotazione dell?albero di manovella.

[0013] Per consentire il movimento alternativo del pistone, il corpo motore ? provvisto di un condotto di aspirazione, tramite il quale una carica fresca di miscela combustibile entra nella camera di pompaggio, di almeno un condotto di travaso che pone in comunicazione la camera di pompaggio con la camera di combustione, e di un condotto di scarico per l?evacuazione dei gas combusti dalla camera di combustione.

[0014] Il funzionamento di un motore a due tempi prevede infatti che, quando il pistone si trova al punto morto superiore, il condotto di aspirazione sia aperto per consentire l?ingresso della miscela nella camera di pompaggio, mentre il condotto di travaso ed il condotto di scarico sono chiusi dal pistone stesso.

[0015] Durante la successiva corsa verso il punto morto inferiore, il pistone chiude il condotto di aspirazione, aprendo contemporaneamente il condotto di scarico e successivamente il condotto di travaso.

[0016] In questo modo, la miscela precedentemente aspirata nella camera di pompaggio viene spinta, attraverso il condotto di travaso, all?interno della camera di combustione, favorendo anche la fuoriuscita dei gas combusti prodotti durante il precedente ciclo di funzionamento.

[0017] Raggiunto il punto morto inferiore, il pistone si sposta nuovamente verso il punto morto superiore, andando a chiudere prima il condotto di travaso e successivamente il condotto di scarico, cos? da comprimere la miscela nella camera di combustione.

[0018] Quando il pistone si trova in prossimit? del punto morto superiore, una candela genera la scintilla necessaria ad innescare la combustione della miscela compressa nella camera di combustione, producendo cos? gas combusti in rapida espansione che spingono il pistone nuovamente verso il punto morto inferiore e ripetere il ciclo.

[0019] Un problema noto di questi motori ? che, per un certo lasso di tempo, quando il pistone si trova in prossimit? del punto morto inferiore, il condotto di travaso ed il condotto di scarico risultano entrambi contemporaneamente aperti, cosicch? parte della miscela pompata nella camera di combustione attraverso il condotto di travaso pu? essere direttamente espulsa (incombusta) attraverso il condotto di scarico.

[0020] Di conseguenza, durante questa fase, il motore pu? immettere nell?ambiente un?elevata quantit? di combustibile e olio lubrificante, i quali sono agenti inquinanti pericolosi per la salute.

[0021] Inoltre, la perdita di miscela incombusta attraverso il condotto di scarico provoca inevitabilmente una diminuzione di rendimento, quindi un aumento dei consumi, rispetto ad un ciclo ideale in cui tutta la miscela rimane confinata nella camera di combustione.

[0022] Una soluzione nota al tecnico del settore per ridurre il consumo di miscela ? quello di diminuire la sezione di passaggio del condotto di travaso, in modo da ridurre il pi? possibile il periodo in cui esso ? aperto in contemporanea con il condotto di scarico.

[0023] Sennonch?, questa soluzione risulta penalizzante dal punto di vista dei rendimenti, in quanto una riduzione della sezione di passaggio causa un aumento delle perdite di carico subite dalla miscela nell?attraversamento del condotto di travaso, il che implica un aumento dell?energia assorbita dal pistone per pompare la miscela nella camera di combustione.

[0024] Un?altra soluzione che ? stata adottata per ridurre il consumo di miscela ? quella di calettare sull?albero di manovella, all?interno della camera di pompaggio, una paratia mobile (o valvola rotante) atta a mantenere chiuso il condotto di travaso per pi? tempo mentre il condotto di scarico ? aperto.

[0025] Questa soluzione ha tuttavia l?inconveniente di introdurre una complicazione costruttiva non trascurabile, con conseguente aggravio dei costi di produzione ed aumento degli ingombri, nonch? comunque con una diminuzione del rendimento dovuta alla necessit? di azionare in rotazione anche la massa aggiuntiva della paratia mobile.

[0027] Esposizione dell?invenzione

[0028] In considerazione di quanto esposto, uno scopo della presente invenzione ? quello di ridurre la quantit? di miscela fresca che viene espulsa incombusta da un motore a combustione interna a due tempi, al fine di diminuire l?impatto ambientale ed aumentare il rendimento.

[0029] Un ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di raggiungere il menzionato obiettivo nell?ambito di una soluzione semplice, razionale, compatta e dal costo relativamente contenuto.

[0030] Questi ed altri scopi sono raggiunti dalle caratteristiche dell?invenzione riportate nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell?invenzione.

[0031] In particolare, una forma di attuazione dell?invenzione rende disponibile un motore a combustione interna a due tempi comprendente:

[0032] - un corpo motore definente un volume interno,

[0033] - almeno un pistone, il quale ? scorrevolmente accolto in una porzione cilindrica di detto volume interno, per suddividere il medesimo in almeno due camere a volume variabile, di cui una camera di pompaggio ed una camera di combustione,

[0034] - un albero di manovella, girevolmente accoppiato al corpo motore e rotante intorno ad prefissato un asse di rotazione, il quale porta almeno una manovella all?interno della camera di pompaggio,

[0035] - una biella collegata tra detta manovella ed il pistone, per trasformare un movimento lineare alternativo del pistone in un movimento rotatorio dell?albero di manovella, ed

[0036] - almeno un sistema di travaso atto a porre in comunicazione fluidica la camera di pompaggio con la camera di combustione,

[0037] in cui detto sistema di travaso comprende:

[0038] - una bocca d?ingresso posta su una superficie interna piana del corpo motore, la quale superficie interna piana delimita la camera di pompaggio ed ? ortogonale all?asse di rotazione dell?albero di manovella,

[0039] - almeno una bocca d?uscita ricavata su una superficie interna del corpo motore che delimita detta porzione cilindrica del volume interno, ed

[0040] - almeno un condotto di travaso atto a porre in comunicazione la bocca d?ingresso con la bocca d?uscita,

[0041] in cui la bocca d?ingresso presenta una forma arcuata che si estende angolarmente attorno all?asse di rotazione dell?albero di manovella con estensione angolare superiore o uguale a 50 gradi sessagesimali, ad esempio maggiore o uguale a 90 gradi sessagesimali, e preferibilmente ma non necessariamente inferiore o uguale a 115 gradi sessagesimali.

