ES1279699U - Motor rotativo de combustión interna - Google Patents

Abstract

Motor rotativo de combustión interna, que utiliza aire u oxigeno de botellas u obtenidos comprimidos independiente o externamente al motor, que consiste en utilizar dos cámaras cilíndricas intercomunicadas entre sí, en cuyo interior giran unos rotores cilindro-elípticos, o cilíndricos con lóbulos o dientes periféricos: elípticos, semielípticos, circulares, semicirculares, o bien lóbulos elípticos, semielípticos, circulares o semicirculares cuya zona periférica más externa tiene una curvatura igual a la de la carcasa, los cuales engranan o machihembran interrelacionados con los rotores, o con los lóbulos o dientes de los rotores contiguos o con unas cavidades dispuestas alrededor de los mismos, pero manteniendo una separación entre ellos y sus carcasas de entre 0.2 y 3mm. aproximadamente, accionados sincronizados mediante unos engranajes, correas dentadas o cadenas, ubicados en una caja de engranajes contigua e independiente externa a las cámaras cilíndricas, con unos cojinetes cónicos de rodillos cilíndricos, cojinetes axiales o mixtos, con ejes escalonadas de soporte y retenes entre las uniones de las carcasas y de estas con los ejes, generándose entre los rotores y la carcasa unas cámaras de volumen variable en las cuales se inyecta el combustible líquido o gas comprimido y un comburente, oxigeno o aire comprimido de unas botellas o comprimido in situ, dichos fluidos se inyectan en las citadas cámaras, cuando se inicia o crea su formación o en una cámara de combustión contigua externa, a continuación, la bujía de un sistema de ignición produce su explosión y combustión y como consecuencia la expansión, incrementando el tamaño de la cámara, y produciendo el giro del rotor hasta que la zona delantera del diente o lóbulo empuja y expulsa por una tobera los gases atrapados, aplicándose a continuación una nueva inyección de combustible y comburente, su explosión, combustión y expansión y se repite el ciclo y movimiento giratorio constante, esto se efectúa en las cámaras secuencialmente, el inicio del movimiento se efectúa con un motor eléctrico y una batería.

Description

DESCRIPCIÓN

Motor rotativo de combustión interna

Campo de la invención

En motores térmicos que usan combustibles fósiles, biocombustibles, hidrógeno, mixtos, etc. y como comburente aire y/u oxígeno. Útil también en vehículos híbridos por su sencillez, bajo coste, peso y tamaño.

Estado de la técnica

Está documentado que hasta el 1910 se habían patentado más de 2000 motores rotativos, habiendo destacado parcialmente con éxito solamente el motor Wankel, el cual a pesar de sus ventajas como rotativo presenta dificultades de diseño, fabricación, mantenimiento, alto coste, gran consumo de aceite y es está limitada a unas 9000 rem. Posteriormente han sido estudiados principalmente por Audi, Curtis Wright, Daimler-Benz, Ford, General Motors, John Deere, Mazda, NSU, Nissan y Rotary Power Internacional entre otros. Se considera continuación del M. U. U2021 00050.

Descripción de la invención

Objetivo de la invención

Usar un motor útil en todo tipo de vehículos, en marina, ferrocarril, Carretera, aviación y en general en toda la industria, por su alta velocidad, poco peso, sencillez y bajo coste.

No necesitar efectuar la compresión en su interior, realizando solo una vuelta por ciclo.

Al utilizar una pequeña separación entre la carcasa y los rotores y altas o medias rpm, no se produce fricción ni fugas ostensibles, pudiendo considerarse este motor como un híbrido, combinación o paso intermedio entre el motor alternativo y la turbina de gas, aportando y mejorando la mayoría de las ventajas de ambos: Sencillez, pocos elementos, economía, resistencia, fiabilidad, alta relación de compresión, elevada relación potencia/peso, gran potencia, alto rendimiento, alta eficiencia termodinámica (relación consumo/peso), muy altas revoluciones (por no tener fricción entre rotores y carcasas), buen aprovechamiento del combustible, permite la recuperación de la energía de los gases de escape en el caso de ser solo CO2, sin solape entre la admisión y el escape, evita la mezcla de los gases con el aire de admisión, de fácil refrigeración, con una mejor, una más perfecta y ecológica combustión, con bajas emisiones, que gasta poco aceite en la lubricación al no tener fricción, que es muy ecológico, cuyos gases no contaminan o se reduce la contaminación, que reduce considerablemente las vibraciones, el ruido, el mantenimiento y su duración, que por su sencillez admite grandes y muy pequeñas dimensiones. Al no utilizar válvulas, paletas, levas, elementos alternativos, ni elementos giratorios excéntricos sin compensar, no se producen oscilaciones, vibraciones, golpeteos ni ruidos, permitiendo muy altas rpm y el uso de materiales cerámicos, aceros y aleaciones de magnesio y de aluminio con anodizados duros. Se añaden otras propias de los motores rotativos. Las parejas de rotores (iguales y simétricos respecto a su eje) girando en sentido contrario contrarrestan los efectos giroscópicos, evitando la precesión giroscópica y vibraciones.

