ITTO20100135A1 - Motore a getto rotante - Google Patents

Description

MOTORE A GETTO ROTANTE,

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione si riferisce a un motore a combustione interna di tipo rotativo. Più specificamente l’invenzione si riferisce ad un motore secondo il preambolo dell’annessa rivendicazione 1.

Sfondo tecnologico

I motori che operano tramite un fluido ed azionano un asse rotante, si possono distinguere in motori in cui la forza nasce in forma ciclica come azione di pressione in un volume definito tra una parte fissa ed una mobile, come ad esempio quelli a pistoni con moto alternativo oppure con moto rotante, e motori in cui la forza tangenziale proviene dalla reazione del fluido quando si muove sulle parti rotanti, disposte su una ruota o trasversalmente all'asse di rotazione (i getti) o radialmente (le palette delle turbine), a causa della variazione di velocità del fluido sottoposto ad un salto di pressione.

La presente invenzione si applica ai motori del secondo tipo, vale a dire motori a combustione interna di tipo rotativo, con i getti disposti dentro la periferia circolare della parte mobile, detta rotore. Tra questi motori, alcune soluzioni adottate sinora consistono neH’installare dei motori autonomi a getto intorno ad una ruota e di far avvenire in ciascuno il normale processo di un ciclo termodinamico, tipicamente consistente in aspirazione di aria, compressione, combustione, espansione e scarico, con nascita di spinta tangenziale, applicata sul rotore. In altri casi, la spinta proviene eiettando direttamente da appositi ugelli intorno alla circonferenza del rotore, fluido compresso inviato da un motocompressore, o generato da un salto di pressione. In tali applicazioni, le spinte dei vari ugelli avvengono indipendentemente dalla posizione angolare degli stessi. Esempi realizzati possono essere alcuni rotori di elicotteri, in cui gli ugelli sono posti alle estremità delle pale così che i getti creano le spinte, che vanno a sostituire l'azionamento meccanico dell’asse rotore da parte di un motore a combustione interna; altro tipico esempio à ̈ la ruota che gira spinta da getti di acqua, o di aria, o di vapore compressi.

In altri casi, si à ̈ pensato di inserire nel rotore i cilindri con i pistoni, disposti radialmente e connessi alle singole camere a getto, che sono poste intorno al rotore, in modo da realizzare cicli termici di combustione, con formazione della spinta sul rotore durante la fase di espulsione dei gas; in tale caso, le fasi cicliche sono dipendenti dalla posizione angolare della singola camera.

Generalmente, la parte rotante, o rotore, possiede zone complesse in cui avvengono le compressioni del fluido operativo, oppure condotti che portano fluido compresso generato fuori dal rotore, insieme a sistemi di valvole o insieme a fasature angolari sul rotore delle porte di invio del fluido in camera di combustione o di eiezione.

Esempi di motori del tipo sopra descritto, che sono anche molto simili geometricamente sia fra di loro sia col motore della presente invenzione, vengono qui di seguito elencati.

Invenzione n. WO 2009/019718 A1. Nel detto documento, à ̈ descritto un motore costituito da un rotore assialmente montato su un asse principale; alla periferia del rotore si trovano camere di combustione, in grado di essere chiuse a tenuta e dotate di una rispettiva valvola di ammissione, di un dispositivo di innesco e di una valvola di scarico verso un ugello di eiezione. Le camere di combustione vengono riempite di aria compressa da una fonte esterna per mezzo di un giunto rotante fissato all’albero principale. Il carburante viene iniettato nel flusso di aria compressa, attraverso un secondo canale nel giunto rotante, e la miscela ariacarburante viaggia dentro canali nel rotore ed entra in camera di combustione. Poi la valvola di immissione viene chiusa e viene innescata la combustione. Infine viene aperta la valvola di scarico, in fase con l’angolo dello statore dove si trova il condotto di scarico, ed i gas caldi vengono espulsi creando la spinta sul rotore.