[0042] Grazie a questa peculiare geometria della bocca d?ingresso si ottiene vantaggiosamente un aumento dell?efficienza del motore, anche senza utilizzare valvole rotanti o altri accorgimenti.

[0043] La spiegazione di questo effetto, riscontrato sperimentalmente, ? riconducibile al fatto che la nuova geometria della bocca d?ingresso, comportando anche un aumento della la lunghezza complessiva del sistema di travaso, permette di migliorare la vaporizzazione della miscela.

[0044] Questa migliore vaporizzazione comporta che la miscela venga suddivisa in particelle pi? fini ed aventi inerzia minore, le quali si diffondono pi? uniformemente nella camera di combustione e impiegano pi? tempo a raggiungere il condotto di scarico, garantendo sia una combustione pi? completa sia un minore consumo di miscela incombusta.

[0045] Tutto ci?, come detto, senza la necessit? di utilizzare valvole rotanti o altri accorgimenti, perci? nell?ambito di una soluzione pi? semplice, economica e dimensionalmente pi? compatta rispetto a quelle note.

[0046] Secondo un aspetto dell?invenzione, la bocca d?ingresso pu? essere suddivisa, da un piano trasversale ortogonale ad un asse centrale della porzione cilindrica e contenente l?asse di rotazione dell?albero di manovella, in una prima porzione, localizzata dalla stessa parte della camera di combustione, e una seconda porzione, avente estensione angolare minore della prima porzione e localizzata dalla parte opposta.

[0047] In particolare, l?estensione angolare della seconda porzione della bocca d?ingresso pu? essere inferiore o uguale a 10 gradi sessagesimali, ad esempio inferiore o uguale a 5 gradi sessagesimali.

[0048] In questo modo, la porzione pi? ampia della bocca d?ingresso risulta localizzata nella parte ?superiore? della camera di pompaggio, ovvero quella prossimale alla camera di combustione, facilitando il deflusso della miscela nel sistema di travaso verso la camera di combustione stessa.

[0049] Non si esclude tuttavia che, in alcune forme di attuazione, la bocca d?ingresso possa essere interamente localizzata dalla stessa parte della camera di combustione, rispetto ad un piano trasversale ortogonale all?asse centrale della porzione cilindrica e contenente l?asse di rotazione dell?albero di manovella, ovvero che possa essere interamente localizzata nella parte ?superiore? della camera di pompaggio.

[0050] In tal caso, il suddetto piano trasversale potrebbe ad esempio essere tangente alla bocca d?ingresso.

[0051] Secondo un altro aspetto dell?invenzione, la bocca d?ingresso pu? essere suddivisa, da un piano longitudinale contenente un asse centrale della porzione cilindrica e l?asse di rotazione dell?albero di manovella, in una porzione primaria, localizzata dalla stessa parte di un condotto di aspirazione del motore, e una porzione secondaria, avente estensione angolare minore della porzione primaria e localizzata dalla parte opposta.

[0052] In particolare, l?estensione angolare della porzione secondaria della bocca d?ingresso pu? essere inferiore o uguale a 20 gradi sessagesimali, ad esempio inferiore o uguale a 15 gradi sessagesimali.

[0053] In questo modo, la porzione pi? ampia della bocca d?ingresso risulta localizzata nella parte della camera di pompaggio prossimale al condotto di aspirazione da cui entra la miscela fresca, facilitando ulteriormente il deflusso di detta miscela nel sistema di travaso verso la camera di combustione.

[0054] Anche in questo caso non si esclude tuttavia che, in alcune forme di attuazione, la bocca d?ingresso possa essere interamente localizzata dalla stessa parte di un condotto di aspirazione del motore, rispetto ad un piano longitudinale contenente l?asse centrale della porzione cilindrica e l?asse di rotazione dell?albero di manovella.

[0055] In tal caso, il suddetto piano longitudinale potrebbe essere ad esempio tangente alla bocca d?ingresso.

[0056] Un altro aspetto dell?invenzione prevede che la bocca d?ingresso possa presentare un?estensione radiale interamente compresa in una corona circolare, centrata nell?asse di rotazione dell?albero di manovella, i cui diametri interno Dinn ed esterno Dout soddisfano le seguenti relazioni:

[0059]

[0061] in cui ? ? un coefficiente di valore compreso tra 1.25 e 1.5 (estremi inclusi), ? ? un coefficiente di valore compreso tra 1.55 e 1.9 (estremi inclusi), mentre S ? una corsa completa del pistone da un punto morto inferiore ad un punto morto superiore.

[0062] Il rispetto di queste relazioni dimensionali consente vantaggiosamente di mantenere le dimensioni del motore a combustione interna molto compatte, senza andare a scapito dell?efficienza, nello specifico senza realizzare una bocca d?ingresso talmente piccola (rispetto alla corsa del pistone e quindi alla quantit? di miscela da trasferire) da pregiudicare un adeguato deflusso della miscela verso la camera di combustione.

[0063] Secondo un altro aspetto dell?invenzione, la bocca d?ingresso pu? essere resa disponibile da un incavo ricavato su detta superficie interna piana del corpo motore ed in comunicazione con il condotto di travaso.

[0064] Questo incavo pu? avere una profondit? massima inferiore o uguale a 10 mm, ad esempio inferiore o uguale a 6 mm.

