BRPI0708172A2 - motor de pistão oscilante - Google Patents

Abstract

MOTOR DE PISTãO OSCILANTE.O sistema de vedação para os motores de pistão oscilante, compreendendo pelo menos dois pistões oscilantes (15) que revolvem juntos em um alojamento esférico (24) em torno de um eixo geométrico (45) de revolução fornecido no centro do alojamento e que possuem, cada um, dois braços de pistão opostos, que, quando revolvendo, realizam os movimentos oscilantes alternados em direções opostas em torno de um eixo geométrico oscilante (46) perpendicular ao eixo geométrico (45) de revolução, onde os elementos guia (47) são fornecidos em pelo menos dois pistões, os ditos elementos guia (47) engatando pelo menos um sulco guia (39) formado no alojamento (24) para controlar os movimentos oscilantes, possui elementos de vedação (1, 2,12,14, 26, 33) em ou nas proximidades de todas as bordas móveis cercando as câmaras de trabalho (17) e pré-câmaras (30), elementos de vedação esses (1, 2,12, 14, 26, 33) que fecham de forma vedada todas as regiões de espaço presentes entre as partes de máquina deslocadas com relação uma à outra pela revolução e/ou movimentos oscilantes e não em contato direto, e possui elementos de vedação adicionais (60) que impedem a penetração excessiva do fluido lubrificante dentro de aberturas de entrada (40) e de saída (41) no alojamento (24).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEVEDAÇÃO PARA UM MOTOR DE PSSTÃO OSCILANTE".

A presente invenção refere-se a um sistema de vedação paramotores de pistão oscilante compreendendo pelo menos dois pistões osci-lantes que revolvem juntos em um alojamento esférico em torno de um eixogeométrico de revolução fornecido no centro do alojamento e que possuem,cada um, braços de pistão opostos que, quando revolvem, realizam os mo-vimentos oscilantes alternados em direções opostas em torno de um eixogeométrico oscilante perpendicular ao eixo geométrico de revolução, ondeelementos guia são fornecidos em pelo menos dois pistões, os ditos elemen-tos guia engatando em pelo menos um sulco guia formado no alojamentopara o controle dos movimentos oscilantes.

Tais motores de pistão oscilante são motores de combustão in-terna nos quais os ciclos de trabalho de entrada, compressão, expansão eexaustão de acordo com o método Otto ou diesel de quatro tempos com ig-nição externa ou ignição automática são realizados pelos movimentos osci-lantes do pistão entre duas posições de extremidade.

Os motores de pistão oscilante conhecidos a partir de U.S.3.075.506, WO 03067033, DE 10361566 e WO 2005/098202 possuem duascâmaras de trabalho entre os lados internos opostos de pistão e duas pré-câmaras ou câmaras auxiliares entre os lados traseiros opostos de pistão,que abrem e fecham alternadamente em direções opostas devido aos movi-mentos oscilantes. Em WO 2005/098202, essas quatro câmaras no total sãoencerradas externamente pelo alojamento esférico e são delimitadas noslados dianteiros pela estrutura de conexão dos pistões entre os braços depistão nas paredes laterais. Na região interna o eixo de revolução forma umasuperfície inferior substancialmente cilíndrica alinhada de forma coaxial como eixo geométrico oscilante de forma que as cavidades fechadas em todosos lados são formadas a partir das quatro câmaras, cavidades essas que secomunicam apenas uma com a outra ou na direção do exterior temporalmen-te através das aberturas no alojamento esférico para enchimento ou esvazi-amento com fluido, isso é, ar, mistura de combustão ou gás de exaustão.Nas pré-câmaras e nas câmaras de trabalho a pressão negativaé desenvolvida durante o enchimento e a pressão excessiva desenvolve du-rante a compressão e expansão que atinge até 100 bar nas câmaras de tra-balho, que sem os elementos de vedação resultaria em perdas de pressãode consumo de energia durante a pré-compressão, compressão e expansãoe em incursões de fluido lubrificante para dentro das câmaras. Nos docu-mentos de patente mencionados anteriormente, nenhuma informação é for-necida sobre o sistema de vedação.

É, portanto, o objetivo da presente invenção se fornecer um sis-tema de vedação para os motores de pistão oscilante que impeça de formaconfiável que as pressões internas nas câmaras explodam, e a penetraçãodo fluido lubrificante necessário para os elementos guia do pistão, suportesde eixo e elementos de vedação nas câmaras (câmaras de trabalho e/oupré-câmaras) ou pelo menos reduza isso de tal forma que as atuais e futurasexigências com relação à potência de motor, consumo de fluido lubrificante evalores de emissão de gás possam ser correspondidas.

