BR102015010487A2 - system for mechanical conversion of an internal combustion engine from 4 stroke to 8 stroke - Google Patents
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Abstract
abstract a converting mechanical system including a dual connecting rod having a top section adapted to be pivotally connected to a piston on a conventional internal combustion engine and a bottom section adapted to be connected to a crankshaft of a conventional internal combustion engine. a support surrounds each dual connecting rod and includes a retractable device. a decoupling device is adapted to be located on the crankshaft a conventional internal combustion engine. the dual connecting rod has a first working position and in which the dual connecting rod is rigid and connected to the crankshaft when the piston moves. in the second working position, the dual connecting rod disconnects the crankshaft from the piston by action of the decoupling device. docket no. 1027.006 1abstract a converting mechanical system including a dual connecting rod having a top section adapted to be a pivotally connected to a piston on a conventional internal combustion engine and a bottom section adapted to be connected to a crankshaft of a conventional internal combustion engine. a support surrounds each dual connecting rod and includes a retractable device. a decoupling device is adapted to be located on the crankshaft a conventional internal combustion engine. the dual connecting rod has a first working position and in which the dual connecting rod is rigid and connected to the crankshaft when the piston moves. in the second working position, the dual connecting rod disconnects the crankshaft from the piston by the action of the decoupling device. docket no. 1027,006 1
Description
“SISTEMA PARA UMA CONVERSÃO MECÂNICA DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNO DE 4 TEMPOS PARA 8 TEMPOS.” 1. CAMPO DA INVENÇÃO 00 L A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um motor de combustão interna com um sistema de conversão mecânica que converte um motor de combustão interna padrão de 4 tempos num motor de 8 tempos. Além disso, a presente invenção refere-se aos elementos que formam parte do sistema de conversão mecânica."SYSTEM FOR A MECHANICAL CONVERSION OF A 4-TIME INTERNAL COMBUSTION ENGINE FOR 8 TIMES." 1. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an internal combustion engine. More specifically, the present invention relates to an internal combustion engine with a mechanical conversion system that converts a standard 4 stroke internal combustion engine into an 8 stroke engine. Furthermore, the present invention relates to the elements forming part of the mechanical conversion system.
2. IMFORMAÇÃO GERAL 002 O motor de combustão interna usa ciclos termodinâmico de 2 ou 4 tempos. O motor de combustão interna inclui basicamente um cilindro 2 contendo um pistão 4 causando um movimento reverso que é convertido em um movimento de rotação por meio de uma biela 6 e um virabrequim 8. Em um motor de combustão interna de 4 tempos, o pistão completa quatro tempos separados que constituem um único ciclo termodinâmico. Um tempo refere-se ao deslocamento completo do pistão ao longo do cilindro, em qualquer direção. FIG. 1 mostra os quatro cursos distintos de um motor combustão interna convencional: 003 - curso de entrada: neste curso, o pistão 4 começa no ponto morto superior. O pistão 4 desce a partir da parte superior do cilindro 2 para a parte inferior do cilindro, aumentando o volume do cilindro 2. Uma mistura de combustível e ar é forçado pela pressão atmosférica (ou superior) para dentro do cilindro através da válvula de entrada 3; - curso de compressão: com ambas as válvulas fechadas a de entrada 3 e escape 5 , o pistão 4 retoma para o topo do cilindro 2 comprimindo o ar ou o ar-combustível misturando-os dentro da cabeça do cilindro; - curso de combustão: este é o início do segundo ciclo enquanto o pistão 4 está próximo ao ponto morto superior, a mistura de ar comprimido-combustível em motores a gasolina é inflamada por uma vela de ignição 7. A pressão resultante da combustão da mistura de combustível-ar comprimido força o pistão 4 de volta para baixo em direção ao ponto morto inferior; - curso de escape: durante o curso de escape, o pistão 4 retorna para o ponto morto superior, enquanto a válvula de escape 5 está aberta. Esta ação expele a mistura de combustível-ar passando através da válvula de escape. 004 Motores de combustão interna de dois tempos também são muito comuns, mas eles são menos eficientes e emitem mais produtos químicos nocivos que um motor de 4 tempos. 005 Muitas melhorias têm sido feitas para motores de combustão interna ao longo dos anos para melhorar seu desempenho. As melhorias basicamente tentam prolongar os ciclos dos cursos convencionais usando bielas extensíveis, utilizando molas de absorção, utilizando pinos de suporte para o pistão, utilizando pistão longo ou curto, ou virabrequins ovais. Infelizmente, as melhorias conhecidas da técnica anterior são geralmente caracterizadas por múltiplos sistemas de ligação relativamente complexas que aumentam a perda de potência devido ao atrito adicionado e a inércia do grande numero de peças em movimento. 006 Há uma necessidade de um sistema que melhora o desempenho do motor sem utilizar sistemas de ligação complexa e múltipla.2. GENERAL INFORMATION 002 The internal combustion engine uses 2 or 4 stroke thermodynamic cycles. The internal combustion engine basically includes a cylinder 2 containing a piston 4 causing a reverse motion which is converted into a rotational motion by means of a connecting rod 6 and a crankshaft 8. In a 4 stroke internal combustion engine the complete piston four separate times that constitute a single thermodynamic cycle. A tempo refers to the complete displacement of the piston along the cylinder in any direction. FIG. 1 shows the four distinct strokes of a conventional internal combustion engine: 003 - inlet stroke: In this stroke, piston 4 starts at top dead center. Piston 4 descends from the top of cylinder 2 to the bottom of cylinder, increasing the volume of cylinder 2. A mixture of fuel and air is forced by atmospheric (or higher) pressure into the cylinder through the inlet valve. 3; Compression stroke: With both inlet 3 and exhaust 5 valves closed, piston 4 returns to the top of cylinder 2 by compressing air or fuel air by mixing them into the cylinder head; - combustion stroke: this is the beginning of the second cycle while piston 4 is near the top dead center, the compressed air-fuel mixture in gasoline engines is ignited by a spark plug 7. The pressure resulting from the combustion of the mixture fuel-compressed air forces piston 4 back down toward lower dead center; - Exhaust stroke: During the exhaust stroke, the piston 4 returns to the upper dead center while the exhaust valve 5 is open. This action expels the fuel-air mixture through the exhaust valve. 004 Two-stroke internal combustion engines are also very common, but they are less efficient and emit more harmful chemicals than a 4-stroke engine. Many improvements have been made to internal combustion engines over the years to improve their performance. Improvements basically attempt to extend conventional stroke cycles by using extensible connecting rods, using absorber springs, using piston support pins, using long or short pistons, or oval crankshafts. Unfortunately, known improvements in the prior art are generally characterized by multiple relatively complex coupling systems that increase power loss due to added friction and inertia of the large number of moving parts. 006 There is a need for a system that improves engine performance without using complex and multi-link systems.