[0065] Si desidera qui precisare che, per ?profondit?? dell?incavo, si intende la dimensione/ampiezza dell?incavo in direzione ortogonale alla superficie interna piana su cui ? ricavato.

[0066] Un altro aspetto dell?invenzione prevede che l?incavo possa presentare una profondit? crescente (ossia che aumenta) da una prima estremit? angolare della bocca d?ingresso verso un?opposta seconda estremit? angolare.

[0067] Siccome la bocca d?ingresso presenta una forma arcuata, per ?estremit? angolare?, si intende una estremit? dell?arco (o curva) che definisce la forma della bocca d?ingresso.

[0068] Fatta questa premessa, la seconda estremit? angolare della bocca d?ingresso pu? essere ad esempio quella prossimale alla camera di combustione, ossia quella che risulta pi? vicina alla camera di combustione rispetto all?altra, la quale pu? dunque essere la prima estremit? angolare.

[0069] In questo modo, la profondit? dell?incavo aumenta procedendo verso la camera di combustione.

[0070] Secondo un altro aspetto dell?invenzione, il suddetto incavo pu? essere in comunicazione con il condotto di travaso tramite un condotto di raccordo, il quale ? ricavato nel corpo motore, in posizione arretrata rispetto alla superficie interna piana su cui ? posta la bocca d?ingresso.

[0071] Per ?posizione arretrata? si intende dalla parte opposta dell?incavo rispetto alla bocca d?ingresso, ovvero una posizione tale che l?incavo risulti sostanzialmente interposto tra la bocca d?ingresso ed il condotto di raccordo, lungo una direzione ortogonale alla superficie interna piana su cui ? posta la bocca d?ingresso.

[0072] Per mettere in comunicazione l?incavo con il condotto di travaso, il condotto di raccordo pu? intersecare almeno una porzione dell?incavo, preferibilmente solo una porzione (limitata) dello stesso.

[0073] In questo modo, l?intersezione tra il condotto di raccordo e la suddetta porzione dell?incavo definisce una apertura che li mette direttamente in comunicazione tra loro.

[0074] In alternativa o come caso particolare, almeno una porzione dell?incavo, preferibilmente solo una porzione (limitata) dello stesso, pu? essere aperta sul fondo (ad esempio completamente priva di fondo) in modo da sfociare nel condotto di raccordo.

[0075] Per ?fondo? dell?incavo (o di una sua porzione) si intende naturalmente una superficie dell?incavo (o della sua porzione) che, se presente, risulta contrapposta alla bocca d?ingresso lungo una direzione ortogonale alla superficie interna piana su cui la bocca d?ingresso ? posta.

[0076] Secondo un aspetto dell?invenzione, la porzione dell?incavo che ? intersecata dal condotto di raccordo e/o che risulta aperta sul fondo, pu? essere quella che sottende l?estremit? angolare della bocca d?ingresso che ? prossimale alla camera di combustione.

[0077] In questo modo, il condotto di raccordo risulta pi? corto e costruttivamente pi? semplice, contribuendo a mantenere contenute le dimensioni del motore.

[0078] Un altro aspetto dell?invenzione, prevede che il condotto di raccordo possa estendersi parallelamente ad un asse centrale della porzione cilindrica in cui ? accolto il pistone, ad esempio che possa comprendere almeno un tratto a sezione trasversale lungo un asse parallelo a detto asse centrale.

[0079] Grazie a questa soluzione, la miscela proveniente dalla camera di pompaggio, attraverso la bocca d?ingresso ed il relativo incavo, viene efficacemente deviata e convogliata verso la camera di combustione.

[0080] Secondo un altro aspetto dell?invenzione, il condotto di raccordo pu? essere posizionato in modo da risultare intercettato da un piano longitudinale contenente sia un asse centrale della porzione cilindrica in cui ? accolto il pistone sia l?asse di rotazione dell?albero di manovella.

[0081] In altre parole, il condotto di raccordo pu? essere posizionato in modo che detto piano longitudinale lo suddivida in due porzioni, preferibilmente due porzioni di dimensioni comparabili.

[0082] In questo modo, il condotto di raccordo risulta posizionato sostanzialmente sulla mezzeria del motore a combustione interna, contribuendo a mantenerne ridotte e compatte le dimensioni.

[0083] Un diverso aspetto dell?invenzione prevede che il sistema di travaso possa comprende almeno due condotti di travaso separati tra loro e comunicanti entrambi con la bocca di ingresso tramite il medesimo condotto di raccordo.

[0084] Grazie a questa soluzione, in cui il condotto di raccordo funge di fatto anche da collettore per i condotti di travaso, ? possibile alimentare la camera di combustione con pi? flussi separati di miscela, migliorandone la distribuzione e quindi la successiva combustione.

[0085] Passando ad aspetti pi? propriamente costruttivi, un aspetto dell?invenzione prevede che la bocca d?ingresso, l?incavo ed il condotto di raccordo possano essere realizzati in un unico corpo monolitico.

[0086] In questo modo viene vantaggiosamente ridotto il numero di componenti da montare per assemblare il motore, rendendo questa fase produttiva pi? semplice e rapida.

[0087] Un altro aspetto dell?invenzione prevede che il corpo motore possa essere formato da almeno due componenti separati e assemblati tra loro, di cui un basamento (o carter pompa) in cui sono realizzati almeno la bocca d?ingresso, l?incavo ed il condotto di raccordo, ed una testa in cui sono realizzati almeno il condotto di travaso e la bocca d?uscita.

[0088] Il basamento (o carter pompa) pu? essere a sua volta formato da almeno due gusci separati e unititi tra loro lungo un piano ortogonale all?asse di rotazione dell?albero di manovella e contenente l?asse della porzione cilindrica del corpo motore.