Incluso en el motor Wankel los rotores y otras piezas giran excéntricamente. Permite potenciar los combustibles ecológicos y la conversión de los de tipo fósil. Todo lo anterior redunda a su vez en eficiencias o rendimientos elevados no típicos en los otros motores, menor precio y mayor competitividad.

El problema que se presenta es energético, no se puede continuar con el consumo actual de combustibles fósiles, debiendo reducir su contaminación. Adjunto tabla con valores energéticos de los distintos combustibles y pilas más importantes.

Combustible Energía por masa (Wh/kg)

Gasóleo 12.700

Gasolina 12.200

Butano 13.600

Propano 13.900

Etanol 7.850

Metanol 6.400

Gas natural (Metano) 250 bar 12.100

Hidrógeno líquido 39.000

Hidrógeno (a 350 bares) 39.300

Batería litio cobalto 150

Batería litio manganeso 120

Batería níquel metal hidruro 90

Batería plomo ácido 40

Se pueden utilizar tres soluciones:

1) Uso exclusivo de motores de combustión interna con combustibles fósiles. La cantidad actual de estos combustibles es insuficiente por incremento de la demanda y por no explotar más yacimientos, por el temor de que no sean rentables.

2) Uso del vehículo eléctrico con: a) Baterías, cantidad insuficiente, b) Hidrogeno GRIS y AZUL insuficientes y se necesita el uso de combustibles fósiles, c) Hidrógeno VERDE, la electrolisis con energías renovables no son rentables. Se necesitaría realizar electrolisis a altas temperaturas y d) Con energía nuclear sería posible, la mejor opción, pero hay oposición.

3) Uso de motores rotativos muy eficientes con combustibles fósiles bajos en emisiones de CO2 y hasta la extinción del petróleo. Complementado con H2 VERDE, GRIS y AZUL, combustibles sintéticos, biocombustibles, etc. de emisiones CERO o Bajas en CO2. Y el uso como comburente el O2 solo o diluido con un gas inerte, argón, etc. incluso con aire.

Actualmente este sistema sería la mejor solución y es el que se propone con este motor.

En caso de usar H2 debe utilizarse acero inoxidable para evitar su deterioro. También son útiles algunos aluminios especiales.

El gas natural GNV para vehículos es más amigable con el medio ambiente, aproximadamente produce la mitad de CO2 que la gasolina, vale la mitad y hay de momento para 55 años, que se puede ampliar con nuevos yacimientos. Aproximadamente el 90% es metano. A partir de él se puede obtener hidrógeno y el CO2 resultante se puede hidrogenar para obtener metano, y otros combustibles. También puede utilizarse el GLP y GNC.

Como consecuencia se deben potenciar los biocombustibles Los avanzados de origen renovable que reducen las emisiones de CO2 en un 90% y en algunos casos eliminan más del que producen, son de huella negativa, ya que producen menos CO2 que lo que las plantas absorben durante la fotosíntesis. Los sintéticos como el H2 renovable reduce las emisiones el 100% respecto a las gasolinas actuales.

Es difícil conseguir un motor que iguale o mejore las aproximadamente 25 características o cualidades del motor de la invención. El cual permitiría solventar todos los tipos de problemas energéticos y medioambientales presentes y futuros.

Problemas a resolver

Los motores actuales necesitan producir la compresión del aire, son ruidosos, producen vibraciones y fricciones, tienen muchas pérdidas, son pesados, utilizan muchas piezas y mantenimiento, producen mucha contaminación y como consecuencia son poco ecológicos. Los rotativos como el Wankel son complicados, tienen muchas piezas, son muy afectados por el desgaste, consumen mucho aceite, contaminan, producen vibraciones, etc...