3. RESUMO DA INVENÇÃO 007 A presente invenção refere-se a um sistema mecânico de conversão incluindo uma biela dupla que tem uma parte superior e uma parte inferior, a parte superior da biela dupla é adaptada para ser conectada de forma articulada a um pistão em um motor de combustão interna convencional, a parte inferior de cada biela dupla é adaptado para ser conectado a um virabrequim de um motor de combustão interna convencional; um suporte em tomo de cada biela dupla, o apoio inclui um dispositivo retrátil; um dispositivo de desacoplamento adaptado localizado no virabrequim de um motor de combustão interna convencional; a biela dupla tem uma primeira posição de trabalho e uma segunda posição de trabalho, na primeira posição de trabalho a biela dupla é rígida e conectada ao virabrequim quando o pistão se desloca, na segunda posição de trabalho, a biela dupla desliga o virabrequim a partir de um pistão por ação do dispositivo de desacoplamento, na primeira posição a biela dupla permanece ligada ao pistão e esta fixa no início de cada ponto morto de um motor de combustão interna convencional, na segunda posição a biela dupla é ligada ao virabrequim e está móvel, o pistão repousa sobre o suporte, a biela dupla liga o virabrequim para o pistão ao final de cada ponto morto de um motor de combustão interna convencional. 008 Além disso, a presente invenção refere-se a um motor de combustão interna que inclui pelo menos um cilindro; uma válvula de entrada ligada em cada um dos cilindros para permitir a entrada de ar dentro de cada cilindro; uma válvula de escape ligada ao cilindro para liberar gases para fora do cilindro; um pistão conectado operacionalmente a cada um dos cilindros, cada pistão tem uma primeira e uma segunda extremidade, a primeira extremidade de cada pistão está conectada ao cilindro correspondente; um virabrequim tendo uma primeira e uma segunda extremidade, a primeira extremidade do virabrequim é projetada para ser ligada a um dispositivo de força externa; um sistema de conversão mecânica inclui: uma biela dupla que tem uma parte superior e uma parte inferior, a parte superior de cada biela dupla está ligada de forma articulada ao pistão correspondente, a parte inferior de cada biela dupla está ligada à segunda extremidade do virabrequim; um apoio em tomo de cada biela dupla, o apoio inclui um dispositivo retrátil; e um dispositivo de desacoplamento localizado no virabrequim; uma biela dupla tem uma primeira posição de trabalho e uma segunda posição de trabalho, na primeira posição de trabalho a biela dupla é rígida e conectada ao virabrequim quando o pistão se desloca, na segunda posição de trabalho a biela dupla desliga o virabrequim a partir da pistão por ação do dispositivo de desacoplamento, na primeira posição a biela dupla permanece ligada ao pistão e esta fixa em de cada ponto morto de um motor de combustão interna convencional, a segunda posição de trabalho a biela dupla é ligada ao virabrequim e está móvel, o pistão repousa sobre o suporte, a biela dupla liga o virabrequim para o pistão ao final de cada ponto morto de um motor de combustão interna convencional. 009 Além disso, a presente invenção refere-se a um método para converter um motor de combustão interna de 4 tempos num motor de combustão interna de 8 tempos, o método compreendendo os passos de: 1) a colocação de um motor de combustão interno de um sistema mecânico, o motor de combustão interno incluindo pelo menos um cilindro, uma válvula de entrada conectada a cada um dos cilindros para permitir ar dentro de cada cilindro; uma válvula de escape ligada ao cilindro para liberar gás para fora de cada cilindro, um pistão conectado operacionalmente a cada um dos cilindros, cada pistão que tem uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira extremidade de cada pistão está conectado ao cilindro correspondente, um virabrequim tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, a primeira extremidade do virabrequim é projetado para ser conectado a um dispositivo de força externa; o sistema mecânico incluindo: uma biela dupla que tem uma parte superior e uma parte inferior, a parte superior de cada biela dupla é conectada de forma articulada ao pistão correspondente, a parte inferior de biela dupla está conectada à segunda extremidade do virabrequim; um suporte em tomo de cada biela dupla, o suporte incluí um dispositivo retrátil; e um dispositivo de desacoplamento localizado no virabrequim; em que a biela dupla tem uma primeira posição de trabalho e uma segunda posição de trabalho, na primeira posição de trabalho, a biela dupla é rígida, e conectada ao virabrequim quando o pistão se desloca na segunda posição de trabalho, a biela dupla desliga o virabrequim a partir de um pistão por ação do dispositivo de desacoplamento, a primeira parte da biela dupla permanece conectada ao pistão e é fixa no início de cada ponto morto de um motor de combustão interno convencional, a segunda parte a biela dupla é conectada virabrequim e é móvel, o pistão repousa sobre o suporte, a biela dupla liga o virabrequim no pistão ao final de cada ponto morto do motor de combustão interno convencional; em que a parte superior da biela dupla inclui um pino montado sobre uma fenda de deslizamento e esta apoiado sobre o dispositivo retrátil; em que a parte inferior da biela dupla inclui: uma cabeça que tem um furo, o furo abriga o virabrequim; um gatilho que fixado que libera as ações do dispositivo retrátil ativando uma tampa para liberar o pistão; e carne desacoplamento pode ser localizado perto da cabeça, o dispositivo de desacoplamento carne gira para desligar o virabrequim do pistão; 2) criar um curso de admissão, o curso de admissão é criado quando o pistão se move e a biela dupla é rígida e alongada, a parte superior da biela dupla 2 é travada com a parte inferior da biela dupla formando uma unidade rígida com o pistão, a biela, e o virabrequim; 3) criar um tempo morto inferior, o tempo morto inferior é criado quando separa a biela dupla do pistão, o virabrequim e a parte superior e inferior da biela dupla estão desconectados; 4) criar um curso de compressão, curso de compressão é criado quando o pistão que se move, biela dupla é rígida e curta, a parte e inferior da biela dupla esta em contato formando uma unidade rígida com o pistão, a biela e o virabrequim; 5) criar um primeiro tempo morto superior, o primeiro tempo morto superior é criado quando o pistão é desconectado do virabrequim, a parte superior e a inferior da biela dupla é desligada, e o pistão, a biela dupla e o virabrequim estão desconectados; 6) criar um curso de combustão, o curso de combustão é criado quando o pistão se move e a biela dupla é rígida e alongada; 7) criar um segundo tempo morto inferior, o segundo tempo morto inferior é criado quando a parte inferior da biela dupla que esta ligada ao virabrequim continua em rotação, quando a biela dupla atinge o seu mínimo de amplitude; 8) criar um curso de escape, o curso de escape é criado quando a biela dupla é curta e rígida; e 9) criar um segundo tempo morto superior, o segundo tempo morto é criado quando o pistão está desconectado do virabrequim, a parte superior e a inferior da biela dupla está desligada e o pistão, a biela dupla, e o virabrequim estão desconectados; o dispositivo de desacoplamento que está localizado no virabrequim ativa o carne para empurrar o dispositivo para os cilindros e deixar a caixa fixa permitindo que biela dupla comece a diminuir, o pistão é parado, desligando do virabrequim do suporte.3. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a mechanical conversion system including a double connecting rod having an upper part and a lower part, the upper part of the double connecting rod is adapted to be hingedly connected to a piston in In a conventional internal combustion engine, the underside of each twin connecting rod is adapted to be connected to a crankshaft of a conventional internal combustion engine; a support around each double connecting rod, the support includes a retractable device; an adapted decoupling device located on the crankshaft of a conventional internal combustion engine; the double rod has a first working position and a second working position, in the first working position the double connecting rod is rigid and connected to the crankshaft when the piston moves, in the second working position the double connecting rod turns off the crankshaft from of a piston by action of the decoupling device, in the first position the double connecting rod remains attached to the piston and is fixed at the beginning of each neutral of a conventional internal combustion engine, in the second position the double connecting rod is connected to the crankshaft and is movable , the piston rests on the support, the double connecting rod connects the crankshaft to the piston at the end of each neutral of a conventional internal combustion engine. Furthermore, the present invention relates to an internal combustion engine comprising at least one cylinder; an inlet valve connected to each of the cylinders to allow air into each cylinder; an exhaust valve attached to the cylinder to release gases out of the cylinder; a piston operably connected to each of the cylinders, each piston has a first and a second end, the first end of each piston is connected to the corresponding cylinder; a crankshaft having a first and a second end, the first end of the crankshaft is designed to be attached to an external force device; A mechanical conversion system includes: a double connecting rod having an upper and a lower part, the upper part of each double connecting rod is pivotally connected to the corresponding piston, the lower part of each double connecting rod is connected to the second end of the crankshaft. ; a support around each double connecting rod, the support includes a retractable device; and a decoupling device located on the crankshaft; a double connecting rod has a first working position and a second working position, in the first working position the double connecting rod is rigid and connected to the crankshaft when the piston moves, in the second working position the double connecting rod turns off the crankshaft from the piston by action of the decoupling device, in the first position the double connecting rod remains attached to the piston and is attached to each neutral of a conventional internal combustion engine, the second working position the double connecting rod is connected to the crankshaft and is movable, the piston rests on the support, the double connecting rod connects the crankshaft to the piston at the end of each neutral of a conventional internal combustion engine. In addition, the present invention relates to a method for converting a 4-stroke internal combustion engine into an 8-stroke internal combustion engine, the method comprising the steps of: 1) placing an internal combustion engine of a mechanical system, the internal combustion engine including at least one cylinder, an inlet valve connected to each cylinder to allow air within each cylinder; an exhaust valve connected to the cylinder to release gas out of each cylinder, a piston operably connected to each cylinder, each piston having a first end and a second end, the first end of each piston is connected to the corresponding cylinder, a crankshaft having a first end and a second end, the first end of