Invenzione n. WO 2008/057826 A2. In tale documento, un motore rotativo include un rotore con una o più camere di combustione, connessa a un condotto di scarico che va dalla camera verso la periferia sulla circonferenza del rotore. Il gas di scarico à ̈ espulso in modo che ciò causi la rotazione del rotore. Oltre ad accorgimenti per sfruttare l’energia dei gas di scarico, lo statore possiede delle aperture per far entrare, nei vani posti sul rotore e connessi alle camere, l'aria compressa quando tali aperture sono allineate con quelle sul rotore. Mentre la camera gira, le sue aperture sono chiuse dalle zone chiuse dello statore e viene iniettato combustibile ed innescata la combustione, in modo da creare gas combusti e generare potenza. Segnalo che per limitare la perdita di pressione tra statore e rotore, à ̈ previsto un anello sulla circonferenza rotorica che gira in una gola circonferenziale ricavata nello statore, in modo da imporre ai gas un percorso a labirinto.

Invenzione n. US 4,347,698. In tale documento, si tratta di un motore a combustione interna a reazione rotativa, in cui la potenza reattiva dei gas di scarico serve per creare la coppia motrice del motore. Esso in sostanza consiste di due camere di combustione con ugello di scarico, poste in opposizione nel rotore che à ̈ inserito nello statore. Sullo statore sono previste le posizioni per immissione di aria compressa, combustibile, innesco della combustione e scarico, in modo che la camera girando incontra tali punti essendo sempre aperta, mentre essa resta chiusa quando si affaccia alle altre zone interne dello statore.

Invenzione n. US 3,804,549. In tale documento, si descrive un volano inserito in uno statore, in cui una pluralità di camere con ugello di scarico poste nel rotore ricevono, da appositi punti posti in modo alternato e concentrico su una faccia dello statore, l'immissione di aria compressa, l’iniezione di combustibile e l’accensione della miscela. Lo scarico con creazione di spinta rotorica avviene dalle luci di scarico sulla periferia circonferenziale in corrispondenza delle aperture poste sullo statore, che sono alternate a zone di chiusura.

Invenzione n. US 3,811,275. In tale documento, si descrive in sostanza un motore in cui il rotore contiene una pluralità di camere di combustione spaziate radialmente rispetto all’asse motore. Ogni camera comprende due pareti perpendicolari all’asse e due pareti curvate in modo da formare un ugello di efflusso, con apertura a valvola sulla periferia circolare del rotore che lascia scaricare i gas combusti quando essa si allinea con la luce di scarico dello statore. L’aria compressa, proveniente da apposito compressore che viene fatto girare a velocità superiore a quella del rotore, viene immessa dalla parete laterale dello statore quando si allinea con l’apertura della camera di combustione. L’iniezione di combustibile avviene da un condotto interno all’albero rotore, solidale con la camera, oppure dalla parete dello statore, dove insieme con il dispositivo di accensione sono posizionati in sequenza per interagire con l'apertura della camera quando si trova nella posizione di coincidenza relativa. Invenzione n. US 5,185,541 A. In tale documento si descrive un apparato che converte energia da un combustibile liquido ad energia elettrica e meccanica, tramite impiego, tra altre cose, di una pluralità di camere di combustione disposte su una ruota, ma senza argomentare di mezzi di tenuta delle pressioni.

Invenzione n. US 4,625,509 A. In tale documento si tratta di una pluralità di jets disposti intorno ad un albero di trasmissione, in cui il combustibile fluisce attraverso il centro dell’albero e si combina con l’aria nei jets per la combustione. I jets fanno parte di una struttura rotante inserita in una struttura statica e la tenuta dei gas avviene con superfici circolari fissate sul rotore ed avvicinate alle superficie statiche in numerose zone di possibili perdite.

Sintesi dell'invenzione

Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di migliorare il funzionamento dei motori rotativi della tecnica nota, riguardo alla tenuta della pressione nella camera di combustione rotante, in modo da produrre un sistema più efficace, semplice ed economico.

Un ulteriore scopo dell’ invenzione à ̈ quello di realizzare un complessivo in cui il ciclo di combustione o, genericamente, di reazione tra più fluidi, avvenga in una camera posta nello statore anziché nel rotore,. In tal caso, la tenuta della pressione à ̈ disposta anche sullo statore e permette il passaggio dei gas nel condotto, posto sul rotore, quando la relativa luce di entrata si allinea con l’apertura della camera sullo statore. L'immissione dei fluidi in camera di combustione, fissa sullo statore, avviene in modo fasato e tem polizza to coi giri del rotore, tramite dispositivi d'iniezione sotto pressione.