[0089] Secondo un altro aspetto dell?invenzione, il motore pu? comprendere due sistemi di travaso aventi ciascuno le caratteristiche sopra delineate, i quali sono disposti specularmente rispetto ad un piano di simmetria ortogonale all?asse di rotazione dell?albero di manovella.

[0090] In questo modo viene ulteriormente migliorato il riempimento della camera di combustione con la miscela proveniente dalla camera di pompaggio.

[0092] Breve descrizione delle figure

[0093] Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l?ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.

[0094] La figura 1 ? una sezione longitudinale di un motore a combustione interna a due tempi in accordo con una forma di attuazione della presente invenzione.

[0095] La figura 2 ? la sezione II-II di figura 1.

[0096] La figura 3 ? la sezione di figura 2 mostrata con il pistone al punto morto inferiore. La figura 4 ? un dettaglio ingrandito di figura 2.

[0097] La figura 5 ? la sezione di figura 2 in cui sono stati rimossi l?albero di manovella e la biella, in modo da evidenziare alcuni aspetti dell?invenzione.

[0098] La figura 6 ? una vista prospettica di uno dei gusci che formano il basamento (o carter pompa) del motore di figura 1.

[0099] La figura 7 ? la sezione del guscio di figura 6 sezionato secondo il piano VII-VII di figura 5.

[0100] La figura 8 ? la sezione VIII-VIII di figura 5.

[0102] Descrizione dettagliata

[0103] Nelle figure si ? indicato globalmente con 100 un motore a combustione interna a due tempi, ad esempio un motore che pu? essere installato su attrezzi da lavoro portatili, come decespugliatori, tagliaerba, motoseghe e altri simili utensili da giardinaggio.

[0104] Il motore 100 pu? essere alimentato tramite una miscela composta da un combustibile (es. benzina) e da fluido lubrificante, la quale viene dispersa in un flusso d?aria mediante un opportuno sistema di miscelazione, ad esempio comprendente un carburatore.

[0105] Il motore 100 comprende un albero di manovella 105 atto a ruotare intorno ad un asse di rotazione R e tramite il quale viene prelevata la forza motrice generata dal motore stesso.

[0106] Si precisa che per albero di manovella si intende un albero che porta almeno una manovella, ovvero un elemento eccentrico che, a seguito della rotazione dell?albero, ? atto a compiere un movimento di rotazione completa attorno all?asse di rotazione R.

[0107] Ad esempio, l?albero di manovella 105 pu? comprendere un primo tratto cilindrico 110 coassiale all?asse di rotazione R, un secondo tratto cilindrico 115 contrapposto al primo tratto cilindrico 110 e anch?esso coassiale all?asse di rotazione R, ed una manovella 120, la quale ? interposta tra il primo tratto cilindrico 110 ed il secondo tratto cilindrico 115 ed ? rigidamente solidale in rotazione ad essi (senza gradi di libert? residui).

[0108] La manovella 120 pu? comprendere un perno 125 avente asse parallelo ed eccentrico rispetto all?asse di rotazione R, ossia disposto ad una certa distanza (non nulla) dall?asse di rotazione R.

[0109] Nella forma di attuazione illustrata, il perno 125 ? interposto tra due bracci che si estendono e sporgono radialmente rispetto ai tratti cilindrici 110 e 115, in allontanamento dall?asse di rotazione R, e che insieme al perno 125 definiscono globalmente la manovella 120.

[0110] L?albero di manovella 105 pu? inoltre comprendere una massa volanica 130 con cui ? solidale in rotazione.

[0111] Ad esempio, la massa volanica 130 sporge radialmente rispetto al primo tratto cilindrico 110 ed al secondo tratto cilindrico 115, preferibilmente in una direzione radiale opposta rispetto alla manovella 120.

[0112] Nella forma di attuazione illustrata, la massa volanica 130 comprende una coppia di settori di disco, ognuno dei quali ? solidale in rotazione ad un rispettivo tratto cilindrico 110 e 115.

[0113] Ciascuno di questi settori di disco pu? essere realizzato in corpo unico, ovvero in un corpo monoblocco, con un rispettivo braccio della manovella 120 e con il corrispondente tratto cilindrico 110 o 115.

[0114] Il motore 100 comprende inoltre almeno un pistone 135, il quale ? collegato all?albero di manovella 105, pi? precisamente alla manovella 120, mediante una biella 140.

[0115] In particolare, la biella 140 pu? avere un?estremit? incernierata al pistone 135, ad esempio ad uno spinotto 145 del pistone 135, ed un?estremit? opposta incernierata alla manovella 120, ad esempio al perno 125, eventualmente con l?interposizione di un cuscinetto.

[0116] In questo modo, la manovella 120, il pistone 135 e la biella 140 realizzano globalmente un manovellismo di spinta atto a trasformare un movimento lineare alternativo del pistone 135 in un movimento rotatorio della manovella 120 e in generale dell?albero di manovella 105.

[0117] La manovella 120, il pistone 135 e la biella 140 sono contenuti nel volume interno di un corpo motore 150.

[0118] In particolare, il pistone 135 ? coassialmente e scorrevolmente accoppiato ad una porzione cilindrica 151 del volume interno del corpo motore 150, chiamata anche ?cilindro?, il cui asse centrale Q ? preferibilmente ortogonale e complanare all?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105.

[0119] In questo modo, il pistone 135 suddivide il volume interno del corpo motore 150 in almeno due camere a volume variabile, di cui una camera di combustione 155 ed una camera di pompaggio 160.

[0120] Nello specifico, all?interno del cilindro, il pistone 135 ? in grado di scorrere tra una posizione di punto morto superiore (illustrata in figura 2), in cui il volume della camera di combustione 155 ? minimo e quello della camera di pompaggio 160 ? massimo, e una posizione di punto morto inferiore (illustrata in figura 3), in cui il volume della camera di combustione 155 ? massimo e il volume della camera di pompaggio 160 ? minimo.