the crankshaft is designed to be connected to an external power device; the mechanical system including: a double connecting rod having an upper and a lower part, the upper part of each double connecting rod is hingedly connected to the corresponding piston, the double connecting rod lower part is connected to the second end of the crankshaft; one support around each double connecting rod, the support includes a retractable device; and a decoupling device located on the crankshaft; where the double rod has a first working position and a second working position, in the first working position, the double connecting rod is rigid, and connected to the crankshaft when the piston moves in the second working position, the double connecting rod turns off the crankshaft from a piston by action of the decoupling device, the first part of the double connecting rod remains connected to the piston and is fixed at the beginning of each neutral point of a conventional internal combustion engine, the second part to the double connecting rod is connected crankshaft and it is movable, the piston rests on the support, the double connecting rod connects the crankshaft to the piston at the end of each neutral of the conventional internal combustion engine; wherein the upper part of the double connecting rod includes a pin mounted on a sliding slit and resting on the retractable device; wherein the underside of the double connecting rod includes: a head having a hole, the hole houses the crankshaft; a locking trigger that releases the actions of the retractable device by activating a cap to release the piston; and meat decoupling can be located near the head, the meat decoupling device rotates to turn off the piston crankshaft; 2) create an intake stroke, the intake stroke is created when the piston moves and the double connecting rod is rigid and elongated, the upper part of the double connecting rod 2 is locked with the bottom of the double connecting rod forming a rigid unit with the piston, connecting rod, and crankshaft; 3) create a lower dead time, the lower dead time is created when separating the double piston rod, the crankshaft and the upper and lower double rod are disconnected; 4) Create a compression stroke, compression stroke is created when the moving piston, double connecting rod is rigid and short, the bottom and bottom of the double connecting rod is in a rigid form with the piston, connecting rod and crankshaft. ; 5) create a top first dead time, the first top dead time is created when the piston is disconnected from the crankshaft, the top and bottom of the double connecting rod is disconnected, and the piston, double connecting rod and crankshaft are disconnected; 6) create a combustion stroke, the combustion stroke is created when the piston moves and the double connecting rod is rigid and elongated; 7) create a second lower dead time, the second lower dead time is created when the lower part of the double connecting rod connected to the crankshaft continues to rotate when the double connecting rod reaches its minimum amplitude; 8) create an escape stroke, the escape stroke is created when the double connecting rod is short and rigid; and 9) create a second upper dead time, the second dead time is created when the piston is disconnected from the crankshaft, the top and bottom of the double connecting rod is turned off and the piston, double connecting rod, and crankshaft are disconnected; the decoupling device that is located on the crankshaft activates the cam to push the device into the cylinders and leave the case fixed allowing the double connecting rod to begin to shrink, the piston is stopped, disconnecting from the crankshaft from the bracket.
4. BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS 010 Para uma maior clareza e compreensão da presente invenção, é mostrado em diferentes figuras na qual se encontram representadas de acordo com as formas de realização apenas como um exemplo: 011 Figura 1: mostra os quatro tempos distintos de um motor de combustão interna de 4 tempos convencional. 012 Figura 2: mostra a vista da secção transversal de um motor de combustão interna incluindo o sistema de acordo com a presente invenção. 013 Figura 3: mostra a perspectiva de uma vista frontal da biela dupla e do suporte do pistão de acordo com a presente invenção. 014 Figura 4: mostra a vista de uma secção longitudinal da biela dupla da Figura 3. 015 Figura 5: mostra a secção transversal longitudinal da biela dupla da Figura 3. 016 Figura 6: mostra a vista da secção transversal longitudinal da biela dupla da Figura 3 na fase de entrada de combustão. 017 Figura 7: mostra a vista da secção transversal longitudinal da biela dupla da Figura 3 durante a compressão - fase de escape. 018 Figura 8: mostra a vista superior do suporte incluindo um dispositivo retrátil de acordo com a presente invenção. 019 Figura 9A: mostra a vista da secção do suporte da Figura 8 detalhando o dispositivo retrátil na primeira posição. 020 Figura 9B: mostra a vista da secção transversal do suporte da Figura 8 detalhando o dispositivo retrátil na segunda posição. 021 Figura 10: mostra a perspectiva da vista frontal do sistema mecânico de acordo com a presente invenção. 022 Figura 11: mostra a vista da secção transversal longitudinal do sistema mecânico da Figura 10 durante a compressão - fase de escape. 023 Figura 12: mostra a vista da secção transversal longitudinal do sistema mecânico Figura 10 durante a fase de entrada do combustão. 024 Figura 13: mostra a vista superior do suporte retrátil do sistema mecânico da Figura 10. 025 Figura 14: mostra a vista da secção transversal da Figura 13 detalhando o dispositivo retrátil na primeira posição. 026 Figura 15A: mostra o primeiro diagrama do tempo de entrada de acordo com a presente invenção, mostrando que a biela dupla é rígida e alongada. 027 Figura 15B: mostra o segundo diagrama do tempo de entrada do tempo morto inferior, de acordo com a presente invenção, mostrando que a biela dupla separa o pistão e o virabrequim. 028 Figura 15C: mostra o terceiro diagrama do tempo de compressão, de acordo com a presente invenção, na qual a biela dupla é rígida e curta. 029 Figura 15D: mostra o quarto diagrama do tempo do primeiro tempo morto superior, de acordo com a presente invenção no qual o pistão esta desconectado do virabrequim. 030 Figura 15E: mostra o quinto diagrama do tempo de combustão, de acordo com a presente invenção, no qual a biela dupla é rígida e alongada. 031 Figura 15F: mostra o sexto diagrama do tempo de segundo tempo do tempo morto inferior, de acordo com a presente invenção, no qual o pistão e o virabrequim estão desconectados, a biela dupla é livre e curta cerca de 590°, as partes da biela dupla colidem e se toma rígida. 032 Figura 15G: mostra o sétimo diagrama do tempo de exaustão, de acordo com a presente invenção no qual a biela dupla é reduzida e bloqueada. 033 Figura 15H: mostra o diagrama do oitavo tempo do segundo tempo do tempo morto superior. 034 Figura 16: mostra os primeiros 4 tempos do primeiro ciclo de acordo com a presente invenção. 035 Figura 17: mostra o tempo de 4 segundos do segundo tempo. 036 Figura 18A: mostra a vista da secção transversal longitudinal da mecânica de acordo com uma outra forma de realização da presente invenção em uma curta posição. 037 Figura 18B: mostra a vista da secção transversal longitudinal do sistema mecânico da Figura 18a em uma posição longa. 038 Figura 18C: mostra a vista detalhada do sistema mecânico da Figura 18C mostrando detalhes do dispositivo retrátil.4. BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES 010 For clarity and understanding of the present invention, it is shown in different figures which are depicted according to embodiments only as an example: 011 Figure 1: shows the four distinct times of a conventional 4-stroke internal combustion engine. Figure 2 shows the cross-sectional view of an internal combustion engine including the system according to the present invention. Figure 3 shows the perspective view of a front view of the double connecting rod and piston support according to the present invention. 014 Figure 4: shows the longitudinal cross-sectional view of the double connecting rod of Figure 3. 015 Figure 5: shows the longitudinal cross-sectional view of the double connecting rod of Figure 3. 016 Figure 6: shows the longitudinal cross-sectional view of the double connecting rod of Figure 3 in the combustion inlet phase. 017 Figure 7: Shows the longitudinal cross-sectional view of the double connecting rod of Figure 3 during compression - exhaust phase. Figure 8 shows the top view of the bracket including a retractable device according to the present invention. 019 Figure 9A: Shows the section view of the bracket of Figure 8 detailing the retractable device in the first position. 020 Figure 9B: Shows the cross-sectional view of the bracket of Figure 8 detailing the retractable device in the second position. Figure 10 shows the front view perspective of the mechanical system according to the present invention. 022 Figure 11: Shows the longitudinal cross-sectional view of the mechanical system of Figure 10 during compression - exhaust phase. 023 Figure 12: Shows the longitudinal cross-sectional view of the mechanical system Figure 10 during the combustion inlet phase. 024 Figure 13: shows the top view of the retractable bracket of the mechanical system of Figure 10. 025 Figure 14: shows the cross-sectional view of Figure 13 detailing the retractable device in the first position. Figure 15A shows the first entry time diagram according to the present invention showing that the double connecting rod is rigid and elongated. Figure 15B: Shows the second lower dead time entry time diagram according to the present invention showing that the double connecting rod separates the piston and crankshaft. Figure 15C shows the third compression time diagram according to the present invention in which the double connecting rod is rigid and short. Figure 15D shows the fourth time diagram of the first upper dead time according to the present invention in which the piston is disconnected from the crankshaft. Figure 15E shows the fifth diagram of the combustion time according to the present invention in which the double connecting rod is rigid and elongated. 031 Figure 15F: shows the sixth time diagram of the second time of the lower dead time according to the present invention, in which the piston and crankshaft are disconnected, the double connecting rod is free and short about 590 °, the parts of the Double connecting rods collide and become rigid. Figure 15G shows the seventh exhaustion time diagram according to the present invention in which the double connecting rod is reduced and blocked. 033 Figure 15H: Shows the eighth time diagram of the second time of the upper dead time. Figure 16 shows the first 4 times of the first cycle according to the present invention. 035 Figure 17: Shows the 4 second time of the second time. Figure 18A: Shows the longitudinal cross-sectional view of the mechanics according to another embodiment of the present invention in a short position. 037 Figure 18B: Shows the longitudinal cross-sectional view of the mechanical system of Figure 18a in a long position. 038 Figure 18C: Shows the detailed view of the mechanical system of Figure 18C showing details of the retractable device.
5. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO 039 A presente invenção se refere a um sistema mecânico de conversão 10 para converter um motor de combustão interna convencional de 4 tempos em um motor de combustão interna de 8 tempos. Todos os componentes do sistema 10 trabalham juntos e de maneira sincronizada para manter o pistão parado no ponto morto transformando o ponto morto em tempo morto, por um curto período de tempo, por exemplo, 1/6 do ciclo. 040 Ponto morto superior na presente invenção se refere a posição em que o pistão esta na sua extensão máxima superior (afastado do curso do virabrequim). 041 Ponto morto inferior na presente invenção se refere a posição em que o pistão esta na sua extensão máxima para baixo (em direção do virabrequim). 042 Ponto morto na presente invenção se refere a posição em que o virabrequim não pode ser desligado pela biela, que ocorre ao final de cada tempo quando a biela e o virabrequim estão na mesma linha. 043 Tempo morto na presente invenção se refere a posição em que o pistão esta desengatado e repousa sobre o suporte no qual cria um novo tempo para o motor de combustão interna convencional. 044 Como pode ser visto na Figura 2, o sistema mecânico 10, de acordo com a presente invenção inclui: uma biela dupla 20, um suporte 30, e um sistema de desacoplamento 40. 045 Para simplificar a descrição desta invenção, as figuras ilustram somente um pistão dentro de um cilindro ligado a um virabrequim. Esta invenção pode usar qualquer quantidade de cilindros, pistões e bielas duplas. As figuras são ilustrativas e não estão desenhadas em escala, mas descrevem esquematicamente o método de funcionamento desta invenção. Este motor pode ser de ignição comandada, de ignição por compressão ou pode utilizar outros meios de ignição a partir da mistura de combustíveis. Os combustíveis a serem utilizados na presente invenção incluem todos os hidrocarbonetos bem com os hidrogênios ou suas misturas.5. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a mechanical conversion system 10 for converting a conventional 4-stroke internal combustion engine into an 8-stroke internal combustion engine. All components of system 10 work together synchronously to keep the piston in neutral by turning the neutral into dead time for a short time, for example 1/6 of the cycle. 040 Top dead center in the present invention refers to the position where the piston is at its maximum maximum extent (away from the crankshaft stroke). Lower dead center in the present invention refers to the position in which the piston is at its maximum downward extension (toward the crankshaft). Neutral in the present invention refers to the position at which the crankshaft cannot be turned off by the connecting rod, which occurs at the end of each time when the connecting rod and crankshaft are in the same line. Dead time in the present invention refers to the position in which the piston is disengaged and rests on the support which creates a new time for the conventional internal combustion engine. As can be seen from Figure 2, the mechanical system 10 according to the present invention includes: a double connecting rod 20, a support 30, and a decoupling system 40. To simplify the description of this invention, the figures illustrate only a piston inside a cylinder attached to a crankshaft. This invention can use any number of cylinders, pistons and double connecting rods. The figures are illustrative and not drawn to scale, but schematically describe the method of operation of this invention. This engine may be positive ignition, compression ignition or other means of ignition from the fuel mixture. Fuels to be used in the present invention include all hydrocarbons as well as hydrogens or mixtures thereof.
046 A Figura 2 mostra a vista da secção transversal de um sistema mecânico de combustão interna incluindo o sistema mecânico 10 de acordo com a presente invenção. O motor de combustão interna geralmente inclui como principal componente um cilindro 50 no qual energia de rotação é gerada pelo virabrequim 60 que gira para cima e para baixo alternando o movimento do pistão 70 que é transmitido através da biela dupla 20. OFigure 2 shows the cross-sectional view of a mechanical internal combustion system including mechanical system 10 according to the present invention. The internal combustion engine generally includes as its main component a cylinder 50 in which rotational energy is generated by the up and down crankshaft 60 alternating the movement of the piston 70 which is transmitted through the double rod 20.
Virabrequim 60 é alojado no virabrequim 80. O pistão 70 esta articulado na biela dupla 20 pelo pino 90. A válvula de escape 110 abre para permitir que os gases sejam lançados pelo cilindro 50. 047 A biela dupla 20 pode ser feita a partir de um material forte, rígido e leve. O material pode ser, por exemplo, aço, titânio, alumínio, fibra de carbono fibra de carbono combinada com outros metais ou outras misturas. 048 A biela dupla 20, de acordo com a presente invenção funciona de duas formas diferentes, a primeira forma é como uma biela rígida quando o pistão 70 se move, e a outra forma é como uma biela que desconecta o virabrequim 60 do pistão 70 durante o tempo morto através de um mecanismo interno. O desacoplamento ocorre quando o pistão 70 passa através do ponto morto. Quando o desacopla o virabrequim 60, o pistão 70 repousa sobre o suporte 30 e permanece parado iniciando o tempo morto. Após um curto período, a biela dupla 20 conecta o virabrequim 60 no pistão 70 e isto ocorre ao final do tempo morto. Para desconectar o pistão 70 do virabrequim 60, a biela dupla tem duas partes, a parte superior 120 que esta ligada ao pistão e esta parada e a parte inferior 130 esta conectada ao virabrequim 60 por meio de um pino 150 e é móvel. 049 Como pode ser visto nas figuras 3-7, a biela dupla 20 inclui uma parte superior 120 e uma parte inferior 130. A parte superior 120 e a parte inferior 130 podem ser incorporadas como peças deslizantes ou peças telescópicas. A ligação entre a parte superior 120 e a parte inferior 130 pode ser mecânica, eletromecânica, magnética, eletromagnética, hidráulica, pneumática ou uma combinação entre estes. A ligação entre a parte superior 120 e a parte superior 130 pode incluir um dispositivo de bloquei ou desbloqueio interno ou externo que serão descritos posteriormente neste pedido; assim a extremidade inferior 170 da parte superior 120 e a extremidade superior 180 da parte inferior 130 encostam um ao outro ou se separam um do outro. 050 A parte superior 120 da biela dupla 20 pode ter um buraco 140 para alojar o pino do pistão 70. A parte inferior 130 da biela dupla 20 pode ser ligada ao virabrequim 60 através de um pino 150 (figura 2) que é colocado no buraco 160 localizado na cabeça 240 da parte inferior 130 da biela dupla 20. 051 A parte superior 120 pode incluir a extremidade superior 170 e a parte inferior 130 pode incluir a extremidade superior 180. A extremidade inferior 170 e a extremidade superior 180 podem ser ligadas durante a compressão e a exaustão. A parte superior 120 da biela dupla 20 pode incluir um pino 190 montado sobre uma fenda de deslizamento 192 da parte inferior 130 que esta apoiada no disposto retrátil 200. O pino 190 pode segurar o pistão 70 no dispositivo retrátil 200 durante o tempo morto superior. 052 A parte inferior 130 da biela dupla 20 pode incluir um orifício 160 localizado na cabeça 240 da biela dupla 20. O orifício 160 pode alojar o virabrequim no pino 150. Além disso, a parte inferior 130 pode incluir um gatilho 210 que ativa o dispositivo retrátil 200 localizado no suporte 30. 053 O disposto retrátil 200 pode incluir uma tampa 220 (Figura 8, 9A, 9B) para liberar o pino 190 do pistão 70 pelo gatilho 210. O gatilho 210 empurra a tampa 220 para liberar o pino 190 do pistão 70. O carne de desacoplamento 230 pode ser localizado próximo a cabeça 240 da parte inferior 130 da biela dupla 20. O carne de desacoplamento 230 pode ser ativado durante o tempo morto superior para encurtar a biela dupla 20. O dispositivo de desacoplamento 40 localizado no exterior do virabrequim 60, ativa o carne 230 para empurrar a caixa fixa 270 e os cilindros 260 para deixar a caixa fixa 270 permitindo a biela dupla 20 começa a reduzir. O pistão 70 esta parado e desligado do virabrequim 60 e a superfície 245 repousa sobre o suporte 30. O pino 190 do suporte 30 repousa sobre o dispositivo retrátil 200, desligando a biela dupla 20 do virabrequim 60. A parte inferior 130 da biela dupla 20 que esta ligada no virabrequim 60 continua a rodar. 