O objetivo é alcançado de acordo com a invenção por um siste-ma de vedação possuindo as características da reivindicação 1.

De acordo com a invenção, ambas as pré-câmaras e as câma-ras de trabalho são completamente vedadas, onde todas as superfícies decâmara que são móveis com relação à outra, na direção do alojamento e nadireção do eixo oscilante de revolução são vedadas dentro, em volta e/outotalmente pelos elementos de vedação na forma de anéis de vedação e/outiras de vedação. Adicionalmente, elementos de vedação adicionais podemser fornecidos para manter as aberturas no alojamento esférico livres paraventilação e esvaziamento das câmaras de trabalho de fluido lubrificante.

É particularmente vantajoso se esses elementos de vedaçãoforem formados como elementos intermediários de tal forma que impeçam ocontato direto entre os pistões, alojamento, eixo oscilante de revolução e,opcionalmente, outras partes da máquina, isso é, funcionam como elemen-tos deslizantes entre o pistão e as partes restantes mencionadas acima domotor de pistão oscilante. Uma vantagem adicional é alcançada se os ele-mentos de vedação forem mantidos pelo menos em um lado em pelo menosum sulco radialmente ou obliquamente com relação ao alojamento esférico epuderem expandir ou contrair, por exemplo, devido à tensão de mola de for-ma vedada. Se esses elementos de vedação ou seus sulcos de retençãoforem supridos em um lado com fluido lubrificante pressurizado, em adição àpré-tensão da mola uma pressão de vedação é formada contra o exterior eentre isso um efeito de vedação tipo labirinto intensificado pelo fluido lubrifi-cante contra a explosão insuficiente. Dessa forma, mesmo com pares dematerial tal como um metal leve para os pistões e ferro cinza para as meta-des do alojamento, se houver um espaço de encaixe suficiente, qualquerexpansão térmica dos pistões com relação ao alojamento pode ser compen-sada de forma vedada sem obstruir como resultado disso os contatos diretos.

Os espaços entre os pistões oscilantes localizados nas parteslaterais do eixo oscilante do eixo oscilante de revolução e os lados de eixooscilante são vedados de acordo com a invenção preferivelmente por anéisem O metálicos que estão, em qualquer caso, apresentados com fendas nolado de dentro, onde ambos o eixo oscilante de revolução e os pistões naregião do anel em O possuem sulcos quase que hemisféricos adaptados aodiâmetro do anel em O, achatados com um grau de folga. Durante a expan-são térmica dos pistões, o anel em O compressível e resiliente pode, portan-to, compensar essa expansão na região achatada sem perdas de pressão.

De acordo com a invenção, a vedação das câmaras de trabalhoe dos lados dianteiros da pré-câmara é alcançada com um anel de pistãocircular de seção transversal especial. Uma tira de vedação em formato detela é localizada nas superfícies internas da câmara de trabalho e uma tirade vedação curva seguindo o contorno da superfície interna da pré-câmararespectiva é localizada nas superfícies internas da pré-câmara. A vedaçãodos quatro lados internos do pistão é fornecida respectivamente pelas duastiras de vedação interna da pré-câmara e da câmara de trabalho. A penetra-ção do fluido lubrificante dentro das aberturas para o enchimento e esvazia-mento das câmaras de trabalho no alojamento esférico é impedida ou redu-zida pela formatação dessas aberturas e pelas tiras de vedação que são a-daptadas às mesmas, curvadas e dispostas na periferia dos pistões de talforma que durante os movimentos de revolução e oscilação do pistão, essasaberturas são vedadas lateralmente, isso é, contra o fluido lubrificante quepenetra os sulcos guia.

A invenção é explicada doravante com referência aos desenhosem anexo.

Nas figuras:

A figura 1 ilustra uma vista explodida em perspectiva de um mo-tor de pistão oscilante 100 apresentado sem um alojamento 24, compreen-dendo., um eixo oscilante de revolução 5 que gira em torno de um eixo geo-métrico de revolução 45, compreendendo dois pistões 15 que são colocadosno eixo oscilante de revolução 5 nos lados do eixo oscilante 10 e podem os-cilar em torno de um eixo geométrico de oscilação 46, pistões esses quepossuem, cada um, dois braços de pistão 15.1 ou 15.2 e uma região de pa-rede de pistão 7 conectando os respectivos dois braços de pistão 15.1 ou15.2, compreendendo coberturas tipo cúpula em formato de segmento esfé-rico 9 localizadas nos pistões 15, compreendendo anéis de pistão circular14, compreendendo tiras de vedação em formato de tela 26 localizadas nes-se local e tiras de vedação dobradas 33 localizadas nesse lugar, compreen-dendo uma mola corrugada 48 além de tiras de vedação interna de câmarade trabalho 1 e tiras de vedação interna de pré-câmara 2, compreendendoum anel em O metálico 12 que tem fendas no lado de dentro e é disposto emtorno do eixo geométrico de oscilação 46 e tiras de vedação curvas 60 emuma das coberturas tipo cúpula 9;