Non forma oggetto dell’idea l’impiego dei sistemi per la compressione dei fluidi, per la miscelazione di eventuale combustibile o per l'accensione della miscela stessa, o per il riscaldamento del fluido da eiettare, che possono essere dei tipi più svariati; ad esempio, si possono utilizzare iniettori di combustibile posti sulle camere e regolatori inseriti nel rotore, con pistoncini a movimento radiale azionati da una camma fissa sull’asse centrale; parimenti, si può disporre nel rotore stesso la parte rotante dell’impianto di generazione di corrente elettrica, usando come traferro lo spazio davanti allo statore. La corrente elettrica, peraltro, può anche essere la sorgente per riscaldare il fluido nella camera di riscaldamento, o anche prima.

Nell’invenzione, la forza spingente di ogni getto si crea in conseguenza della pressione incrementata, e trattenuta nelle camere di combustione tramite i dispositivi di tenuta, la quale viene liberata quando i dispositivi di tenuta si affacciano alle aree di scarico presenti nello statore e lasciano uscire i gas, per differenza di pressione.. Il movimento del rotore à ̈ da associare ad un assieme fisso, lo statore, il quale gli trasferisce i fluidi operativi e ne raccoglie lo scarico di quello che ha operato, per il tramite dei dispositivi di tenuta e passaggio dei fluidi. Un vantaggio dell'invenzione consiste nel funzionamento dei dispositivi di tenuta, i quali permettono il passaggio dei fluidi per effetto delle differenti pressioni, fra i vani in comunicazione, senza lasciar disperdere pressione nello spazio tra statore e rotore. Essi possono essere formati o come anelli di tenuta, serrati elasticamente nell'apertura della camera di combustione e spinti elasticamente a contatto della superficie opposta, che à ̈ in moto relativo; oppure possono essere pareti mobili, che agiscono come i suddetti anelli nell’apertura della camera, ma che posseggono internamente un dispositivo, che tiene chiusa la parete e che si apre quando esiste una differenza di pressione stabilita, in modo che quando le aperture sul rotore e sullo statore si incontrano, rispettivamente per l’ammissione o per lo scarico, il fluido si possa muovere rispetto al rotore per entrare in camera o per generare la spinta, senza connessioni meccaniche con l’albero motore. Un altro vantaggio dell’invenzione consiste nel formare la camera di combustione, o più di una, dentro lo statore o nel rotore, disponendo localmente il materiale più opportuno per la sua resistenza alle condizioni di lavoro, e nel posizionare i condotti di immissione e di scarico con le ampiezze e le traiettorie opportune per ottenere il miglior movimento del fluido. A tale scopo la camera può essere separata dal suo contenitore e raffreddata al suo esterno, mentre l’ugello può essere realizzato separato dal contenitore e disposto in sezioni mobili per variare la geometria del condotto di efflusso, in dipendenza della pressione di scarico. Secondo un altro aspetto vantaggioso, i dispositivi di tenuta sono posizionati in modo che le aperture di ogni camera, sia posta nello statore che nel rotore, restino chiuse di fronte alle pareti opposte della controparte, statica o rotante, quando nell’arco di un giro non devono scambiare il volume da una parte all’altra; invece, sono libere quando si trovano a passare davanti alle rispettive aperture opposte, di immissione o di scarico rispettivamente.

Secondo un altro vantaggio, il fluido comburente in uscita dallo statore, in parte può essere inviato nel volume intorno al rotore per abbassare la temperatura delle parti e fuoriesce nel vano di scarico del fluido espulso, dove contribuisce anche a migliorare le reazioni chimiche nei fluidi; l’altra parte entra nelle camere di combustione e viene utilizzata per svolgere la combustione, o il cambiamento di stato previsto per ottenere la pressione e la temperatura. Se le camere di combustione sono nel rotore, sono già idonee ad effettuare l’eiezione con creazione di spinta, nell'arco di giro in cui l’apertura di scarico della camera si affaccia al vano di scarico dello statore; se le camere sono nello statore, il fluido combusto passa prima nel rotore, dove accelera nell’ugello, quando l’apertura di uscita incontra quella di scarico dello statore.

