BRPI0616270A2 - motor de combustÍvel, e, uso do mesmo - Google Patents

motor de combustÍvel, e, uso do mesmo Download PDF

Info

Publication number
BRPI0616270A2
BRPI0616270A2 BRPI0616270-3A BRPI0616270A BRPI0616270A2 BR PI0616270 A2 BRPI0616270 A2 BR PI0616270A2 BR PI0616270 A BRPI0616270 A BR PI0616270A BR PI0616270 A2 BRPI0616270 A2 BR PI0616270A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
piston
axis
drive shaft
ring
central
Prior art date
Application number
BRPI0616270-3A
Other languages
English (en)
Inventor
Marcel Geirnaert
Original Assignee
Gerrit Jan Van Rossem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gerrit Jan Van Rossem filed Critical Gerrit Jan Van Rossem
Publication of BRPI0616270A2 publication Critical patent/BRPI0616270A2/pt

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0002Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F01B3/0005Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having two or more sets of cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0002Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F01B3/0017Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F01B3/0023Actuating or actuated elements
    • F01B3/0026Actuating or actuated element bearing means or driving or driven axis bearing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/10Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto
    • F01B3/101Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto for machines with stationary cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/26Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/28Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

MOTOR DE COMBUSTÍVEL, E, USO DO MESMO. A presente invenção diz respeito a melhorias em um motor de combustível, em que os pistões são arranjados para mover-se linearmente ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico central do eixo de acionamento (motor PP). Melhorias incluem uma mudança nas dimensões das placas oscilantes, uma câmara de combustão excêntrica, arranjo de entrada de ar e turbo e sistema de lubrificação.