El motor rotativo de combustión interna de la invención, utiliza aire u oxígeno de botellas u obtenidos comprimidos independiente o externamente al motor, consiste en utilizar dos cámaras cilíndricas intercomunicadas entre sí, en cuyo interior giran unos rotores cilindro elípticos, o cilíndricos con lóbulos o dientes periféricos: elípticos, semielípticos, circulares, semicirculares, o bien lóbulos elípticos, semielípticos, circulares o semicirculares cuya zona periférica más externa tiene una curvatura igual a la de la carcasa, los cuales engranan o machihembran interrelacionados con los rotores, o con los lóbulos o dientes de los rotores contiguos o con unas cavidades dispuestas alrededor de los mismos, pero manteniendo una separación entre ellos y sus carcasas de entre 0.2 y 3mm. aproximadamente, accionados sincronizados mediante unos engranajes, correas dentadas o cadenas, ubicados en una caja de engranajes contigua e independiente externa a las cámaras cilíndricas. Con unos cojinetes cónicos de rodillos cilíndricos, cojinetes axiales o mixtos, con ejes escalonados de soporte y retenes entre las uniones de las carcasas y de estas con los ejes. Generándose entre los rotores y la carcasa unas cámaras de volumen variable en las cuales se inyecta el combustible líquido o gas comprimido y un comburente, oxigeno o aire comprimido de unas botellas o comprimido in situ. Dichos fluidos se inyectan en las citadas cámaras, cuando se inicia o crea su formación o en una cámara de combustión contigua externa. A continuación, la bujía de un sistema de ignición produce su explosión y combustión y como consecuencia la expansión, incrementando el tamaño de la cámara, y produciendo el giro del rotor hasta que la zona delantera del diente o lóbulo empuja y expulsa por una tobera los gases atrapados, aplicándose a continuación una nueva inyección de combustible y comburente, su explosión, combustión y expansión y se repite el ciclo y movimiento giratorio constante. Esto se efectúa en las cámaras secuencialmente. El inicio del movimiento se efectúa con un motor eléctrico y una batería.

Una alternativa utiliza en las cámaras de combustión interna o externa una alimentación y combustión constante, similar a la de las turbinas de gas, pero en este caso en lugar de actuar el flujo axialmente sobre los álabes de la turbina, se aplica de forma tangencial y giratoria sobre los rotores.

Los dientes o lóbulos parcialmente anulares de los rotores, engranan en cavidades también parcialmente anulares de los rotores contiguos cuyas caras de avance y/o de retroceso tienen una curvatura cóncava o convexa, la de los dientes de un engranaje convencional, la curvatura invertida a la de los dientes de dichos engranajes convencionales, forma de gancho o garra, de esquina de cola de milano o de segmento de círculo. En su periferia lateral los rotores pueden portar unos nervios sobresalientes de material más blando que el de los rotores o unas juntas introducidas en unas acanaladuras que permiten sin tocar, ajustarse al máximo a la superficie interna de las carcasas.

El control de la administración del combustible y del comburente se puede hacer mediante un procesador, microprocesador o la ECU y Unas electroválvulas, controlarse mecánicamente por el giro del motor o descargarse de forma continua. La aplicación puede hacerse con inyectores o con toberas igualmente de forma continua.

La presión aplicada a las cámaras se obtiene de botellas o de compresores, y se controla con unas electroválvulas reguladoras como los manorreductores en las botellas.

Los rotores, de dos o más dientes cada uno, no necesitan orificios o bulones de compensación o equilibrado de los rotores. Al rotor de un diente si se le aplican los orificios, taladros o unos bulones, durante la fabricación. Los rotores con más de cuatro dientes o lóbulos no necesitan engranajes adicionales, pero en ese caso se debe utilizar gasóleo.

Se usan encendidos convencionales, electrónicos, láser y principalmente de bujía incandescente, en o junto a la cámara de combustión, los cuales pueden ser obturados por el propio rotor dejándolos descubiertos en el momento en que se crea la cámara de combustión y/o se inyecta el combustible. Al usar cámara de combustión externa y común para ambos cilindros, se puede producir una combustión constante. Se puede aplicar el combustible y comburente de forma continua a la cámara de combustión interna o externa.

Los inyectores y bujías se pueden colocar en el lateral de las cámaras al lado opuesto de los engranajes.

Los vehículos además de utilizar botellas, bombonas o tanques intercambiables o recargables, de O2 a presión u O2 líquido, solos o diluidos con argón e incluso con aire, como comburente y como combustibles: hidrocarburos y preferentemente: combustibles sintéticos, biocombustibles o hidrógeno. Puede obtenerse el O2 del aire mediante un generador de oxígeno o utilizar directamente el aire comprimido in situ. El hidrógeno puede estar diluido con argón. En un principio y hasta modificar los motores se podría añadir al aire de admisión una pequeña cantidad de oxígeno, y ver la posibilidad de aplicar simultáneamente gas natural, GNC, GNV o GNL.

