ITTO940304A1 - Motore termico rotativo a quattro tempi e a tre stantuffi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Motore termico rotativo a quattro tempi e a tre stantuffi"

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un motore termico rotativo a quattro tempi ed a tre stantuffi.

Si conoscono già motori rotativi a stantuffi a due o quattro tempi, comprendenti degli stantuffi, in genere due, che si spostano radialmente in un rotore che ruota in uno statore, le estremità degli assi di tali stantuffi scorrendo su una pista di scorrimento solidale allo statore, detta piastra di scorrimento essendo eccentrica od a più lobi, a seconda del numero di stantuffi.

I motori rotativi a stantuffi presentano numerosi vantaggi rispetto ai motori classici in linea, in particolare per quanto riguarda il rendimento ed il numero assai ridotto di parti, e presentano un ingombro ridotto a parità di potenza.

Tuttavia i motori rotativi a pistoni attualmente esistenti, come quelli descritti nei documenti FR-A-2 .572.459 e FR-A-2.188.683,presentano inconvenienti di potenza, di dolcezza e di irregolarità di rotazione .

La presente invenzione mira a proporre un motore rotativo a stantuffi di un tipo nuovo, di concezione semplice ed a rotazione continua, senza contraccolpi .

Il motore rotativo a stantuffo oggetto della presente invenzione comprende uno statore chiuso lateralmente da fiancate, in cui può rotare un rotore che comprende radialmente tre cilindri che sboccano alla periferia di detto rotore, in ciascuno dei quali può spostarsi uno stantuffo in un movimento a va e vieni. Le bielle degli stantuffi si incrociano al centro del rotore, e la loro estremità opposta a quella di connessione allo stantuffo comprende da una parte e dall'altra due cuscinetti in rotazione libera, il cui asse è parallelo all'asse del rotore, che rotolano in due piste di rotolamento consimili disposte affiancate, ricavate ciascuna in una delle fiancate dello statore. Le piste di rotolamento sono approssimativamente a forma di fagiolo e comprendono due lobi di raggi diversi, eccentrici rispetto al rotore, uno dei raccordi di tali due lobi essendo realizzato secondo una curva continua convessa, l'altro secondo una curva concava di raggio modesto. Il senso di rotazione del rotore è quello che permette ai cuscinetti della biella di uno stantuffo di scorrere nel lobo di raggio più piccolo dopo il passaggio della curva concava.

Nella parte periferica nello statore sono praticate tre luci a 120°, una delle quali, cioè quella diametralmente opposta al raccordo concavo dei due lobi della pista di rotolamento, è provvista di una candela di accensione, le altre due servendo per l'aspirazione e lo scarico.

La forma delle piste di rotolamento permette a ciascuno degli stantuffi, quando si avvicina all'asse del rotore o se ne allontana, di realizzare, per una rotazione completa del rotore, due andate e ritorni, creando così i quattro tempi del motore, i tre stantuffi permettendo tre scoppi per giro.

Il lobo di grande raggio permette l'aspirazione e la compressione, il ciclo motore essendo realizzato quando la rotella dello stantuffo in fase di combustione supera la curva concava per entrare nel lobo di piccolo raggio.

E* da notare che la pista di rotolamento può avere un tracciato diverso, in particolare la parte del lobo di piccolo raggio che consente lo spostamento delle rotelle dall'interno verso l'esterno del rotore può essere rettilinea, con una certa pendenza. I vantaggi e le caratteristiche della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue e che si riferisce ai disegni annessi, in cui è rappresentato un modo di realizzazione non limitativo. ;Nei disegni annessi: ;la figura 1 rappresenta una vista schematica in pianta di un motore rotativo a stantuffi secondo 1'invenzione ; ;la figura 2 rappresenta una vista in sezione trasversale dello statore dello stesso motore; ;la figura 3 rappresenta una vista in sezione secondo l'asse XX' della figura 2; ;la figura 4 rappresenta una vista in sezione trasversale del rotore dello stesso motore; ;la figura 5 rappresenta una vista in sezione secondo l'asse YY* della figura 4;

la figura 6 rappresenta una vista schematica dello stesso motore, che mostra differenti posizioni di uno stantuffo nell'ambito di una rotazione su un giro .

Se ci riferisce alla figura 1 si può vedere che un motore rotativo a stantuffi secondo l'invenzione comprende un rotore 1 che può ruotare in uno statore 2, trascinando un albero di trasmissione non rappresentato .