054 Em alguns casos a cabeça 240 pode incluir uma parte superior 242 e uma parte inferior 244 ligadas por pelo menos um fixador 250. Em alguns casos a cabeça 240 pode ser uma peça unitária. 055 Como pode ser visto nas figuras 2, 8 9A, 9B, o dispositivo retrátil 200 pode incluir uma guia superior 235 operacionalmente ligado ao pino 190 da parte superior 120 da biela dupla 20, uma tampa de liberação 220 que pode ser puxada pelo gatilho 210 ao fim do “DTS”, e uma borda 245 repousam sobre o suporte 30 no tempo morto inferior. 056 Quando o ciclo esta no tempo morto superior, o pino 190 assenta sobre o suporte 30 mantendo o pistão 70 parado e independente, a parte inferior 130 da biela dupla 20 pode continuar a se movimentar com o virabrequim 60, ate que a biela dupla 20 atinja seu comprimento maior. Além disso, o suporte retrátil 30 tem a função de segurar o pistão 70 durante o tempo morto inferior através da borda 245 sobre o suporte 30. 057 O dispositivo de desacoplamento 40 pode ser localizado no virabrequim 60. O dispositivo de desacoplamento 40 pode ter a função durante o movimento do virabrequim, no inicio do tempo morto inferior, de rodar o carne de desacoplamento 230 para desligar o virabrequim 60 do pistão 70. O carne 230 empurra a lamina de metal 280 e durante a rotação, libera o cilindro 260 localizado sobre a caixa fixa 270 e a biela dupla 20 esta solta para reduzir novamente. 058 Como pode ser visto nas figuras 6-7, durante o curso de entrada de combustão, a biela dupla 20 é alongada durante a exaustão e a compressão. Os cilindros 260 são introduzidos na caixa fixa 270 para bloquear a biela dupla 20 que no momento de sua maior amplitude liga o pistão 70 e o virabrequim 60. A lamina de metal 280 mantém os cilindros 260. Em alguns casos, a folha de metal pode ter uma forma de U. 059 A lamina de metal 280 pode ser responsável por desbloquear a ligação entre o pistão 70, a biela dupla 20 e o virabrequim 60 através do funcionamento do carne 230 no dispositivo de desacoplamento 40 durante o tempo morto inferior. 060 Um parafuso perfurado 300 pode ser usado para segurar as duas partes da cabeça 240. O parafuso perfurado 300 pode permitir que o óleo lubrificante circule através do canal 295 para lubrificar as partes da biela dupla 20 durante seu movimento (figura 4). 061 As figuras 10-14 mostram o sistema mecânico 10A de acordo com outra forma de realização da presente invenção. O sistema mecânico 10A pode incluir as mesmas partes que o sistema 10. Durante o acoplamento e desacoplamento, a guia 235 esta aberta, o pino 23 1 empurra a lamina de metal 280 rodando a engrenagem 350 e os dentes estão em seu maior comprimento de frente um para o outro pela ação da mola que move a engrenagem 350. 062 Nesta forma de realização, o sistema interno de desacoplamento 40 da biela dupla 20 é um conjunto de peças que tem a função de deixar rígida a biela dupla em seus maiores e menores comprimentos. No sistema 10, os cilindros 260 quando a biela dupla atinge um comprimento maior (no tempo morto superior) é introduzido na mola 320 e permanece rígido (acoplado) e no tempo morto inferior o pino 231 e o dispositivo 40 do virabrequim a lamina de metal 280 empurra os cilindros 260 a partir da fonte 320 liberando a biela dupla 20 encurtando novamente, a biela dupla 20 nesta forma de realização é retangular. 063 O sistema 10A é realizado por meio de 2 engrenagens uma móvel e uma fixa que faz parte da biela 20. A parte superior 120 tem dentes sobrepostos que são inseridos um dentro do outro, isto é quando a biela dupla 20 esta curta (tempo morto inferior). Quando a biela dupla 20 atinge seu comprimento máximo a engrenagem móvel gira impulsionada por uma mola 352 alojada dentro da engrenagem 350 deixando os dentes que tem o mesmo comprimento de frente para o alongamento e deixando a biela dupla 20 rígida (acoplado). Isso ocorre no tempo morto superior. No tempo morto inferior, a biela dupla 20 desliga através do dispositivo 40 do virabrequim e o pino 231 é fixado na engrenagem 350 que gira a engrenagem móvel de modo que os dentes são encaixados um dentro do outro deixando a biela dupla 20 em seu menor comprimento. A biela dupla 20 neste caso é redonda. 064 As figuras 18A-18D mostram o sistema mecânico 10B de acordo com outra forma de realização da presente invenção. O sistema 10B é realizado por um parafuso móvel 630 e uma porca fixa 610 que faz parte da biela dupla 20. Quando a biela dupla 20 esta ficando alongada, o parafuso móvel gira até que a biela dupla 20 atinja seu maior comprimento neste momento a biela dupla 20 está rígida (acoplada) porque o parafuso móvel 630 não pode girar na direção oposta. Este é o tempo morto superior. No tempo morto inferior, o dispositivo 40 do virabrequim 60 gira o pino 232 no qual permite o movimento inverso do parafuso móvel 630 assim a biela dupla 20 é reduzida novamente. 065 As figuras 15A-15H mostra o cilindro 50, pistão 70, biela dupla 20, dispositivo de desacoplamento 40, válvulas 100, 110; cárter 80; circunferência 820 que desenha o raio formado com o pino 150 e a linha central do virabrequim 60; radio virabrequim 850 é formado pelo segmento que liga o pino 150 do virabrequim 60 com o eixo 360 do virabrequim 60 que é denominado “radio virabrequim”; as setas indicam o ciclo correspondente de acordo com cada uma das vistas. 066 A figura 15A mostra o diagrama do primeiro curso, a entrada, de acordo com a presente invenção mostrando que em virtude do pistão 70 estar se movendo, a biela dupla é rígida e alongada. A parte superior 120 da biela dupla 20 esta bloqueada com a parte inferior 130 da biela dupla 20 formando uma unidade rígida com o pistão-biela-virabrequim. O ciclo vai de 54° á 180° aproximadamente. 067 A figura 15B mostra o diagrama do segundo curso, tempo morto interior tempo morto inferior, de acordo com a presente invenção mostrando que a biela dupla 20 separa o pistão 70 e o virabrequim 60 e as duas partes da biela dupla estão livres, o ciclo vai de 180° ate 234° aproximadamente. 068 A figura 15C mostra o diagrama do terceiro curso, a compressão, de acordo com a presente invenção em virtude do pistão 70 estar se movendo, a biela dupla 20 é rígida e curta. A parte superior 120 da biela dupla 20 esta em contato com a parte inferior 130 da biela dupla 20 formando uma unidade rígida com o pistão-biela-virabrequim. O ciclo executado precisa passar pelo pino, vai de aproximadamente 234° ate 360°. 069 A figura 15D mostra o diagrama do quarto curso, primeiro tempo morto superior, de acordo com a presente invenção no qual o pistão 70 esta desconectado do virabrequim 60. A biela dupla 20 desta desbloqueada e as partes estão livres e alongadas. Aproximadamente a 410°, a biela dupla 20 está bloqueada. O pistão70- biela dupla 20- virabrequim 60 estão liberados. O ciclo executado precisa passar pelo pino, vai de 360° ate 414° aproximadamente. 070 A figura 15E mostra o diagrama do quinto curso, a combustão, de acordo com a presente invenção no qual a biela dupla é rígida, neste ciclo a biela dupla 20 é rígida e alongada. O ciclo dura aproximadamente de 414° ate 540°. 071 A figura 15F mostra o diagrama do sexto curso, segundo tempo morto inferior, de acordo com a presente invenção no qual o pistão e o virabrequim estão desconectados. A segunda parte da biela dupla é livre, não rígida e reduzida. A superfície 245 pode repousar sobre o suporte 30, desconectando a biela dupla 20 do virabrequim 60. A parte inferior 130 da biela dupla 20 do virabrequim 60. A parte inferior 130 da biela dupla 20 que esta conectada ao virabrequim 60 continua rodando. O dispositivo de desacoplamento 40 localizado na parte externa do virabrequim 60 ativa o carne 230 empurrando o dispositivo 280 para os cilindros 260 para deixar a caixa fixa 270 permitindo que a biela dupla 20 comece a reduzir. O pistão 70 está parado, desconectado do virabrequim 60 e a superfície 245 repousa sobre o suporte 30. A parte inferior 130 da biela dupla 20 que esta conectada no virabrequim 60 continua a girando. Quando a biela dupla atinge sua menor amplitude o ciclo dura o tempo que precisa para passar pelo pino 150, de 540° a 594° aproximadamente. 072 A figura 15G mostra o diagrama do sétimo curso, a exaustão, de acordo com a presente invenção no qual a biela dupla esta reduzida e rígida. O ciclo é de aproximadamente 594° ate 720°. 