A figura 2 ilustra o motor de pistão oscilante 100 de acordo coma figura 1, em uma seção transversal ao longo da direção do eixo de oscila-ção, compreendendo um alojamento 24, no qual o seguinte é ilustrado: deta-lhes dos anéis de pistão circular 14; detalhes dos sulcos oblíquos 19 para orecebimento do anel de pistão respectivo 14 formado no respectivo pistão 15(na área da respectiva região de parede de pistão 7); detalhes dos espaçosde mola 4 formados entre um dos anéis de pistão 14 e o sulco oblíquo cor-respondente 19 (como ilustrado na seção A ampliada), detalhes dos anéisem O metálicos 12 e sulcos achatados 50 no eixo oscilante de revolução 5 eno lado interno do pistão na área da respectiva região de parede de pistão 7(como ilustrado na seção B ampliada) e abertura de entrada 40 e aberturade saída 41 no alojamento 24;

A figura 3 ilustra o motor de pistão oscilante 100 de acordo coma figura 1, em uma seção transversal ao longo da direção do eixo geométricode revolução com detalhes das tiras de vedação dobras em formato de rede26 e 33 localizadas no mesmo (como ilustrado nas seções ampliadas A e B),as tiras de vedação interna de pré-câmara e câmara de trabalho 1 e 2 e ossulcos.de retenção correspondentes 3 e os espaços ou furos de mola 4 (ilus-trados na seção ampliada C);

A figura 4 ilustra uma vista em perspectiva, parcialmente recor-tada do motor de pistão oscilante 100 de acordo com a figura 1, compreen-dendo o alojamento esférico 24, na periferia do pistão respectivo 15, elemen-tos guia 47 engatando um sulco guia correspondente 39 no alojamento 24para controlar os movimentos oscilantes dos pistões 14 em torno do eixogeométrico de oscilação 46, câmaras de trabalho 17 e pré-câmaras 30 entreos pistões 15 e tiras de vedação curvas 60 na respectiva cobertura tipo cú-pula 9.

O motor de pistão oscilante 100 compreende, entre outras coi-sas, um alojamento esférico 24, um eixo oscilante de revolução 5, montadoem suas extremidades na parede do alojamento e revolvendo em torno deum eixo geométrico de revolução 45 disposto no centro do alojamento, edois pistões de oscilação 15 fixados no eixo oscilante de revolução 45. Cadaum dos pistões de oscilação 15 possui dois braços de pistão diametralmenteopostos 15.1 e 15.2 com relação ao eixo geométrico de revolução 45 e éfixado de forma articulada ao eixo oscilante de revolução 5 de modo quepossa oscilar em torno de um eixo geométrico de oscilação 46 perpendicularao eixo geométrico de revolução 45 de tal forma que os pistões oscilantes 15revolvam juntos em torno do eixo geométrico de revolução 45 durante umarevolução do eixo oscilante de revolução 5 em torno do eixo geométrico derevolução 45 e em adição, quando revolvem, realizam os movimentos osci-lantes alternados em direções opostas em torno do eixo geométrico de osci-lação 46. A fim de controlar a posição respectiva dos pistões com relação aoeixo geométrico de revolução 45 ou ao eixo geométrico de oscilação 46, e-lementos guia 47 são fixados a pelo menos dois pistões 15 que engatampelo menos um sulco guia 39 formado no alojamento 24, que deve controlaros movimentos oscilantes.

No caso ilustrado, os elementos guia 47 são cada um, corposrotativos esféricos soltos que são montados no lado do pistão em uma pane-la de retenção formada em um dos pistões 15, onde a panela de retenção éconfigurada como hemisférica de acordo com o formato do corpo rotativorespectivo. Tais disposições dos elementos guia na forma de corpos rotati-vos são descritas, por exemplo, em WO 2005/098202.

Os dois pistões oscilantes são dispostos no sentido cruzado comrelação ao eixo geométrico de oscilação 46.

