ITPR20130002A1 - Motore a pistone rotante entro anello circolare e con camera di scoppio esterna al cilindro - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

TITOLO: MOTORE A PISTONE ROTANTE ENTRO ANELLO CIRCOLARE E CON CAMERA DI SCOPPIO ESTERNA AL CILINDRO

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL’INVENZIONE

Forma oggetto del presente trovato un motore a pistone rotante per motori a combustione interna.

In breve, i motori a combustione interna sono macchine motrici termiche che trasformano in lavoro meccanico parte dell’energia termica liberata bruciando combustibili entro la macchina stessa; detta trasformazione avviene per mezzo di un fluido di lavoro (miscela aria combustibile) che espandendosi e comprimendosi scambia energia con gli organi mobili della macchina.

I criteri di classificazione dei motori a combustione interna sono molteplici e possono essere basati, ad esempio, sui seguenti parametri:

• Modo di avviare la combustione del fluido di lavoro: ad accensione comandata, ad accensione spontanea;

• Durata del ciclo descritto: ciclo completo in quattro corse del pistone, due corse, ecc..;

• Natura del combustibile usato: benzina, alcool, gasolio, ecc;

• Alimentazione dell’aria: motore aspirato, sovralimentato, turbocompresso;

• Alimentazione del combustibile: a carburazione, ad iniezione nel cilindro (diretta), o nei collettori di aspirazione (indiretta);

• Regolazione del carico per variazione della composizione della miscela (regolando la quantità di combustibile), della quantità di carica introdotta nel cilindro (di composizione costante).

STATO DELL’ARTE

La tipologia più utilizzata di motori a combustione interna à ̈ quella che prevede di far bruciare l’opportuna miscela all’interno di una camera di combustione formata da un cilindro chiuso inferiormente da un pistone e superiormente da una testata; detta testata reca le valvole di immissione del fluido, le valvole di scarico dei gas di scarico ed eventualmente un iniettore e/o una candela per provocare la scintilla. Una biella viene incernierata, mediante uno spinotto di collegamento, al pistone per trasformare il moto rettilineo alternato in moto rotatorio.

Sono altresì noti i motori a combustione con pistoni rotanti o più comunemente noti come motori rotativi; essi rappresentano un tipo di motore a combustione interna a ciclo Otto che, alimentato da un impianto d'alimentazione, elimina i gas esausti tramite un apposito impianto di scarico; il suo funzionamento consiste nella rotazione anziché dell'albero-motore, dell'intero complesso di cilindri che ruota attorno allo stesso. Questa rotazione dà luogo ad un effetto giroscopico che attenua fortemente le vibrazioni che ci sarebbero nei comuni motori a pistoni.

Questo tipo di motore presenta un rapporto potenza peso molto più favorevole rispetto ai comuni motori tanto da essere stato utilizzato prima e durante la prima guerra mondiale sui primi aerei.

Una diversa tipologia di motori rotativi fece la sua comparsa negli anni cinquanta, con il motore Wankel, inventato nel 1954 dall'ingegnere tedesco Felix Wankel. Questo tipo di motore, come altri di concezione simile sviluppati in seguito, à ̈ caratterizzato dalla presenza di Rotore e dall'assenza di pistoni. Nel Wankel il rotore à ̈ di tipo prismatico a base triangolare equilatera con lati leggermente convessi.

ESPOSIZIONE E VANTAGGI DEL TROVATO

Scopo del presente trovato à ̈ quello di mettere a disposizione della tecnica un nuovo tipo di motore a combustione interna, del tipo a pistone rotante entro anello circolare (che funge da carter di contenimento).

Più precisamente il motore in oggetto reca la camera di scoppio esterna al cilindro; il cilindro, opportunamente configurato come nel seguito descritto riceve l’effetto scoppio in arrivo dall’adiacente ed esterna camera di scoppio mentre il pistone, al suo interno, viene così messo in rotazione.

Questo motore, semplice e duraturo, Ã ̈ facilmente utilizzabile come ibrido, vale a dire in combinazione con impiego di batterie elettriche.