Description

"MOTOR DE COMBUSTÍVEL, E, USO DO MESMO"CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção diz respeito a um motor de combustível,em que os pistões são arranjados para mover-se linearmente ao longo de eixosgeométricos paralelos ao eixo geométrico central do eixo de acionamento. Omovimento linear de um pistão é convertido em rotação por meio de pelomenos uma placa oscilante. As cabeças de dois pistões compartilham amesma câmara de combustão. Assim, o motor é caracterizado pormovimentos opostos de pares de pistões ao longo de eixos geométricosparalelos ao eixo geométrico do eixo de acionamento.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Motores, em que os pistões são arranjados para mover-selinearmente ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométricocentral do eixo de acionamento são conhecidos, por exemplo, pela EP 0 052387 e U.S. 4.202.251.
Os problemas com motores conhecidos que compreendempistões alinhados em paralelo fundamentam-se no desgaste das placasoscilantes. A placa oscilante compreende um anel externo e uma saliênciainterna, que é mantida e gira dentro do anel em um conjunto de mancais, quesão normalmente mancais de roletes. A saliência é anexada no eixo deacionamento em um ângulo inclinado, para que os movimentos lineares doanel pelos pistões façam com que a saliência interna e o eixo girem. A placaoscilante é submetida a altas revoluções e pressões de pico, e geralmentelubrificação insuficiente das juntas entre a saliência e o anel, e entre o anel e opistão.
A presente invenção fornece um motor de pistões paralelosque tem uma melhor eficiência de queima e que permite uma melhor queimado combustível, tendo ao mesmo tempo menos gases nocivos.
A presente invenção também fornece um motor de pistõesparalelos que permite uma melhor turbulência da mistura gás/combustívelcontendo ar ou oxigênio na câmara de combustão.
A presente invenção fornece adicionalmente um motor depistões paralelos que permite um melhor enchimento dos gases de combustãoe/ou uma melhor exaustão de gases de combustão.
A presente invenção fornece também melhorias para o motor,que leva ao menor desgaste das placas oscilantes, menor ruído vibracional,maior eficiência de combustão e movimento dos pistões.
O motor da invenção é assim um motor melhorado quepermite solucionar um ou mais dos problemas dos motores conhecidos e/ouque tem uma ou mais vantagens em relação ao motor de pistões paralelos datécnica anterior.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
A invenção diz respeito a um motor de combustível,compreendendo:
- um eixo de acionamento que tem um eixo geométricocentral;
- pelo menos uma câmara de combustão;
- pelo menos um primeiro pistão e um segundo pistãoarranjados cada qual para mover-se ao longo de eixos geométricos paralelosao eixo geométrico central do eixo de acionamento, em que os ditos primeiroe segundo pistões compartilham a mesma câmara de combustão;
- por meio do que o primeiro pistão é provido com umaprimeira haste do pistão adaptada para girar o eixo de acionamento por meiode uma placa oscilante compreendendo um conjunto central com um anel epelo menos um elemento de acoplamento substancialmente esférico no ditoanel, o dito elemento de acoplamento no qual a primeira haste do pistão ouum elemento anexado na primeira haste do pistão é conectado sendo afastadodo eixo geométrico central a uma distância, enquanto os segundo pistão éprovido com uma segunda haste do pistão adaptada para girar o eixo deacionamento por meio de uma placa oscilante compreendendo um conjuntocentral com um anel e um ou mais elementos de acoplamentosubstancialmente esféricos dispostos no dito anel, o dito elemento deacoplamento no qual a segunda haste do pistão ou um elemento anexado nasegunda haste do pistão é conectado afastado do eixo geométrico central auma distância.
Na invenção, a distância entre o eixo geométrico central doeixo de acionamento e o elemento de acoplamento para a primeira haste dopistão é diferente da distância entre o eixo geométrico central do eixo deacionamento e o elemento de acoplamento para a segunda haste do pistão.Usando tal modalidade, foi possível conseguir um melhor movimento linearcom menos vibração e ruídos.
Vantajosamente, a razão D1/D2 fica compreendida entre 1,01e 3, preferivelmente entre 1,05 e 2, mais preferivelmente entre 1,1 e 1,5, emque:
Dl é a distância entre o eixo geométrico central do eixo deacionamento e o elemento de acoplamento para a primeira haste do pistão,enquanto D2 é a distância entre o eixo geométrico central do eixo deacionamento e o elemento de acoplamento para a segunda haste do pistão.
De acordo com uma modalidade vantajosa, a primeira haste dopistão do primeiro pistão tem um eixo geométrico localizado a uma primeiradistância do eixo geométrico central do eixo de acionamento, enquanto asegunda haste do pistão do segundo pistão tem um eixo geométrico localizadoa uma segunda distância do eixo geométrico central do eixo de acionamento,a dita segunda distância sendo diferente da primeira distância.
Preferivelmente, para as distâncias que separam o eixogeométrico central do eixo de acionamento do eixo geométrico da primeira esegunda hastes, a razão da primeira distância/segunda distância ficacompreendida entre 1,01 e 3, vantajosamente entre 1,05 e 2, preferivelmenteentre 1,1 e 1,5.
De acordo com uma outra modalidade vantajosa, a câmara decombustão compreende uma primeira parte na qual o primeiro pistão éadaptado para mover, a dita primeira parte tendo um eixo geométrico central,e uma segunda parte na qual o segundo pistão é adaptado para mover-se, adita segunda parte tendo um eixo geométrico central, por meio do que oseixos geométricos centrais das ditas primeira e segunda partes da câmara decombustão não são alinhados.
De acordo ainda com uma outra modalidade vantajosa, acâmara de combustão compreende uma primeira parte na qual o primeiropistão é adaptado para mover-se, a dita primeira parte tendo um primeirovolume de expansão máximo, e uma segunda parte na qual o segundo pistão éadaptado para mover-se, a dita segunda parte tendo um segundo volume deexpansão máximo, por meio do que os eixos geométricos centrais do volumede expansão máximo das ditas primeira e segunda partes da câmara decombustão são diferentes.
Preferivelmente, a razão do primeiro volume máximo/segundovolume máximo fica compreendida entre 1,2 e 4, vantajosamente entre 1,5 e3, preferivelmente entre 1,8 e 2,5.
De acordo com um detalhes do motor, a primeira parte dacâmara de combustão é definida por um primeiro diâmetro interno, enquantoa segunda parte da câmara de combustão é definida por um segundo diâmetro,a razão do primeiro diâmetro/segundo diâmetro sendo compreendida entre1,01 e 2, vantajosamente entre 1,05 e 1,5, preferivelmente entre 1,07 e 1,3.
De acordo com um outro detalhe, a câmara de combustãocompreende uma terceira parte localizada entre a primeira e segunda partes dacâmara de combustão, por meio do que a dita terceira parte é uma parte naqual o primeiro pistão e o segundo pistão não movem-se, a dita terceira parte,possivelmente uma ou mais zonas ocas do primeiro e/ou segundo pistõesformando o volume morto mínimo quando os pistões estão adjacentes.
De acordo com uma modalidade específica do motor, paracada placa oscilante, o anel é montado rotativo ao longo de um eixogeométrico com relação ao conjunto central, por meio de pelo menos doismancais, por meio do que o dito eixo geométrico forma um ângulo com oeixo geométrico central do eixo de acionamento.
Vantajosamente, o eixo geométrico de rotação do anel formaum ângulo compreendido entre IO0 e 50°, vantajosamente entre 15° e 40° comrelação ao eixo geométrico central do eixo de acionamento.
Preferivelmente, o anel tem um diâmetro interno, por meio doqual a distância entre o mancai é substancialmente igual ao diâmetro internodo anel dividido pela tangente do ângulo formado entre o eixo geométrico derotação do anel e o eixo geométrico central do eixo de acionamento.
De acordo com uma modalidade adicional, o conjunto central47 da placa oscilante adaptada para girar em torno de um eixo geométrico derotação é provido com um furo que tem um eixo geométrico central queforma um ângulo com o eixo geométrico de rotação, o dito ângulo sendovantajosamente compreendido entre IO0 e 40°, preferivelmente na faixa de 20°a 25°.
De acordo com um detalhe adicional, os pistões conectados auma placa oscilante são configurados de maneira tal que a distância d2 entre oeixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento e o eixo geométricolongitudinal de cada haste do pistão seja minimizada.
De acordo ainda com um detalhe adicional de umamodalidade, um ou mais elementos selecionados do grupo que consiste emelementos de acoplamento esféricos de uma placa oscilante, o anel, oconjunto central, o eixo de acionamento, elementos de sede, as hastes dopistão conectadas, ou as cabeças de pistão compreendem pelo menos umcanal interno para a passagem de óleo lubrificante.
Vantajosamente, dois ou mais dos ditos canais têm uma oumais aberturas ou extremidades adaptadas para formar uma passagem entreelas.
Preferivelmente, as aberturas ou extremidades são adaptadaspara formar uma passagem temporária entre elas.
De acordo com uma modalidade, ela compreendeadicionalmente um conjunto de anel de pistão lubrificado, vantajosamenteformado de anéis concêntricos, preferivelmente um par de anéis concêntricos,cada anel sendo vantajosamente provido com uma fenda de expansão, e umpavio circular arranjado concentricamente dentro dos ditos anéis, dispostosem um entalhe em torno da superfície cilíndrica de um pistão e que fazcontato com uma parede do cilindro.
De acordo com uma modalidade compreendendo um volante euma câmara de combustão compreendendo dois cilindros nos quais os pistõesestão mo vendo-se, o cilindro proximal do volante é vantajosamente maior emvolume que o cilindro oposto localizado distai do volante, e/ou o cilindroproximal a um volante é maior em diâmetro que um cilindro opostolocalizado distai do volante e/ou o eixo geométrico central do cilindroproximal do volante e o eixo geométrico central do cilindro distai do volantenão são alinhados, e este último sendo mais próximo do eixo de acionamento,provendo assim uma câmara de combustão excêntrica.
Vantajosamente, a câmara de combustão compreende umainterface entre o cilindro proximal do volante e o cilindro distai do volante,vantajosamente entre os cilindros maior e menor, a dita interface sendoprovida com pelo menos um ponto de entrada de combustível.
De acordo com os detalhes de modalidades específicas (asmodalidades que têm um ou mais dos ditos detalhes),
- pelo menos uma placa oscilante tem um anel adaptado paraser acoplado a um compressor acionado mecanicamente adequado para injetarmisturas de combustível e/ou ar, e/ou,
- pelo menos um pistão, preferivelmente os dois pistõesmovendo-se em uma câmara de combustão são providos com uma superfícieda cabeça do pistão provida com uma endentação que é vantajosamente maisprofunda em direção ao centro da superfície da cabeça do pistão, maispreferivelmente, a câmara de combustão tendo pelo menos um ponto deentrada de combustível, por meio do que a dita endentação é mais profundanas proximidades do ponto de entrada de combustível e mais rasa na direçãoafastada do ponto de entrada de combustível, e/ou
- um volante, anexado na extremidade do eixo de acionamentocompreende pelo menos dois elementos coaxiais e definindo um espaço entreeles com um volume, um primeiro elemento sendo anexado no eixo deacionamento e podendo deslizar ligeiramente ao longo do eixo deacionamento, enquanto o outro elemento é provido com um conjunto deparafusos configurado para mover o elemento para fora do elemento,mudando assim o volume do espaço entre os elementos (preferivelmente,aumentando o espaço, por meio de um corpo cilíndrico anexado no outroelemento, a posição da placa oscilante proximal ao volante é ajustável), e/ou
- a câmara de combustão é provida com entradas de ar regulare/ou orifícios de exaustão, as ditas entradas ou orifícios sendo alinhadoscircunferencialmente na parede da câmara de combustão, de maneira tal que aparede cilíndrica de pelo menos um pistão, vantajosamente dois pistõesmóveis na câmara de combustão sendo adaptados para fechar uma ou maisentradas de ar e/ou orifícios de exaustão quando a dita parede cilíndrica éposicionada sobre eles (vantajosamente, a posição axial das entradas de arregular é tal que elas ficam completamente abertas quando um pistão distai dovolante é retraído, e fechadas quando o dito pistão move-se para a frente.
Preferivelmente, a posição axial dos orifícios de exaustão é tal que eles ficamcompletamente abertos quando o pistão proximal do volante é retraído, efechados quando o pistão move-se para a frente) e/ou
- o motor compreende pelo menos duas câmaras decombustão, cada câmara sendo provida com dois pistões móveis, todos osditos pistões movendo-se nas suas respectivas câmaras de combustão em umadireção paralela ao eixo geométrico central do eixo de acionamento, e/ou
- o motor de combustível compreende adicionalmente umturbo-carregador ou dispositivo para conectá-lo a um turbo-carregador(vantajosamente, o turbo-carregador é provido com uma saída de ar dispostacom uma válvula adaptada ou controlada para permanecer fechada em funçãoda pressão, vantajosamente até que a pressão gerada atinja um nívelpredeterminado. Preferivelmente, as entradas de ar turbo são alinhadascircunferencialmente na parede da câmara de combustão no mesmo anelcircunferencial que as entradas de ar regular. Mais preferivelmente, asentradas de ar turbo são maiores na direção dos orifícios de exaustão do queas entradas de ar regular), e/ou
- o motor de combustível é configurado de maneira tal que o arque entra na câmara de combustão pelas entradas de ar regular compreende oar deslocado de um vazio ou espaço livre detrás de um pistão durante omovimento de retração do pistão, e/ou
- o motor de combustível compreende um volante, por meio daqual um pistão é proximal do dito volante, enquanto o outro é distai do ditovolante, o motor sendo configurado de maneira tal que o pistão proximal aovolante move com avanço em relação ao pistão distai a ela (o dito avanço évantajosamente mais de O0 e menos de 10°).
A invenção diz respeito adicionalmente a um motor decombustível compreendendo:
- um eixo de acionamento que tem um eixo geométricocentral;- pelo menos uma câmara de combustão;
- pelo menos um primeiro pistão e um segundo pistãoarranjados cada qual para mover-se ao longo de eixos geométricos paralelosao eixo geométrico central do eixo de acionamento, em que os ditos primeiroe segundo pistões compartilham a mesma câmara de combustão;
- por meio do que o primeiro pistão é provido com umaprimeira haste do pistão adaptada para girar o eixo de acionamento por meiode uma placa oscilante compreendendo um conjunto central com um anel epelo menos um elemento de acoplamento substancialmente esférico dispostono dito anel, o dito elemento de acoplamento no qual a primeira haste dopistão ou um elemento anexado na primeira haste do pistão é conectado sendoespaçado do eixo geométrico central a uma distância, enquanto o segundopistão é provido com uma segunda haste do pistão adaptada para girar o eixode acionamento por meio de uma placa oscilante compreendendo um conjuntocentral com um anel e um ou mais elementos de acoplamentosubstancialmente esféricos dispostos no dito anel, o dito elemento deacoplamento no qual a segunda haste do pistão ou um elemento anexado nasegunda haste do pistão é conectado sendo espaçado do eixo geométricocentral a uma distância,
em que, para cada placa oscilante, o anel é montado rotativo aolongo de um eixo geométrico com relação ao conjunto central, por meio depelo menos dois mancais, por meio do que o dito eixo geométrico forma umângulo com o eixo geométrico central do eixo de acionamento compreendidoentre 100 e 50 vantajosamente entre 15° e 40°, mais especificamente cercade 20° e 25° com relação ao eixo geométrico central do eixo de acionamento,e
em que o anel tem um diâmetro interno, por meio do que adistância entre o mancai é substancialmente igual ao diâmetro interno do aneldividido pela tangente do ângulo formado entre o eixo geométrico de rotaçãodo anel e o eixo geométrico central do eixo de acionamento.
A invenção diz respeito adicionalmente a um motor decombustível que tem um ou um outro detalhe, especialmente diversosdetalhes aqui revelados.
Especialmente, a invenção diz respeito adicionalmente a ummotor de combustível compreendendo:
- um eixo de acionamento que tem um eixo geométrico central;
- pelo menos uma câmara de combustão;
- pelo menos um primeiro pistão e um segundo pistão
arranjados cada qual para mover-se ao longo de eixos geométricos paralelosao eixo geométrico central do eixo de acionamento, em que os ditos primeiroe segundo pistões compartilham a mesma câmara de combustão;
- por meio do que o primeiro pistão é provido com umaprimeira haste do pistão adaptada para girar o eixo de acionamento por meiode uma placa oscilante compreendendo um conjunto central com um anel epelo menos um elemento de acoplamento substancialmente esférico dispostono dito anel, o dito elemento de acoplamento no qual a primeira haste dopistão ou um elemento anexado na primeira haste do pistão é conectadaespaçada do eixo geométrico central a uma distância, enquanto o segundopistão é provido com uma segunda haste do pistão adaptada para girar o eixode acionamento por meio de uma placa oscilante compreendendo um conjuntocentral com um anel e um ou mais elementos de acoplamentosubstancialmente esféricos dispostos no dito anel, o dito elemento deacoplamento no qual a segunda haste do pistão ou um elemento anexado nasegunda haste do pistão é conectado espaçado a uma distância do eixogeométrico central;
o dito motor de combustível tendo uma ou mais das seguintes características:Α. O anel é montado no conjunto central por meio de doismancais. O anel tem duas bordas opostas, por meio das quais um primeiromancai age em uma primeira borda do anel, enquanto o outro mancai age naoutra borda do anel. O anel tem um eixo de rotação relativa em relação aoconjunto central, por meio do que um ângulo β é formado entre o dito eixogeométrico de rotação relativa do anel com relação ao conjunto central e oeixo geométrico central do eixo de acionamento. A distância entre as duasbordas opostas ou entre os dois mancais é maximizada, a dita distância sendosubstancialmente igual ao diâmetro interno do anel dividido pela tangente dodito ângulo β. O dito ângulo é vantajosamente cerca de 20° a 25°.
No caso de a forma interna do anel não ser substancialmentecilíndrica, a distância entre as bordas ou mancais será igual a cerca dodiâmetro interno médio do anel (a dita média sendo, por exemplo, o diâmetromédio medido nas bordas do anel) dividido pela tangente do ângulo definidoentre um plano tangencial às duas bordas do anel, e um eixo geométricocentral do eixo de acionamento.
Β. A câmara de combustão compreende duas partes conectadasentre elas, um primeiro pistão móvel na primeira parte, enquanto o segundopistão oposto é móvel na segunda parte. O primeiro pistão tem um diâmetrodiferente do segundo pistão, por exemplo, 10 % a 50 % menor que o diâmetrodo segundo pistão.
C. A câmara de combustão compreende duas partes conectadasentre elas, um primeiro pistão móvel na primeira parte enquanto o segundopistão oposto é móvel na segunda parte. A primeira parte tem um volumemáximo (variação de volume medida entre a posição do primeiro pistãoadjacente ao segundo pistão e a posição do primeiro pistão deslocado maispara longe do segundo pistão) que é diferente do volume máximo do segundopistão (variação de volume medida entre a posição do segundo pistãoadjacente ao primeiro pistão e a posição do segundo pistão deslocado maispara longe do primeiro pistão). Por exemplo, a primeira parte tem um volumemáximo de 10 % a 50 % menor que o volume máximo da segunda parte.
D. A câmara de combustão compreende duas partesconectadas entre elas, um primeiro pistão móvel na primeira parte, enquanto osegundo pistão oposto é móvel na segunda parte. A primeira parte sendoexcêntrica em relação à segunda parte.
Ε. A câmara de combustão compreende duas partes conectadasentre si, um primeiro pistão móvel na primeira parte, enquanto o segundopistão posto é móvel na segunda parte. As duas partes são conectadas entre sipor meio de uma parte de interface provida com um dispositivo de ignição decombustível e/ou um dispositivo de entrada de combustível (por exemplo,dispositivo de injeção). O primeiro e/ou segundo pistões são providos em umaendentação.
F. Os pistões são providos com um conjunto de anel de pistãolubrificado.
G. O motor de combustível é provido com um dispositivo depara adaptar as posições de extremidade do primeiro e/ou segundo pistão nacâmara de combustão.
Η. O primeiro e segundo pistões movem-se cada qual entreduas posições de extremidade, por meio do que o movimento de um pistão éem avanço em relação ao movimento do outro pistão, o dito avanço sendovantajosamente compreendido entre 0,1 e 10°.
I. A câmara de combustão forma pelo menos detrás de umpistão pelo menos um ambiente ou vazio adaptado para ser cheio com ar ouum outro gás quando o dito primeiro pistão move-se em direção ao outropistão. O motor de combustível é provido com dispositivo para direcionar arou gases da dita sala ou vazio para uma câmara de combustão ou uma câmarade amortecimento antes do enchimento de uma câmara de combustão quandoo dito primeiro pistão move-se para longe do outro.A invenção ainda diz respeito adicionalmente ao uso de um oumais motores da invenção para gerar uma energia ou uma força deacionamento, especialmente uma força de acionamento rotativa.Especialmente, a invenção provê o uso de um ou mais motores da invençãopara modificar a taxa de compressão e/ou para garantir uma combustãosubstancialmente estratificada.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS
A figura 1 é uma seção transversal parcial de um motor compistões alinhados paralelos.
A figura 2 é uma vista explodida de um pistão adequado paraum motor de oito pistões, e seu sistema de guia cilíndrico, conectado a umaplaca oscilante.
A figura 2A é uma vista explodida de um pistão adequado paraum motor de quatro pistões, conectado a uma placa oscilante.
A figura 3 é uma vista de uma placa oscilante equipada comdois elementos de acoplamento esféricos, um dos quais é conectado a umelemento cilíndrico alojado entre dois perfis de guia.
A figura 4 é uma vista de uma placa oscilante equipada comquatro elementos de acoplamento esféricos, e um elemento cilíndrico alojadoentre duas guias perfiladas.
A figura 5 é uma seção transversal de uma placa oscilante.
A figura 6 é uma seção transversal longitudinal parcial de umaplaca oscilante.
A figura 7 é uma seção transversal de uma placa oscilante eum pistão, indicando canais de fluido lubrificante.
A figura 8 é uma seção transversal de um motor da presenteinvenção, indicando canais de lubrificação, cilindros diferencialmentedimensionados e posicionados, e a posição do ponto de entrada decombustível.A figura 9 é uma vista do motor de acordo com a presenteinvenção, vista ao longo da linha do local Y na figura 10.
A figura 10 é uma vista seccional transversal de um motor dapresente invenção representando um compressor e um arranjo de câmaras deentrada e saída.
As figuras IlA a H são vistas seccionais transversaislongitudinais de uma câmara de combustão de um conjunto de pistõesopostos, indicando a posição dos orifícios de entrada e exaustão e o ciclo domotor.
A figura 12 é uma vista seccional transversal dos cilindros deum motor indicando a posição das entradas de ar turbo e uma válvula deretenção.
A figura 13 é uma vista seccional transversal de um pistão,indicando os elementos de anel do pistão.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE PREFERIDA DAINVENÇÃO
A menos que de outra forma definido, todos termos técnicosaqui usados têm o mesmo significado normalmente entendido pelos versadosna técnica. Todas publicações aqui referenciadas estão incorporadas pelareferência a elas. Todos os pedidos de patentes dos Estados Unidos aquireferenciados estão incorporados pela referência na sua íntegra, incluindo osdesenhos.
Os artigos "um" e "uma" são aqui usados para referir-se a umou mais de um, isto é, a pelo menos um do objeto gramatical do artigo. Atítulo de exemplo, "um canal" significa um canal ou mais de um canal.
A citação de faixas numéricas pelos limites extremos incluitodos números inteiros e, onde apropriado, frações incluídas na faixa (porexemplo, 1 a 5 pode incluir 1, 2, 3, 4, quando referindo-se, por exemplo aonúmero de pistões, e pode também incluir 1,5, 2, 2,75 e 3,80, quandoreferindo-se, por exemplo, a distâncias).
Combustível significa qualquer combustível adequado paracombustão do motor, incluindo, mas sem limitações, petróleo, diesel, óleo,gás, metano, propano, etc. e combinações destes.
A presente invenção diz respeito a um motor em que os pistõesficam arranjados para mover-se ao longo de eixos geométricos paralelos aoeixo geométrico central do eixo de acionamento, em que um par de pistõescompartilha a mesma câmara de combustão, e o movimento linear das hastesdo pistão gira o eixo de acionamento por meio de duas placas oscilantes. Taismotores e suas variações são conhecidas na técnica, por exemplo, pela EP 0052 387 e U.S. 4.202.251, que estão aqui incorporadas pela referência. Ummotor como esse é aqui referido como um "motor de pistões paralelos" (motorPP) em vista do arranjo paralelo de pistões em relação ao eixo deacionamento.
Por questão de clareza, uma descrição técnica de um motor PPé apresentada a seguir com referência às figuras. As figuras são usadas apenaspara ilustrar a descrição da invenção PP; outros desenhos e configurações demotores PP que podem ser implementados pelos versados na técnicaencontram-se no âmbito do significado de um motor PP.
O motor PP de acordo com a modalidade da figura 1compreende um bloco do motor 1 no qual pistões 2', 2" e 3, 3" são dispostos,dois por dois, para que pares de pistões opostos compartilhem a mesmacâmara de combustão 8 ou 9. A parede da câmara de combustão pode em umamodalidade vantajosa ser revestida com uma camada cerâmica ou pode serfeita em um material cerâmico. Outros materiais, tais como ligas contendoalumínio, são também adequados, mesmo se cerâmica for preferida.
O número de pistões em um motor PP de acordo com apresente invenção é preferivelmente um múltiplo de dois, por exemplo, 2, 4,6, 8, 10, 12, 14 ou 16. A figura 1 refere-se a um tipo de motor quecompreende quatro pares de pistões opostos (isto é, 8 pistões). E discutidoadicionalmente a seguir um motor PP compreendendo 2 pares de cilindro (istoé, 4 pistões).
A combustão da mistura de combustível em cada câmara decombustão 8 ou 9 dá-se por meios conhecidos, e não será discutida aqui comdetalhes. A ignição pode ser operada ou controlada por uma vela, porcompressão e/ou por qualquer outro meio.
Para transmitir um movimento linear de um pistão aa placaoscilante, cada pistão 2', 2", 3' e 3" é rigidamente conectado a uma haste depistão 10. Os elementos do pistão, haste do pistão e os blocos deslizantesassociados estão indicados na figura 2, que é uma vista explodida de umahaste do pistão 10 conectada a um pistão 2' em uma extremidade, e a umbloco deslizante 11 na outra extremidade. O bloco deslizante 11 compreendeum alojamento central com duas paredes paralelas 12 tampadas por umatampa 13 que é apertada no bloco deslizante 11 usando quatro parafusos 14que atravessam quatro aberturas 15 e são aparafusados em uma placaoscilante 13' do bloco deslizante 11. O bloco deslizante 11 pode serencamisado em um cilindro 16 que pode na prática ser uma cavidadecilíndrica do bloco do motor. O cilindro compreende uma primeira fenda 17cuja largura é suficiente para permitir os movimentos da placa oscilante 20'. Alargura do alojamento entre faces 12 do bloco deslizante é igual ouligeiramente maior que a largura das faces paralelas dos elementos de sede18, 18'. Os elementos de sede 18, 18', quando montados, alojam dentro delesum elemento de acoplamento esférico 19 da placa oscilante 20'.
As metades dos elementos de sede 18, 18' localizam cada qualdevidamente por causa das orelhas 21 presentes em um dos elementos de sede18' que acoplam mediante montagem com aberturas (não mostradas)presentes no elemento de sede oposto 18.
Em um motor PP com apenas um ou dois elementos deacoplamento esféricos, a placa oscilante é configurada para mover-se somenteem um plano, plano este que é definido pelo plano de simetria do alojamento(X-X' na figura 2) e assim também pelo eixo geométrico da haste do pistão 10.
No caso do motor PP equipado com uma placa oscilantecompreendendo dois elementos de acoplamento esféricos, os elementos desede 18-18' do elemento de acoplamento esférico 19 deslizam sem jogo aolongo das faces 12 do alojamento supramencionado. Em um motor PP cujaplaca oscilante 20' é equipada com dois elementos de acoplamento esféricos19 para dois pares de pistões, um elemento cilíndrico 24 pode ser provido, oqual é uma extensão do acoplamento esférico 23 (figura 3). O elementocilíndrico é configurado para se encaixar entre ura dispositivo de guiaperfilado 25. Os dispositivos de guia perfilados 25 entre os quais o elementocilíndrico 24 move-se impedem rotação do anel externo da placa oscilante 20'.
A rotação de um pistão 2' (figura 2) em um motor dispostocom uma placa oscilante de quatro acoplamentos esféricos é impedida pelapresença na tampa 13 do bloco deslizante 11 de um pivô 26 com elementocilíndrico 27, preso entre as faces opostas de uma fenda longitudinal 28,presente no cilindro 16, oposta à fenda larga 17. Por causa desta configuração,nenhuma ou pouca força lateral é exercida nem no bloco deslizante 11 nem nahaste do pistão 10. Elementos de sede 18-18', bem como um elementocilíndrico 27, podem também ser vistos na parte da figura 1.
No caso em que um motor PP tem quatro pares de pistões eassim quatro elementos de acoplamento esféricos, o pivô 22' com o elementocilíndrico 23' pode ser localizado e colocado entre dois elementos deacoplamento esféricos 19 (figura 4).
No caso em que o motor compreende uma placa oscilante comdois acoplamentos esféricos, a rotação de um pistão 2' (figura 2A) pode serimpedida pela presença no bloco deslizante 11 de uma protuberância comcristas planas 210, que é guiado dentro de uma fenda alongada de açãoalternada no bloco do motor ou em um cilindro 16. Novamente, estaconfiguração fornece pouca ou nenhuma força lateral, tanto no blocodeslizante 11 quanto na haste do pistão 10.
Ainda referindo-se novamente à figura 1, ela mostra dois paresde pistões opostos, cada par (2', 2" ou 3', 3") conectado a uma placa oscilanteseparada; os pistões 2', 3" transmitem força, por meio de hastes 10 e blocosdeslizantes 11, para os elementos de acoplamento esféricos 19, que não sãovisíveis na parte superior da figura, pertencente às placas oscilantesrepresentadas pela referência geral 20'. Os elementos cilíndricos 27, bemcomo as fendas opostas 17 e 28, são também visíveis nesta parte superior dafigura 1.
A placa oscilante 20' é fixa no eixo de acionamento 29, o ditoeixo de acionamento sendo montado no bloco do motor por meio de umajunta do mancai de esferas 30. A placa oscilante 20 indicada na parterepresentada inferior da figura 1, proximal ao volante 33, é montada nomesmo eixo de acionamento. O mecanismo para converter o movimento detranslação dos pistões em movimento rotacional pelo eixo de acionamento(isto é, a placa oscilante) é discutido a seguir.
O eixo de acionamento 29 pode ser acoplado na extremidadedo bloco do motor distai do volante pelo acoplamento de mancai de esferas30, e na extremidade proximal do volante por meio de um mancai liso 32. Ovolante 33, anexado na última extremidade do eixo de acionamento 29 podecompreender dois elementos coaxiais 34 e 35.
O elemento 34 anexado no eixo de acionamento 29 podeapresentar um nicho 36 para a borda circular 37 do elemento 35 do volante33. O elemento 35 pode deslizar ligeiramente ao longo do eixo deacionamento 29, mas não pode girar com o eixo de acionamento 29. Asrotações do eixo de acionamento 29 e do elemento 35 do volante 33 sãoobviamente independentes.
Conforme já mencionado, o dispositivo de guia (por exemplo,26, 27, 22', 23', 16) garante que os pistões 2', 2" e 3', 3" e bloco dedeslizamento 11 movem-se em um modo linear. Além do mais, o movimentoé restrito a um movimento linear por causa do desenho do conjunto entreelementos de sede 18, 18' e dos elementos de acoplamento esféricos 19 dasplacas oscilantes 20 ou 20' (figura 2). Quando uma placa oscilante é equipadacom dois elementos de acoplamento esféricos, o movimento da placaoscilante se dá em um plano que engloba o eixo longitudinal do eixo deacionamento 20' e o eixo longitudinal (Y-Y1, figura 2) das hastes do pistão 10.