[0121] Mentre la camera di combustione 155 pu? ospitare una candeletta di accensione (non illustrata) per innescare la combustione della miscela, la camera di pompaggio 160 pu? ospitare la manovella 120 e la biella 140.

[0122] In particolare, lungo la direzione dell?asse di rotazione R, la manovella 120 pu? essere interposta tra due superfici interne del corpo motore 150 che delimitano la camera di pompaggio 160, di cui una prima superficie interna 165 ed una seconda superficie interna 170.

[0123] Ciascuna di queste superfici interne 165 e 170 ? sostanzialmente piana e orientata ortogonalmente all?asse di rotazione R.

[0124] La prima superficie interna 165 pu? essere attraversata dal primo tratto cilindrico 110 dell?albero di manovella 105, il quale pu? essere girevolmente accoppiato al (e sostenuto dal) corpo motore 150 mediante un cuscinetto che ? alloggiato in una sede ricavata su detta prima superficie interna 165.

[0125] Analogamente, la seconda superficie interna 170 pu? essere attraversata dal secondo tratto cilindrico 115 dell?albero di manovella 105, il quale pu? essere girevolmente accoppiato al (e sostenuto dal) corpo motore 150 mediante un ulteriore cuscinetto che ? alloggiato in una sede ricavata su detta seconda superficie interna 170.

[0126] Il corpo motore 150 pu? essere formato da una testa 175 che definisce la camera di combustione 155 ed un basamento (o carter pompa) 180 che definisce almeno parzialmente la camera di pompaggio 160.

[0127] In particolare, nel basamento 180 possono essere interamente ricavate le sedi per i cuscinetti che sostengono l?albero di manovella 105.

[0128] La testa 175 ed il basamento 180 possono essere realizzati come componenti separati e assemblabili tra loro.

[0129] Inoltre, mentre la testa 175 pu? essere formata da un unico corpo monolitico, realizzato ad esempio mediante un processo di formatura, il basamento 180 pu? essere a sua volta suddiviso, ad esempio lungo un piano ortogonale all?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105 e contenente l?asse centrale Q del cilindro, in due gusci separati e assemblabili tra loro, di cui un primo guscio 185 ed un secondo guscio 190.

[0130] Ciascuno di questi primo e secondo guscio 185 e 190 pu? essere realizzato come un corpo monolitico, ad esempio mediante un processo di formatura.

[0131] Il primo guscio 185 pu? rendere disponibile la prima superficie interna piana 165 mentre il secondo guscio 190 pu? rendere disponibile la seconda superficie interna piana 170, in cui possono essere realizzate le sedi per i cuscinetti dell?albero di manovella 105.

[0132] Nel corpo motore 150, ad esempio nella testa 175, ? realizzato inoltre un condotto di aspirazione 195, il quale ? atto ad alimentare un flusso di miscela all?interno della camera di pompaggio 160.

[0133] Come illustrato in figura 2, questo condotto di aspirazione 195 pu? estendersi longitudinalmente secondo un asse centrale complanare e/o ortogonale all?asse centrale Q del cilindro.

[0134] Il condotto di aspirazione 195 pu? sfociare su una porzione della superficie interna del cilindro tale da risultare occluso dal pistone 135, quando il medesimo si trova in posizione di punto morto inferiore (v. figura 3), ma da risultare aperto e in comunicazione con la camera di pompaggio 160, quando il pistone 135 si trova in posizione di punto morto superiore (v. figura 2).

[0135] Nel corpo motore 150, ad esempio nella testa 175, ? realizzato inoltre un condotto di scarico 200, il quale ? atto a convogliare all?esterno i gas di combustione prodotti all?interno della camera di combustione 155.

[0136] Anche questo condotto di scarico 200 pu? estendersi longitudinalmente secondo un asse centrale complanare e/o ortogonale all?asse centrale Q del cilindro, ma dalla parte opposta del condotto di aspirazione 195, rispetto ad un piano contenente l?asse centrale Q del cilindro ? ortogonale all?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105.

[0137] Il condotto di scarico 200 pu? aprirsi su una porzione della superficie interna del cilindro tale da risultare occluso dal pistone 135, quando il medesimo si trova in posizione di punto morto superiore (v. figura 2), ma da risultare aperto e in comunicazione con la camera di combustione 155, quando il pistone 135 si trova in posizione di punto morto inferiore (v. figura 3).

[0138] Il condotto di scarico 200 pu? dunque aprirsi su una porzione della superficie interna del cilindro posta ad una distanza dall?asse di rotazione R maggiore rispetto a quella su cui sfocia il condotto di aspirazione 195.

[0139] Il motore 100 pu? comprendere infine almeno un sistema di travaso, realizzato ad esempio nel corpo motore 150, il quale ? atto a porre in comunicazione fluidica, in certe fasi del ciclo di funzionamento, la camera di pompaggio 160 con la camera di combustione 155.

[0140] Pi? preferibilmente, il motore 100 comprende due di detti sistemi di travaso, i quali possono essere conformati e disposti in modo speculare rispetto ad un piano mediano contenente l?asse centrale Q del cilindro e perpendicolare all?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105.

[0141] Dal momento che questi due sistemi di travaso sono speculari, nel prosieguo ne verr? descritto solamente uno, fermo restando che ogni caratteristica descritta sar? valida anche per l?altro.

[0142] Ebbene, come illustrato in figura 4, il sistema di travaso comprende una bocca d?ingresso 205 posta sulla superficie interna piana 165 del corpo motore 150, almeno una bocca d?uscita 210 ricavata su una superficie interna del cilindro, ed almeno un condotto di travaso 215 atto a porre in comunicazione la bocca d?ingresso 205 con la bocca d?uscita 210.