Detti scopi e vantaggi sono tutti raggiunti dal motore a pistone rotante per motori a combustione interna, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto previsto nelle sotto riportate rivendicazioni.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di alcune forme di realizzazione illustrate, a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno di cui:

- le figure 1, 2, 3, 4: illustrano la vista dall’esterno di fronte e da sopra, del motore 1 in oggetto; precisamente si osserva la presenza di una coppia di cilindri 2 chiusi e collegati in serie, ciascuno dei quali comprende e prevede una camera 3 di scoppio adiacente e provvista di un iniettore 4 del carburante, una candela 5 di accensione, almeno un manicotto 6 di collegamento tra i cilindri, un albero 7 di trasmissione collegato al pistone 8 rotante (illustrato nella figura 9),

- la figura 5 illustra uno dei semigusci 6 che formano il cilindro 2 entro cui à ̈ alloggiato il pistone rotante; si osserva anche la presenza del manicotto 6 per la fuoriuscita dell’albero 7 motore e/o il collegamento ad altri cilindri, e i prigionieri di bloccaggio dei due semigusci

- Figura 6 e 7 illustrano l’interno del semiguscio di cui alla figura 5 con anche l’anello di tenuta (noto in gergo tecnico come segmento circolare) che agisce sul pistone, e le luci di scarico e immissione

- Figura 8: illustra nuovamente il semiguscio del cilindro con annessa la camera di scoppio e relativo iniettore di carburante,

- Figure 9 e 10 illustrano ancora i semigusci che formano il cilindro con visibile la bronzina posta nel foro centrale entro il quale viene calettato l’albero motore

- Figura 11 e 12 illustrano il semiguscio del cilindro con annessa la camera di scoppio e relativo iniettore di carburante e pistone rotante collegato all’albero di trasmissione,

- Figura 13 e 14: illustrano la vista completa dell’interno con pistone rotante collegato all’albero di trasmissione.

DESCRIZIONE DEL TROVATO

Con particolare riferimento alla figure sopra indicate, si indica con 1, nel suo complesso, il motore a pistone rotante, con camera di scoppio esterna, oggetto del trovato.

Il pistone à ̈ rotante entro anello circolare definito da una coppia di semigusci formanti, uniti, il cilindro di rotazione.

Un iniettore di carburante à ̈ previsto per alimentare la camera di scoppio, quest’ultima collocata adiacente al suddetto cilindro, e disposta in modo tale che l’uscita dei gas dalla camera sia collegata con l’interno del cilindro. Più precisamente la disposizione dei suddetti elementi, camera e cilindro à ̈ tale per cui l’effetto scoppio non à ̈ radiale ma pressoché tangenziale rispetto all’anello interno definito dai semigusci formanti il cilindro; in tal modo l’effetto scoppio agisce direttamente, ovvero pressoché perpendicolare, rispetto alla superficie del pistone, quest’ultima risultando radialmente disposta rispetto all’alloggiamento del pistone medesimo e al suo verso di rotazione.

La camera di scoppio reca due valvole; una valvola in ingresso che, aprendosi, favorisce l’ingresso del carburante dall’iniettore e una valvola di scarico che si apre per la pressione dello scoppio generato dalla candela di accensione e attraverso apposito condotto arriva al cilindro. L’apertura della valvola di scarico convoglia l’effetto scoppio nel cilindro, adiacente, e precisamente contro la parete frontale del pistone rotante, come illustrato.

La candela di accensione, posizionata sulla camera di scoppio, provoca l’accensione del gas e carburante all’interno.

Il cilindro, come detto, à ̈ sdoppiato in due semicilindri e contiene all’interno una pista ad anello entro la quale viene a trovarsi il pistone libero di ruotare secondo l’asse centrale dato dai semigusci uniti.

Come detto, il pistone presenta configurazione particolare e precisamente reca un fronte piatto, atto a ricevere l’effetto scoppio, e una parte posteriore a coda, sfuggente verso la parete esterna del semiguscio così da recare una sorta di massa volatica di rotazione.

Da quanto sopra emerge che il cilindro presenta all’interno una pista di rotazione in forma di corona circolare o anello circolare.

L’effetto scoppio, entrante nel cilindro, agisce solamente sulla parte piatta del pistone.

Il pistone à ̈ collegato strettamente all’albero di trasmissione ed à ̈ provvisto di segmenti di tenuta che agiscono sulle pareti interne del cilindro e di segmenti che agiscono sulla parte o parete che contiene il piede del pistone collegato all’albero di trasmissione.