Para las cámaras y rotores pueden usarse materiales de bajo coeficiente de dilatación, invar, etc., aceros (inoxidables, en especial, cuando se usa H2, y aleaciones de magnesio o de aluminio con pequeñas cantidades de cobre, silicio, magnesio y/o zinc a las cuales se les aplican anodizados duros de óxido de aluminio, aproximadamente de 50 a 150 micras, dichos anodizados producen una mitad integrada con el material de aluminio y la otra mitad como capa externa, proporcionando, además de su bajo peso, facilidad de fabricación y mecanizado, gran dureza, gran resistencia a la abrasión y válidos hasta temperaturas de 2000°K. Pueden usarse materiales cerámicos avanzados de alta temperatura, tenacidad y dureza como: La Alúmina (A2O3), Zirconia, (ZrO2), Carburo de silicio (SiC), Titanato de Aluminio (Al2TiO5), Nitruro de Silicio, (Si3N4), etc. aleaciones de estos con metales y para revestimientos. Se usarán por su abundancia y bajo coste el Aluminio, el Silicio e incluso el Zirconio. Los anodizados duros o los revestimientos cerámicos pueden reforzarse o ser de mayor grosor en las zonas de mayor temperatura.

El alto aislamiento térmico de los materiales permite un funcionamiento adiabático, sin gran transferencia de calor, con lo cual se aprovecha mejor el calor producido y no se necesita refrigeración o se reduce esta, consiguiéndose un mayor rendimiento.

Puede usarse refrigeración por líquido o por aire añadiendo unas aletas. Si es de aire, los ventiladores pueden estar unidos al eje de los rotores.

La separación entre los rotores y sus carcasas puede fijarse según los materiales utilizados de modo que al régimen típico de funcionamiento se ajusten a los valores de entre 0.2 y 3 mm, dependiendo de las dimensiones del motor, utilizando materiales con distintos coeficientes de dilatación en los rotores y en sus carcasas y aplicando mayor refrigeración en ciertos puntos o zonas calientes. Se debe conseguir la mínima separación a altas r.p.m.

Los cojinetes pueden colocarse en una zona lo más distante de las zonas de explosión o combustión de las cámaras, dando un abombamiento o proyección hacia el exterior de dichas cámaras, y deben aplicarse sellos, retenes o juntas de estanqueidad.

Las lumbreras de escape de gases se sitúan en los laterales de las cámaras cilíndricas o periféricamente entre las mismas.

La energía de los gases de escape se puede recuperar con turbinas o turbocompresores. En el caso de que los gases consistan solo o mayormente en CO2, se puede comprimir este y guardar en botellas para su almacenamiento o hidrogenación y trasformación en combustible sintético. No obstante, el CO2 se produce de forma normal en el mundo vegetal y animal. Por lo tanto, no es necesario desecharlo en su totalidad. Esto es aplicable a todos los elementos de la naturaleza, agua, minerales, sales, etc. En el caso del gas natural como la proporción de hidrógeno es mayor, se produce mucho menos CO2. Los gases de esta pareja de cámaras se pueden descargar en una o más parejas de cámaras adicionales adosadas en serie que utilizan los mismos ejes. Siendo las cámaras posteriores de mayor volumen o capacidad que las precedentes. La primera descarga los gases en la segunda, la segunda en la tercera y así sucesivamente hasta descargar al exterior.

En el caso de utilizar oxígeno embotellado a presión, hay que transportar en peso el triple que, de gasolina, 2.5 que de gasóleo y la misma cantidad que de gas natural. Si transportamos 20 kg de gas natural tendríamos que transportar otros 20 de oxígeno.

Excepto si portamos un generador de oxígeno.

Tipos de gas natural utilizados GNC, GNV, GNL (predomina el metano) y el GLP como gas licuado obtenido del petróleo (a base de propano y butano).

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de las cámaras del motor de la invención.

La figura 2 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de las cámaras del motor de la figura 1, con los rotores en distinta fase del ciclo.

Las figuras 3 a la 8 muestran vistas esquematizadas de variantes de motores y de métodos de alimentación de los motores de la invención.

La figura 9 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de una variante de motor con rotores de dos dientes cada uno.

Las figuras 10 y 25 muestran vistas esquematizadas y parcialmente seccionadas de una pareja de engranajes externos de los motores de la invención.

Las figuras 11 a la 24 muestran vistas esquematizadas de variantes de motores y de métodos de alimentación de los mismos.

La figura 26 muestra una vista parcialmente seccionada del motor de la figura 25.

La figura 27 muestra una vista parcialmente seccionada de un motor de dos etapas.

Las figuras 28, 29 y 30 muestran vistas de motores con distintos sistemas de recuperación de la energía de los gases de escape.

Un modo de realización de la invención

La figura 1 muestra el motor formado por dos cámaras cilíndricas (1) con sus carcasas (1c) y en su interior los rotores (1r), los cuales giran sincronizados, aunque desfasados 180°, machihembrados y engranados con un diente (1d) cada uno. Generando e iniciando una cámara de combustión (1cc), donde se inyecta el combustible procedente del tanque (5) mediante el inyector (2), y el oxígeno comprimido procedente de la botella (3) a través del manorreductor (3m), o un regulador de presión electrónico, que regula y nos va a dar la presión deseada en la cámara de combustión y de la electroválvula (6) que determina el momento del paso. Iniciando a continuación la combustión mediante la chispa producida por la bujía (4). En ese momento el mismo diente está expulsando los gases producidos en la combustión anterior mediante el avance del diente (1d). Muestra el eje de los rotores (1e) y los orificios (1j) para compensar el desequilibrio por excentricidad de los rotores. Produce una explosión, expansión y escape por vuelta del rotor del cilindro derecho. Los rotores giran sincronizados mediante unos engranajes unidos a los extremos de los ejes de los rotores, no mostrados en la figura.

