ITTO20120368A1 - Motore a pistone semilibero - Google Patents
Motore a pistone semilibero Download PDFInfo
- Publication number
- ITTO20120368A1 ITTO20120368A1 IT000368A ITTO20120368A ITTO20120368A1 IT TO20120368 A1 ITTO20120368 A1 IT TO20120368A1 IT 000368 A IT000368 A IT 000368A IT TO20120368 A ITTO20120368 A IT TO20120368A IT TO20120368 A1 ITTO20120368 A1 IT TO20120368A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- transducer
- alternator
- piston
- control unit
- small
- Prior art date
Links
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 12
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 9
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N cobalt samarium Chemical compound [Co].[Sm] KPLQYGBQNPPQGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1869—Linear generators; sectional generators
- H02K7/1876—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts
- H02K7/1884—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts structurally associated with free piston engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
Brevetto di invenzione industriale dal titolo: “Motore a pistone semilibero” dei
Confronto con i motori simili esistenti:
Sono stati esaminati: il brevetto Jarret United State Patent 4,154,200 (15 Maggio 1979); Jarret P.V, n° 34935 (anno 1965), il brevetto Gràf Rotant n° US7,082,90éB2 (anno 2006); le pubblicazioni: “Coupled dynamie-multidimensional modeling of free piston cugine cornbustion” (17 Febbraio 2009), “The control of a free- piston erigine generator” (18 Gennaio 2010) di R. Mikalseu e A. P. Roskilly; “Dynamics and control of a ffee- piston diesel engine” di A. Johansen ,Oìav Egeland... del Department of engineering cibernetics della Norvegia», University of Science e Technology; ed il motore Volvo Freikolbenmotor FPEC engine (anno 2005). Esaminando la letteratura esistente risulta che: imporre un diagramma di velocità predeterminato al pistone di un motore a pistone libero è una nointà assoluta. La possibilità di accoppiare un motore a combustibile a pistone libero con un alternatore lineare è diventata una cosa fattibile con i magneti al neodimio o al cobalto samario. Tuttavia, nonostante gli indiscussi vantaggi che i motori a pistone libero offrono, persistono alcune problematiche che ne hanno impedito la loro diffusione. I vantaggi dei motori a pistone libero sono ampiamente dimostrati nella letteratura tecnica: essi hanno una migliore combustione e offrono la possibilità di funzionare sia come motore ad accensione controllata che diesel. Gli svantaggi sono: la lunghezza del motore e la rapida usura dei pistoni dovuta al fatto che gli oli attuali di lubrificazione non lubrificano bene un pistone che cambia rapidamente velocità. Da quanto esposto ne deriva che proprio perché il pistone é libero, manca il contrasto meccanico dell’albero a gomiti che ne regolarizza la corsa. Il presente brevetto “Motore a pistone semilibero* risolve il problema introducendo al posto di un contrasto meccanico un contrasto elettromagnetico. Il contrasto elettromagnetico è facilmente variabile da un istante all'istante successivo e quindi si può ottenere un movimento del pistone simile a quello del motore tradizionale, ma si può anche ottenere il diagramma di velocità del pistone che meglio si) adatta al combustibile usato e agli oh di lubrificazione. ;Descrizione del dispositivo ;Nel presente dispositivo, “Motore a pistone semilibero”, si utilizza un trasduttore di posizione coassiale all’alternatore e ai pistoni. Il trasduttore di posizione si interfaccia all’elettronica di controllo. La forza elettromagnetica