Por outro lado, quando uma placa oscilante é equipada com quatro elementosde acoplamento esféricos 19, cada um deles segue grosseiramente a trajetóriade um número 8. Quando se faz uso de uma placa oscilante com quatroelementos de acoplamento 19, existe no geral pouco ou nenhum jogo do blocodeslizante e a face inferior da tampa 13 (figura 2). Por outro lado, existe umcerto jogo entre as faces paralelas 12 do alojamento, bem como umatranslação ou movimento para frente e para trás dentro deste alojamento, emvirtude das articulações para cima e para baixo de cada elemento deacoplamento esférico 19 dentro de cada residência correspondente dos blocosdeslizantes 11.
A figura 6 mostra uma placa oscilante compreendendo um anel47 suportando pelo menos dois elementos de acoplamento esféricos 19diametralmente opostos, unidos com o anel 47 por um colar 22. O anel 47 éacoplado a uma saliência central 48 e pode girar em relação à saliência pormeio de um primeiro mancai 49 e um segundo mancai 50 disposto emqualquer lado do dito anel 47. Os ditos primeiro 49 e segundo 50 mancais sãopreferivelmente mancais de rolete. A saliência central 50 é mantida naposição dentro do anel 47 por uma projeção anular da saliência central 58, eos elementos anulares montados no anel 59. O mancai 50 pode seradicionalmente mantido na posição dentro do anel 47 por meio de umelemento circular.
No caso em que os mancais 49, 50 são mancais de rolete, oselementos cilíndricos podem ser constituídos de dois ou três elementoscoaxiais. Esta provisão é projetada para levar em conta as variações navelocidade angular a que esses elementos são submetidos quando se consideraa rotação da saliência central 48, comparado com o anel 47.
A saliência central 48 compreende um furo central 31, cujodiâmetro interno pode corresponder ao diâmetro externo do eixo deacionamento 29. A saliência 48 tem dois lados externos 52 e 53 que sãoparalelos entre si. Entretanto, o lado da saliência 48 que é proximal do corpocilíndrico 39 do volante pode ser configurado para fazer contato com o corpocilíndrico 39. Dessa maneira, a saliência pode ficar disposta com um nicho 55que pode acomodar a borda cooperante do corpo cilíndrico. Também,indicado na figura 6 está o furo 31 que gira com a saliência central 48 daplaca oscilante e permite o movimento de deslocamento axial para o eixo deacionamento 29.
O mancai de agulha, ou, no caso de lubrificação comalimentação forçada, um mancai liso, pode ficar disposto entre o anel 47 e asaliência 48, indicada pela referência 56 na figura 6. Dispositivos debalanceamento da saliência podem compreender aberturas 58 (figura 5, figura1), por um lado, e parafusos 59 (figura 1), por outro lado, presentes nos ladosexternos 52 e 53 da saliência central 48.
Na figura 6, um dos elementos de acoplamento esféricos 19apresenta um furo axial cônico 510 no qual um colar 23 de um elementocilíndrico 27 pode ser aparafiisado, tais elementos representados na figura 3.
A presente invenção diz respeito a melhorias no conceitobásico do motor PP. O motor PP não está limitado à descrição apresentada,que é dada meramente com propósitos ilustrativos, mas pode ser aplicada aqualquer motor PP adequado.
É feita referência na descrição seguinte aos desenhos queexemplificam modalidades particulares da invenção; eles não devem ser emnenhuma hipótese limitantes. Versados na técnica podem adaptar o motor PPmelhorado e componentes e recursos substitutos de acordo com as práticascomuns dos versados na técnica.
Desgaste das placas oscilantes
Motores PP sofrem desgaste da placa oscilante por causa dasforças aplicadas entre as juntas que traduzem o movimento lateral dos pistõesem movimento rotacional pelo eixo de acionamento. Melhorias no desenho daplaca oscilante pelo presente inventor têm surpreendentemente levado a umamelhor distribuição de forças dentro dos mancais da placa oscilante,melhorias estas que não exigem componentes de engenharia pesada, oumancais mais substanciais.
Uma modalidade da presente invenção é um motor PP em quea distância dl (figura 8) entre o primeiro 49 e o segundo 50 mancais da placaoscilante 20, 20' é maximizada, e o elemento de acoplamento esférico 19 ficaposicionado intermediário aos dois mancais. A distância dl é limitada peladistância entre o pistão 2', 2" e o eixo de acionamento 20; quanto maisafastados eles ficam, tanto maior a distância dl pode se estabelecida. Adistância dl para um eixo de acionamento / configuração de pistão particularpode ser maximizada quando a proximidade de um mancai 50 com o eixo deacionamento 29 é minimizada. Isto pode ser visto, por exemplo, na figura 8,em que um mancai 50 faz contato com o eixo de acionamento 29 econseqüentemente a distância é minimizada. A distância dl, portanto, podeser facilmente calculada pelos versados na técnica com base na distância (d2,figura 8) entre o eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento 29, e oeixo geométrico longitudinal da haste do pistão 10. O aumento na distânciaentre os mancais 49, 50 surpreendentemente permite que a placa oscilanteabsorva picos de pressão, e alivie tensões nos mancais.
Os inventores observaram também que menor desgaste écolocado nas placas oscilantes 20 quando os pistões 2', 2", 3', 3" ou cilindros81, 81', 32, 82" são colocados o mais próximo possível do eixo deacionamento 29. Quando a distância entre o eixo geométrico longitudinal doeixo de acionamento 29, e o eixo geométrico longitudinal da haste do pistão10 (d2) é minimizada, o efeito de alavancagem do elemento esférico éreduzido, e conseqüentemente menos tensão na junta entre o anel 47 e oelemento de acoplamento esférico 19. Além disso, o núcleo da placa oscilanteé submetido a menores tensões.
Os mancais 49, 50 usados na descrição apresentada da placaoscilante podem ser qualquer junta adequada que flanqueia a projeção anularda saliência central 58. Por exemplo, os mancais podem ser mancais deesferas, mancais de roletes simples ou duplos, junta lubrificada, juntacerâmica, etc. No caso, por exemplo, onde o petróleo é o combustível, osmancais devem ter alto desempenho por causa da maior rpm;conseqüentemente, a junta pode compreender uma camada dupla de mancaisde rolete, ou uma única camada de mancais de roletes de alta capacidade. Aocontrário, no caso em que o combustível é diesel, o mancai pode ser de umaespecificação inferior por causa da menor rpm; em decorrência disto, omancai pode ser uma única camada de mancais de rolete.
Para uma placa oscilante, o anel (47) é montado rotativo aolongo do eixo geométrico com relação ao conjunto central (48), por meio depelo menos dois mancais (49, 50), por meio do que o dito eixo geométricoforma um ângulo com o eixo geométrico central do eixo de acionamento (29).
O eixo geométrico de rotação do anel forma um ângulocompreendido entre IO0 e 50°, vantajosamente entre 15° e 40°,preferivelmente cerca de 20° - 25° com relação ao eixo geométrico central doeixo de acionamento (29).O anel (47) tem um diâmetro interno, por meio do qual adistância entre o mancai é substancialmente igual ao diâmetro interno do anel(47) dividido pela tangente do ângulo formado entre o eixo geométrico derotação e o anel e o eixo geométrico central do eixo de acionamento, demaneira a maximizar (dl).
Angulo de inclinação
Uma modalidade da presente invenção é um motor PP em queo eixo geométrico central do furo da saliência 31 e o eixo geométrico derotação da saliência adotam um ângulo (alfa, figura 6) de 15°, 16°, 17°, 18°,19°, 20°, 21°, 22°, 23°, 24°, 25°, 26°, 27°, 28°, 29° ou 30°, ou um valor na faixaentre quaisquer dois dos valores supramencionados. Preferivelmente, alfa é nafaixa de 20° e 25°, ainda mais preferivelmente é cerca de 23°. Observou-seque o ângulo na faixa supramencionada (15° a 30°) reduz a tensão na placaoscilante e estimula a rotação do eixo de acionamento já que o acionamentocomporta-se mais como um virabrequim.
Lubrifícação
Motores em geral apresentam distribuição de lubrifícaçãoinsuficiente parcialmente por causa do número de componentes e da grandeárea a ser lubrificada. A alta rpm de motores PP significa que lubrificante éejetado pelas partes móveis pela força centrífuga. A lubrifícação é essencialpor causa de picos de pressão por que passam os componentes, em particulara placa oscilante. A presente invenção fornece um sistema de lubrifícaçãocomo uma série de canais internos providos nos componentes das juntas maisativas.
Uma modalidade da presente invenção é um motor PP em queum ou mais (por exemplo, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou todos) dos elementos deacoplamento esféricos 19 de uma placa oscilante 20, o anel 48, a saliênciaconectada 48, o eixo de acionamento 29, elementos de sede 18', a haste dopistão conectada 10, ou a cabeça do pistão compreendem pelo menos umcanal interno para a passagem de óleo lubrificante. Os canais entre pelomenos dois dos componentes supramencionados podem ser conectados, ondeapropriado. No caso em que dois dos componentes supramencionados sãoconectados cooperativamente e movem-se um em relação ao outro durante, ofuncionamento do motor PP, os ditos componentes podem ser configuradospara conectar temporariamente, onde apropriado. Tal conexão temporária decanais pode ser conseguida, por exemplo, quando os respectivos canais sealinharem momentaneamente à medida que um componente move-se além dooutro (por exemplo, visto no movimento do elemento de acoplamento esférico19 através do elemento de sede 18").
De' acordo com uma modalidade da presente invenção,conforme exemplificado na figura 7, o elemento de acoplamento esférico 19compreende uma pluralidade de canais internos 60, 60", 60"' adequada para apassagem de óleo lubrificante, que são configuradas para conectar com umcanal 72 no anel 47 e conectar temporariamente com os canais 74, 73 noelemento de sede 18, 18'. De acordo com um outro aspecto da invenção, asaliência 48 compreende um canal interno 61 configurado para conectar comum canal 68 no ou sobre o eixo de acionamento 29 e configurado paraconectar temporariamente com um canal 72 no anel 47. De acordo com umoutro aspecto da invenção, a haste do pistão 10 compreende um ou maiscanais internos 62 configurados para conectar temporariamente com um canal73 no elemento de sede 18". de acordo com um outro aspecto da invenção, ahaste do pistão 10 compreende um canal interno 63 que conecta com umcanal 64 no pistão 2'. De acordo com um outro aspecto da invenção, o pistão2' compreende um canal interno 64 que fornece lubrificação a um entalhe 67na parede do pistão 2'. De acordo com um outro aspecto da invenção, tantouma quanto ambas as metades do elemento de sede 18, 18' compreende umcanal interno 74, 73 configurado para conectar temporariamente com umcanal interno correspondente 60', 60'" no elemento de acoplamento esférico
19. De acordo com um outro aspecto da invenção, o anel 47 compreende umcanal interno 72 configurado para conectar com um canal 60' no elemento deacoplamento esférico 19, e conectar temporariamente com um canal 61 nasaliência 48. De acordo com um outro aspecto da invenção, o eixo deacionamento 29 compreende um canal interno 68 configurado para conectarcom um canal 61 na saliência 48, e conectar temporariamente com umreservatório de lubrificante.
Conexões entre os canais permitem a distribuição delubrificante, por exemplo, do eixo de acionamento 29, para a saliência 48 demaneira a lubrificar a junta entre a saliência 48 e o anel 47. Uma conexãotemporária, por exemplo, entre os canais no anel 47 e a saliência 48 permiteque lubrificante atravesse o canal 72 no anel 47 e entre nos canais 60', 60",-60'" do elemento de acoplamento esférico 19. A conexão temporária podeexistir entre o elemento de acoplamento esférico e o elemento de sede 18',permitindo que lubrificante entre na junta esférica quando os canais sãotemporariamente desconectados, e atravesse o canal 73 do elemento de sede-18' quando conectados. Os canais 60', 60" no elemento de acoplamentoesférico 19 conecta temporariamente com os canais 74, 73 da junta entre oselementos de sede 18, 18', para que o lubrificante passe na junta entre oselementos de sede Ileo bloco deslizante. Uma conexão temporária podeexistir entre um canal 73 e o elemento de sede 18' e um canal 62 na haste dopistão 10; quando fechado, lubrificante pode entrar na junta entre o elementode sede 18' e os blocos deslizantes 11. Quando aberto, o lubrificante podepassar para a haste do pistão 10 por meio de um canal 62 e haste do pistão 10até o pistão 2', em um fluxo parcialmente intermitente. A haste do pistão 10pode ser substancialmente oca, conforme representado na figura 7, em cujooco óleo é jateado 72 do canal 62 proximal à placa oscilante 20. Óleo podeentrar em um canal 63 na haste do pistão 10 distai da placa 20, canal este a serconectado em um canal 64 no pistão 2' que leva ao anel do pistão 67. Óleospodem ser retornados para o sistema atravessando uma junta 71 na haste dopistão 10.
Quando os canais desconectam temporariamente, óleo étransmitido para a junta, por exemplo, para o eixo de acionamento 29, para ajunta saliência 48/anel 47, para o elemento de acoplamento esférico 19, para ainterface da parede pistão 2'/cilindro 65.
O sistema de canais que conecta temporariamente permite queóleo entre diretamente nos espaços entre as juntas. Além disso, as redes decanais permitem a distribuição de óleo sem a necessidade de um sistema debombeamento pressurizado complexo já que o movimento natural doscomponentes joga lubrificante de um componente para o seguinte.
Lubrificante precisa apenas ser bombeado da direção do eixode acionamento 29. Uma vez fora do eixo de acionamento, lubrificante podeser levado do eixo de acionamento para fora pela força centrífuga. A rede decanais permite um uso eficiente de lubrificante, ao contrário de motores datécnica anterior em que partes móveis são imersas em lubrificante, exigindoum maior volume de óleo.
A presente invenção também considera o uso de revestimentoscerâmicos sobre a superfície das juntas, adicionalmente ou alternativamente àlubrificação. Tais revestimentos são conhecidos na técnica, e permitemovimento com baixo atrito das juntas sem a necessidade de lubrificante.Cerâmicas tem propriedades de ser resistentes ao desgaste e resistentes aocalor, e, como tal, são adequadas como revestimentos de partes de motor.
Anéis do pistão
Na técnica anterior, a interface entre o pistão e a parede docilindro exige lubrificação completa para evitar desgaste por atrito de ambasas partes. Um sistema de distribuição de lubrificação extensivo e quantidadesrelativamente copiosas de lubrificante são necessárias para uma lubrificaçãoideal, que necessita canais adicionais no bloco do motor e/ou pistão. Alémdisso, óleo é recirculado da interface da parede pistão cilindro; durante acombustão, a parede do cilindro fica preta, e óleo fica contaminado comresíduos de combustão, resíduos este que são recirculados no óleo ou paraoutras partes do motor.
Para superar desvantagens da técnica anterior, um motor PP dapresente invenção pode compreender um pistão 2' provido com um conjuntode anel de pistão lubrificado 66 (figura 7) disposto em um entalhe 67 emtorno da superfície cilíndrica de um pistão e que faz contato com a parede docilindro. O conjunto de anel de pistão lubrificado 66 recebe apenas óleosuficiente para lubrificar o contato do anel contra a parede do cilindro. Oconjunto de anel de pistão lubrificado mantém o pistão em uma posiçãocentral em relação à parede do cilindro e, em decorrência disto, o própriopistão faz pouco contato ou um contato leve com a parede do cilindro, e assimé necessária pouca lubrificação. além disso, o conjunto de anel de pistãolubrificado impede que óleo lubrificante entre na câmara de combustão, quede outra forma reduziria a eficiência de combustão. O conjunto de anel depistão lubrificado pode ser feito de qualquer material com uma tensão decompressão adequada para manter o pistão livre da parede do cilindro.
Preferivelmente, o anel do conjunto de anel de pistãolubrificado é formado de um par de anéis concêntricos 1302, 1303 (figura 13)cada qual provido com uma fenda de expansão 1304, 1305, e pavio circular1301. O pavio 1031 pode ser assentado no entalhe do pistão 67, absorvendolubrificante suprido. Os anéis concêntricos 1302, 1303 são colocados sobre opavio 1301, o anel mais externo 1303 fazendo contato com a parede docilindro. Lubrificante é alimentado no anel mais externo. Referindo-se àfigura 13, que representa uma vista de um pistão, de frente, o pavio 1301 ficadisposto em um entalhe no pistão, sobre o qual o primeiro anel 1302 e osegundo anel fendilhado 1303 são colocados. Preferivelmente, as fendas nãosão alinhadas. Preferivelmente, as fendas ficam dispostas no mesmo eixodiametral no centro da cabeça do pistão circular. Preferivelmente, os anéisconcêntricos são tensionados resilientemente para fornecer uma força parafora em uma direção radial.