[0143] Pi? preferibilmente (v. fig.8), ciascun sistema di travaso pu? comprendere almeno una coppia di condotti di travaso 215, separati tra loro e dotati di rispettive bocche di uscita 210 (v. fig.3), ma comunicanti entrambi con la medesima bocca d?ingresso 205.

[0144] Passando ora alla figura 5, si pu? apprezzare come la bocca d?ingresso 205 presenti una forma arcuata che si estende angolarmente attorno all?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105, ad esempio da una prima estremit? angolare 220 ad una seconda estremit? angolare 225.

[0145] Siccome la bocca d?ingresso 205 presenta una forma arcuata, per ?estremit? angolare? si intende una estremit? dell?arco (o della curva) che definisce la forma della bocca d?ingresso 205.

[0146] La prima estremit? angolare 220 della bocca d?ingresso 205 pu? essere distale dalla camera di combustione 155, mentre la seconda estremit? angolare 225 pu? essere prossimale alla camera di combustione 155.

[0147] In altre parole, la distanza tra la seconda estremit? angolare 225 e la camera di combustione 155 pu? essere minore della distanza tra quest?ultima e la prima estremit? angolare 220.

[0148] L?estensione angolare complessiva ? della bocca d?ingresso 205, cio? dalla prima estremit? angolare 220 alla seconda estremit? angolare 225, ? superiore o uguale a 50 gradi sessagesimali, ad esempio maggiore o uguale a 90 gradi sessagesimali, e preferibilmente ma non necessariamente inferiore o uguale a 115 gradi sessagesimali. Nella forma di attuazione qui illustrata, l?estensione angolare complessiva ? della bocca d?ingresso 205 ? ad esempio all?incirca uguale a 103 gradi sessagesimali.

[0149] La disposizione della bocca d?ingresso 205 pu? essere tale per cui la medesima risulta suddivisibile, da un piano trasversale A ortogonale all?asse centrale Q del cilindro e contenente l?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105, in una prima porzione 205A, che ? localizzata dalla stessa parte della camera di combustione 155, e una seconda porzione 205B, avente estensione angolare ? minore dell?estensione angolare ? della prima porzione 205A, preferibilmente molto minore, che ? localizzata dalla parte opposta.

[0150] Ad esempio, l?estensione angolare ? della seconda porzione 205B della bocca d?ingresso 205 pu? essere inferiore o uguale a 10 gradi sessagesimali, preferibilmente inferiore o uguale a 5 gradi sessagesimali.

[0151] Nella forma di attuazione qui illustrata, l?estensione angolare ? della seconda porzione 205B della bocca d?ingresso 205 ? ad esempio all?incirca uguale a 3 gradi sessagesimali, cosicch? l?estensione angolare ? della prima porzione 205A ? all?incirca uguale a 100 gradi sessagesimali.

[0152] Non si esclude tuttavia che, in altre forme di attuazione, la bocca d?ingresso 205 possa essere localizzata, rispetto al piano trasversale A, interamente dalla stessa parte della camera di combustione 155, ovvero che possa essere interamente localizzata nella parte ?superiore? della camera di pompaggio 160, ad esempio in modo tale che il piano trasversale A risulti tangente alla bocca di ingresso 205 (estensione angolare ? uguale a zero).

[0153] La bocca d?ingresso 205 pu? essere inoltre posizionata in modo tale da risultare suddivisibile, da un piano longitudinale B contenente sia l?asse centrale Q del cilindro sia l?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105, in una porzione primaria 205C, localizzata dalla stessa parte del condotto di aspirazione 195, e una porzione secondaria 205D, avente estensione angolare ? minore dell?estensione angolare ? della porzione primaria 205C, preferibilmente molto minore, la quale ? localizzata dalla parte opposta.

[0154] Ad esempio, l?estensione angolare ? della porzione secondaria 205D della bocca d?ingresso 205 pu? essere inferiore o uguale a 20 gradi sessagesimali, preferibilmente inferiore o uguale a 15 gradi sessagesimali.

[0155] Nella forma di attuazione qui illustrata, l?estensione angolare ? della porzione secondaria 205D della bocca d?ingresso 205 ? ad esempio all?incirca uguale a 10 gradi sessagesimali, cosicch? l?estensione angolare ? della porzione primaria 205C ? all?incirca uguale a 103 gradi sessagesimali.

[0156] Anche in questo caso non si esclude tuttavia che, in alcune forme di attuazione, la bocca d?ingresso 205 possa essere localizzata, rispetto al piano longitudinale B, interamente dalla stessa parte del condotto di aspirazione 195, ad esempio in modo che detto piano longitudinale B risulti tangente alla bocca d?ingresso 205 (estensione ? angolare uguale a zero).

[0157] Passando all?estensione radiale, la bocca d?ingresso 205 pu? presentare un?estensione radiale tale da risultare interamente compresa (contenuta) in una corona circolare della superficie piana interna 165, centrata nell?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105, i cui diametri interno Dinn ed esterno Dout soddisfano le seguenti relazioni:

[0160]

[0162] in cui ? ? un coefficiente di valore compreso tra 1.25 e 1.5 (estremi inclusi), ? ? un coefficiente di valore compreso tra 1.55 e 1.9 (estremi inclusi), mentre S ? una corsa completa del pistone 135 dalla posizione di punto morto inferiore alla posizione di un punto morto superiore.

[0163] Generalmente, la corsa S ? pari a due volte la distanza radiale tra l?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105 e l?asse del perno 125 con cui l?albero di manovella 105 ? articolato alla biella 140.

[0164] Come visibile in figura 6, la bocca d?ingresso 205 pu? essere resa disponibile da un incavo 230 ricavato sulla superficie interna piana 165 del corpo motore 150, il quale pu? avere una profondit? massima inferiore o uguale a 10 mm, ad esempio inferiore o uguale a 6 mm.