di contrasto è pilotata da uno stadio di elettronica di potenza che fa variare in continuazione le correnti che percorrono le fasi dell’alternatore. Così facendo si varia la forza elettromagnetica che agisce tara statore e traslatore dell’alternatore durante la corsa del pistone. Questa forza è trasmessa ai pistoni tramite l’albero di traslazione. Ricapitolando: in un motore a pistone libero cìassico, la forza di reazione applicata dalPaìternatore al pistone dipende dall’ assorbimento di corrente elettrica del carico applicato. Nel dispositivo illustrato “Motore la pistone semilibero”, le correnti che percorrono l’alternatore e che determinano la forza dii reazione applicata dall’alternatore al pistone, sono modificate continuamente in modo da compensare le altre forze che agiscono sul pistone. Si impone quindi al pistone un diagramma di velocità prefissato. Così si ottiene una corsa del pistone regolare secondo i parametri imposti dalla centralina elettronica. Il pistone muovendosi con il voluto andamefato di velocità ottimizza la combustione e riduce i gas di scarico. Il dispositivo, visto dai morsetti elettrici di uscita, è equivalente ad un generatore di corrente e non di tensione. Ogni singolo scoppio del motore è controllato individualmente in tempo reale. In tayola 1/5 è illustrata una sezione longitudinale del motore, mentre in tavola 2/5 è illustrata la sezione longitudinale ortogonale alla precedente e col n°(31) è illustrata la sezione della parte mobile delPalternatore. In tavola 3/5 è illustrato in dettaglio il trasduttore di posizione. In tavola 4/5 è illustrato lo schema elettrico. In tavola 5/5 è schematizzata la gestione del dispositivo. ;In tavola 1/5 sono rappresentati i due pistoni contrapposti (1) e (2) rigidamente collegati all’albero (3) e la parte mobile dall’alternatore (4). La parte mobile dell 'alternatore (traslatore) porta i magneti permanenti ad anello (21). All’albero (3) è pure rig sidamente collegata la parte mobile (8) del trasduttore di posizione (6). La parte mobile dèi trasduttore si affaccia alla parte fissa (7) del trasduttore stesso. Il trasduttore (6) trasmette la posizione dell<'>asse di traslazione alla centralina elettronica. L’informazione di posizione è molto accurata, congegnata in modo tale che la centralina elettronica può dedurre, oltre alla posizione dei pistoni, il verso della velocità di traslazione, il valore della velocà istantanea e raccelerazione. Azionando Pinterruttore d’accensione (22) (tavola 4/5), la centralina elettronica (10) (tavola 4/5) fa partire la sequenza d’accensione.] La centralina elettronica verifica tramite il discriminatore di carica (9) (tavola 4/5) che la batteria non sia scarica e neppure troppo carica, costringe lo stadio di potenza (30) a considerare l’alternatore come motore sincrono, apre le valvole di scarico (11) e (12), energìzza gli avvolgimenti dell’alternatore (24)(25)(26)(27)(tavola 1/5) secondo la sequenza prefissata per motore sincrono, a bassissima velocità. Facendo in questo modo, la parte fissa (7)(tavola 1/5) del trasduttore individua un’anomalia (23)(tavola 1/5) presentejal centro della parte mobile (8) del trasduttore (6) riconoscendo lo zero della posizione longitudinale. Individuato lo zero e contemporaneamente il verso di movimento dei pistoni, lo stadio di potenza aziona le valvole elettromagnetiche di immissione (13) e (14) (tavola 1/5), gli iniettori di carburante (15)(16)( 17)(18)(tavola 2/5) e le valvole di scarico (11) e (12) (tavola /5) secondo la solita sequenza dei motori a scoppio a due tempi. Quando viene; effettuata la prima compressione è