Se ci si riferisce parimenti alle figure 4 e 5 si può vedere che il rotore 1 comprende radialmente, a distanze di 120°, tre cilindri 10 che racchiudono uno stantuffo 3 e che si prolungano ciascuno in modo diametrale con una cavità 11, le tre cavità 11 incrociandosi al centro del rotore 1.

Gli stantuffi 3 comprendono internamente, in modo per sé noto, un asse trasversale 30, parallelo all'asse di rotazione del rotore 1, sul quale può ruotare, in corrispondenza di una delle sue estremità, una biella 31 l'altra estremità della quale è attraversata da un asse 32, parimenti parallelo all'asse di rotazione del rotore 1, su cui sono montati da una parte, da una parte e dall'altra rispetto alla biella 31, due eccentrici 33 disposti in cavità circolari 12 praticate nei fianchi del rotore 1, e, d'altra parte, in corrispondenza delle estremità dell'asse 32, un cuscinetto ad aghi 34.

E' da notare che le bielle 31 presentano una forma appropriata che ne permette 1'incrocio al centro del rotore 1.

Se ci si riferisce ora alle figure 2 e 3, si può vedere che lo statore 2, che è costituito da due parti, un carter 4 ed una fiancata 5 assemblati mediante mezzi appropriati del tipo a vite non rappresentati, comprende una camera cilindrica 20 destinata ad alloggiare il rotore 1 e realizzata essenzialmente nel carter 4.

Ciascuno dei fianchi interni 40 e 50, rispettivamente del carter 4 e della fiancata 5 dello statore 2, comprende una gola 41 e rispettivamente 51, le due gole 41 e 51 essendo consimili e disposte affacciate quando la fiancata è assemblata al carter 4.

La gola 41, che è la sola che si vede nella figura 2, ha la forma approssimativa di un fagiolo, ed è divisa in una pluralità di zone che si avvicinano o si allontanano dal centro del rotore 1 ovvero presenta da una parte un lobo 42 eccentrico rispetto all'asse di rotazione, di grande raggio, e d'altra parte un lobo 43, parimenti eccentrico rispetto all’asse di rotazione e di più piccolo raggio. I raccordi dei lobi 42 e 43, che corrispondono ai punti più vicini al centro del rotore 1, sono realizzati da una parte secondo una curva 44 c,he assicura la continuità dei due lobi 42 e 43, e dall'altra parte secondo una curva concava 45 di raggio molto piccolo.

I bordi esterni 41' e 51' delle gole 41 e 51 costituiscono piste di rotolamento per dei cuscinetti 34 delle bielle 31 in cui queste ultime sono impegnate .

Si può parimenti vedere che la parete periferica interna 46 del carter 4 è attraversata da luci 47, 48, e 49, la luce 47 comprendendo una candela di accensione 6.

Le disposizioni delle luci 47, 48 e 49 sono strettamente legate al tracciato delle gole 41 e 51: la luce 47 che comprende la candela 6 è sostanzialmente opposta in senso diametrale alla curva concava 45, la luce 48 è sostanzialmente opposta in senso diametrale al punto della curva 44 più prossimo al centro del rotore 1 e la luce 49 è sostanzialmente opposta al punto più eccentrico del lobo 42.

Se ci si riferisce ora alla figura 6 si può vedere che nel corso di una rotazione di un giro del rotore nello statore 2, nel senso della freccia R, uno stantuffo 3, per il fatto del suo collegamento meccanico alle gole 41 e 51, descrive due movimenti alternativi di va e vieni nel suo cilindro 10 e, inversamente, il movimento di va e vieni di uno stantuffo 3 nel suo cilindro 10 comporta la rotazione del rotore 1 nello statore 2.

Quando le rotelle 34 si spostano nelle gole 41 e 51 gli eccentrici 33 ruotano liberamente nelle loro cavità circolari rispettive 12 nel senso della freccia R', nella stessa direzione della freccia R, conferendo cosi alle bielle 31 una certa libertà di spostamento angolare intorno al loro asse 30. E' da notare che per permettere la rotazione degli eccentrici 33 nelle cavità 12 l'asse 32 è scentrato di un valore pari alla metà dello spostamento di uno stantuffo in un cilindro 10.

La luce 49 è collegata ad un dispositivo di aspirazione di una miscela 60 di aria e combustibile, non rappresentato, tale miscela 60 essendo aspirata nel cilindro 10 mediante lo stantuffo 3 che si sposta dall'esterno verso l'interno del rotore 1 a seguito dell'ingresso delle rotelle 34 della biella corrispondente 31 nel lobo 42.Affinché l'aspirazione sia continua nel corso dello spostamento dello stantuffo 3, la parete periferica interna 46 del carter 4 è incavata con una gola 49' disposta in anticipo rispetto alla luce 49, la miscela 60 diffondendosi in tale gola 49'.