La figura 2 muestra el motor formado por dos cámaras cilíndricas (1) con sus carcasas (1c) y en su interior los rotores, los cuales giran sincronizados, aunque desfasados 180°, machihembrados y engranados con un diente (1d) cada uno. Generando e iniciando una cámara de combustión (1cc), donde se inyecta el combustible procedente del tanque (5) mediante el inyector (2), y el oxígeno comprimido procedente de la botella (3) a través del manorreductor (3m) que regula y nos va a dar la presión deseada en la cámara de combustión y de la electroválvula (6) que determina el momento del paso. Iniciando a continuación la combustión mediante la chispa producida por la bujía (4). En ese momento el mismo diente está expulsando los gases producidos en la combustión anterior mediante el avance del diente (1d). Muestra los ejes de los rotores (1e) y los orificios (1j) para compensar el desequilibrio de los rotores. Es similar al motor de la figura 1 pero en esta la cámara de combustión, la expansión, el escape y la tobera de escape se efectúan en la cámara contigua (izquierda). Produce una explosión, expansión y escape por vuelta del rotor del cilindro izquierdo. Los rotores giran sincronizados mediante unos engranajes, unidos a los extremos de los ejes de ambos rotores, no mostrados en la figura.

Las figuras 3 a la 8 muestran variantes de cámaras de combustión, comunes a ambas cámaras, las cuales también usan una tobera común de salida de gases de escape.

La figura 3 muestra el motor formado por dos cámaras cilíndricas (1), con rotores de un diente, la aplicación a la cámara de combustión (1cc) del inyector de combustible (2) y detrás de este el inyector del comburente y la bujía, los cuales no son visibles en la figura. Muestra sendas toberas de salida de gases (1t) y la cámara de expansión y escape (1ce) en la cámara cilíndrica derecha. Produce una explosión, expansión y escape por vuelta y cámara en cada cilindro.

La figura 4 muestra el motor formado por dos cámaras cilíndricas (1), con rotores de un diente, la aplicación a la cámara de combustión (1cc) del inyector de combustible (2) y detrás de este el inyector del comburente y la bujía, los cuales no son visibles en la figura. Muestra sendas toberas de salida de gases (1t). El escape se realiza en la cámara cilíndrica izquierda. Produce una explosión, expansión y escape por vuelta y cámara en cada cilindro.

La figura 5 muestra el motor formado por dos cámaras cilíndricas (1), con rotores de un diente, como el de las figuras 3 y 4. En este caso el combustible se aplica en forma de gas comprimido desde la botella (3g). En la cámara cilíndrica derecha se produce una explosión, expansión y escape por vuelta y cámara en cada cilindro. Muestra sendas toberas de salida de gases (1t). La figura 6 muestra el motor formado por dos cámaras cilíndricas (1), con rotores de un diente, como el de las figuras 3 y 4, produciendo una explosión. En este caso el combustible se aplica en forma de gas comprimido desde la botella (3g). En la figura se muestra el inicio de la explosión y el escape de los gases todo ello en la cámara cilíndrica izquierda. Muestra sendas toberas de salida de gases (1t). Produce una explosión, expansión y escape por vuelta y cámara en cada cilindro.

La figura 7 muestra el motor formado por dos cámaras cilíndricas (1), como el de las figuras 3 y 4. En este caso el combustible se aplica en forma de gas comprimido desde la botella (3g) y el oxígeno obtenido filtrando el aire mediante el compresor (6), el filtro de partículas (7) y el filtro de nano partículas del tipo de fibra hueca (8). En la figura se muestra el inicio de la explosión y el escape de los gases, todo ello en la cámara cilíndrica derecha. Muestra sendas toberas de salida de gases (1t). Produce una explosión, expansión y escape por vuelta y cámara en cada cilindro.

La figura 8 muestra el motor formado por dos cámaras cilíndricas (1), como el de las figuras 3 y 4. En este caso el combustible se aplica en forma de gas comprimido desde la botella (3g) y el aire comprimido obtenido mediante el compresor (6) y el filtro de partículas (7) Este es el único mostrado que utiliza aire comprimido, en las restantes figuras se usa el oxígeno. En la figura se muestra el inicio de la explosión y el escape de los gases todo ello en la cámara cilíndrica izquierda. Muestra sendas toberas de salida de gases (1t). Produce una explosión, expansión y escape por vuelta y cámara en cada cilindro.