azionata l’accensione tramite la candela, in quanto la compressione del pistone, attuata dall’ alternatore usato come motore elettrico, è scarsa. Effettuato ravviamento le candele saranno utilizzate solo come emergenza. A questo punto lo stadio di potenza commuta, utilizzando Laltematore come alternatore lineare e non coinè motore elettrico. Lo stadio di potenza preleva dall’alternatore la corrente necessaria a imporre al pistone l’andamento di velocità voluto indipendentemente dal valore di corrente desiderato dal carico in quell’istante. In parole più semplici il circuito di potenza si compprta come un trasformatore con rapporto di trasformazione variabile controllato dalla centralina. La centralina elettronica rileva la posizione dei pistoni tramite il trasduttore (6)(tavola 1 /5) ricava la velocità istantanea dei pistoni e la confronta con quella desiderata generata da un algoritmo interno. Se le due velocità sono diverse la centralina modifica il ifattore di trasformazione del trasformatore variabile. Ne segue che varia la corrente all’uscita del trasformatore variabile (70) (tavola 5/5), di conseguenza varia la corrente di ingresso del trasformatore stesso e variano le correnti elettriche (63) (tavola 5/5) che percorrono le fasi dall’alternatore determinando una variazione della forza frenante esercitata dal traslatore dell’alternatore sui pistoni. Se nella centralina è impostato un diagramma di velocità sinusoidale il pistone si muove come se fosse collegato ad un motore con alberò a gomiti classico. ;Descrizione del trasduttore ;Il trasduttore di posizione si compone di due parti: una mobile e una fissa. La parte mobile (8) (tavola 1/5) è solidale con l’albero di traslazione (3)(tavola 1/5). Elsa si compone di una successione di anelli in lamierini ferromagnetici, concentrici e sovrapposti; questi anelli sono di due tipi: tipo grande (39)(tavola3/5) e tipo piccolo (40). Essi sono bloccati in una pressofusione dì alluminio (37) (tavola 3/5) come si vede dalla sezione (36)(tavola 3/5). I due estremi della pressofusione (37)(tavola 3/3) del nocciqlo di alluminio tengono compatto il pacco di lamierini, inoltre l’alluminio pressofuso Ha formato anelli di alluminio nei vuoti lasciati liberi dai lamierini piccoli (38). Gii anelli ferromagnetici più grandi (39) si affacciano alla superficie esterna della parte mobile, mentre gli anelli più piccoli (40) hanno un diametro esterno minore, per cui esternamente sono coperti dall’alluminio (38). Come si vede dallo schema (41)(tavola 3/5) gli anelli ferromagnetici più grandi sono intercalati da due anelli ferromagnetici più piccoli. Al centro e all’estremità della parte mobile del trasduttore ci sono tre anomalie. Al centro della parte mobile del trasduttore due anelli grandi sono sostituiti da due piccoli (23)(tavola 1/5) e (tavola 3/5) rispetto alla normale sequenza presentata nello schema (41)(taVola 3/5), All’estremità ci sono dodici anelli piccoli sostituiti da quelli grandi (32) e (33) (tavola 3/5). La parte fissa (7) (tavola 1/5) del trasduttore è formata da tre trasduttori elementari uguali (43) (44) (45) (tavola 3/5) distanziati tra di loro dello spessore di tre lamierini, come mostrato nello schema (41)(tavola3/5). I tre trasduttori elementari sono anche sfalsati angolarmente per problemi di spazio (7) (tavola 3/5). II singolo trasduttore elementare (46)(tavola 3/5) consiste di: due anelli piatti (47) (48)( tavola 3/5) in lamierino ferromagnetico e paralleli tra di loro distanziati da uno spazio corrispondente a due lamierini, due piccoli magneti uguali (49) (50) che possiedono un campo magnetico