O espaço intermediário entre os braços de pistão (adjacentes)15.1 dos dois pistões, respectivamente uma região de parede de pistão 7,uma região de superfície 6 do eixo oscilante de revolução 5 e o lado internodo alojamento 24 formam uma primeira câmara de trabalho 17 do motorde pistão oscilante 100 e (oposto com relação ao eixo oscilante de revolução5) o espaço intermediário entre os braços de pistão (vizinhos) 15.2 dos doispistões 15, respectivamente uma região de parede de pistão 7, uma regiãode superfície 6 do eixo oscilante de revolução 5 e o lado interno 20 do alo-jamento 24 formam uma segunda câmara de trabalho 17 do motor de pistãooscilante 100.

De acordo, o espaço intermediário entre o braço de pistão 15.1de um dos dois pistões 15, o braço de pistão 15.2 do outro pistão 15, respec-tivamente uma região de parede de pistão 7, uma região de superfície 6 doeixo oscilante de revolução 5 e o lado interno 20 do alojamento 24 formamuma primeira pré-câmara 30 do motor de pistão oscilante 100 e o (opostocom relação ao eixo oscilante de revolução 5) espaço intermediário entre obraço de pistão 15.2 de um dos dois pistões 15, o braço de pistão 15.1 dooutro pistão 15, respectivamente uma região de parede de pistão 7, umaregião de superfície 6 do eixo oscilante de revolução 5 e o lado interno 20 doalojamento 24 formam uma segunda pré-cãmara 30 do motor de pistão osci-lante 100.

O volume da câmara de trabalho respectiva 17 e da pré-câmararespectiva 30 depende da posição instantânea dos pistões 15 e flutua entreum mínimo e um máximo durante a revolução do eixo oscilante de revoluçãoou os pistões 15 em torno de um eixo de revolução 45.

A fim de se operar o motor de pistão oscilante 100 como um mo-tor de combustão interna, um combustível pode ser injetado através de umaválvula de injeção 70 guiada através do alojamento 24 (dependendo da po-sição dos pistões 15), como desejado em uma das duas câmaras de traba-lho 17 e então queimado na respectiva câmara de trabalho 17, onde a com-bustão do combustível causa um movimento oscilante dos pistões 15 res-pectivamente em direções opostas em torno do eixo geométrico de oscilação46 e, de acordo, uma revolução dos pistões 15 ou o eixo oscilante de revolu-ção 5 em torno do eixo geométrico de revolução 45.

O motor de pistão oscilante 100 pode (como indicado nas figurasde 2 a 4) ser operado como um elemento de ignição automática. Alternati-vãmente, o motor de pistão oscilante 100 pode ser encaixado com uma vela(não ilustrada nas figuras) para causar a ignição do combustível injetado emuma das câmaras de trabalho 17 a fim de operar o motor de pistão oscilante100 como um elemento de ignição externa.

A parede interna do alojamento 20 possui pelo menos uma aber-tura de entrada 40 e pelo menos uma abertura de saída 41 que, por um lado,permitem que a câmara de trabalho 17 girando respectivamente além daabertura de entrada 40 seja preenchida com ar no caso de um elemento deignição automática ou com uma mistura de are combustível no caso de umelemento de ignição externa e, por outro lado, permite a expulsão dos gasesde exaustão produzidos pela combustão na abertura de saída 41 após a ro-tação dessa câmara de trabalho 17 por 180 graus em torno do eixo geomé-trico de revolução 45. Os comprimentos da abertura de entrada 40 ou aber-tura de saída 41 determinam o tempo de controle para mudança de fluido nomotor de pistão oscilante 100, isso é, o tempo de abertura ou o ângulo derotação do enchimento ou expulsão podem, dessa forma, ser influenciados.

As larguras da abertura de entrada 40 ou abertura de saída 41 são obtidasdo fato de as tiras de vedação 60 localizadas nas coberturas tipo cúpula 9durante a rotação em torno do eixo geométrico de revolução 45 e o movi-mento oscilante simultâneo dos pistões 15 em torno do eixo geométrico deoscilação 46 deverem ser localizados permanentemente entre essas abertu-ras 40, 41 e os sulcos guia 39 e não deverem penetrar a abertura ou regiãode sulco. Como resultado disso, as aberturas 40, 41 são protegidas contra ofluido .lubrificante que pode vir da lubrificação dos elementos guia 47 nossulcos guia 39 entre a cobertura tipo cúpula 9 e o lado interno do alojamento20 do alojamento 24.

Possíveis modalidades de um sistema de vedação de acordocom a invenção de uma máquina de pistão oscilante são descritas doravantecom referência às figuras de 1 a 4.