Cilindros diferenciais
Desgaste e trincas no motor PP podem surgir pelas forças depico sofridas pelas placas oscilantes 20, e vibrações torsionais ao longo doeixo de acionamento 29. Contramedidas necessitam reforçar os componentes,entretanto, isto normalmente se dá às custas de maior peso, que é indesejávelem veículos eficientes. Alternativamente, substâncias mais resistentes tal10 como titânio podem ser usadas em alguns ou todos os componentes,entretanto, isto pode tornar a construção menos econômica ou mesmo nãoeconômica. Um aspecto da presente invenção é um motor PP no qual adistância (Dl) entre o eixo geométrico central do eixo de acionamento e oelemento de acoplamento (mais precisamente seu centro de rotação) para aprimeira haste do pistão é diferente da distância (D2) entre o eixo geométricocentral do eixo de acionamento e o elemento de acoplamento (maisprecisamente seu centro de rotação) para a segunda haste do pistão. Porexemplo, a razão D1-D2 é compreendida entre 1,01 e 3, vantajosamente entre1,05 e 2, preferivelmente entre 1,1 e 1,5.
Este aspecto da invenção pode vantajosamente ser atingidousando um cilindro distai do volante que é reduzida no diâmetro e/ou(preferivelmente) volume relativo a um cilindro oposto proximal ao volantee/ou que fica disposto mais próximo do eixo de acionamento; este arranjopermite reduzir forças no núcleo da placa oscilante distai e vibração torsionalatravés do eixo de acionamento.
Com referência à figura 8, uma modalidade da presenteinvenção é um motor PP em que um cilindro 81, 81' proximal do volante 33 émaior de diâmetro que um cilindro oposto 82, 82' (isto é, um cilindro quecompartilha a mesma câmara de combustão (85, 85')) localizado distai dovolante 33. E um outro aspecto da invenção que um cilindro 81, 81' proximaldo volante 33 é menor no comprimento axial que um cilindro oposto 82, 82'localizado distai do volante 33.
De acordo com um aspecto adicional da invenção, ondecilindros de diferentes tamanhos 81, 81", 82, 82' são empregados, o eixogeométrico central 83 de um cilindro 81' proximal ao volante 33 e ao eixogeométrico central 84 de um cilindro 82' distai do volante não estãoalinhados. O cilindro localizado distalmente 82' pode ser posicionado maispróximo do eixo de acionamento 29, produzindo assim uma câmara decombustão excêntrica 85, 85' (figura 8).
Uma câmara de combustão excêntrica 85, 85' fornece ummelhor espaço de combustão parcialmente por causa da colocação do pontode entrada 810, 810' do combustível na interface entre os dois cilindros damaneira elaborada a seguir. Colocando-se os cilindros localizados distalmente82, 82' mais próximos do eixo de acionamento 29, as forças na placa oscilantesão reduzidas, conforme já mencionado antes. Além disso, menos potência étransmitida ao volante 33 pelo local distai, que reduz vibrações torsionais aolongo do eixo de acionamento 29. Mais potência é provida pelos cilindros 81,81' proximais do volante 33; com a colocação de mais cilindros potentes 81,81' mais perto do volante 33, menos vibrações torsionais surgem natransmissão de torque a curta distância para o volante 33.
De acordo com um aspecto da invenção, o cilindro localizadodistalmente 82, 82' (com relação ao volante) é, por exemplo, 10 %, 20 %, 30%, 40 %, 50 %, 60 %, 70 % menor em volume que o cilindro localizadoproximalmente, ou um valor na faixa entre quaisquer de dois valoressupramencionados. Preferivelmente, ele é entre pelo menos 10 % % menor,mais preferivelmente pelo menos 20 % menor.
De acordo com um outro aspecto da invenção, o cilindrolocalizado distalmente 82, 82' é 10%, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %menor em diâmetro que o cilindro localizado proximalmente, ou um valor nafaixa entre quaisquer dos dois valores supramencionados. Preferivelmente, eleé entre pelo menos 10 % menor em diâmetro, tal como mais preferivelmenteentre 10 % e 50 % menor em diâmetro.
Ponto de entrada de combustível
Observou-se que a colocação do ponto de entrada 810, 8101 docombustível na interface entre as partes da câmara excêntrica facilita o idealda carga estratificada, isto é, o combustível permanece rico nas proximidadesdo ponto de entrada, e pobre distai dela; a explosão ocorre enquanto ocombustível está localizadamente rico, e queima para fora à medida queoxigênio distai na câmara é consumido. A mistura de combustível geral épobre, enquanto a explosão é consistente com uma mistura de combustívelrica. Além disso, por causa de o combustível não ser disperso, ele não édepositado nos pistões, e assim combustível não queimado e/ou carbonizadosão evitados.
Compressor
Uma modalidade da presente invenção é um motor PP,provido com um compressor acionado mecanicamente acoplado a um anel deuma placa oscilante. Na descrição do compressor, é feita referência às figuras9 e 10, onde a figura 9 é uma vista da placa oscilante e elementosselecionados da perspectiva de Y da figura 10. Uma modalidade da presenteinvenção é um motor PP em que um anel 47 da placa oscilante é acoplado aum compressor acionado mecanicamente. 1002, e fornece energia ao ditocompressor enquanto o motor PP está operando. O acoplamento 91 pode serqualquer que transmita movimento translacional e/ou rotacional para acionaro compressor 1002. Por exemplo, o anel 47 da placa oscilante pode serprovido com um ou mais acoplamentos esféricos 19 localizados nos espaçosentre as conexões do bloco deslizante com as hastes do pistão, no qual umacoplamento do compressor 91 é conectado. O movimento pode sertransmitido ao compressor 1002 por um dispositivo de condução 1005, talcomo uma haste. O compressor acionado mecanicamente pode fornecerinjeção de misturas de combustível, por exemplo, petróleo, LPG, diesel pelatubulação adequada 92 aos acoplamentos de entrada 93 das câmaras decombustão no devido tempo.
Superfície do pistão visada
Em motores PP convencionais, o ponto de entrada docombustível 810, 810' fica localizado na câmara de combustão 85, 85" (figura8) perto da circunferência externa de um pistão 2', 2", 3', 3", contrário a ummotor de pistão arranjado perpendicularmente convencional, onde o ponto deentrada é grosseiramente central à superfície do pistão. A explosão em ummotor PP, portanto, ocorre mais intensamente na parte da superfície do pistãomais próxima da entrada do combustível 810, 810', ao passo que é menos naparte oposta. Isto resulta em uma irregularidade no desgaste da superfície dopistão. Além disso, o pistão 2', 2", 3', 3" é temporariamente bloqueado contraa parede do cilindro 81, 82', 82, 82' por causa de um componente lateral daforça da explosão. A batida pode levar a uma distorção na forma do pistãoe/ou desgaste adicional no anel do pistão.
Uma modalidade da presente invenção é um motor PP em queuma superfície da cabeça do pistão 2', 2", 3', 3" é provida com umaendentação 87, 88 que é mais profunda no sentido do centro da superfície dacabeça do pistão. Preferivelmente, a endentação é mais profunda nasproximidades do ponto de entrada do combustível 810, 810' e/ou da vela 86,86'. Ela pode ficar mais rasa para fora na direção afastada do ponto de entradade combustível. No caso de um motor PP com cilindros diferenciais, o pistãomaior 2", 3" pode ficar disposto mais perto do ponto de entrada decombustível 810, 810'. A endentação 87 pode, portanto, ser mais profunda nasuperfície do pistão maior 2" nas proximidades da vela 86' e ficar mais rasa nadireção afastada da vela. A superfície do pistão menor 2', 3', sendo afastadado ponto de entrada de combustível 810, 810', pode ficar disposta com umaendentação essencialmente ainda mais profunda 88.
O tamanho e forma ideais da endentação podem ser derivadosdo uso de métodos da técnica e conhecimento da forma e desenho dascâmaras de combustão.
A endentação muda as características de recebimento de forçada superfície da cabeça do pistão para que a energia gerada pela explosão sejadistribuída mais uniformemente. Existe uma redução nas pancadas laterais, edesgaste local.
Taxa de compressão
Com referência à figura 8, o espaço 38 entre os elementos 34 e35 do volante 33 pode ser mudado pelo usuário. O elemento 34 pode serprovido com um conjunto de parafusos 89 que são configurados para mover oelemento 34 para fora do elemento 35, mudando assim o volume do espaço38. Aumentando-se o espaço 38, por meio de um corpo cilíndrico 39 anexadoao elemento 34, a posição da placa oscilante 20 proximal do volante 33 podeser ajustada. A saliência 48 da placa oscilante 20 apóia-se na face transversaldo corpo cilíndrico 39 que forma uma unidade com o elemento 35 do volante33. Variando-se o volume do espaço 38, a placa oscilante 20 pode mover-sena direção das setas 46' ou 46" de forma a variar a compressão entre ospistões 2, 2' e 3, 3'. Este ajuste permite que o motor PP seja usado comdiferentes tipos de combustível (por exemplo, petróleo, diesel, etanol, LPG,etc.).
Pressão turbo
O motor da presente invenção pode ser provido com um turbo-carregador. O turbo-carregador supre ar adicional à câmara de combustão,permitindo uma combustão de combustível mais eficiente. Dispositivos turbo-carregadores são conhecidos na técnica; eles são em geral componentes levesacionados pelos gases de exaustão quentes que são comprimidos na câmara decombustão acima da pressão atmosférica, aumentando bastante a eficiênciavolumétrica além da obtida em motores naturalmente aspirados. É um aspectoda invenção que a saída de ar do dispositivo turbo-carregador fique dispostacom uma válvula que permanece fechada até que a pressão gerada atinja umnível predeterminado. Tal válvula significa que o turbo-carregador édesconectado da câmara de combustão até que o motor produz gases deexaustão suficientemente quentes para acionar o turbo-carregador.
De acordo com uma modalidade da presente invenção, asentradas de ar turbo 1102 (figura 10) são alinhadas circunferencialmente naparede da câmara de combustão 82". A posição axial das entradas de ar turbo1102 é tal que elas ficam completamente abertas quando o pistão 21 éretraído, e ficam parcialmente abertas quando as entradas de ar regular(atmosféricas) 1103 estão completamente fechadas. O arranjo das entradas dear turbo permite que o pistão em si aja como uma válvula para abrir e fecharas entradas de ar turbo, eliminando-se assim a exigência de um mecanismo deentrada de ar turbo sincronizado. Os pontos nos quais as entradas de ar turbofecham parcialmente determinam a pressão do ar de combustão, e podem serotimizados de acordo com o conhecimento de um especialista. Explicaçãoadicional é dada a seguir com relação à entrada de ar turbo no ciclo do motor.
O turbo-carregador pode ser provido com uma válvula deretenção, tal como uma válvula de palheta, configurada para fechar o caminhodo turbo-carregador para as entradas de ar turbo 1102 até que pressão de arsuficiente seja gerada pelo turbo-gerador. Uma ilustração de umaconfiguração de uma válvula e orifícios como esses está dada na figura 12,que representa uma seção transversal das entradas de ar regular e ar turbo. Arpressurizado do turbo-carregador é distribuída por um duto 1202 dispostocom duas válvulas de retenção 1201, 1201', cada qual levando a um conjuntode orifícios de entrada de ar turbo 1101, 1102' dos cilindros 82, e 82'. Osorifícios de ar regular 1103, mostrados aqui, são elaborados ainda mais aseguir. As válvulas 1201, 1201' permanecem resilientemente ativas na posiçãofechada. Uma vez que pressão de ar turbo suficiente seja constituída no duto1202, a pressão de ar força as válvulas a se abrirem, e assim o turbo ar escoapelas entradas de ar turbo 1102, 1102' e para dentro dos respectivos cilindros82, 82'. Também mostrados na figura 12 estão velas 86, 86' e orifícios deentrada de ar regular 1103 que são elaborados adicionalmente a seguir. O usode um sistema turbo valvulado permite que a câmara de combustão use arregular, enquanto o turbo-carregador está aquecendo, sem perdas por causa doar que sai pelas entradas de ar turbo.
Entrada de ar e orifícios de exaustão
De acordo com uma modalidade da presente invenção, asentradas de ar regular 1103 e orifícios de exaustão 1104 são alinhadascircunferencialmente na parede da câmara de combustão 82', 81'. Comreferência à figura 1 IA, as entradas de ar regular 1103 e entradas de ar turbo1102 são alinhadas em torno da circunferência do outro cilindro 81'. Aposição axial das entradas de ar regular 1103 é tal que elas ficamcompletamente abertas quando o pistão 2f é retraído (figura 11E), e fechadasquando o pistão 21 move-se para frente (figura 11B). A posição axial dosorifícios de exaustão é tal que eles ficam completamente abertos quando opistão 2' é retraído (figura 11E), e fechados quando o pistão 2' move-se para afrente (figura 11B). Os pontos nos quais a entrada 1103 e a exaustão 1104fecha parcialmente determinam a pressão do arranjo de combustão, e podemser otimizados de acordo com o conhecimento dos especialistas.Preferivelmente, a posição axial das entradas de ar regular 1103 e orifícios deexaustão 1104 são simetricamente arranjadas em cada cilindro para que tantoos orifícios de entrada quanto de exaustão abram e fechem ao mesmo tempoquando ambas as placas oscilantes ficam alinhadas no eixo geométrico deacionamento a 0o, isto é, não existe avanço de sincronismo de um cilindro.Entretanto, um avanço de um pistão está de acordo com o escopo da invenção(ver a seguir). O arranjo do orifício de entrada e exaustão permite que o pistãoem si aja como uma válvula para abrir e fechar a entrada e exaustão de arregular, eliminando-se assim a exigência de mecanismo de acionamento deentrada e saída de ar sincronizado. Além disso, a distribuição e a pluralidadede entradas e orifícios de exaustão significa que a câmara de combustão ébem aerada, comparada com desenhos convencionais em que a mistura decombustível entra e sai por um único ponto. Além disso, a separação daentrada de combustível da entrada de ar permite uma carga estratificada ondeuma mistura rica é explorada perto do ponto de entrada, queimando oxigêniolocalizado distalmente do ponto de entrada de combustível, conforme jádescrito anteriormente.
Em um caso adicional, onde o motor fica disposto com umturbo-carregador, as entradas de ar turbo 1102 na câmara de combustão pelodito turbo-carregador podem ser alinhadas no mesmo anel circunferencial queas entradas de ar regular 1103 (figura 1 IA). Além disso, o comprimento axialdas entradas de ar turbo 1102 pode ser maior na direção dos orifícios deexaustão do que as entradas de ar regular 1103. Estendendo-se ocomprimento, o ar turbo carregado pode continuar entrar na câmara, mesmoquando os orifícios regulares tiverem sido fechados pelo pistão (por exemplo,,figura 11G). Tal configuração permite a introdução de ar turbo-carregado semmecanismos de sincronização adicionais para controlar e sincronizar o fluxode ar.
Uso de ar de vazio
Ar pode ser levado através de entradas de ar regular 1103 comuma ligeira pressão. A distribuição pressurizada pode ser por meio de umabomba pneumático típica. Alternativamente, o ar que entrada na câmara decombustão pode ser esse ar deslocado do vazio ou espaço livre detrás docilindro durante o movimento de retração do pistão. A Utilização do ardeslocado elimina a necessidade de um dispositivo de bombeamento de arexterno, economizando assim desenho e eficiência do motor. Além disso, ar jáestá aquecido por causa da localização do vazio ou espaço livre dentro dobloco do motor.
A figura IlA mostra uma possível configuração de entradas dear e orifícios de exaustão que utilizam ar do vazio. Ar atmosférico pode entrarno vazio ou espaço livre detrás de cada pistão por meio de uma pluralidade deorifícios de ar de vazio 1101 e 1105. Orifícios de ar de vazio 1101, 1105 deum conjunto de cilindros opostos (por exemplo, 81, 82') podem ser unidos pormeio de dutos (1113), os ditos dutos conectados a uma entrada de aratmosférico 1109, e também a orifícios de entrada de ar da câmara decombustão 1103.
Uma válvula 1106 pode controlar o fluxo de ar, permitindoque ar atmosférico seja puxada para os vazios 114, 115 durante o movimentopara frente do pistão e feche a entrada de ar atmosférico 1109 durante omovimento para trás do pistão. A válvula pode também fechar a entrada paraa câmara de combustão 1108 durante o movimento para a frente do pistãopara que o ar que enche o vazio seja fresco, isto é, que chaga da entrada de aratmosférico 1109, e não da câmara de combustão. A válvula pode ser operadade acordo com a pressão apresentada no vazio 1114, 1115, por exemplo, umvácuo durante o movimento do pistão para a frente, e pressão positiva durantea retração.