[0165] In particolare, l?incavo 230 pu? avere una profondit? crescente (ossia che aumenta) dalla prima estremit? angolare 220 della bocca d?ingresso 205, in cui la profondit? pu? essere sostanzialmente pari a zero, verso l?opposta seconda estremit? angolare 225.

[0166] Questo incavo 230 pu? essere in comunicazione con ciascun condotto di travaso 210 tramite un condotto (o collettore) di raccordo 235, il quale ? ricavato nel corpo motore 150, in posizione arretrata rispetto alla superficie interna piana 165 su cui ? posta la bocca d?ingresso 205.

[0167] Per posizione arretrata si intende dalla parte opposta dell?incavo 230 rispetto alla bocca d?ingresso 205, ovvero una posizione tale per cui l?incavo 230 risulta sostanzialmente interposto tra la bocca d?ingresso 205 ed il condotto di raccordo 235, lungo una direzione ortogonale alla superficie interna piana 165 su cui ? posta la bocca d?ingresso 205.

[0168] Il condotto di raccordo 235 pu? estendersi parallelamente alla direzione dell?asse centrale Q del cilindro, ad esempio esso pu? comprendere almeno un tratto a sezione trasversale costante rispetto ad un asse parallelo a detto asse centrale Q del cilindro.

[0169] In particolare, il condotto di raccordo 235 pu? essere posizionato sulla mezzeria del motore 100 o, pi? precisamente, in modo da essere intercettato da un piano longitudinale contenente sia l?asse centrale Q del cilindro sia l?asse di rotazione R dell?albero di manovella 105, venendo perci? suddiviso da detto piano longitudinale in due porzioni, preferibilmente di dimensioni comparabili.

[0170] Come visibile in figura 7, per mettere in comunicazione l?incavo 230 con il condotto di travaso 215, il condotto di raccordo 235 pu? intersecare una porzione dell?incavo 230, cosicch? l?intersezione 240 tra il condotto di raccordo 235 e la suddetta porzione dell?incavo 230 definisca un?apertura che li mette direttamente in comunicazione tra loro.

[0171] Nell?esempio specifico, ci? si traduce nel fatto che detta porzione dell?incavo 230 ? aperta sul fondo (ad esempio completamente priva di fondo) in modo da sfociare nel condotto di raccordo 235.

[0172] Per ?fondo? dell?incavo (o di una sua porzione) si intende quella superficie dell?incavo (o della sua porzione) che, se presente, risulta contrapposta alla bocca d?ingresso 205 lungo una direzione ortogonale alla superficie piana 165 su cui la bocca d?ingresso 205 ? posta.

[0173] Preferibilmente, la porzione dell?incavo 230 intersecata dal condotto di raccordo 235 o aperta sul fondo ? una porzione limitata, da cui consegue che l?incavo 230 presenta anche un?altra porzione che non ? intersecata dal condotto di raccordo 235 e che, nell?esempio qui illustrato, ? effettivamente chiusa sul fondo da una superficie 245 atta a definirne la profondit?.

[0174] Di queste due porzioni, la porzione dell?incavo 230 intersecata dal condotto di raccordo 235 o aperta sul fondo ? preferibilmente quella che sottende/definisce la seconda estremit? angolare 225 della bocca d?ingresso 205, ossia quella prossimale alla camera di combustione 155.

[0175] Come visibile nelle figure, la bocca d?ingresso 205, l?incavo 230 ed il condotto di raccordo 235 sono preferibilmente ricavati nel basamento 180 del motore 100, mentre ciascun condotto di travaso 215 con la relativa bocca d?uscita 210 sono realizzati nella testa 175.

[0176] In particolare, la bocca d?ingresso 205, l?incavo 230 ed il condotto di raccordo 235 sono preferibilmente realizzati in un unico corpo monolitico, nella fattispecie nel primo guscio 185 che forma il basamento 180.

[0177] Naturalmente, la bocca d?ingresso 205, l?incavo 230 ed il condotto di raccordo 235 dell?altro sistema di travaso (se presente), sono preferibilmente ricavati nel secondo guscio 190, con la bocca d?ingresso 205 posizionata sulla superficie interna piana 170.

[0178] Il funzionamento del motore 100 pu? essere descritto a partire dall?istante in cui il pistone 135 si trova nella posizione di punto morto superiore, come illustrato in figura 2.

[0179] In questa posizione, il pistone 135 occlude il condotto di scarico 200 e la bocca d?uscita 210 di ciascun condotto di travaso 215, lasciando invece aperto il condotto di aspirazione 195 per consentire l?ingresso della miscela nella camera di pompaggio 160.

[0180] Durante la successiva corsa verso il punto morto inferiore (v. fig.3), il pistone 135 chiude il condotto di aspirazione 195 mentre contemporaneamente apre il condotto di scarico 200 e successivamente la bocca d?uscita 210 di ciascun condotto di travaso 215.

[0181] In questo modo, la miscela precedentemente aspirata nella camera di pompaggio 160 viene spinta, attraverso ciascun sistema di travaso, all?interno della camera di combustione 155, favorendo anche la fuoriuscita dei gas combusti prodotti durante il precedente ciclo di funzionamento.

[0182] Raggiunto il punto morto inferiore, il pistone 135 si sposta nuovamente verso il punto morto superiore, andando a chiudere prima la bocca d?uscita 210 di ciascun condotto di travaso 215 e successivamente il condotto di scarico 200, in modo da comprimere la miscela nella camera di combustione 155.

[0183] Quando il pistone 135 si trova in prossimit? del punto morto superiore, la candela (non illustrata) genera una scintilla che innesca la combustione della miscela compressa nella camera di combustione 155, producendo cos? gas combusti in rapida espansione che spingono il pistone 135 nuovamente verso il punto morto inferiore e ripetere il ciclo.