In modo vantaggioso, le superfici del rotore e dello statore possono eventualmente essere formate con alesature, in modo da abbassare le temperature nelle zone ritenute necessarie. Altro fluido per raffreddare le parti calde può essere fatto arrivare da apposite aperture, oppure da ventole, oppure da alesature poste sul rotore, e aspiranti dall’esterno.

Secondo un altro aspetto vantaggioso, nella camera di combustione, durante un giro di rotore o parte di esso, avvengono le fasi di immissione di fluido operativo, generalmente già compresso, immissione ed accensione di combustibile se necessario, combustione o aumento di pressione e temperatura per riscaldamento del fluido esistente, a volume costante, eiezione dei gas combusti o del fluido operativo. La compressione del fluido a partire dalle condizioni statiche à ̈ effettuata da apposito compressore, idoneo alla portata di flusso necessaria al rotore, e collegato tramite condotti allo statore per immettervi il fluido operativo. I dispositivi di iniezione di combustibile e di innesco della combustione possono essere posti a scelta o sullo statore o nel rotore e fasati con le posizioni delle camere in ogni giro. In una forma alternativa vantaggiosa, il gruppo statore-rotore à ̈ realizzato in un anello toroidale, in cui viene eliminata la zona centrale che contiene l’albero di trasmissione, i collegamenti strutturali al rotore ed i supporti fissi nello statore; in tal modo si crea uno spazio vuoto all’interno dell'anello, che può essere sfruttato per adattare tale motore sui più diversi oggetti. L’anello statorico può avere su una o più delle sue superfici un'apertura circonferenziale per permettere al rotore di agganciare dei mezzi per trasferire il suo movimento all’esterno; tali mezzi possono essere ad esempio un anello dentato, che trasferisce il moto ad un meccanismo ad ingranaggi o ad un albero non necessariamente coassiale col motore, oppure i mezzi sono gli attacchi alle pale di un’elica, etc.

E’ da intendersi che le annesse rivendicazioni costituiscono parte integrante degli insegnamenti tecnici qui forniti, nella presente descrizione, in merito all’invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione appariranno chiari dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista schematica esplosa di una forma di realizzazione esemplificativa di un motore a combustione interna di tipo rotativo secondo la presente invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una vista schematica parzialmente in spaccato di un rotore appartenente al motore della figura 1 .

Descrizione dettagliata dell’invenzione

In quanto segue, i termini come "assiale†o “assialmente†, "trasversale†o “trasversalmente†, “verso l'interno" o “verso resterno", si intendono riferiti ad un asse di rotazione indicato dal riferimento X-X nella figura 1.

Il motore include una parte fissa o statore 2 ed una parte mobile o rotore 3 sospinta in rotazione da getti di gas.

Lo statore 2 include un’apertura di ingresso 1 , o più di una distanziate angolarmente fra loro, destinata a ricevere in ingresso un flusso di comburente gassoso compresso ed a trasferirlo verso il rotore 3, ed un’apertura di scarico 6, o più di una distanziate angolarmente fra loro, destinata ad espellere gas combusti. Nella forma qui descritta, il comburente gassoso compresso à ̈ aria compressa, ad esempio alimentata da un compressore che può essere collegato allo statore 2 per la parte fissa e al rotore 3 per la parte mobile. In alternativa, o in aggiunta, il comburente viene fornito da un serbatoio, montato sullo statore 2. Preferibilmente lo statore 2 comprende una porzione 2a fatta per alloggiare il rotore all’interno e per poter scambiare i fluidi fra i due, e da un coperchio accoppiato in modo da formare un involucro chiuso a tenuta, che racchiude il rotore 3.

Il rotore 3 à ̈ montato a tenuta di pressione di fluido, per mezzo dei dispositivi 10 e 11 , nello statore 2 ed à ̈ ruotabile rispetto ad esso intorno all'asse di rotazione X-X. Il rotore 3 presenta una pluralità di orifizi di ammissione 5 orientati in direzione assiale e destinati ad affacciarsi all’apertura di ingresso 1 , in modo tale da ricevere il flusso di aria compressa. Inoltre, il rotore 3 ha una pluralità di camere di combustione 8, ciascuna di esse comunica con un rispettivo orifizio di ammissione 5. Infine, il rotore 3 ha una pluralità di condotti di scarico 9, ciascuno di essi sbocca in direzione trasversale, dalle camere di combustione 8, in corrispondenza di un rispettivo orifìzio di espulsione 4, ricavato nella periferia del rotore 3, ed à ̈ atto a scaricare gas combusti attraverso l’apertura di scarico 6 nello statore 2.