073 A figura 15H mostra o diagrama do oitavo curso, segundo tempo morto superior, de acordo com a presente invenção no qual a biela dupla esta desbloqueada e as partes não são rígidas. Aproximadamente a 770°, a biela dupla 20 está bloqueada. Os cilindros estão acomodados na cavidade 310 empurrados pelas molas 320, bloqueando desta forma a parte superior 120 com a parte inferior 130 da biela dupla 20 e quase que instantaneamente que esta bloqueado é liberado. Para liberar a biela dupla 20 do suporte 30, o gatilho 210 da parte inferior 130 ativa a tampa 220 permitindo o que pino 190 seja liberado do suporte 200. 074 A parte inferior 130 da biela dupla 20 conectada ao virabrequim continua girando. Cerca de 4o mais tarde o pistão-biela-virabrequim é liberado. O ciclo dura o tempo que precisa para passar pelo pino de 720° até 774 aproximadamente. 075 A figura 16 mostra os primeiros 4 cursos do primeiro ciclo, representa os valores dos ângulos aproximados onde podem ocorrer variações. Em 1- a biela dupla esta bloqueada. Em 2- a biela dupla é liberada. Em 3- é a entrada. Em 4- é o tempo morto inferior, o dispositivo de desacopíamento 40 ativa o came 230 e desbloqueia o pistão-biela-virabrequim, a borda do pistão 70 repousa na superfície 245 do suporte 30 e começa a reduzir ate q a extremidade superior 180 da parte inferior da biela dupla 20 faça contato com a extremidade inferior 170 da parte superior da biela dupla 20. Em 6-“DTS”, o pino 190 da parte superior 120 da biela dupla 20 repousa sobre o suporte retrátil 200 sendo bloqueado pela guia 235. 076 Ao integrar a biela dupla, o suporte do pistão, e a biela do dispositivo de desacopíamento da presente invenção para um motor padrão, no ponto morto de um motor de combustão interna convencional o ciclo é convertido em tempo morto. Criando assim o sistema de conversão mecânica do motor de combustão interna de 4 tempos em 8 tempos, no qual adiciona 4 tempos adicionais ao tempo padrão de entrada — compressão — combustão — exaustão. O tempo adicional esta 2 tempo morto inferior e 2 tempo morto superior. 077 Na presente invenção o pistão permanece parado durante o tempo morto superior e tempo morto inferior em quase 1/3 do tempo que o virabrequim leva para ligar. 078 A técnica anterior mostra alguns dos elementos que também são usados na presente invenção. Mas a técnica anterior falha devido a utilização destes elementos de uma forma sequencial e sincronizada a fim de estender o ponto morto e o tempo morto em tempo morto inferior e tempo morto superior. 079 Além disso, a técnica anterior não conseguiu manter o pistão parado no inicio do tempo morto. 080 Esta novidade de manter estendido o ponto morto para tempo morto é na verdade uma característica da etapa inventiva (não obtivia) para a presente invenção. 081 A técnica anterior revela várias patentes direcionadas para a extensão de biela, mas nenhuma delas revela o comportamento duplo ou inclui a estrutura mecânica necessária para a presente invenção. Além disso, nenhuma das bielas da técnica anterior reproduz o mecanismo interno de desengate do pistão com o virabrequim, nem tem um suporte de pistão fixo no cilindro com um dispositivo retrátil, ou um elemento de desengate do pistão no tempo morto inferior geralmente localizado no virabrequim, além disso, todos atuam de forma sincronizada e sequencial para estender o ponto morto em tempo morto. 082 Todo o tempo que durar os 8 tempos (incluindo o tempo de inatividade — tempo morto) o virabrequim permanece girando, como acontece no motor padrão, enquanto o pistão foi interrompido 4 tempos (2 vezes para cada tempo morto totalizando 1/3 do tempo total de rotação). 083 Em uma outra forma de realização, a biela dupla, o suporte do pistão e a biela do dispositivo de desacoplamento de acordo com a presente invenção pode ser usada para converter um motor de 2 tempos em um motor de 4 tempos.Crankshaft 60 is housed in crankshaft 80. Piston 70 is pivoted to double rod 20 by pin 90. Exhaust valve 110 opens to allow gases to be released from cylinder 50. 047 Double rod 20 can be made from a Strong, rigid and light material. The material may be, for example, steel, titanium, aluminum, carbon fiber, carbon fiber combined with other metals or other mixtures. The double rod 20 according to the present invention operates in two different ways, the first form being like a rigid connecting rod when the piston 70 moves, and the other form is like a connecting rod that disconnects the crankshaft 60 from the piston 70 during dead time through an internal mechanism. Decoupling occurs when piston 70 passes through neutral. When uncoupling the crankshaft 60, the piston 70 rests on the support 30 and remains stationary starting the dead time. After a short time, the double connecting rod 20 connects the crankshaft 60 to the piston 70 and this occurs at the end of dead time. To disconnect the piston 70 from the crankshaft 60, the double connecting rod has two parts, the upper part 120 which is connected to the piston and this stop and the lower part 130 is connected to the crankshaft 60 by means of a pin 150 and is movable. As can be seen from figures 3-7, the double connecting rod 20 includes an upper part 120 and a lower part 130. The upper part 120 and the lower part 130 may be incorporated as sliding or telescopic parts. The connection between upper 120 and lower 130 may be mechanical, electromechanical, magnetic, electromagnetic, hydraulic, pneumatic or a combination thereof. The connection between top 120 and top 130 may include an internal or external locking or unlocking device which will be described later in this application; thus lower end 170 of upper part 120 and upper end 180 of lower part 130 abut each other or separate from each other. The upper 120 of the double connecting rod 20 may have a hole 140 for housing the piston pin 70. The lower 130 of the double connecting rod 20 may be connected to the crankshaft 60 via a pin 150 (figure 2) which is placed in the hole. 160 located at head 240 of lower portion 130 of double connecting rod 20. 051 Upper portion 120 may include upper end 170 and lower portion 130 may include upper end 180. Lower end 170 and upper end 180 may be connected during compression and exhaustion. The upper portion 120 of the double connecting rod 20 may include a pin 190 mounted on a sliding slot 192 of the lower portion 130 which is supported on the retractable arrangement 200. The pin 190 may hold the piston 70 on the retractable device 200 during the upper dead time. 052 The lower portion 130 of the double connecting rod 20 may include a hole 160 located in the head 240 of the double connecting rod 20. The hole 160 may house the crankshaft on pin 150. In addition, the lower portion 130 may include a trigger 210 which activates the device. The retractable arrangement 200 may include a cap 220 (Figure 8, 9A, 9B) for releasing pin 190 of piston 70 by trigger 210. Trigger 210 pushes cap 220 to release pin 190 of piston 70. The decoupling cam 230 can be located near the head 240 of the bottom 130 of the double connecting rod 20. The decoupling cam 230 can be activated during the upper dead time to shorten the double connecting rod 20. The decoupling device 40 located outside crankshaft 60 activates cam 230 to push the fixed housing 270 and the cylinders 260 to leave the fixed housing 270 allowing the double connecting rod 20 to begin to shrink. Piston 70 is stopped and disconnected from crankshaft 60 and surface 245 rests on bracket 30. Pin 190 of bracket 30 rests on retractable device 200, disengaging double rod 20 from crankshaft 60. Bottom 130 of double rod 20 that is attached to the crankshaft 60 continues to rotate. In some cases the head 240 may include an upper part 242 and a lower part 244 connected by at least one fastener 250. In some cases the head 240 may be a unitary part. As can be seen from Figures 2, 8A, 9B, the retractable device 200 may include an upper guide 235 operably connected to the pin 190 of the upper 120 of the double connecting rod 20, a release cap 220 which may be pulled by trigger 210. at the end of the "DTS", and an edge 245 rests on the bracket 30 in the lower dead time. 056 When the cycle is in the upper dead-time, pin 190 rests on bracket 30 keeping piston 70 stationary and independent, the lower portion 130 of double rod 20 may continue to move with crankshaft 60 until double rod 20 reach its longest length. In addition, the retractable support 30 has the function of holding the piston 70 during the lower dead time through the edge 245 over the support 30. 