concorde (Nord verso l’alto della tavola 3/5 e Sud verso il basso), un rivelatore ad effetto Hall (o magnetoresistenza) (51), un distanziale di regolazione in materiale non magnetico (52), un lamierino ferromagnetico piegato (53) (tavola 3/5) che porta il flusso magnetico proveniente dalla polarità nord del magnete (50) al distanziale non magnetico (52) (tavola 3/5) e un lamierino ferromagnetico (54) (tavola 3/5) che chiude il circuito magnetico sotto il rivelatore ad effetto Hall (51). Il rivelatore ad effetto Hall (51) è percorso dal flusso magnetico proveniente dal nord del magnete (50) (tavola 3/5) oppure dal flusso magnetica proveniente dalla polarità sud del magnete (49) (tavola 3/5) a secondo della posizione della parte mobile del trasduttore. Le tre anomalie della parte mobile del trasduttore: quella di destra (33)(tavola 1/5) (tavola 3/5), quella di sinistra (32)(tavola 1/5) (tavola 3/5) e quella centrale (23) (tavola 1/5) (tavola 3/5) permettono alla parte fissa del trasduttore di inviare alla centralina sequenze di segnali diverse durante il movimento, la centralina può conoscere quando la parte fissa (7) (tavola 1/5) corrisponde alla; posizione centrale (23) (tavola 1/5) della parte mobile, quando si trova a finecorsa destro, quando si trova al finecorsa sinistro ed il verso della velocità. La posizione istantanea della parte mobile del trasduttore è dedotta dalla centralina elettronica per incremento o decremento della posizione rispetto a quella centrale. Se ad esempio i lamierini ferromagnetici hanno uno spessore di 0.5mm si ha la posizione deiralbero di traslazione (3) (tavola 1/5) ad ogni O.Simn. ;Funzionamento del trasduttore ;La parte mobile (8)(tavola 1/5) del trasduttore illustrato in sezione (36) (tavola 3/5), scorre dentro la parte fissa (7) (tavola 1/5) che è fatta ad anello. Prendiamo in esame uno dei tre trasduttori elementari (46) (tavola 3/5) di cui si compone la parte fissa. Quando gli anelli della parte fissa (47)(48) (tavola 3/5) del trasduttore elementare si affacciano agli anelli piccoli (40)(tavola 3/5) della parte mobile, gli anelli (47)(48) sonò tra loro magneticamente separati. Il flusso magnetico del magnete (50) partendo dall'estremità nord del magnete passa attraverso il lamierino (53), attraversa 0 distanziale non magnetico di regolazione (52), attraversa il trasduttore magnetico ad effetto Hall (51) eLi chiude tramite il lamierino (54) sull’estremità sud del magnete (50). In tal caso il flusso del magnete (49) ha poca importanza. Quando invece gli anelli della parte fissa (47) (48) si affacciano agli anelli grandi (39) della parte mobile, a causa della lunga estensione degli anelli stessi, gli anelli (47)(48) realizzano praticamente un corto circuito magnetico tra di loro. In questa situazione prevale il flusso che proviene dalla polarità sud ddl magnete (49). Questo flusso attraversa il rivelatore ad effetto Hall (51) e si chiude itramite il lamierino (54) in verso opposto allo stato precedentemente descritto. Ne coijsegue che il trasduttore elementare invia un impulso alla centralina quando la parte mobile del trasduttore (36) (tavola 3/5) trasla della lunghezza corrispondente allo spessore di tre lamierini ferromagnetici. Se il trasduttore elementare (43) si chiama R, il trasduttore elementare (44) S ed il trasduttore elementare (45) T, quando l’albero di traslazione si muove a destra il trasduttore (6) (tavola 1/5) invia la sequenza R-S-T. quando Si muove a sinistra invia la sequenza T-S-R: per cui la centralina elettronica può dedurre il verso della velocità. Quando l’anomalia centrale (23) (tavola 1/5} e (tavola 3/5) della parte mobile del trasduttore si trova in corrispondenza della parte fissa (7) (tavola 1/5) e (tavola 3/5), muovendosi verso destra, prima manca rimpulso R poi S e poi T; quando si muove in verso opposto, manca prima la T poi la S poi la R. La centralina elettronica individua quindi lo zero del trasduttore, ovvero del traslatore e dei pistoni. La centralina conta gli impulsi successivi die arrivano dal trasduttore, quindi conosce la posizione dei pistoni per punti distanti tra loro dello spessore di un lamierino. Quando il traslatore è a3⁄4finecorsa destra si ha la presenza contemporanea di S e T e poi di R-S-T, quindi la centralina può diagnosticare sia il finecorsa che il fuoricorsa destro; analogamente la centralina jindividua il finecorsa sinistro e il fuoricorsa sinistro. ;Descrizione della tavola di disegno 4/5 ;la centralina elettronica (10) (tavola 4/5) ha come ingressi l’uscita del trasduttore di posizione (8), l’uscita di finecorsa delle elettrovalvole (1 1 ) ( 12 ) (13) (14), il segnale di pressostato della pompa di carburante (28), il contatto dell'interruttore d’avviamento (22), il discriminatore di carica della batteria (9) e la sonda lambda (29). La centralina eletironica comanda lo stadio di potenza (30) che retroazìona il suo stato verso la èentralina elettronica. Lo stadio di potenza (30) possiede le uscite per: gli iniettori di èarburante (15)(16)(17)(18), le candele (19) (20), le elettrovalvole di immissione (13)(14| e le elettrovalvole di scarico (11)(12). Lo stadio di potenza è inoltre collegato alla batteria di accumulatori (31) e all’alternatore (5) in modo bidirezionale. ;Gestione del sistema (tavola 5/5) ;Sono rappresentati con linea continua gli elementi fisici presenti nel dispositivo, mentre con linea tratteggiata sono indicate le relazioni matematiche implicite nél disposi tivo che partecipano, con lo stesso diritto degli elementi fisici, alla gestione dèi sistema stesso. L’acceleratore (55) fornisce il comando alla centralina elettronica (10) cfae emette l’opportuna sequenza d’impulsi verso le elettrovalvole e gli iniettori (56) e contemporanea mente, utilizzando l<'>informazione di posizione ricevuta dal trasduttore di posizione (6) emette il valore istantaneo di velocità desiderata che fluisce nel nodo sommatore (66) L’uscita dal blocco (56) rappresenta la forza del pistone che nel nodo sommatore (57 si somma algebricamente alla forza d’attrito (58) e alla forza di reazione dell’alternator (61). La forza risultante divisa per la massa globale solidale con l’asse di traslazione (59 e integrata (60) fornisce la velocità che determina la tensione d’uscita dell’alterniatore (5) Le correnti (63) in uscita daU’alternatore (5) sono determinate dal blocco (70) realizzato nello stadio di potenza, schematizzato con un trasformatore a rapporto variabile. Quest trasformatore è controreazionato in corrente tramite il trasformatore di correnti (69) pe cui la corrente da esso assorbita è quella voluta dal comando di ingresso del nodli somma tore (67) . La corrente che entra nel trasformatore c la corrente che esce dall’alternator (si precisa che per semplicità di esposizione lo schema riportato è unifilare, in realt le correnti che percorrono le fasi dell’alternatore sono in numero maggiore), pertant l’alternatore si presenta al carico come un generatore di corrente e non di tensione. I valore di corrente del generatore è imposto daìl’ingresso del nodo sommatore ($7). Il n (62), schematizzato come un trasformatore di corrente, rappresenta la relazione matematica tra le correnti di uscita dall’alt ernatore e le forze