Tal como com as entradas da câmara de combustão, orifíciosde ar de vazio 1101, 1105 podem ser circunferencialmente alinhadas em tornodo cilindro. Preferivelmente, eles são alinhados axialmente para fecharquando um pistão for completamente retraído (figura 11E), e abrir à medidaque o pistão move-se para a frente (figura 11F).
Ciclo do motor
Com referência às figuras IlB a 11H, está representado umciclo do motor. A figura IlB representa o motor à medida que os pistõesaproximam-se da posição mais completamente para a frente; ar atmosférico éaspirado pela entrada de ar atmosférico 1109, por meio de um acoplamento1107 para um conjunto de orifícios de ar de vazio 1101, e por meio de umoutro acoplamento 112 para um outro conjunto de orifícios de ar de vazio1105. Ar é impedido de entrar na entrada da câmara de combustão 1108 porcausa da válvula 1106.
Em um estágio seguinte, depois da combustão, na figura 11D,os pistões 2", 2" começam retrair. Ar dos vazios 1114, 1115 detrás dos pistões2', 2" é forçado para fora por meio dos orifícios de ar de vazio 1101, 1105 eatravés dos acoplamentos 1107, 1112 para dentro do duto 1113. A válvula1106 impede que ar deslocado dos vazios 1114, 1115 escapem para aatmosfera, fechando a entrada de ar atmosférico 1109.
No caso de o pistão do lado de exaustão 2' ser ajudado comavanço em relação ao pistão do lado de entrada de ar 2" (ver a seguir), osorifícios de exaustão 1104 abrem antes dos orifícios de entrada de ar regular.Portanto, gases de exaustão pressurizados saem por meio do canal de exaustão1111, e não contaminam o ar de combustão que chega.
No estágio seguinte (figura 11 D), pistões 2', 2" continuamretrair, abrindo entradas de ar turbo alongadas 1102, e assim gases decombustão fluem da câmara quando o turbo-carregador está operando, isto,quando o motor é suficientemente quente para fornecer pressão de ar. Arpressurizado deslocado dos vazios ou espaços livres 1114, 1115 continuaacumular no duto 1113.
Quando os pistões 2', 2" são retraídos ainda mais (figura 11E),o pistão 2' destampa as entradas de ar regular 1103, e assim ar mantido noduto 1113 é liberado para a câmara de combustão. Concomitantemente, gasesde exaustão saem por meio de orifícios de exaustão 1104.
A medida que os pistões começam seu movimento para frente(figura 11F), os vazios ou espaços livres detrás dos pistões enchemnovamente com ar atmosférico, e a válvula 1109 abre a entrada de aratmosférico 1109, e fecha a entrada da câmara de combustão 1108. Osorifícios de exaustão 1104 começam fechar antes dos orifícios de entrada dear regular 1103, quando o pistão do lado de exaustão 2' é ajustado em avançoem relação ao pistão do lado de entrada 2" (ver a seguir). A entrada de arturbo 1102 continua bombear ar para a câmara.
No ponto onde as entradas de ar regular 1103 e orifícios deexaustão 1104 estão fechadas pelos pistões 2', 2" (figura 11G), as entradasturbo 1102 ainda fornecem ar à câmara em virtude de seu comprimento nadireção axial. Em decorrência disto, a pressão de ar na câmara continua subirem favor de uma combustão pobre. Quando o turbo não está operando, apressão na câmara é menor; ar não pode sair pela entrada de ar turbo 1102 porcausa de uma válvula de retenção 1201, 1201' presente no sistema turbosupradescrito.
Quando os pistões 2', 2" estão quase completamente para afrente (figura 11H), as entradas e orifícios de exaustão da câmara decombustão são seladas para ocorrer a explosão.Avanço do cilindro
Conforme mencionado anteriormente, o sincronismo dos20 pistões pode ser ajustado par que um pistão em um conjunto oposto mova-seem avanço em relação ao outro. Preferivelmente, o pistão 2" na câmaradisposto com orifícios de exaustão 1104 move ligeiramente em avanço emrelação ao pistão 2' na câmara disposta com orifícios de entrada de ar 1103. Oavanço é obtido variando-se o ângulo de alinhamento (ângulo de avanço)25 entre um par de placas oscilantes opostas alinhadas no eixo geométrico deacionamento. No caso em que não existe avanço, o ângulo é 0 grau. No casoem que o ângulo é, por exemplo, 5 graus, diz-se que o pistão está 5 grausavançado, de acordo com um aspecto da invenção, o pistão 2" na câmaradisposto com orifícios de exaustão 1104 está mais de 0o, tal como cerca de Io,2o, 3o, 4o, 5o, 6o, 7o, 8o, 9o, 10°, 11°, 12°, 13°, 14°, 15°, 16°, 17°, 18°, 19° ou 20°avançado, ou um valor entre quaisquer dois dos ângulos supramencionados.Preferivelmente, o dito pistão está mais que O0 e menos que IO0 avançado,mais preferivelmente compreendido entre I0 e 8o.
Uma forma de realização da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo eixo de acionamento, em cujo dito par de pistões (21, 2", 3', 3")compartilham a mesma câmara de combustão (85, 85') e um movimento10 linear das hastes dos pistões (10) giram um eixo de acionamento 929) pormeio de duas placas oscilantes (20, 20'), cada qual compreendendo umconjunto de saliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos deacoplamento esféricos (19) disposto no dito anel, em que a distância dl entremancais (49, 50) dispostos em qualquer lado do anel (47) é maximizada.15 Para maximização da dita distância, a distância entre mancais
é substancialmente igual ao diâmetro interno do anel (47) dividido pelatangente do ângulo formado entre o eixo geométrico de rotação do anel e oeixo geométrico central do eixo de acionamento (29).
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor de20 combustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo eixo de acionamento, em que o dito par de pistões (2, 2", 3', 3")compartilham a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimentolinear de hastes de pistões (20, 20') gira um eixo de acionamento (29) por25 meio de duas placas oscilantes 920, 20'), cada qual compreendendo umconjunto de saliência central (48) e anel e um ou mais elementos deacoplamento esféricos (19) disposto no dito anel, em que um eixo geométricocentral (Y-Y' — figura 6) de um furo da saliência (31) e um eixo geométrico derotação (X-X' - figura 6) da saliência adota um ângulo, alfa, preferivelmentena faixa de 20 a 25°.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de glicose sangüínea paralelos ao eixo geométrico centraldo eixo de acionamento, em que o dito par de pistões (21, 2", 3', 3")compartilham a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimentolinear das hastes de pistões (10) giram o eixo de acionamento (29) por meiode duas placas oscilantes 920, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e u ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) disposto no dito anel, em que os pistões conectados a uma placaoscilante são configurados de maneira tal que a distância d2 entre o eixogeométrico longitudinal do eixo de acionamento (29) e o eixo geométricolongitudinal de cada haste do pistão (10) é minimizada.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo eixo de acionamento, em que o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilham a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimentolinear das hastes de pistões (10) gira um eixo de acionamento (29) por meiode duas placas oscilantes 920, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) dispostos no dito anel, em que um ou mais elementos de umacoplamento esférico (19) de uma placa oscilante (20), o anel (48), a saliênciaconectada (48), o eixo de acionamento (29), elementos de sede (18'), a hastedo pistão conectada (10), ou a cabeça do pistão compreendem pelo menos umcanal interno para a passagem de óleo lubrificante.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustão tal como o supradescrito, em que dois ou mais dos ditos canais sãoconectados.Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível tal como o supradescrito, em que as ditas conexões sãotemporárias.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo eixo de acionamento, em que o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilham a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimentolinear de hastes de pistões (10) giram um eixo de acionamento (29) por meiode duas placas oscilantes 920, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos 919) disposto no dito anel, em que o dito motor compreende umconjunto de anel de pistão bifurcado formado de um par de anéis concêntricos(1302, 1303), cada qual provido com uma fenda de expansão (1304, 1305), eum pavio circular (1301) arranjado concentricamente dentro dos ditos anéis(1302, 1303), disposto em um entalhe (67) em torno da superfície cilíndricade um pistão e que faz contato com uma parede do cilindro (65).
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo eixo de acionamento, em que o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilham a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimentolinear de hastes de pistão (10) gira um eixo de acionamento (29) por meio deduas placas oscilantes 920, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) disposto no dito anel, em que um cilindro (81, 81') proximal deum volante (33) é maior em volume que um cilindro oposto (82,82')localizado distai do volante (33).
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo extração de solvente, no qual o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilha a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimento linearde hastes de pistão (10) gira um eixo de acionamento (29) por meio de duasplacas oscilantes (20, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) dispostos no dito anel, em que um cilindro (81,81') proximal deum volante (33) é maior em diâmetro do que um cilindro oposto (82, 82')localizado distai do volante (33).
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível tal como supradescrito em que um eixo geométrico central (83)de um cilindro (81') proximal do volante (33) e o eixo geométrico central (84)de uma haste do pistão (10) do cilindro (82') distai do volante não sãoalinhados, e o último sendo mais próximo do eixo de acionamento (29),provendo assim uma câmara de combustão excêntrica.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível tal como o supradescrito em que o ponto de entrada decombustível (810, 810') fica posicionado em uma interface entre os cilindrosmaior (81') e menor (82').
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo extração de solvente, no qual o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilha a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimento linearde hastes de pistão (10) gira um eixo de acionamento (29) por meio de duasplacas oscilantes (20, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) dispostos no dito anel, em que um anel (47) de uma placaoscilante é acoplado a um compressor acionado mecanicamente (1002)adequado para injetar misturas de combustível e/ou ar.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo extração de solvente, no qual o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilha a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimento linearde hastes de pistão (10) gira um eixo de acionamento (29) por meio de duasplacas oscilantes (20, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) dispostos no dito anel, em que uma superfície da cabeça dopistão (21, 2", 3', 3") é provida com uma endentação (7, 88) que é maisprofunda no sentido do centro da superfície da cabeça do pistão.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível tal como o supradescrito, em que a dita endentação (87) é maisprofunda nas proximidades do ponto de entrada de combustível (810, 810') efica mais rasa na direção afastada do ponto de entrada de combustível.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo extração de solvente, no qual o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilha a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimento linearde hastes de pistão (10) gira um eixo de acionamento (29) por meio de duasplacas oscilantes (20, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) dispostos no dito anel, em que um volante (33), anexada naextremidade do eixo de acionamento (29) compreende dois elementoscoaxiais (34) e (35), o elemento (35) é anexado no eixo de acionamento, oelemento (35) pode deslizar ligeiramente ao longo do eixo de acionamento(29), mas não pode girar com o eixo de acionamento (29), o elemento (34) éprovido com um conjunto de parafusos (89) configurado para mover oelemento (34) para fora do elemento 35, mudança assim o volume do espaço(38), que, aumentando o espaço (38), por meio de um corpo cilíndrico (39)anexado no elemento (34), a posição da placa oscilante (20) proximal dovolante (33) pode ser ajustada.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo extração de solvente, no qual o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilha a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimento linearde hastes de pistão (10) gira um eixo de acionamento (29) por meio de duasplacas oscilantes (20, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) dispostos no dito anel, em que entradas de ar regular (1103)e/ou orifícios de exaustão (1104) são alinhados circunferencialmente naparede da câmara de combustão (82', 82"), de maneira tal que a paredecilíndrica de um pistão posicionado sobre eles feche as ditas entradas de ar eorifícios de exaustão.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível tal como o supradescrito, em que a posição axial das entradas dear regular (1103) de uma maneira tal que elas fiquem completamente abertasquando um pistão (2") distai do volante for retraído, e fechadas quando o ditopistão (2') move-se para a frente.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível tal como o supradescrito, em que a posição axial dos orifícios deexaustão é tal que eles ficam completamente abertos quando o pistão (2')proximal do volante é retraído, e fechados quando o dito pistão (2') move-separa a frente.Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo extração de solvente, no qual o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilha a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimento linearde hastes de pistão (10) gira um eixo de acionamento (29) por meio de duasplacas oscilantes (20, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) dispostos no dito anel, o dito motor de combustívelcompreendendo adicionalmente um turbo-carregador.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível tal como o supradescrito, em que uma saída de ar do turbo-carregador fica disposta com uma válvula que permanece fechada até que apressão gerada atinja um nível predeterminado.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível tal como o supradescrito, em que as entradas de ar turbo (1102)são alinhadas circunferencialmente na parede da câmara de combustão (821)no mesmo anel circunferencial que as entradas de ar regular (1103).
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo extração de solvente, no qual o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilha a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimento linearde hastes de pistão (10) gira um eixo de acionamento (29) por meio de duasplacas oscilantes (20, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) dispostos no dito anel, em que o dito motor é configurado demaneira tal que o ar que entrada na câmara de combustão pelas entradas de arregular (1103) compreenda o ar deslocado de um vazio (1114, 1115) detrás deum pistão (21, 2") durante o movimento de retração do pistão (2', 2").
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível compreendendo pelo menos um par de pistões arranjado paramover-se ao longo de eixos geométricos paralelos ao eixo geométrico centraldo extração de solvente, no qual o dito par de pistões (2', 2", 3', 3")compartilha a mesma câmara de combustão (85, 85'), e um movimento linearde hastes de pistão (10) gira um eixo de acionamento (29) por meio de duasplacas oscilantes (20, 20'), cada qual compreendendo um conjunto desaliência central (48) e anel (47) e um ou mais elementos de acoplamentoesféricos (19) dispostos no dito anel, em que o dito motor é configurado demaneira tal que o pistão proximal ao volante mova em avanço em relação aopistão distai a ele.
Uma outra modalidade da presente invenção é um motor decombustível tal com o supradescrito, em que o dito avanço é mais de O0 emenos de 10°.