La figura 9 muestra el motor formado por dos cámaras cilíndricas (1) cuyos rotores (1r) tienen en su periferia dos dientes cada uno, los cuales sincronizados engranan entre sí.

El combustible del tanque (5) se aplica mediante el inyector (2) y el comburente desde la botella (3) por un inyector no mostrado en la figura, tampoco la bujía, que inician las primeras explosiones produciendo la expansión y desplazando los rotores de forma secuencial y espaciados 90%. Descargando los gases de escape por la tobera común (1t). Con los rotores de dos dientes se producen las explosiones y expansiones de forma ordenada y sin producir oscilaciones. Produce una explosión, expansión y escape por vuelta y cámara en cada cilindro. Produciendo la máxima potencia o aprovechamiento, de todos los motores aquí expuestos. Muestra la junta (1j) de material más blando que el rotor, el cual permite una menor holgura cuando se trata de velocidades bajas. La junta puede sustituirse por un nervio sobresaliente. La figura 10 muestra el motor de la figura 9 añadiendo unos engranajes (9i) que portan los rotores lateralmente, engranados entre sí, en el interior de las cámaras cilíndricas (1) cuyos rotores (1r) tienen en su periferia dos dientes cada uno, los cuales sincronizados engranan entre sí. El combustible del tanque (5) se aplica mediante el inyector (2) y el comburente desde la botella (3) por un inyector no mostrado en la figura, tampoco la bujía, que inician las primeras explosiones produciendo la expansión y desplazando los rotores de forma secuencial y espaciados 90%. Descargando los gases de escape por la tobera común (16).

La figura 11 muestra el motor formado por las cámaras cilíndricas (1), uno de cuyos rotores porta un diente o lóbulo periférico que engrana en la cavidad que porta el rotor opuesto. Se alimenta mediante la botella de gas natural (3g) y la de oxígeno (3).

La figura 12 muestra un motor similar al de la figura 11, formado por las cámaras (1), realizando la expansión.

La figura 13 muestra un motor con las cámaras (1), similar al de las figuras 11 y 12.

La figura 14 muestra un motor formado por las cámaras (1) con dos ganchos periféricos en uno de los rotores, estos engranan con unas cavidades en el rotor opuesto.

La figura 15 muestra un motor formado por las cámaras (1) cuyos rotores están formados por dos lóbulos cada uno. Estos aprovechan la energía y envían los gases de escape por los laterales más externos de ambos rotores.

La figura 16 muestra un motor formado por las cámaras (1) con un rotor principal de dos dientes de forma ligeramente romboidal y el otro de cola de milano.

La figura 17 muestra un motor formado por las cámaras (1) cuyos rotores portan dos dientes o lóbulos en forma de cola de milano.

La figura 18 muestra un motor formado por las cámaras (1) con dos rotores excéntricos, pero también aprovechan la energía y envían los gases de escape por los laterales más externos de ambos rotores. En este caso necesita aplicar un bulón o sobrepeso para equilibrar los rotores. La figura 19 muestra un motor formado por las cámaras (1) cuyos rotores son cilindro-elípticos de distintas dimensiones.

La figura 20 muestra un motor formado por las cámaras (1) cuyos rotores son de tres lóbulos o dientes cada uno. Estos aprovechan la energía y envían los gases de escape por los laterales más externos de ambos rotores.

La figura 21 muestra un motor formado por las cámaras (1) cuyos rotores son de cuatro lóbulos o dientes cada uno. Aprovechan la energía y envían los gases de escape por los laterales más externos de ambos rotores. Sin engranajes externos puede usar gasóleo.

La figura 22 muestra un motor formado por las cámaras (1) uno de cuyos rotores tiene cuatro lóbulos o dientes y el opuesto porta cuatro cavidades para alojamiento de los lóbulos o dientes del rotor contiguo. Aprovechan la energía y envían los gases de escape por los laterales más externos de ambos rotores. Sin engranajes externos usar gasóleo.

La figura 23 muestra un motor formado por las cámaras (1) cuyos rotores son de seis dientes cada uno. Tiene la cámara de combustión externa (1ex), de combustión constante y envía los gases de escape por los laterales más externos de ambos rotores. La bujía (4) puede ser de filamento que solo se usa para iniciar la combustión. En el caso de no utilizar engranajes externos puede usar gasóleo.

La figura 24 muestra un motor formado por las cámaras (1) cuyos rotores son de ocho dientes cada uno. Aprovechan la energía y envían los gases de escape por los laterales más externos de ambos rotores. Sin engranajes externos puede usar gasóleo. En los motores de las figuras 21 a la 24 se puede aplicar la alimentación de combustible, comburente y combustión de forma constante.