L’albero di trasmissione à ̈ ruotante tra due bronzine o cuscinetti di strisciamento, queste posizionate in apposito alloggio al centro dei semicilindri.

La luce di scarico dei gas à ̈ situata in posizione opposta alla camera di scoppio.

Come anche visualizzato nelle figure 1, 2 e 3 si prevede la soluzione a più cilindri, disposti in serie ed in modo che un medesimo albero motore, risulti connesso a una molteplicità di corrispondenti pistoni.

In alternativa potranno esserci altri cilindri con altri pistoni, affiancati, che agiscono su di un secondo albero motore; questo secondo albero motore à ̈ collegato al primo mediante ingranaggio.

L’alimentazione del carburante e relativo scoppio in ogni singola camera potrà avvenire ogni tanti giri del pistone che si vorrà predisporre.

L’acqua di raffreddamento sarà convogliata all’esterno di ogni cilindro.

L’olio lubrificante, per la lubrificazione dell’albero motore, viene immesso attraverso i manicotti, illustrati, che collegano i vari cilindri e arrivano fino alle bronzine.

Al fine di aumentare la velocità, un volano può essere posto su ogni albero motore.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un motore (1) a combustione interna, del tipo comprendente almeno una camera (3) di scoppio e un cilindro (2) contenente un pistone (8) rotante, caratterizzato dal fatto che la camera (3) di scoppio à ̈ esterna al cilindro (2) e il cilindro riceve l’effetto scoppio in arrivo dall’adiacente ed esterna camera di scoppio; il pistone (8) ruota entro una pista (16) ad anello circolare definita da una coppia di semigusci (9) formanti, uniti, il suddetto cilindro (2).
2. 2. Motore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il pistone (8) reca un fronte piatto (15), atto a ricevere l’effetto scoppio in arrivo dalla camera (3) di scoppio esterna, e una parte posteriore (17) a coda, sfuggente verso la parete esterna del semiguscio formante il cilindro, così da formare una massa volatica di rotazione; l’effetto scoppio agisce solamente sulla parte piatta del pistone.
3. 3. Motore secondo la rivendicazione 1 e 2 caratterizzato dal fatto che camera (3) di scoppio e adiacente cilindro (2) sono disposti in modo tale che l’effetto scoppio entri in detto cilindro non radialmente ma pressoché tangenzialmente disposto rispetto al percorso circolare dell’anello interno cosicché l’effetto scoppio agisce direttamente, ovvero pressoché perpendicolare, sulla superficie a fronte piatto (15) del pistone (8), superficie che risulta radialmente disposta rispetto all’alloggiamento del pistone medesimo e al suo verso di rotazione.
4. 4. Motore secondo la rivendicazione 1 e 2 caratterizzato dal fatto che il cilindro à ̈ sdoppiato in due semicilindri e contiene all’interno una pista di rotazione in forma di corona circolare o anello circolare entro la quale viene a trovarsi il pistone libero di ruotare secondo l’asse centrale dato dai semigusci uniti.
5. 5. Motore secondo la rivendicazione 1 e 2 caratterizzato dal fatto che la camera di scoppio reca due valvole; una valvola in ingresso che, aprendosi, favorisce l’ingresso del carburante dall’iniettore e una valvola di scarico che si apre per la pressione dello scoppio generato dalla candela di accensione; l’apertura della valvola di scarico convoglia l’effetto scoppio nel cilindro adiacente e precisamente contro la parete frontale del pistone rotante; una candela di accensione, posizionata sulla camera di scoppio, provoca l’accensione del gas e carburante all’interno.
6. 6. Motore secondo la rivendicazione 1 e 2 caratterizzato dal fatto che prevede l’accorpamento di più cilindri disposti in serie e collegati da un medesimo albero motore; in alternativa potranno esserci altri cilindri con altri pistoni, affiancati, che agiscono su di un secondo albero motore; questo secondo albero motore à ̈ collegato al primo mediante ingranaggio.
7. 7. Motore secondo la rivendicazione 1 e 2 caratterizzato dal fatto che il presente motore può essere utilizzato vantaggiosamente per veicoli ibridi e/o per la ricarica delle batterie.