di reazione dell’ alternatore sull<'>asse di traslazione (3) (tavola 1/5). Il trasduttore di posizione (6) (tavola 5/5) trasmette la posizione alla centralina (10), ed anche al blocco computazionale (65) (realizzato in realtà dalla centralina stessa). Il blocco computazionale (65) ha come uscita la velocità istantanea a cui si aggiunge nel nodo sommai ore (66) un termine correttivo che proviene dal blocco computazionale (64). Il blocco computazionale (64) (realizzato nella centralina) calcola racceierazione (a) ed emette un termine α · Δί, termine necessario per compensare i ritardi fìsici del sistema. L’uscita del sommatore (66) entra nel nodo sommatore (67) e tramite il blocco computazionale (68) (realizzato nella centralina) determina il fattore k che pilota il trasformatore variabile (70). Aumentando la tensione di uscita del trasformatore variabile (70), aumentano le correnti erogate dal trasformatore e quindi aumentano le correnti assorbite dal primario del trasformatore che sono anche le correnti! delle fasi dell’alt ernatore. Le correnti nelle fasi dell’alternatore, responsabili della forza df reazione, sono reazionate al nodo sommatore (67). Le correnti d’uscita del trasformatore variabile (70) passando nel raddrizzatore (71) e determinano la corrente che fluisce nella batteria (75). ;Vantaggi del dispositivo ;• Facilità di cambiare a piacere il tempo di apertura delle valvole d’immissione e di scarico. ;• Possibilità di impostare il diagramma di velocità del pistone. ;• Si possono utilizzare gli oli lubrificanti esistenti. ;• Maggiore durata durata dei pistoni. ;• Tempo ridotto per la sostituzione del motore. ;• Alto rendimento del sistema. ;Minore inquinamento ambientale. ;Eliminazione di albero a gomiti, cambio, frizione, differenziale, giunti omjjcinetici e motorino di avviamento.<1>Minore rumorosità assemblando 4 motori. ;Possibilità di verificare la compressione del pistone in qualsiasi momento tramite sequenza di test. ;Varianti ;1. E’ possibile utilizzare due trasduttori elementari (46)(tavola 3/5) per realizzare un trasduttore di posizione (6) (tavola 3/5). ;2. Si può mettere un solo magnete nel trasduttore elementare (46) (tavola 3/5). ;3. Sì può mettere il trasduttore dentro i! traslatore cilìndrico dell’alternatore. ;4. Si possono scambiare gli anelli grandi (39) e (40) (tavola3/5) della parte mobile del trasduttore (36) (tavola 3/5) tra di loro ;Elenco dei numeri citati nelle tavole di disegno 1/5, 2/5, 3/5, 4/5 ;e 5/5 1. Pistone sinistro ;2. Pistone destro ;3. Albero trafilante ;4. Parte mobile dell’alternatore (traslatore) ;5. Alternatore ;6. Trasduttore di posizione ;7. Parte fissa del trasduttore ;8. Parte mobile del trasduttore ;9. Discriminatore di carica della batteria elettrica ;10. Centralina elettronica ;11. Valvola di scarico ;12. Valvola di scarico ;13. Valvola di immissione ;14. Valvola di immissione ;15. Iniettore carburante ;16. Iniettore carburante ;17. Iniettore carburante ;18. Iniettore carburante ;19. Candela ;20. Candela ;21. Magneti permanenti ad anello ;22. Interruttore d’accensione ;23. Anomalia al centro del trasduttore ;24. Avvolgimento di statore ;25. Avvolgimento di statore ;26. Avvolgimento di statore ;27. Avvolgimento di statore ;28. Pressostato pompa carburante ;29. Sonda lambda ;30. Stadio di potenza ;31. Sezione della parte mobile del’alternatorc ;32. Anomalia di finecorsa destra della parte mobile del trasduttore di posizione 33. Anomalia di finecorsa sinistra della parte mobile del trasduttore di posizióne 34. Tubo di collegamento delle zone di camera di combustione non utilizzate per io scoppio<*>35. Materiale ferromagnetico (tipicamente ferro composito) per condurre il flusso mag nerico degli avvolgimenti di statore dell’alternatore