La figura 25 muestra un motor con las cámaras (1) y los engranajes externos (9).

La figura 26 muestra el motor de la figura 25 formado por las cámaras (1) y los engranajes externos (9). Sus ejes se apoyan en cojinetes cónicos (10) de rodillos cilíndricos.

La figura 27 muestra el motor de la figura 25 formado por las dos primeras cámaras (1), y añade las dos segundas cámaras (1s) de mayores dimensiones y los engranajes externos (9). Sus ejes se apoyan en cojinetes cónicos (10) de rodillos cilíndricos.

La figura 28 muestra las cámaras cilíndricas (1) de un motor y la cubierta independiente (87) de los engranajes o correa dentada (9) de un motor cuyos gases de escape se aplican a la turbina centrífuga (81) por el conducto (80) y con el eje (1e) común a ambos, se realimentan recuperando la energía de los gases.

La figura 29 muestra las cámaras cilíndricas (1) de un motor y la cubierta (87) de los engranajes o correa dentada (9) de un motor cuyos gases de escape se aplican a la turbina axial (86) y mediante el eje (1e) común a ambos, se recupera la energía de los gases.

La figura 30 muestra las cámaras cilíndricas (1) de un motor y la cubierta (87) de los engranajes (9) los gases de escape (80) se aplican a un turbocompresor formado por turbina (81) que acciona el compresor (82), el cual envía aire presurizado por el conducto (83) a un cambiador de calor (84) y de este a la cámara de combustión (72), la energía de los gases de escape comprime y envía el aire a la admisión del motor.

EN TODOS LOS CASOS LA PRESIÓN EN LAS CAMARAS DE COMBUSTIÓN SE CONSIGUE UTILIZANDO, CON REDUCCIÓN, LA DE LOS COMBURENTES O CARBURANTES A PRESIÓN SUMINISTRADOS: Oxigeno, Gas natural, etc.)

Claims (27)

REIVINDICACIONES

1. Motor rotativo de combustión interna, que utiliza aire u oxígeno de botellas u obtenidos comprimidos independiente o externamente al motor, que consiste en utilizar dos cámaras cilíndricas intercomunicadas entre sí, en cuyo interior giran unos rotores cilindro- elípticos, o cilíndricos con lóbulos o dientes periféricos: elípticos, semielípticos, circulares, semicirculares, o bien lóbulos elípticos, semielípticos, circulares o semicirculares cuya zona periférica más externa tiene una curvatura igual a la de la carcasa, los cuales engranan o machihembran interrelacionados con los rotores, o con los lóbulos o dientes de los rotores contiguos o con unas cavidades dispuestas alrededor de los mismos, pero manteniendo una separación entre ellos y sus carcasas de entre 0.2 y 3mm. aproximadamente, accionados sincronizados mediante unos engranajes, correas dentadas o cadenas, ubicados en una caja de engranajes contigua e independiente externa a las cámaras cilíndricas, con unos cojinetes cónicos de rodillos cilíndricos, cojinetes axiales o mixtos, con ejes escalonados de soporte y retenes entre las uniones de las carcasas y de estas con los ejes, generándose entre los rotores y la carcasa unas cámaras de volumen variable en las cuales se inyecta el combustible líquido o gas comprimido y un comburente, oxigeno o aire comprimido de unas botellas o comprimido in situ, dichos fluidos se inyectan en las citadas cámaras, cuando se inicia o crea su formación o en una cámara de combustión contigua externa, a continuación, la bujía de un sistema de ignición produce su explosión y combustión y como consecuencia la expansión, incrementando el tamaño de la cámara, y produciendo el giro del rotor hasta que la zona delantera del diente o lóbulo empuja y expulsa por una tobera los gases atrapados, aplicándose a continuación una nueva inyección de combustible y comburente, su explosión, combustión y expansión y se repite el ciclo y movimiento giratorio constante, esto se efectúa en las cámaras secuencialmente, el inicio del movimiento se efectúa con un motor eléctrico y una batería.

2. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque utiliza en las cámaras de combustión internas o externas una alimentación y combustión continua que se aplica igualmente de forma tangencial y giratoria sobre los dientes o lóbulos de los rotores.

3. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque en su periferia lateral los rotores portan unos nervios sobresalientes de material relativamente más blando que el rotor, que permiten sin tocar, ajustarse al máximo a la superficie interna de las carcasas.

4. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque en su periferia lateral los rotores portan unas juntas introducidas en unas acanaladuras que permiten sin tocar, ajustarse al máximo a la superficie interna de las carcasas.

5. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque el control de la administración del combustible y del comburente se hace mediante un procesador, microprocesador o el ECU y unas electroválvulas y se controla mecánicamente por el giro del motor, realizando la aplicación con inyectores o con toberas.

6. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque la presión aplicada a las cámaras se obtiene de botellas o de compresores y se controla con unas electroválvulas reguladoras.

7. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque los dientes o lóbulos parcialmente anulares de los rotores, engranan en cavidades también parcialmente anulares de los rotores contiguos cuyas caras de avance y/o de retroceso tienen una curvatura cóncava o convexa, la de los dientes de un engranaje convencional, la curvatura invertida a la de los dientes de dichos engranajes convencionales, forma de gancho o garra, de esquina de cola de milano o de segmento de círculo.

8. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque unos compresores comprimen el aire o el fluido y unos reguladores de presión la controlan.

9. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque a los rotores de un solo diente o lóbulo se les aplican orificios, taladros o unos bulones para equilibrado.

10. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque en los rotores con más de cuatro dientes o lóbulos, los engranajes externos son opcionales.

11. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque se usan encendidos convencionales, electrónicos, láser y principalmente de bujía incandescente, en o junto a la cámara de combustión.

12. Motor según reivindicación 11, caracterizado porque el encendido se aplica con una bujía la cual es obturada por el propio rotor dejándolos descubiertos en el momento en que se crea la cámara de combustión o se inyecta el combustible.

13. Motor según reivindicación 11, caracterizado porque el filamento de la bujía se mantiene caliente una vez se han producido las primeras explosiones.

14. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza una cámara de combustión externa y común para ambos cilindros.

15. Motor según reivindicación 1, caracterizado por utilizar como comburentes: aire, O2 a presión y O2 líquido, diluido el 02 con argón o con aire, y el O2 puede obtenerse del aire.

16. Motor según reivindicación 1, caracterizado por utilizar como combustibles: hidrocarburos, combustibles sintéticos, biocombustibles o hidrógeno, y sus mezclas, el hidrógeno puede utilizarse diluido con argón.

17. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque como combustible se usa gas natural: GNC, GNV, GNL y gas licuado del petróleo, el GLP.

18. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque la separación entre los rotores y sus carcasas se realiza con los materiales utilizados de modo que al régimen típico se ajusten a los valores de entre 0.2 y 3 mm, dependiendo de las dimensiones del motor, utilizando materiales con distintos coeficientes de dilatación en los rotores y en sus carcasas y aplicando mayor refrigeración en ciertos puntos o zonas calientes, se debe conseguir la mínima separación a altas r.p.m.

19. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque los cojinetes se colocan en una zona lo más distante de las zonas de explosión o combustión de las cámaras.

20. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque entre los ejes y la carcasa de las cámaras cilíndricas se aplican sellos, retenes o juntas de estanqueidad.

21. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque las lumbreras de escape de gases se sitúan en los laterales de las cámaras o periféricamente entre las mismas.

22. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque la energía de los gases de escape se recupera con turbinas o turbocompresores.

23. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque se usa refrigeración por líquido o por aire y se añaden unas aletas.

24. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque los inyectores y bujías se colocan en el lateral de las cámaras al lado opuesto de los engranajes.

25. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque se añaden una o más parejas de cámaras adicionales adosadas en serie que utilizan los mismos ejes, siendo las cámaras posteriores de mayor capacidad que las precedentes, la primera descarga los gases en la segunda, la segunda en la tercera y así sucesivamente hasta descargar al exterior.

26. Motor según reivindicación 1, caracterizado porque el control de la administración del combustible y del comburente se hace mediante un procesador, microprocesador o el ECU y unas electroválvulas y controlarse descargando de forma continua con inyectores o con toberas de forma continua.

27. Motor según reivindicación 1, caracterizado por utilizar materiales de bajo coeficiente de dilatación, invar, aceros (inoxidables si se utiliza el H2) y aleaciones de magnesio o de aluminio con pequeñas cantidades de cobre, silicio, magnesio y/o zinc a las cuales se les aplican anodizados duros de óxido de aluminio, de aproximadamente de 50 a 150 micras, dichos anodizados producen una mitad integrada con el material de aluminio y la otra mitad como capa externa, proporcionando además de su bajo peso, facilidad de fabricación y mecanizado, gran dureza, gran resistencia a la abrasión y válidos hasta temperaturas de 2000°K y materiales cerámicos avanzados de alta temperatura, tenacidad y dureza como: La Alúmina (A2O3), Zirconia, (ZrO2), Carburo de silicio (SiC), Titanato de Aluminio (AI2TiO5), Nitruro de Silicio, (Si3N4), aleaciones de estos con metales y para revestimientos, y por su abundancia y bajo coste el Aluminio, el Silicio e incluso el Zirconio, los anodizados duros o los revestimientos cerámicos se refuerzan o se les da mayor grosor en las zonas de mayor temperatura.