Nello schema di figura 1 à ̈ rappresentato anche un asse x-x, che preferibilmente coincide con un albero condotto dal rotore 3 e supportato dai cuscinetti 7 inseriti nello statore 2. L’albero condotto ha la funzione di trasferire il movimento del rotore ad altri organi esterni o interni.

I dispositivi di tenuta 10 e 11 ( di cui sono schematicamente mostrati nella figura 1 soltanto un organo di tenuta 10 riferito ad uno degli orifizi di ammissione 5, della camera di combustione ed un altro organo di tenuta 11 riferito ad uno dei condotti di scarico), sono predisposti per impedire o limitare la perdita di gas dalla camera di combustione quando le sue aperture non si affacciano alle rispettive aperture situate sullo statore 2. Parimenti, se la camera di combustione viene fissata nello statore, i dispositivi sono anche sullo statore oltre che sulle aperture nel rotore. Tali dispositivi possono avere diverse forme, atte a chiudere le aperture, per esempio nei seguenti modi:

- tramite anelli, più o meno spessi radialmente, che aderiscono alla circonferenza dell'apertura per interferenza o elasticamente o con mezzi di collegamento come la filettatura, e possono essere spinte sia da molle sia dalla pressione interna alla camera verso la superficie opposta che gira in moto relativo, in modo che la parete opposta diventa parte della camera chiusa in continuità con la superficie interna degli anelli stessi,

- tramite dischi, sulla cui circonferenza sono posti anelli elastici per aderire alia superfìcie circolare dell’apertura, oppure aderiscono per interferenza o con mezzi di collegamento come la filettatura anche a forma di settore radiale, e sulla parte piana à ̈ ricavato un orifizio, di forma opportuna. Tali dischi possono essere spinti, da molle o dalla pressione nella camera di combustione, verso la superficie opposta in moto relativo, in modo da strisciare ed evitare che la pressione esistente nello spazio fra rotore e statore influisca sulle aperture. 4 e 5 del rotoreL’apertura 1 sullo statore 2 può avere la forma e l’ampiezza più opportuna, oltre a poter essere ripetuta più volte nell’angolo giro in funzione dei cicli di combustione previsti.

Allo stesso modo, si possono prevedere punti di fissaggio sullo statore 2 di sistemi di innesco 12 della combustione, in modo da riscaldare l’aria compressa, oppure in modo da far scoccare una scintilla periodicamente in corrispondenza del passaggio degli orifìzi di ammissione 5 sul rotore 3.

Detti punti 12 di fissaggio sul rotore 2 possono avere una forma con una cavità, dal lato dello statore che affaccia al rotore, in modo da creare una precamera di accensione della miscela aria- combustibile.

Inoltre, si possono prevedere punti di fissaggio sullo statore 2 di sistemi di iniezione del combustibile 13, in modo da iniettarlo periodicamente in corrispondenza del passaggio degli orifizi di ammissione 5 sul rotore 3.

Detti punti 12 e 13 di fissaggio possono essere formati, ognuno o insieme, in un particolare alloggiamento, connesso allo statore 2, e il quale può connettersi anche in coincidenza o adiacenza con l'apertura 1 in modo da far confluire convenientemente in una unica zona l’aria compressa, il combustibile ed il sistema di innesco della combustione.

Tali punti di fissaggio, 12 e 13, però possono anche essere disposti direttamente su ciascuna camera di combustione, realizzando idonei sistemi di trasporto della corrente e del combustibile, con i metodi della tecnica nota.

Infine tali punti di fissaggio 12 e 13 possono essere posti in sequenza nell’angolo giro, in funzione dei cicli di combustione previsti per ciascuna camera di combustione.

Le camere di combustione 8 e gli ugelli di efflusso 9 di figura 2, possono essere realizzati in materiale resistente ad elevate temperature, differenziandosi dal restante materiale che li contiene, in modo da aumentare l'efficienza e il rendimento del ciclo di combustione e di efflusso, mantenendo basso il costo della struttura di sostegno degli elementi 8 e 9 stessi.