36. Sezione della parte mobile del trasduttore
37. Pressofusione in alluminio
38. Vuoti tra i lamierini ferromagnetici che sono riempiti d’alluminio
39. Anelli ferromagnetici grandi della parte mobile del trasduttore
40. Anelli ferromagnetici piccoli della parte mobile del trasduttore
41. Schema di parte della sezione del trasduttore
42. Spazio tra due dei tre trasduttori elementari che compongono la parte fissa del trasduttore
43. Trasduttore R
44. Trasduttore S
45. Trasduttore T
46. Viste laterale ed assonometrica di un singolo trasduttore elementare
47. Anello in lamierino ferromagnetico
48. Anello in lamierino ferromagnetico
49. Magnete permanente
50. Magnete permanente
51. Rivelatore ad effetto Hall
52. Distanziale di regolazione non magnetico
53. Lamierino ferromagnetico sagomato
54. Lamierino ferromagnetico sottoposto a flusso magnetico alternato
55. Acceleratore
56. Elettrovalvole ed iniettori
57. Nodo sornmatore
58. Forza d’attrito
{ elazione matematica tra forza ed accelerazione {ingresso = forza, uscita fot za /massa — accelerazione)
60. Relazione matematica [ingresso = accelerazione, uscita = velocità., simbolo /) 61. Forza dì reazione dell’alternatore
62. Relazione matematica tra le correnti nelle fasi dell’alternatore e la forza di reazione dell’alternatore (ingresso = corrente, uscita = forza)
63. Corrente delle fasi dell<1>alternatore
64. Blocco computazionale realizzato dalla centralina elettronica ( ingresso — posizione, uscita = accelerazione ■ At)
65. Blocco computazionale realizzato dalla centralina elettronica (ingresso — posizione, uscita — velocità)
66. Nodo sonmiatore
67. Nodo sonmiatore
68. Blocco computazionale realizzato dalla centralina elettronica {ingresso velocità., uscita — fattore di proporzionalità — è)
69. Trasformatore dì corrente {ingresso = corrente, uscita = tensione)
70. Trasformatore variabile { Vu— k<■>V·<’>, fattore di p - roporzionalità — k)
71. Raddrizzatore a diodi
72. Anello di reazione
73. Anello di reazione che impone all’alternatore la corrente voluta
74. Relazione matematica (ingresso — velocità, uscita — posizione, simbolo, = f) 75. Batteria elettrica e condensatore
<'>
Claims (8)
- Rivendicazioni 1. Il motore descritto (tavola 1/5) formato da: alternatore, due pistoni contrapposti e il rivelatore di posizione descritto (tavola 3/5), tutti coassiali tra loro.
- 2. L’utilizzo della reazione magnetoelettrica per pilotare la corsa del pistone.
- 3. Il trasduttore di posizione illustrato in tavola 3/5 per l’utilizzo su alberi jtraslanti di: motori, elettrovalvole e sistemi in movimento traslatorio.
- 4. La parte fissa del trasduttore elementare (46)(tavola 3/5) che utilizza due magneti per ottenere un flusso magnetico alternato nel rivelatore ad effetto Hall.
- 5. Il trasduttore completo costituito dalla parte mobile (8) (tavola 1/5) e dulia parte fissa (7)(tavola 1/5), illustrata in dettaglio in tavola 3/5, composta da tre trasduttori elementari per utilizzo come trasduttore di posizione.
- 6. L’utilizzazione del trasduttore illustrato in tavola 3/5, citato nella precedente rivendicazione, per pilotare motori a pistone libero, o semi libero, a due tempi ed a quattro tempi.
- 7. Tre anomalie della parte mobile del trasduttore (23) (32)(33) (tavola 1/5) (tavola 3/5) nella successione degli anelli di lamierino ferromagnetico (39) e (40) (tavola 3/5) come risulta dallo schema (41)(tavola 3/5) per determinare la posizion tei centrale e quelle laterali del trasduttore.