Como ilustrado nas figuras 1 e 2, o sistema de vedação de acor-do com a invenção pode consistir em quatro vedações internas de câmarade trabalho 1 e quatro vedações internas de pré-câmara 2 que são guiadasem sulcos de retenção únicos 3 através de espaços de mola 4 e molas cor-rugadas 48 sendo dispostas nos espaços de mola 4 (mas não ilustrados nasfiguras 1 e 2), nesses espaços de mola 4 e que são pressionadas para forados sulcos de retenção 3 para vedar o eixo oscilante de revolução 5 na regi-ão de base de câmara de trabalho cilíndrica central 6 e na região de paredede pistão 7 onde os espaços de mola 4 podem ser supridos com fluido lubri-ficante das cavidades 8 sob as coberturas tipo cúpula 9. Entre os lados deeixo oscilante 10 e as superfícies de contato de pistão 11 anéis em O resili-entes e preferivelmente metálicos 12 opcionalmente apresentando fendas nointerior são inseridos nos sulcos semicirculares achatados 50 que podem serinundados com fluido lubrificante do eixo oscilante de revolução 5 atravésdos espaços 13 para aperfeiçoar a vedação de espaço e reduzir a fricção.

Os anéis de pistão circulares, divididos pelo menos de formaúnica 14 envolvem os pistões oscilantes 14 perto dos lados de contato subs-tancialmente planos 15 da cobertura tipo cúpula 9 e compreendem um perfilde teto em formato de cunha esférico 18 que projeta sobre as paredes late-rais 22 das câmaras de trabalho 17. Sulcos oblíquos singulares ou, comoilustrado, duplos 19 inseridos na estrutura de pistão oscilante encerram osespaços de mola 4 nos quais molas corrugadas enroladas em forma de cone48 não ilustradas, além de uma possível inundação com fluido lubrificantepressurizado por meio de uma conexão 23 para as cavidades 8 sob as co-berturas tipo cúpula 9 causam pressão contra a parede interna do alojamen-to 20. As superfícies internas livres do perfil de teto 18 aumentarão automa-ticamente a pressão na parede interna de alojamento 20 durante uma eleva-ção de pressão nas câmaras de trabalho 17 por meio da ação sobre asmesmas. O efeito de vedação do anel de pistão respectivo 14 é, dessa for-ma, aperfeiçoado.

As regiões de parede de pistão 7 são preferivelmente arqueadasde forma côncava. Sob essa consideração, o formato do perfil de teto 18 dorespectivo anel de pistão 14 permite a formação das câmaras de trabalho 17ou pré-câmaras 30 possuindo volumes particularmente grandes.

A posição oblíqua dos sulcos oblíquos 19 serve a finalidade defechar a região de sulco na direção das câmaras de trabalho 17 e pré-câmaras 30 por bordas de vedação 28 e impedir a explosão entre as câma-ras de trabalho 17 e as pré-câmaras 30 mesmo na presença de folga entreos fundos do sulco 29 e as extremidades dos anéis de pistão 14.

As tiras de vedação 26 (doravante "tiras de vedação A 26") Ioca-lizadas nas faces internas da câmara de trabalho 25 em um formato de telapossuem 1-2 sulcos de retenção sendo fornecidos no pistão, correndo radi-almente para o alojamento esférico 24 ao longo das faces internas da câma-ra de trabalho 25, sulcos de retenção esses que, juntamente com as tiras devedação A 26, encerram um espaço de mola 4 no qual os anéis de com-pressão em espiral 35 ou molas corrugadas 48 podem ser encerrados. Jun-tamente com a força centrífuga resultante da rotação dos pistões 15 durantea operação da máquina de pistão oscilante 100, isso garante uma pressãoque pode ser aumentada pelo suprimento do fluido lubrificante por meio dasconexões 23 das cavidades 31 nos pistões que também impedem a explo-são insuficiente das tiras de vedação A 26 das câmaras de trabalho 17 nadireção das pré-câmaras 30. Adicionalmente, a projeção 61 dessa tira devedação A 26 se projetando para dentro da câmara de trabalho também criaum aumento na pressão na parede interna do alojamento 20 durante umaelevação de pressão.

As tiras de vedação 33 (doravante "tiras de vedação V 33") loca-lizadas nas superfícies internas da pré-câmara 32, que seguem o contornodas superfícies internas da pré-câmara 32 em um formato de arco corremem um sulco de retenção pelo menos único 34 e são pressionadas, cadauma, centralmente em ambos os lados por um total de 2 a 6 molas de com-pressão helicoidais 35 (cada uma formando um espaço de mola) em furos36 sob o sulco de retenção 34 ou por molas de eixo enroladas de forma cô-nica 48 não ilustradas na parede interna do alojamento 20. Da mesma for-ma, essas tiras podem ter uma projeção 61 se projetando para dentro deuma das pré-câmaras 30 que realiza um aumento na pressão da tira de ve-dação V 33 devido à influência da pressa interna da câmara na projeção 61.