057 The decoupling device 40 may be located on the crankshaft 60. The decoupling device 40 may have the the function during crankshaft movement at the beginning of the lower dead time of rotating decoupling cam 230 to disconnect crankshaft 60 from piston 70. cam 230 pushes metal blade 280 and during rotation releases cylinder 260 located over the fixed housing 270 and the double connecting rod 20 are loose to reduce again. As can be seen from figures 6-7, during the combustion inlet stroke, the double rod 20 is stretched during exhaust and compression. The cylinders 260 are inserted into the fixed housing 270 to lock the double connecting rod 20 which at its greatest amplitude connects the piston 70 and the crankshaft 60. The metal blade 280 holds the cylinders 260. In some cases the sheet metal may have a U-shape. 059 The metal blade 280 may be responsible for unlocking the connection between the piston 70, the double connecting rod 20 and the crankshaft 60 by operating the cam 230 in the decoupling device 40 during the lower dead time. 060 A perforated screw 300 may be used to secure the two parts of the head 240. The perforated screw 300 may allow the lubricating oil to circulate through the channel 295 to lubricate the double rod portions 20 during their movement (figure 4). Figures 10-14 show the mechanical system 10A according to another embodiment of the present invention. Mechanical system 10A may include the same parts as system 10. During coupling and uncoupling, guide 235 is open, pin 231 pushes metal blade 280 by rotating gear 350 and teeth are at their greatest front length to each other by the action of the spring that drives the gear 350. In this embodiment, the internal decoupling system 40 of the double connecting rod 20 is a set of parts which has the function of making the double connecting rod rigid in its major and minor. Lengths. In system 10, the cylinders 260 when the double connecting rod reaches a longer length (at the top dead time) is introduced into the spring 320 and remains rigid (coupled) and at the bottom dead time the pin 231 and the crankshaft device 40 the metal blade 280 pushes cylinders 260 from the source 320 releasing the double connecting rod 20 by shortening again, the double connecting rod 20 in this embodiment is rectangular. 063 System 10A is realized by means of 2 gears one movable and one fixed which is part of the connecting rod 20. The upper part 120 has overlapping teeth which are inserted into each other, ie when the double connecting rod 20 is short (dead time). bottom). When the double rod 20 reaches its maximum length the movable gear rotates driven by a spring 352 housed within the gear 350 leaving the teeth of the same length facing the elongation and leaving the double rod 20 rigid (coupled). This occurs in the upper dead time. In the lower dead time, the double rod 20 shuts off through the crankshaft device 40 and the pin 231 is fixed to the gear 350 which rotates the movable gear so that the teeth are fitted into each other leaving the double rod 20 at their shortest length. . The double connecting rod 20 in this case is round. Figures 18A-18D show the mechanical system 10B according to another embodiment of the present invention. The system 10B is realized by a movable screw 630 and a fixed nut 610 which is part of the double rod 20. When the double rod 20 is lengthening, the movable screw rotates until the double rod 20 reaches its greatest length at this time. Double 20 is rigid (coupled) because movable screw 630 cannot rotate in the opposite direction. This is the top dead time. In the lower dead time, the crankshaft device 40 rotates the pin 232 which permits the reverse movement of the movable screw 630 so that the double connecting rod 20 is reduced again. Figures 15A-15H show cylinder 50, piston 70, double connecting rod 20, decoupling device 40, valves 100, 110; crankcase 80; circumference 820 drawing the radius formed with pin 150 and crankshaft centerline 60; crankshaft radio 850 is formed by the segment that connects pin 150 of crankshaft 60 with axis 360 of crankshaft 60 which is termed "crankshaft radio"; the arrows indicate the corresponding cycle according to each view. Fig. 15A shows the diagram of the first stroke, the inlet according to the present invention showing that because the piston 70 is moving, the double connecting rod is rigid and elongated. The upper 120 of the double connecting rod 20 is locked with the lower 130 of the double connecting rod 20 forming a rigid unit with the crankshaft piston. The cycle goes from 54 ° to 180 ° approximately. Figure 15B shows the diagram of the second stroke, interior dead time, lower dead time according to the present invention showing that the double rod 20 separates the piston 70 and the crankshaft 60 and the two parts of the double rod are free, the cycle from about 180 ° to about 234 °. Figure 15C shows the diagram of the third stroke, compression according to the present invention because the piston 70 is moving, the double connecting rod 20 is rigid and short. The upper 120 of the double connecting rod 20 is in contact with the lower 130 of the double connecting rod 20 forming a rigid unit with the crankshaft piston. The executed cycle must pass through the pin, it goes from approximately 234 ° to 360 °. Fig. 15D shows the diagram of the fourth upper first dead stroke in accordance with the present invention in which the piston 70 is disconnected from the crankshaft 60. The double connecting rod 20 is unlocked and the parts are free and elongated. At approximately 410 °, the double connecting rod 20 is blocked. The piston 70- double connecting rod 20 crankshaft 60 are released. The cycle executed needs to pass through the pin, goes from 360 ° to 414 ° approximately. Figure 15E shows the diagram of the fifth stroke, combustion according to the present invention in which the double rod is rigid, in this cycle the double rod 20 is rigid and elongated. The cycle lasts from approximately 414 ° to 540 °. Figure 15F shows the diagram of the sixth stroke, second lower dead time, in accordance with the present invention in which the piston and crankshaft are disconnected. The second part of the double connecting rod is free, non-rigid and reduced. The surface 245 may rest on the bracket 30 by disconnecting the double connecting rod 20 from the crankshaft 60. The lower portion 130 of the double connecting rod 20 of the crankshaft 60. The lower portion 130 of the double connecting rod 20 which is connected to the crankshaft 60 continues to rotate. The decoupling device 40 located on the outside of the crankshaft 60 activates the cam 230 by pushing the device 280 into the cylinders 260 to leave the fixed housing 270 allowing the double connecting rod 20 to begin to shrink. Piston 70 is stationary, disconnected from crankshaft 60 and surface 245 rests on support 30. Bottom 130 of double connecting rod 20 that is connected to crankshaft 60 continues to rotate. When the double connecting rod reaches its smallest amplitude the cycle lasts as long as it takes to pass pin 150 from approximately 540 ° to 594 °. Figure 15G shows the diagram of the seventh stroke, exhaust, according to the present invention in which the double connecting rod is reduced and rigid. The cycle is approximately 594 ° to 720 °. Figure 15H shows the diagram of the eighth stroke, second higher dead time, according to the present invention in which the double connecting rod is unlocked and the parts are not rigid. At approximately 770 °, the double connecting rod 20 is blocked. The cylinders are accommodated in the cavity 310 pushed by the springs 320, thereby locking the upper part 120 with the lower part 130 of the double connecting rod 20 and almost instantly that it is released. To release dual connecting rod 20 from bracket 30, lower leg trigger 210 activates cap 220 allowing pin 190 to be released from bracket 200. 074 Lower half rod 130 connected to crankshaft continues to rotate. About 4th later the crankshaft piston is released. The cycle lasts as long as it needs to pass through the pin from 720 ° to approximately 774. 