Ogni condotto di efflusso 9, sul rotore 3, può essere realizzato separatamente dalla sua sede nel rotore stesso, in modo da variare le sezioni trasversali all’asse del condotto stesso, al fine di migliorare le condizioni termodinamiche di efflusso del gas combusto in funzione della pressione esistente nell’ambiente di scarico, nell’apertura 6 dello statore.

Funzionamento del motore delle figure.

In condizioni di esercizio del motore, schematizzato nelle figure, l’aria viene aspirata e compressa da un compressore, non indicato, ed entra nell’apertura 1 dello statore 2. Da tale apertura, l'aria passa nell'orifizio di immissione 5 nel rotore 3 che di volta in volta si affaccia all'apertura 1 dello statore, attraversando il dispositivo 10 che evita la dispersione del fluido nell'intercapedine fra statore e rotore. In questa fase operativa, il dispositivo di tenuta 11 , posto sull’orifizio 4, chiude lo scarico della camera 8, affacciandosi sulla superficie interna dello statore 2.

Durante la rotazione del rotore 3, il medesimo orifìzio di ammissione 5 supera l’apertura 1 , pertanto la camera 8 resta chiusa dalle superfici interne dello statore 2, tramite le tenute 10 e 11 , e raggiunge la zona in cui sono situati i sistemi di iniezione combustibile ed innesco della combustione, 12 e 13, dove l’apertura nel dispositivo 10 permette l’ingresso di combustibile e l’innesco della combustione. Proseguendo la rotazione del rotore 3, l’orifizio di scarico 4 sul rotore si affaccia all’apertura 6 sullo statore 2, pertanto dal condotto di efflusso 9 sul rotore i gas combusti possono uscire velocemente, trovando una forte differenza di pressione rispetto al condotto di scarico 6 dello statore, e generando di conseguenza la spinta tangenziale sul rotore 3.

Le suddette fasi di aspirazione, combustione e scarico si ripetono ogni volta che, per ciascuna camera di combustione 8, un orifizio 5 sul rotore si affaccia ad una sequenza delle aperture sullo statore, costituite da immissione aria compressa in 1 , iniezione combustibile in 12 e innesco combustione in 13, mentre il relativo orifizio 4 sul rotore resta chiuso fino a quando non incontra uno scarico 6 nello statore, durante la rotazione del rotore 3. Quanto detto avviene grazie ai dispositivi di tenuta 10 e 11 che impediscono la fuoriuscita di gas nell'interstizio fra statore 2 e rotore 3.

Vantaggi dell'invenzione

Come già espresso in precedenza, il vantaggio primario consiste nel risolvere il problema della dispersione della pressione dell’aria compressa nel passaggio fra statore 2 e rotore 3 e nell'impedire che essa defluisca dalla camera di combustione 8, prima che si effettui tutto il ciclo previsto di ammissione, combustione ed efflusso del gas combusto dal condotto 9.

Tale problema non à ̈ stato convenientemente affrontato nei documenti già citati più sopra, anche laddove à ̈ prevista una tenuta circonferenziale del rotore, documento n. 2008/057826 A2, perché non impedisce all'aria in pressione in una camera di defluire nelle altre attraverso I' interstizio statore-rotore, né laddove à ̈ prevista una valvola sull'apertura di scarico delle camere sul rotore, documento n. US 3811275A, perché non à ̈ prevista idonea tenuta di pressione dal lato apertura di ammissione in camera. Inoltre, le soluzioni a valvole comandate presenti nel documento n. WO 2009/019718, insieme ai sistemi adottati per immettere aria, combustibile ed innesco, sono di tipo complesso e completamente differenti dall’Invenzione qui presentata.

L'altro vantaggio risiede nella possibilità di formare una camera di combustione 8, separata dal suo contenitore, in modo da essere realizzata in forma e materiale più opportuni, comprendendo nel discorso l’ugello 9, che à ̈ parte integrante della stessa camera. In tal modo si possono raggiungere temperature molto superiori a quelle usate nelle normali camere di combustione dei motori rotativi e si possono creare forme di ugello tali da adattare meglio l’efflusso del gas in relazione alla pressione esistente allo scarico. Tali accorgimenti, finora, non sono stati previsti nei motori rotativi.