Dopo il passaggio del cilindro 10 innanzi alla luce 49, lo stantuffo 3, le cui rotelle 34 iniziano ad uscire dal lobo 42, si sposta dall'interno verso l'esterno del rotore 1, il che ha per effetto di comprimere la miscela 60 contro la parete periferica interna 46 del carter 4, la compressione massima, realizzata quando le rotelle 34 sono nella curva concava 45, intervenendo innanzi alla luce 47 che contiene la candela 6.

La scintilla prodotta dalla candela 6, comandata mediante un'accensione elettronica di tipo noto, non illustrata, provoca la combustione della miscela compressa 61, il che ha per effetto di risospingere lo stantuffo 3 nel suo cilindro 10, le rotelle 34 impegnandosi nel lobo 43 realizzando così il ciclo motore .

Quando le rotelle 34 iniziano ad uscire dal lobo 43 ed a entrare nella curva 44, lo stantuffo si sposta nel cilindro 10 dall'interno verso l'esterno del rotore 1 ed espelle i gas combusti 62 attraverso la luce 48, che si prolunga in avanti mediante una gola 48' praticata nella parete periferica interna 46 del carter 4.

I tre stantuffi 3 consentono così una perfetta continuità di movimento permettendo tre esplosioni per giro, la fase di aspirazione dell'uno e la fase di compressione dell'altro essendo consentite dal ciclo motore del terzo.

Il raffreddamento del motore secondo l'invenzione è realizzato mediante acqua che circola nella fiancata 5 e nel carter 4 dello statore e la lubrificazione è realizzata mediante circolazione d'olio tra lo statore 2 e il rotore 1.

Va da sé che la presente invenzione non è limitata alla descrizione che precede di uno dei suoi modi di realizzazione, suscettibile di subire un certo numero di modifiche senza peraltro uscire dall'ambito dell'invenzione.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Motore termico rotativo a quattro tempi ed a tre stantuffi, comprendente uno statore (2) nel quale ruota un rotore (1) trascinando un albero di trasmissione, caratterizzato dal fatto che: il rotore (1) comprende radialmente, a distanze di 120°, tre cilindri (10) che sboccano alla periferia di detto rotore (1) ed in ciascuno dei quali può spostarsi uno stantuffo (3) in un movimento a va e vieni; bielle (31) connesse in modo girevole agli stantuffi (3) incrociandosi al centro di detto rotore (1), le loro estremità opposte a quelle di connessione a detti stantuffi (3) presentando, da una parte e dall'altra, due cuscinetti (34) in rotazione libera, che rotolano in due piste di rotolamento (41, 51) consimili e disposte affacciate, ricavate ciascuna in uno dei fianchi interni (40, 50) del carter (4) e della fiancata (5) dello statore (2), dette piste di rotolamento (41, 51) avendo una forma approssimativa di fagiolo e comprendendo due lobi (42, 43) di raggi diversi, eccentrici rispetto ad un rotore (1), uno dei raccordi di tali due lobi (42, 43) essendo realizzato secondo una curva .continua convessa (44) di grande raggio, l'altro secondo una curva concava (45) di piccolo raggio, il senso di rotazione (R) del rotore (1) essendo quello che permette ai cuscinetti (34) di rotolare nel lobo (43) di raggio più piccolo dopo il passaggio della curva concava (45); lo statore (2) presenta tre luci (47, 48, 49) distanziate di 120°, una delle quali (47), diametralmente opposta alla curva concava (45) delle piste (41, 51), è provvista di una candela di accensione (6), le altre due (49, 48) servendo per l'aspirazione e lo scarico.
2. 2. Motore termico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli assi (32) che attraversano le bielle (31) e portano alle estremità i cuscinetti (34) attraversano degli eccentrici (33) che ruotano liberamente in cavità circolari (12) praticate nei fianchi del rotore (1).
3. 3. Motore termico secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la parete interna periferica (46) dello statore (2) è ricavata in corrispondenza di gole (48', 49') in anticipo rispetto alle luci (48, 49) di scarico e di aspirazione .
4. 4. Motore termico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l’ingresso al lobo (43) delle piste di rotolamento (41, 51), dopo la curva concava (45), è rettilineo, con una certa pendenza.