Ambas as tiras de vedação A 26 e também as tiras de vedaçãoV 33 correm adaptadas em ambos os lados sob os anéis de pistão 14 e comos contornos adaptados 37 ou 38 vedam os lados de baixo dos anéis de pis-tão contra a pressão dos lados da câmara ou contra o escape do fluido lubri-ficante dos sulcos oblíquos inundados 19 dos anéis de pista. Ao mesmotempo, essas tiras são mantidas na posição contra o deslocamento pelosanéis de pistão 14 e cobrindo as extremidades de tira de vedação impedeque a tira de vedação respectiva 26, 33 seja capaz de penetrar os sulcosguia 39 e/ou a abertura de entrada 40 e/ou a abertura de saída 41 na paredeinterna do alojamento esférico 20 durante os movimentos oscilantes dos pis-tões 15.

Para fins de uma maior pressão específica dos elementos devedação, esses elementos de vedação podem ser fornecidos com recessos42 no lado de vedação deslizante de forma que apenas as superfícies parei-ais 43 entrem em contato com a parede interna do alojamento 20 (figura 3).Quanto menores as superfícies de contato 43 dos elementos de vedação naparede interna do alojamento 20 forem selecionadas, maior a pressão espe-cífica desses elementos de vedação para uma determinada pressão e maisreduzidas podem ser as perdas de vedação, dessa forma. Dessa forma, umamelhor vedação é alcançada particularmente contra a pressão dos fluidosgasosos tal como ar, mistura de combustão e gases de combustão.

Nas figuras 2 e 3, os elementos de vedação que se apoiam deforma deslizante na parede interna do alojamento 20 durante a operação damáquina de pistão oscilante 100 são ilustrados sem contato em distânciascurtas,para uma melhor identificação de seus contornos.

Se a lubrificação dos elementos de vedação pelo fluido lubrifi-cante que emergem lateralmente dos sulcos de retenção, isso é, através dasperdas de espaço, não for suficiente, a mesma pode ser fornecida para al-cançar a lubrificação direta dos espaços de mola 4 através dos furos de cali-bragem 44 no elemento de vedação para o lado deslizante voltado para aparede interna do alojamento 20, lados de parede de pistão 7 e/ou eixo osci-lante de revolução 5, os ditos espaços de mola 4 sendo inundados com flui-do lubrificante.

Em cada cobertura tipo cúpula 9, duas tiras de vedação 60 sãofornecidas no lado voltado para a parede interna do alojamento 20. As tirasde vedação 60 vedam a respectiva cobertura tipo cúpula 9 contra a paredeinterna do alojamento 20 e têm a tarefa de proteger a abertura de entrada 40e a abertura de saída 41 contra a penetração excessiva do fluido lubrificante.

Claims (12)