Un altro vantaggio dell’invenzione à ̈ di poter disporre le camere di combustione nello statore 2 e di lasciare che nel rotore 3 avvenga solo il passaggio di gas combusto, mantenendo la pressione tramite i dispositivi 10 e 11, e poi lasciando effluire il gas dai condotti 9 di efflusso verso le aperture 6 nello statore. In tal modo i sistemi di controllo della combustione sono più semplificati, perché non sono correlati al rotore 3.

Un ulteriore vantaggio risiede nell'idea di separare il rotore dal suo mozzo e dall’albero di trasmissione della potenza. In tal modo, lo statore à ̈ un anello toroidale, anche a sezione aperta, dentro o a fianco al quale gira il rotore, che scorre su un cuscino d’aria emesso lungo la circonferenza dello statore, oppure distanziato dallo statore da un impulso elettromagnetico lungo la circonferenza, oppure appoggiato su rulli o sfere disposte sulla circonferenza dello statore adiacente alla superficie del rotore. Tale soluzione può generare impieghi del motore rotativo a getto negli spazi più impensati, come accanto ad una ruota, o come sistema connesso a pale aerodinamiche per creare trazione assiale, inserendo nel piano circolare interno all'anello la cabina di controllo e di trasporto carichi, e così via.

Fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati, rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio nella descrizione e nelle figure, senza uscire dall’ambito del trovato, come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (19)