[0184] L?invenzione cos? concepita ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali impiegati, nonch? le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall?ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI

1. Un motore a combustione interna a due tempi (100) comprendente:

- un corpo motore (150) definente un volume interno,

- almeno un pistone (135), il quale ? scorrevolmente accolto in una porzione cilindrica (151) di detto volume interno, per suddividere il medesimo in almeno due camere a volume variabile, di cui una camera di pompaggio (160) ed una camera di combustione (155),

- un albero di manovella (105), girevolmente accoppiato al corpo motore (150) e rotante intorno ad prefissato un asse di rotazione (R), il quale porta almeno una manovella (120) all?interno della camera di pompaggio (160), - una biella (140) collegata tra detta manovella (120) ed il pistone (135), per trasformare un movimento lineare alternativo del pistone (135) in un movimento rotatorio dell?albero di manovella (105), ed

- almeno un sistema di travaso atto a porre in comunicazione fluidica la camera di pompaggio (160) con la camera di combustione (155),

in cui detto sistema di travaso comprende:

- una bocca d?ingresso (205) posta su una superficie interna piana (165) del corpo motore (150), la quale superficie interna piana (165) delimita la camera di pompaggio (160) ed ? ortogonale all?asse di rotazione (R) dell?albero di manovella (105),

- almeno una bocca d?uscita (210) ricavata su una superficie interna del corpo motore (150) che delimita detta porzione cilindrica (151) del volume interno, ed

- almeno un condotto di travaso (215) atto a porre in comunicazione la bocca d?ingresso (205) con la bocca d?uscita (210),

in cui la bocca d?ingresso (205) presenta una forma arcuata che si estende angolarmente attorno all?asse di rotazione (R) dell?albero di manovella (105) con estensione angolare (?) superiore o uguale a 50 gradi sessagesimali, ad esempio maggiore o uguale a 90 gradi sessagesimali.

2. Un motore (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detta estensione angolare (?) della bocca di ingresso (205) ? inferiore o uguale a 115 gradi sessagesimali.

3. Un motore (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la bocca d?ingresso (205) ? suddivisa, da un piano trasversale ortogonale ad un asse centrale (Q) della porzione cilindrica (151) e contenente l?asse di rotazione (R) dell?albero di manovella (105), in una prima porzione (205A), localizzata dalla stessa parte della camera di combustione (155), e una seconda porzione (205B), avente estensione angolare minore della prima porzione (205A) e localizzata dalla parte opposta.

4. Un motore (100) secondo la rivendicazione 3, in cui l?estensione angolare (?) della seconda porzione (205B) della bocca d?ingresso (205) ? inferiore o uguale a 10 gradi sessagesimali.

5. Un motore (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la bocca d?ingresso (205) ? suddivisa, da un piano longitudinale contenente un asse centrale (Q) della porzione cilindrica (151) e l?asse di rotazione (R) dell?albero di manovella(105), in una porzione primaria (205C), localizzata dalla stessa parte di un condotto di aspirazione (195) del motore, e una porzione secondaria (205D),

avente estensione angolare minore della porzione primaria e localizzata dalla parte opposta.

6. Un motore (100) secondo la rivendicazione 5, in cui l?estensione angolare (?) della porzione secondaria (205D) della bocca d?ingresso (205) ? inferiore o uguale a 20 gradi sessagesimali.

7. Un motore (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la bocca d?ingresso (205) presenta un?estensione radiale interamente compresa in una corona circolare, centrata nell?asse di rotazione (R) dell?albero di manovella 105, i cui diametri interno Dinn ed esterno Dout soddisfano le seguenti relazioni:

in cui ? ? un coefficiente di valore compreso tra 1.25 e 1.5, ? ? un coefficiente di valore compreso tra 1.55 e 1.9, ed S ? una corsa completa del pistone (135) da un punto morto inferiore ad un punto morto superiore.

8. Un motore (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la bocca d?ingresso (205) ? resa disponibile da un incavo (130), il quale ? ricavato su detta superficie interna piana (165) del corpo motore (150) ed ? in comunicazione con il condotto di travaso (215).

9. Un motore (100) secondo la rivendicazione 8, in cui detto incavo (230) presenta una profondit? massima inferiore o uguale a 10 mm

10. Un motore secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui detto incavo (230) presenta una profondit? crescente da una prima estremit? angolare (220) della bocca d?ingresso (205) verso un?opposta seconda estremit? angolare (225).

11. Un motore (100) secondo la rivendicazione 10, in cui la seconda estremit? angolare (225) della bocca d?ingresso (205) ? prossimale alla camera di combustione (155).

12. Un motore (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 8 a 11, in cui una detto incavo (230) ? in comunicazione con il condotto di travaso (215) tramite un condotto di raccordo (235), il quale ? ricavato nel corpo motore (150) in posizione arretrata, rispetto alla superficie interna piana (165) su cui ? posta la bocca d?ingresso (205), e si estende parallelamente ad un asse centrale (Q) della porzione cilindrica (151) in cui ? accolto il pistone (135).

13. Un motore (100) secondo la rivendicazione 12, in cui il sistema di travaso comprende almeno due condotti di travaso (215) separati tra loro e comunicanti entrambi con la bocca di ingresso (205) tramite il medesimo condotto di raccordo (235).

14. Un motore (100) secondo la rivendicazione 12 o 13, in cui la bocca d?ingresso (205), l?incavo (230) ed il condotto di raccordo (235) sono realizzati in un unico corpo monolitico (185).

15. Un motore (100) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 12 a 14, in cui il corpo motore (150) ? formato da almeno due componenti separati e assemblati tra loro, di cui un basamento (180) in cui sono realizzati almeno la bocca d?ingresso (205), l?incavo (230) ed il condotto di raccordo (235), ed una testa (175) in cui sono realizzati almeno il condotto di travaso (215) e la bocca d?uscita (210).