1. Sistema de vedação para um motor de pistão oscilante (100),motor de pistão oscilante esse (100) que compreende pelo menos dois pis-tões oscilantes (15) dispostos em um alojamento esférico (24), que possu-em, cada um, dois braços de pistão opostos (15.1, 15.2), e uma região deparede de pistão (7) conectando os ditos dois braços de pistão (15.1, 15.2),e que compreende um eixo oscilante por revolução (5) que é rotativo em tor-no de um eixo geométrico de revolução (45) disposto no centro do alojamen-to;onde os pistões oscilantes (15) são fixados ao eixo oscilante derevolução (5) de tal forma que os pistões oscilantes (15) possam oscilar emtorno de um eixo geométrico oscilante (46) perpendicular ao eixo geométricode revolução (45) e durante uma revolução do eixo oscilante de revolução(25) em torno do eixo geométrico de oscilação (45), revolvem em conjuntoem torno do eixo geométrico de oscilação (45) e quando revolvendo, reali-zam movimentos oscilantes alternados em torno do eixo geométrico de osci-lação (46) em direções opostas;onde os elementos guia (47) são fornecidos em pelo menos doispistões, os ditos elementos guia engatando em pelo menos um sulco guia(39) formado no alojamento para controlar os movimentos oscilantes;onde os braços do pistão (15.1, 15.2) dos dois pistões (15) sãodispostos de forma cruzada com relação ao eixo geométrico de oscilação(46) de tal forma que quatro espaços intermediários (17, 30) sejam formadosentre os braços de pistão (15.1, 15.2) dos dois pistões (15), as regiões deparede de pistão (7) dos respectivos pistões (15), uma região de superfície(6) do eixo oscilante de revolução (5) e a parede interna do alojamento (20),onde dois dos espaços intermediários formam, cada um, uma câmara detrabalho (17) e os outros dois espaços intermediários formam, cada um, umapré-câmara e cada um dos braços de pistão (15.1, 15.2) separa uma dascâmaras de trabalho (17) de uma das pré-câmaras (30), caracterizado pelofato de ambas as pré-câmaras (30) e também as câmaras de trabalho (17)possuírem elementos de vedação na forma de tiras de vedação (1, 2, 26, 33)e/ou anéis de vedação (12, 14) em ou nas proximidades de todas as bordasmóveis que executam os movimentos relativos durante a operação do motorcom relação à parede interna do alojamento (20), o eixo oscilante de revolu-ção (5) além das regiões de parede de pistão (7), elementos de vedaçãoesses que fecham de forma vedada todas as regiões de espaço entre aspartes da máquina deslocadas com relação uma à outra por movimentos derevolução e/ou oscilação dos pistões (15) contra a perda de pressão no tra-balho (17) e pré-câmaras (30) e elementos de vedação esses que impedemadicionalmente a penetração do fluido lubrificante nas pré-câmaras (30) enas câmaras de trabalho (17).

2. Sistema de vedação, de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de uma ou mais aberturas de entrada (40) para enchimen-to das câmaras de trabalho (17) na parede interna do alojamento (20) doalojamento (24) além de uma ou mais das aberturas de saída (41) para ex-pulsão dos gases de combustão na parede interna do alojamento (20) doalojamento (24) serem vedadas contra a penetração do fluido lubrificante portiras de vedação (60) que correm entre os um ou mais sulcos guia (39) eessas aberturas (40, 41) sem penetrar nos mesmos e que são fixadas à peri-feria dos lados posteriores do pistão.

3. Sistema de vedação, de acordo com uma ou mais das reivin-dicações anteriores, caracterizado pelo fato de os elementos de vedaçãoestarem por um lado posicionados de forma estável em pelo menos um úni-co sulco de retenção (por exemplo, 3, 27, 34) ou sulcos oblíquos (19) e oslados dos elementos de vedação (1, 14, 26, 33, 60) substancialmente opos-tos a esses sulcos (3, 19, 27, 34) por outro lado poderem mover como super-fícies de vedação deslizantes nas partes de máquina deslocadas (15, 15.1,- 15.2,20).

4. Sistema de vedação, de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de respectivamente um sulco semicircular plano (50) serformado em cada caso em uma superfície lateral (10) do eixo oscilante derevolução (5) em tomo do eixo geométrico oscilante (46) e em uma superfí-cie de contato de pistão (11) de um dos pistões (15) adjacente à superfícielateral (10), e um anel em O (12), preferivelmente feito de metal e opcional-mente possuindo uma fenda interna, que encaixa dentro do respectivo sulcosemicircular (50) ser utilizado como um elemento de vedação entre a super-fície lateral (10) e a superfície de contato de pistão (11), onde uma região demola do anel em O (12) e o achatamento dos sulcos semicirculares (50) sãocombinados de forma que as expansões térmicas do pistão oscilante (15) nadireção do eixo geométrico oscilante (46) sejam absorvidas de forma elásticae vedante.

5. Sistema de vedação, de acordo com a reivindicação 1, carac-terizado pelo fato de um anel de vedação consubstanciado como um anel depistão, (14) que cerca o pistão oscilante (15) de forma circular e é divididoradialmente pelo menos uma vez, ser posicionado na região de parede depistão respectiva (7) por meio de sulcos oblíquos únicos ou duplos (19) detal forma que a borda de vedação (28) seja respectivamente formada na re-gião de parede de pistão respectiva (7) que impede o assopramento insufici-ente do anel de pistão respectivo (14) com um fluido gasoso como resultadode uma pressão em uma das câmaras de trabalho (17) e, portanto, o asso-pramento desse fluido através de um dos sulcos oblíquos (19) para as pré-câmaras (30).

6. Sistema de vedação, de acordo com a reivindicação 5, carac-terizado pelo fato de o anel de pistão (14) ser projetado com um perfil de teto(18) que se projeta para dentro das pré-câmaras (30) e as câmaras de traba-lho (17).