Claims (40)

1. Motor de combustível, compreendendo:- um eixo de acionamento (29) que tem um eixo geométricocentral;- pelo menos uma câmara de combustão (85, 85');- pelo menos um primeiro pistão (2', 3') e um segundo pistão(2", 3") arranjados cada qual para mover-se ao longo de eixos geométricosparalelos ao eixo geométrico central do eixo de acionamento, em que os ditosprimeiro e segundo pistões (21, 2", 3', 3") compartilham a mesma câmara decombustão (85, 85');- por meio do que o primeiro pistão é provido com umaprimeira haste do pistão (10) adaptada para girar o eixo de acionamento (29)por meio de uma placa oscilante (20) compreendendo um conjunto central(48) com um anel (47) e pelo menos um elemento de acoplamentosubstancialmente esférico (19) disposto no dito anel (47), o dito elemento deacoplamento (19) no qual a primeira haste do pistão (10) ou um elementoanexado na primeira haste do pistão (10) é conectado sendo afastado do eixogeométrico central a uma distância, enquanto os segundo pistão é providocom uma segunda haste do pistão (10) adaptada para girar o eixo deacionamento (29) por meio de uma placa oscilante (20') compreendendo umconjunto central (48) com um anel (47) e um ou mais elementos deacoplamento (19) substancialmente esféricos dispostos no dito anel (47), odito elemento de acoplamento (19) no qual a segunda haste do pistão (10) ouum elemento anexado na segunda haste do pistão (10) é conectado afastadodo eixo geométrico central a uma distância,caracterizado pelo fato de que a distância (Dl) entre o eixogeométrico central do eixo de acionamento (29) e o elemento de acoplamento(19) para a primeira haste do pistão (10) é diferente da distância (D2) entre oeixo geométrico central do eixo de acionamento (29) e o elemento deacoplamento (19) para a segunda haste do pistão (10).
2. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a razão D1/D2 fica compreendida entre 1,01 e-3, vantajosamente entre 1,05 e 2, mais preferivelmente entre 1,1 e 1,5, emque:Dl é a distância (Dl) entre o eixo geométrico central do eixode acionamento (29) e ó elemento de acoplamento (19) para a primeira hastedo pistão (10), enquanto D2 é a distância (D2) entre o eixo geométrico centraldo eixo de acionamento (29) e o elemento de acoplamento (19) para asegunda haste do pistão (10).
3. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que a primeira haste do pistão (10) do primeiropistão tem um eixo geométrico localizado a uma primeira distância do eixogeométrico central do eixo de acionamento (29), enquanto a segunda haste dopistão (10) do segundo pistão tem um eixo geométrico localizado a umasegunda distância do eixo geométrico central do eixo de acionamento (29), adita segunda distância sendo diferente da primeira distância.
4. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que, para as distâncias que separam o eixogeométrico central do eixo de acionamento do eixo geométrico da primeira esegunda hastes, a razão da primeira distância/segunda distância ficacompreendida entre 1,01 e 3, vantajosamente entre 1,05 e 2, preferivelmenteentre 1,1 e 1,5.
5. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a câmara decombustão compreende uma primeira parte na qual o primeiro pistão (2', 3') éadaptado para mover-se, a dita primeira parte tendo um eixo geométricocentral, e uma segunda parte na qual o segundo pistão (2", 3") é adaptado paramover-se, a dita segunda parte tendo um eixo geométrico central, por meio doque os eixos geométricos centrais das ditas primeira e segunda partes dacâmara de combustão (8, 9) não são alinhados.
6. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a câmara decombustão compreende uma primeira parte na qual o primeiro pistão (2', 3') éadaptado para mover-se, a dita primeira parte tendo um primeiro volume deexpansão máximo, e uma segunda parte na qual o segundo pistão (2", 3") éadaptado para mover-se, a dita segunda parte tendo um segundo volume deexpansão máximo, por meio do que os eixos geométricos centrais do volumede expansão máximo das ditas primeira e segunda partes da câmara decombustão (8, 9) são diferentes.
7. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que a razão do primeiro volume máximo/segundovolume máximo fica compreendida entre 1,2 e 4, vantajosamente entre 1,5 e-3, preferivelmente entre 1,8 e 2,5.
8. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que a primeira parte da câmarade combustão (85, 85') é definida por um primeiro diâmetro interno, enquantoa segunda parte da câmara de combustão (85, 85') é definida por um segundodiâmetro, a razão do primeiro diâmetro/segundo diâmetro sendocompreendida entre 1,01 e 2, vantajosamente entre 1,05 e 1,5, preferivelmenteentre 1,07 e 1,3.
9. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que a câmara de combustãocompreende uma terceira parte localizada entre a primeira e segunda partes dacâmara de combustão, por meio do que a dita terceira parte é uma parte naqual o primeiro pistão e o segundo pistão não movem-se, a dita terceira parte,possivelmente uma ou mais zonas ocas do primeiro e/ou segundo pistõesformando o volume morto mínimo quando os pistões estão adjacentes.
10. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, para cada placaoscilante, o anel (47) é montado rotativo ao longo de um eixo geométrico comrelação ao conjunto central (48), por meio de pelo menos dois mancais (49,50), por meio do que o dito eixo geométrico forma um ângulo com o eixogeométrico central do eixo de acionamento (29).
11. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que o eixo geométrico de rotação do anel forma umângulo compreendido entre 10° e 50°, vantajosamente entre 15° e 40° comrelação ao eixo geométrico central do eixo de acionamento (29).
12. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o anel tem um diâmetro interno, por meiodo qual a distância entre o mancai é substancialmente igual ao diâmetrointerno do anel (47) dividido pela tangente do ângulo formado entre o eixogeométrico de rotação do anel e o eixo geométrico central do eixo deacionamento.
13. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o conjunto central(47) da placa oscilante adaptada para girar em torno de um eixo geométricode rotação (X-X' - figura 6) é provido com um furo (31) que tem um eixogeométrico central (Y-Y' - figura 6) que forma um ângulo (a) com o eixogeométrico de rotação (X-X' - figura 6), o dito ângulo sendo vantajosamentecompreendido entre 10° e 40°, preferivelmente na faixa de 20° a 25°.
14. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os pistões conectadosa uma placa oscilante são configurados de maneira tal que a distância, d2,entre o eixo geométrico longitudinal do eixo de acionamento (29) e o eixogeométrico longitudinal de cada haste do pistão (10) seja minimizada.
15. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um ou maiselementos selecionados do grupo que consiste em elementos de acoplamentoesféricos (19) de uma placa oscilante (20), o anel (48), o conjunto central(48), o eixo de acionamento (29), elementos de sede (18'), as hastes do pistãoconectadas (10), ou as cabeças de pistão compreendem pelo menos um canalinterno para a passagem de óleo lubrificante.
16. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que dois ou mais dos ditos canais têm uma ou maisaberturas ou extremidades adaptadas para formar uma passagem entre elas.
17. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de que as aberturas ou extremidades são adaptadaspara formar uma passagem temporária entre elas.
18. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito motorcompreende adicionalmente um conjunto de anel de pistão lubrificado,vantajosamente formado de anéis concêntricos, preferivelmente um par deanéis concêntricos (1302, 1303), cada anel sendo vantajosamente providocom uma fenda de expansão (1304, 1305), e um pavio circular (1301)arranjado concentricamente dentro dos ditos anéis (1302, 1303), dispostos emum entalhe (67) em torno da superfície cilíndrica de um pistão e que fazcontato com uma parede do cilindro (65).
19. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito motorcompreende um volante e uma câmara de combustão compreendendo doiscilindros nos quais os pistões estão movendo-se, em que o cilindro (81, 81')proximal do volante (33) é vantajosamente maior em volume que o cilindrooposto (82, 82') localizado distai do volante (33).
20. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende umvolante e uma câmara de combustão compreendendo dois cilindros em que ospistões estão se movendo, em que o cilindro (81, 81') proximal a um volante(33) é maior em diâmetro que um cilindro oposto (82, 82') localizado distai dovolante (33).
21. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende umvolante e uma câmara de combustão compreendendo dois cilindros em que ospistões estão se movendo, os ditos cilindros tendo cada qual um eixogeométrico central, em que o eixo geométrico central (83) do cilindro (81')proximal do volante (33) e o eixo geométrico central (84) do cilindro (821)distai do volante (33) não são alinhados, e este último sendo mais próximo doeixo de acionamento (29), provendo assim uma câmara de combustãoexcêntrica.
22. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações 19 a 21, caracterizado pelo fato de que a câmara de combustãocompreende uma interface entre o cilindro (8Γ) proximal do volante (33) e ocilindro (82') distai do volante, vantajosamente entre os cilindros maior (8Γ) emenor (82'), a dita interface sendo provida com pelo menos um ponto deentrada de combustível (810,810').
23. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos umaplaca oscilante tem um anel (47) adaptado para ser acoplado a um compressoracionado mecanicamente (1002) adequado para injetar misturas decombustível e/ou ar.
24. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos umpistão, preferivelmente os dois pistões movendo-se em uma câmara decombustão são providos com uma superfície da cabeça do pistão (2', 2", 3',-3") provida com uma endentação (87, 88) que é vantajosamente maisprofunda em direção ao centro da superfície da cabeça do pistão.
25. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 24,caracterizado pelo fato de que a câmara de combustão tem pelo menos umponto de entrada de combustível, em que a dita endentação (87) é maisprofunda nas proximidades do ponto de entrada de combustível (810, 810') emais fica rasa na direção afastada do ponto de entrada de combustível.
26. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um volante (33),anexada na extremidade do eixo de acionamento (29) compreende pelo menosdois elementos coaxiais (34) e (35) definindo um espaço (38) entre eles comum volume, um primeiro elemento (35) sendo anexado no eixo deacionamento (29) e podendo deslizar ligeiramente ao longo do eixo deacionamento (29), enquanto o outro elemento (34) é provido com umconjunto de parafusos (89) configurado para mover o elemento (34) para forado elemento (35), mudando assim o volume do espaço (38) entre oselementos (34, 35).
27. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 26,caracterizado pelo fato de que aumentando o espaço (38), por meio de umcorpo cilíndrico (39) anexado no outro elemento (34), a posição da placaoscilante (20) proximal ao volante (33) é ajustável.
28. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a câmara decombustão é provida com entradas de ar regular (1103) e/ou orifícios deexaustão (1104), as ditas entradas e orifícios sendo alinhadoscircunferencialmente na parede da câmara de combustão (82', 81'), de maneiratal que a parede cilíndrica de pelo menos um pistão, vantajosamente doispistões móveis na câmara de combustão sendo adaptados para fechar uma oumais entradas de ar e/ou orifícios de exaustão quando a dita parede cilíndricaé posicionada sobre eles.
29. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 28,caracterizado pelo fato de que a posição axial das entradas de ar regular(1103) é tal que elas ficam completamente abertas quando o pistão (2') distaido volante é retraído, e fechadas quando o dito pistão (2') move-se para afrente.
30. Motor de combustível de acordo com as reivindicações 28ou 29, caracterizado pelo fato de que a posição axial dos orifícios de exaustãoé tal que eles ficam completamente abertos quando o pistão (2') proximal dovolante é retraído, e fechados quando o dito pistão (2') move-se para a frente.
31. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende pelomenos duas câmaras de combustão, cada câmara sendo provida com doispistões móveis, todos os ditos pistões movendo-se nas suas respectivascâmaras de combustão em uma direção paralela ao eixo geométrico central doeixo de acionamento.
32. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreendeadicionalmente um turbo-carregador.
33. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 32,caracterizado pelo fato de que o turbo-carregador é provido com uma saída dear disposta com uma válvula adaptada ou controlada para permanecer fechadaem função da pressão, vantajosamente até que a pressão gerada atinja umnível predeterminado.
34. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 32 ou-33, caracterizado pelo fato de que as entradas de ar turbo (1102) são alinhadascircunferencialmente na parede da câmara de combustão (82') no mesmo anelcircunferencial que as entradas de ar regular (1103).
35. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 34,caracterizado pelo fato de que as entradas de ar turbo (1102) são maiores nadireção dos orifícios de exaustão do que as entradas de ar regular (1103).
36. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é configurado demaneira tal que o ar que entra na câmara de combustão pelas entradas de arregular (1103) compreende o ar deslocado de um vazio ou espaço livre (1114,1115) detrás de um pistão (21, 2") durante o movimento de retração do pistão(2·, 2").
37. Motor de combustível de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito motorcompreende um volante, por meio da qual um pistão é proximal do ditovolante, enquanto o outro é distai do dito volante, o motor sendo configuradode maneira tal que o pistão proximal ao volante mova-se em avanço emrelação ao pistão distai a ela.
38. Motor de combustível de acordo com a reivindicação 37,caracterizado pelo fato de que o dito avanço é mais de 0 graus e menos de 10graus.
39. Motor de combustível, caracterizado pelo fato de quecompreende:- um eixo de acionamento (29) que tem um eixo geométricocentral;- pelo menos uma câmara de combustão (85, 85');- pelo menos um primeiro pistão (2', 3') e um segundo pistão(2", 3") arranjados cada qual para mover-se ao longo de eixos geométricosparalelos ao eixo geométrico central do eixo de acionamento, em que os ditosprimeiro e segundo pistões (2', 2", 3', 3") compartilham a mesma câmara decombustão (85, 85'),por meio do que o primeiro pistão é provido com uma primeirahaste do pistão (10) adaptada para girar o eixo de acionamento (29) por meiode uma placa oscilante (20) compreendendo um conjunto central (48) com umanel (47) e pelo menos um elemento de acoplamento substancialmenteesférico (19) disposto no dito anel (47), o dito elemento de acoplamento (19)no qual a primeira haste do pistão (10) ou um elemento anexado na primeirahaste do pistão (10) é conectado sendo espaçado do eixo geométrico central auma distância, enquanto o segundo pistão é provido com uma segunda hastedo pistão (10) adaptada para girar o eixo de acionamento (29) por meio deuma placa oscilante (20') compreendendo um conjunto central (48) com umanel (47) e um ou mais elementos de acoplamento substancialmente esféricos(19) dispostos no dito anel (47), o dito elemento de acoplamento (19) no quala segunda haste do pistão (10) ou um elemento anexado na segunda haste dopistão (10) é conectado sendo espaçado do eixo geométrico central a umadistância,em que, para cada placa oscilante, o anel (47) é montadorotativo ao longo de um eixo geométrico com relação ao conjunto central(48), por meio de pelo menos dois mancais (49, 50), por meio do que o ditoeixo geométrico forma um ângulo com o eixo geométrico central do eixo deacionamento (29) compreendido entre 10° e 50°, vantajosamente entre 15° e-40 mais especificamente cerca de 20° e 25° com relação ao eixo geométricocentral do eixo de acionamento (29), eem que o anel (47) tem um diâmetro interno, por meio do quea distância entre o mancai é substancialmente igual ao diâmetro interno doanel (47) dividido pela tangente do ângulo formado entre o eixo geométricode rotação do anel e o eixo geométrico central do eixo de acionamento.
40. Uso de um motor como definido em qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é para gerar umaenergia ou uma força de acionamento.
BRPI0616270-3A 2005-09-23 2006-09-20 motor de combustÍvel, e, uso do mesmo BRPI0616270A2 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05077191.4 2005-09-23
EP05077191A EP1770260A1 (en) 2005-09-23 2005-09-23 Engine with pistons aligned parallel to the drive shaft
PCT/BE2006/000101 WO2007033441A1 (en) 2005-09-23 2006-09-20 Engine with pistons aligned parallel to the drive shaft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0616270A2 true BRPI0616270A2 (pt) 2011-06-14