- 8. Il dispositivo illustrato nel presente brevetto “Motore a pistone semiìiberót, realizzato in dimensione miniaturizzata, ma limitato al solo assemblaggio coassiale di un piccolo alternatore e di mi piccolo trasduttore per pilotare le valvole di immissione e scarico di motori a combustione, usando il piccolo alternatore come piccolo motore elettrico.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000368A ITTO20120368A1 (it) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Motore a pistone semilibero |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000368A ITTO20120368A1 (it) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Motore a pistone semilibero |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITTO20120368A1 true ITTO20120368A1 (it) | 2012-07-26 |
Family
ID=46640722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000368A ITTO20120368A1 (it) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Motore a pistone semilibero |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITTO20120368A1 (it) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5315244A (en) * | 1989-11-17 | 1994-05-24 | Visi-Trak Corporation | Magnetic sensor with laminated field concentrating flux bar |
| US6181110B1 (en) * | 1996-07-30 | 2001-01-30 | Rinaldo Lampis | High-yield linear generator set, control method and traction unit therewith |
| US20030024492A1 (en) * | 1999-12-22 | 2003-02-06 | Anders Malmquist | Device including a combustion engine, a use of the device, and a vehicle |
| US20080036312A1 (en) * | 2002-09-16 | 2008-02-14 | Volvo Technology Corporation | Energy converter |
-
2012
- 2012-04-26 IT IT000368A patent/ITTO20120368A1/it unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5315244A (en) * | 1989-11-17 | 1994-05-24 | Visi-Trak Corporation | Magnetic sensor with laminated field concentrating flux bar |
| US6181110B1 (en) * | 1996-07-30 | 2001-01-30 | Rinaldo Lampis | High-yield linear generator set, control method and traction unit therewith |
| US20030024492A1 (en) * | 1999-12-22 | 2003-02-06 | Anders Malmquist | Device including a combustion engine, a use of the device, and a vehicle |
| US20080036312A1 (en) * | 2002-09-16 | 2008-02-14 | Volvo Technology Corporation | Energy converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4656840B2 (ja) | 電気直線駆動部を有するフリーピストン装置 | |
| SE523182C2 (sv) | Anordning innefattande en styrenhet, en elektromagnetisk energiomvandlare innefattande en förbränningsmotor med en mekaniskt fritt rörlig kolv, användning av anordningen samt fordon innefattande nämnda anordning | |
| JP4901659B2 (ja) | 内燃機関 | |
| US8967098B2 (en) | Single-cylinder, dual head internal combustion engine having magnetically coupled power delivery | |
| CN104115377B (zh) | 线性发电机 | |
| FI2643573T3 (fi) | Tehokas lineaarinen polttomoottori | |
| KR20120054029A (ko) | 자기 피스톤 지지부를 구비한 피스톤 엔진 | |
| EP4298328B1 (en) | A linear electric generator | |
| WO2011077118A1 (en) | A piston | |
| US10702844B2 (en) | Linear permanent magnet motor driven downhole plunger pumping unit | |
| ITTO20120368A1 (it) | Motore a pistone semilibero | |
| KR101543670B1 (ko) | 다중발전시스템 | |
| US2899565A (en) | Method and apparatus for energy conversion | |
| RU2550228C2 (ru) | Электрический генератор переменного тока с двигателем стирлинга | |
| CN104022613A (zh) | 一种直线式电液泵 | |
| CN103827465B (zh) | 活塞和在该活塞上施加力的方法 | |
| KR20130061576A (ko) | 엔진의 밸런싱 장치 | |
| RU2571953C2 (ru) | Электрический генератор переменного тока (эгпт) с крейцкопфным двигателем | |
| RU2528481C2 (ru) | Портативная электрическая установка | |
| CN115324727B (zh) | 自由活塞内燃发电机的增压进气及动子状态识别装置及方法 | |
| RU126371U1 (ru) | Переносная электрическая установка | |
| RU2537322C1 (ru) | Способ синхронизации движения поршневых групп свободнопоршневого насос-компрессора с общим линейным электродвигателем | |
| RU2620135C1 (ru) | Электрический генератор с подвижным цилиндром двигателя внутреннего сгорания | |
| GB879036A (en) | A free piston engine | |
| RU2630364C1 (ru) | Экспедиционный генератор |