7. Sistema de vedação, de acordo com uma ou mais das reivin-dicações anteriores, caracterizado pelo fato de pelo menos uma tira de ve-dação (26, 33) ser disposta em pelo menos um dos pistões (15), em cadacaso, em um lado voltado para a parede interna do alojamento (20), tira devedação essa que é fornecida com pelo menos uma projeção (61) se proje-tando para dentro de uma das câmaras de trabalho (17) e/ou com pelo me-nos uma projeção (61) se projetando para dentro de uma das pré-câmaras(30), que, devido à pressão interna da câmara respectiva (17, 30) exerceuma pressão na parede interna do alojamento (20), e, portanto, realiza a ve-dação automática contra o assopramento através do lado do alojamento.

8. Sistema de vedação, de acordo com a reivindicação 6, carac-terizado pelo fato de uma tira de vedação (26) ser localizada em um formatode tela em pelo menos um dos braços de pistão (15.1, 15.2) em uma super-fície interna da câmara de trabalho (25) e/ou uma tira de vedação (33) se-guindo o contorno da superfície interna da pré-câmara (32) é localizada emuma superfície interna de pré-câmara (32), onde a tira de vedação respecti-va (26, 33) possui contornos (37, 38) combinados com os lados internos doperfil de teto (18) dos anéis de pistão (14), em cada uma de suas extremida-des, contornos esses que correm sob os anéis de pistão (14) e impedem oassopramento através dos mesmos a partir das câmaras de trabalho (17)para as pré-câmaras (30) ou incursões de fluido lubrificante nas respectivascâmaras (17, 30) e servem como um retentor de posição para a respectivatira de vedação (26, 33), que impede que a respectiva tira de vedação (26,-33) penetre dentro do sulco guia (39) e/ou a abertura de entrada (40) e/ou aabertura de saída (41) na parede interna do alojamento esférico (20) duranteum movimento oscilante do pistão.

9. Sistema de vedação, de acordo com uma ou mais das reivin-dicações anteriores, caracterizado pelo fato de o elemento de vedação res-pectivo (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) ser disposto em pelo menos um sulco deretenção único (3, 19, 27, 34), onde um espaço de mola (4, 36) destinado aorecebimento de uma mola (48, 35), preferivelmente uma mola corrugada(48), é formado entre o sulco de retenção e o elemento de vedação (1, 2, 12,-14, 26, 33, 60) e uma força de mola de uma mola (48, 35) disposta no espa-ço de mola (4, 36) agindo no elemento de vedação (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60)efetua uma pressão do elemento de vedação (1,2, 12, 14, 26, 33, 60) contraa parede interna do alojamento (20), a região de parede de pistão (7) e/ou oeixo de oscilação de revolução (5).

10. Sistema de vedação, de acordo com uma ou mais das rei-vindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o sulco respectivo (3, 19,-27, 34) e o elemento de vedação (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) disposto no sulcorespectivo encerrarem um espaço (4) dentro do qual o fluido lubrificante po-de ser introduzido sob pressão através de conexões (23), onde ambos apressão dos elementos de vedação (1, 2, 12, 14, 26, 33, 60) e também oefeito de vedação contra o assopramento insuficiente podem ser intensifica-dos e devido a perdas de espaço, a lubrificação pode ser alcançada na pa-rede interna do alojamento (20), a região de parede de pistão (7) e/ou o eixode oscilação por revolução (5).

11. Sistema de vedação, de acordo com a reivindicação 10, ca-racterizado pelo fato de a lubrificação dos elementos de vedação (1, 2, 12,- 14, 26, 33, 60) na parede interna do alojamento (20), região de parede depistão (7) e/ou eixo de oscilação de revolução (5) ser aperfeiçoada pela ex-posição da parede interna do alojamento (20), região de parede de pistão (7)e/ou o eixo oscilante de revolução (5) diretamente ao fluido lubrificante a par-tir do espaço respectivo (4) através de pelo menos um furo de calibragem(44) em um ou mais elementos de vedação, o dito espaço (4) sendo inunda-do com fluido lubrificante.

12. Sistema de vedação, de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de pelo menos um dos elementos de vedação (1, 2, 12,- 14, 26, 33, 60) se apoiar na parede interna do alojamento (20), a região deparede de pistão (7) e/ou o eixo oscilante de revolução (5) e possuir pelomenos um recesso (42) que reduz a superfície de contato (43) do elementode vedação (60) na parede interna do alojamento (20), a região de paredede pistão (7) e/ou o eixo oscilante de revolução (5), onde na pressão deter-minada, a pressão específica do elemento de vedação é aumentada e asperdas de vedação são, portanto, reduzidas.