Family

ID=35873537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0616270-3A BRPI0616270A2 (pt) 2005-09-23 2006-09-20 motor de combustÍvel, e, uso do mesmo

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080190398A1 (pt)
EP (2) EP1770260A1 (pt)
CN (1) CN101305173B (pt)
BR (1) BRPI0616270A2 (pt)
RU (1) RU2427719C2 (pt)
WO (1) WO2007033441A1 (pt)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090101089A1 (en) * 2004-09-10 2009-04-23 Tgs Innovations, Lp Two-cycle swash plate internal combustion engine
DE102010021708A1 (de) * 2010-05-27 2011-12-01 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Hydrostatische Maschine
LU91831B1 (fr) * 2011-06-24 2012-12-27 Gilbert Lucien Ch H L Van Avermaete Moteur à combustion interne avec transmission à calage variable
RU2498095C2 (ru) * 2011-07-27 2013-11-10 Шамиль Курбанович Гасанов Двухтактный детонационный двигатель
US9453459B2 (en) * 2013-12-09 2016-09-27 Joachim Horsch Internal combustion engine
EP3048245B1 (en) * 2015-01-23 2019-08-21 Gerrit-Jan Van Rossem Wobble plate mechanism for a piston machine
CN104975980B (zh) * 2015-07-13 2016-08-17 刘望建 一种外热力对置活塞式发动机
RU171748U1 (ru) * 2017-01-10 2017-06-14 Виктор Михайлович Иванов Поршневой двигатель
CN108302001B (zh) * 2018-03-12 2023-09-22 西北工业大学 一种柱塞泵
RU2703045C1 (ru) * 2018-05-21 2019-10-15 Фарит Фаварисович Ахияров Механизм с косой шайбой аксиального двигателя
CN111810291B (zh) * 2020-06-10 2021-06-15 刘望建 一种斜盘式对置活塞两冲程外燃发动机
US12000332B2 (en) * 2022-01-30 2024-06-04 Matthew Jackson System and method for opposed piston barrel engine

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE131343C (pt) *
DE534598C (de) * 1930-02-04 1931-09-29 Max Szombathy Selbsttaetige Regelung von Brennkraftmaschinen mit Schraegscheibenantrieb durch gemeinsame Verstellung des Hubes und der Verdichtung
US2097138A (en) * 1933-05-13 1937-10-26 Steele William Robert Wobble-plate mechanism
US2263561A (en) * 1940-08-07 1941-11-25 Arnold E Biermann Variable compression ratio barreltype engine
GB855553A (en) * 1957-12-17 1960-12-07 United Engines Ltd Internal combustion engines of the swash or wobble plate type
US3528394A (en) * 1968-02-08 1970-09-15 Clessie L Cummins Internal combustion engine
AU531082B2 (en) 1977-05-12 1983-08-11 SE. CA. societe ammyme SOCIETE D ENTERPRISES COMMERCIALES ET AERONAUTIQUES Opposed piston swash-plate motor/pump
BE854562A (fr) * 1977-05-12 1977-09-01 Seca S A Soc D Entpr S Commerc Ensemble de moteur thermo-fluidique
BE886207A (fr) 1980-11-17 1981-03-16 Geirnaert Gaetan Moteur ou engin analogue comportant au moins un piston a mouvement de translation lineaire et plateau oscillant destine a un tel moteur
BE887944A (fr) * 1981-03-13 1981-09-14 Seca S A Soc D Entpr S Commerc Moteur a mouvement lineaire et plateau oscillant pour un tel moteur
US4736715A (en) * 1985-09-25 1988-04-12 Medicor Science, N.V. Engine with a six-stroke cycle, variable compression ratio, and constant stroke
DE3841033C1 (pt) * 1988-12-06 1990-04-19 Gerhard Dipl.-Ing. Graz At Brandl
US4986226A (en) * 1990-01-22 1991-01-22 Lacy James W Internal combustion engine
US5551383A (en) * 1995-07-20 1996-09-03 Novotny; Rudolph J. Internal combustion engine utilizing pistons
FR2828711B1 (fr) * 2001-08-14 2004-03-12 Serge Janiszewski Moteur thermique, a combustion interne, a cycle a deux temps avec un embiellage a plateaux oscillants indexes et un compresseur rapporte indexe

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008110617A (ru) 2009-10-27
US20080190398A1 (en) 2008-08-14
RU2427719C2 (ru) 2011-08-27
WO2007033441A1 (en) 2007-03-29
WO2007033441A8 (en) 2007-11-22
CN101305173B (zh) 2011-09-14
EP1945929A1 (en) 2008-07-23
CN101305173A (zh) 2008-11-12
EP1770260A1 (en) 2007-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0616270A2 (pt) motor de combustÍvel, e, uso do mesmo
CA2559027C (en) Rotary-piston engine and vehicle comprising an engine of this type
US8312859B2 (en) Wankel and similar rotary engines
US8347848B2 (en) Internal combustion engine
JP3016485B2 (ja) クランク無し往復運動2サイクル内燃機関
JP5497796B2 (ja) 内燃エンジン
WO1996027736A1 (en) Sliding vane engine
PT799371E (pt) Motor rotativo de pistoes axiais
JP4818280B2 (ja) 振動ピストン式機械
US20100147236A1 (en) Tandem twin power unit engine having an oscillating cylinder
US10473025B2 (en) Rotary motor
US4458480A (en) Rotating cylinder external combustion engine
US6588395B2 (en) Rotary internal combustion engine—designed for future adiabatic operation
US5404849A (en) Spherical engine
KR890013322A (ko) 회전식 v형 엔진
US7832368B2 (en) Opposite radial rotary-piston engine of Choronski
EP3048245B1 (en) Wobble plate mechanism for a piston machine
RU2756490C1 (ru) Ротативный двухтактный дизельный двигатель с прямоточно-клапанной системой газообмена и насос-форсункой высокого давления, устройство головки цилиндра и способ наддува
KR870001889B1 (ko) 로우터리 엔진(Rotary engine)
AU2006277613C1 (en) Improvements to wankel and similar rotary engines
JP5074589B2 (ja) 2ストローク対向星型ロータリーピストンエンジン
US4454712A (en) Rotating cylinder external combustion engine
JPS6153414A (ja) 四サイクル内燃機関における吸気用回転弁の構造
UA13436U (en) Spherical rotor combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE A 6A ANUIDADE.

B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]

Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 8.6 PUBLICADO NA RPI 2168 DE 24/07/2012.