1. Rivendicazioni Motore a getto rotante RIVENDICAZIONI 1 . Motore a combustione interna di tipo rotativo comprendente: uno statore (2), composto da una struttura di cui almeno una faccia à ̈ scavata in forma cilindrica per alloggiare un assieme rotante (3), ed includente almeno: un'apertura di ingresso (1), destinata a ricevere in ingresso un fluido compresso, ed almeno un'apertura di scarico (6), destinata ad espellere gas combusti, ed almeno un punto di fissaggio di un dispositivo (13) per l’iniezione di combustibile, ed almeno un punto di fissaggio di un dispositivo (12) per l’innesco della combustione ; e un rotore (3), inserito in detto statore (2) e ruotabile rispetto allo statore (2) intorno all'asse di rotazione (X-X), sostenuto sullo statore (2) per mezzo di supporti (7), comprendente almeno: un orifizio di ammissione (5) sul rotore, orientato in direzione assiale e destinato ad affacciarsi all'apertura di ingresso (1 ) sullo statore in modo tale da ricevere il fluido compresso; e una camera di combustione (8) comunicante con detto orifizio di ammissione (5) sul rotore; e un condotto di efflusso (9), comunicante con detta camera (8) e con un orifizio di uscita (4) sul rotore, posto in direzione parallela al piano di rotazione ad una data distanza dal centro, ed uscente sulla superficie periferica del rotore (3), e destinato ad affacciarsi aH’apertura di scarico (6) sullo statore, durante la rotazione del rotore (3). Tale motore à ̈ caratterizzato dal fatto che: sono presenti dispositivi di tenuta (10) e (11) al fine di bloccare fuoriuscite di fluido compresso, verso l’intercapedine tra le superfici dello statore (2) e del rotore (3), che sono affacciate durante il funzionamento, e il quale fluido à ̈ invece destinato: a transitare dall’apertura (1 ) sullo statore verso l'orifizio (5) sul rotore protetto dal dispositivo (10) che evita o limita le perdite durante il passaggio; ad essere aumentato di pressione nella camera di combustione (8), nel rotore, protetto dai dispositivi (10 e 11) che evitano o limitano le perdite dagli orifizi (5) e (4); a transitare dall'orifizio (4) sul rotore verso l’apertura (6) sullo statore, protetto dal dispositivo (11) che evita o limita le perdite durante lo scarico.
2. 2. Motore secondo la rivendicazione 1 , in cui detti dispositivi di tenuta (10) e (11) circondano e coprono, anche parzialmente, gli orifizi di ammissione (5) e gli orifizi di scarico (4).
3. 3. Motore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti dispositivi (10) e (11) sono realizzati come anelli elastici radialmente.
4. 4. Motore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui fra gli stessi dispositivi (10 e 11) e la superficie degli orifizi (5) e (4) sul rotore, rispettivamente, sono interposti anelli elastici radialmente.
5. 5. Motore secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui i dispositivi (10 e 11) sono inseribili dentro vani maggiorati rispetto alle dimensioni degli orifizi (5 e 4).
6. 6. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i dispositivi (10 e 11), anche singolarmente, possono essere uniti ad elementi elastici che agiscono lungo l’asse degli orifizi (4 e 5), in modo da spingere i detti dispositivi (10 e 11) verso le superfici frontali che si muovono con moto relativo, al fine di evitare dispersione di pressione, nell’interstizio fra statore (2) e rotore (3), del fluido che transita o del fluido che effettua la combustione.
7. 7. Motore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni dispositivo (10 o 11) à ̈ formato da un disco forato e la cui forma si accoppia a quella corrispondente dell’orifizio (5 o 4) in cui si applica, in modo che le superfici accoppiate siano realizzate per vincolarsi fra di loro con un sistema qualsiasi.
8. 8. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni dispositivo (10 o 11) può appoggiarsi ad un anello di tenuta dei fluidi contro la superficie del rispettivo orifizio (5 o 4) in cui si applica.
9. 9. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una camera di combustione (8), in modo congiunto o separato dal relativo condotto di efflusso (9), à ̈ realizzata separatamente dalla sede in cui verrà inserita, al fine di poterne variare la temperatura singolarmente e di poter impiegare materiali diversi rispetto alla struttura di contenimento.
10. 10. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la camera di combustione (8) possiede propri punti di fissaggio dei dispositivi (12 e 13), per Γ iniezione del combustibile e per l’ innesco della combustione, nonché appositi punti per fissare mezzi di rilevamento parametri di combustione.
11. 11. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto di efflusso (9) à ̈ formato separatamente dalla sua sede sul rotore (3), in modo da poter variare la forma dell’ugello, per ottimizzare l’efflusso del gas combusto in relazione alle pressioni esistenti in camera (8) e nell'apertura (6) di scarico.
12. 12. Motore secondo la rivendicazione 11 in cui il condotto (9) nel rotore (3) à ̈ formato da una pluralità di superfici curve, a tenuta fra loro, che insieme formano uno o più tronchi di cono, in modo da poter variare la conicità del condotto (9) o la sua forma conica, lungo l'asse.
13. 13. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la camera di combustione (8) Ã ̈ alloggiata nello statore (2), e in cui l' apertura (1) Ã ̈ connessa anche all'orifizio di uscita da detta camera (8) e i dispositivi (10) e (11) sono applicati, anche separatamente o in parte, agli orifizi di entrata e di uscita di detta camera (8).
14. 14. Motore secondo la rivendicazione13, in cui il rotore (3) non contiene camere di combustione (8) ma camere di passaggio del fluido combusto, che entra dagli orifìzi di ingresso(5), eventualmente tramite i dispositivi di tenuta (10), passa in dette camere, effluisce nel condotto (9) e dall'orifizio (4) sul rotore (3), eventualmente tramite i dispositivi di tenuta (11), ed infine si scarica nell’apertura (6) dello statore (2).
15. 15. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui lo statore à ̈ un anello, senza la zona centrale contenente gli alloggiamenti per i supporti (7), mentre il rotore (3) à ̈ un anello senza la zona centrale e senza i supporti (7). In detta previsione, il rotore (3) à ̈ un anello toroidale che si distanzia dall'anello toroidale dello statore (2), per mezzo di flussi d’aria compressa, agenti su una o più superfici e con detti mezzi posizionati lungo una o più linee circonferenziali, sullo statore (2) e sul rotore (3), secondo metodi della tecnica già nota.
16. 16. Motore come la rivendicazione15, in cui i flussi d'aria compressa sono sostituiti da flussi elettromagnetici.
17. 17. Motore come la rivendicazione 15, in cui i flussi d’aria compressa sono sostituiti da supporti rotanti.
18. 18. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i punti di fissaggio dei dispositivi (12 e 13), in tutto o in parte, anche separatamente, sono coincidenti con l’apertura (1).
19. 19. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il fissaggio del dispositivo di innesco della combustione (12), sullo statore (2), possiede una cavità sulla faccia dello statore (2) che affianca il rotore (3), in modo da realizzare la preaccensione della miscela ariacombustibile, prima che essa bruci completamente nella camera di combustione (8).