075 Figure 16 shows the first 4 strokes of the first cycle, represents the approximate angle values where variations may occur. In 1- the double connecting rod is blocked. In 2- the double connecting rod is released. At 3- is the input. At 4- is the lower dead time, decoupling device 40 activates cam 230 and unlocks the piston rod-crankshaft, the edge of piston 70 rests on surface 245 of bracket 30 and begins to shrink until the upper end 180 of the part lower connecting rod 20 make contact with lower end 170 of upper connecting rod 20. At 6- “DTS”, pin 190 of upper 120 of connecting rod 20 rests on retractable bracket 200 being locked by guide 235. By integrating the dual connecting rod, piston support, and decoupling device connecting rod of the present invention for a standard engine, at the neutral of a conventional internal combustion engine the cycle is converted to dead time. Thus creating the 4-stroke 8-stroke internal combustion engine mechanical conversion system, which adds 4 additional times to the standard input - compression - combustion - exhaust time. The additional time is 2 lower dead time and 2 upper dead time. In the present invention the piston remains stationary during the upper dead time and lower dead time for almost 1/3 of the time the crankshaft takes to start. The prior art shows some of the elements that are also used in the present invention. But the prior art fails due to the use of these elements in a sequential and synchronized manner in order to extend dead center and lower dead time and higher dead time. In addition, the prior art could not keep the piston stationary at the beginning of dead time. This novelty of keeping dead center extended for dead time is actually a feature of the inventive step (not obtained) for the present invention. The prior art discloses a number of patents directed to the extension rod, but none of them disclose the dual behavior or include the mechanical structure required for the present invention. In addition, none of the prior art connecting rods reproduce the internal piston disengagement mechanism with the crankshaft, nor does it have a piston support fixed to the cylinder with a retractable device, or a lower dead-time piston disengagement member generally located on the crankshaft. In addition, they all act synchronously and sequentially to extend neutral in dead time. 082 All the 8-stroke time (including idle time - dead time) the crankshaft remains spinning, as with the standard engine, while the piston was stopped 4 times (2 times for each dead time totaling 1/3 of the time). total rotation). In another embodiment, the double piston rod, piston holder and decoupling device according to the present invention may be used to convert a 2-stroke engine into a 4-stroke engine.
6. VANTAGENS 084 As principais vantagens obtidas com a presente invenção em comparação com motores convencionais são: - no curso de entrada existe um longo pré- aquecimento da mistura; - no curso de compressão há uma melhoria da emulsão da mistura submetida por mais tempo em alta pressão e uma iluminação da mistura; - na combustão há melhores resultados na potência para aplicar a força de impulso do pistão após uma fração de segundo para o pistão parado no tempo morto superior, sobre o tempo da alavanca que é gerado pela projeção de forças sobre o raio do pino de metal e do eixo do virabrequim, a medida que se afasta do centro o eixo do virabrequim é gerado uma melhor alavanca mecânica; - Na entrada a saída dos gases é executada com menor consumo de energia, os gases são drenados durante um tempo mais longo de abertura da válvula de escape em tempo morto inferior. E também são adicionadas as vantagens obtidas no tempo morto. 085 Durante o tempo que dura o tempo morto inferior: resfriamento da cabeça do cilindro ao mesmo tempo em que começa o aquecimento da mistura de combustível localizada dentro da câmara de combustão e um melhor enchimento do cilindro aproveitando a inércia dos gases na entrada mantendo o pistão parado e a válvula de entrada aberta. 086 Durante o tempo que dura o “DTS”: a mistura é emulsionada em alta pressão por um período de tempo igual ao período de tempo que o pistão permanece nesta posição, isto é, por aproximadamente 1/6 do tempo de uma volta. 087 Ganhando a combustão por causa do “DTS” é entre outros, um poder de ganho maior pela aplicação da força com uma melhor alavanca mecânica no momento da força exercida sobre o virabrequim. Com um melhor uso da força de combustão, sendo ate 5 vezes maior que em um motor convencional. Outra vantagem é que em 8 vezes o mesmo cilindro (diâmetro e velocidade igual do pistão) de um motor convencional, o raio formado pelo eixo do virabrequim e pelo pino é 15% maior que o padrão, com uma melhor utilização da força aplicada no momento. 088 Além disso, é obtido por ser menor a perda de energia e por vários fatores, entre os quais pode se mencionar com um exemplo: atrito, deformação, sistema de resfriamento, compressão do sistema “pistão-biela-virabrequim”. 089 Resumindo os ganhos: - Baixo consumo, aproximadamente 70% menos; - menor tempo do ciclo ativo; - menos perda de calor na câmara de combustão; - melhor emulsionamento do combustível; - baixa produção de oxido nitroso; - produção reduzida de monóxido de carbono; - baixo consumo de oxigênio; - mais potência útil; - permite anéis de teflon; - possibilidade efetiva de amortecer a força de combustão com amortecimento (amortecedor); - menos desgaste do ovalizador; - redução do tamanho do motor em aproximadamente 5 vezes (para uma potencial igual a um motor convencional). 090 Para melhor compreender a invenção, estão anexados as figuras correspondentes para um exemplo de realização da presente invenção, onde os números correspondem a mesma parte.6. ADVANTAGES 084 The main advantages obtained with the present invention compared to conventional motors are: - in the inlet stroke there is a long preheating of the mixture; - in the course of compression there is an improvement of the emulsion of the mixture subjected to longer under high pressure and an illumination of the mixture; - in combustion there are better results in the power to apply the piston thrust force after a fraction of a second to the piston stopped at the upper dead time, over the lever time that is generated by projecting forces on the metal pin radius, and from the crankshaft axis, as the crankshaft axis moves away from the center, a better mechanical lever is generated; - At the inlet the gas outlet is performed with less energy consumption, the gases are drained during a longer opening time of the exhaust valve in lower dead time. And also added the advantages obtained in the dead time. 085 For the duration of the lower dead time: cylinder head cooling while heating of the fuel mixture located inside the combustion chamber begins and better cylinder filling by taking advantage of the inertia of the inlet gases while maintaining the piston stopped and the inlet valve open. 086 During “DTS” time: The mixture is emulsified at high pressure for a period of time equal to the time the piston remains in this position, ie approximately 1/6 of the time of one revolution. 087 Gaining combustion because of “DTS” is among others, a greater gain power by applying force with a better mechanical lever at the moment of exerted force on the crankshaft. With better use of combustion force, being up to 5 times higher than in a conventional engine. Another advantage is that in 8 times the same cylinder (equal diameter and piston speed) of a conventional engine, the radius formed by the crankshaft shaft and pin is 15% larger than standard, with better utilization of the force applied at the moment. . 088 In addition, it is obtained by reducing energy loss and by several factors, among which one can mention with an example: friction, deformation, cooling system, compression of the piston-crankshaft system. 089 Summing up the gains: - Low consumption, approximately 70% less; - shorter active cycle time; - less heat loss in the combustion chamber; - better fuel emulsification; - low nitrous oxide production; - reduced carbon monoxide production; - low oxygen consumption; - more useful power; - allows teflon rings; - effective possibility of damping the damping combustion force (damper); - less wear on the ovalizer; - motor size reduction by approximately 5 times (to a potential equal to a conventional motor). To better understand the invention, corresponding figures are attached to an example embodiment of the present invention, where the numbers correspond to the same part.
REIVINDICAÇÕES "SISTEMA PARA UMA CONVERSÃO MECÂNICA DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNO DE 4 TEMPOS PARA 8 TEMPOS". O que nós reivindicamos é:"SYSTEM FOR MECHANICAL CONVERSION OF A 4-TIME TO 8-TIME INTERNAL COMBUSTION ENGINE". What we claim is:
Claims (9)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| AR104464A1 (en) | 2017-07-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| B03A | Publication of an application: publication of a patent application or of a certificate of addition of invention | ||
| B11A | Dismissal acc. art.33 of ipl - examination not requested within 36 months of filing | ||
| B11Y | Definitive dismissal acc. article 33 of ipl - extension of time limit for request of examination expired |