ES2232341T3 - Motor de combustion interna. - Google Patents
Motor de combustion interna.Info
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Abstract
Un motor de combustión interna que incluye un elemento de pistón soportado para realizar un movimiento de orbitación, teniendo dicho motor de combustión un elemento de alojamiento (5) que está cerrado, en extremos opuestos, por capacetes (6; 7) y que tiene un eje motor (1) que se extiende a través de dicho elemento de alojamiento (5) perpendicularmente a los capacetes (6; 7); teniendo además un elemento de pistón (4) situado en el interior de dicho elemento de alojamiento (5) y soportado excéntricamente sobre una porción excéntrica (2) del eje motor (1) y guiado para orbitar sin rotación cuando el motor de combustión está en funcionamiento; teniendo además una pluralidad de álabes (10) dispuestos radial y equidistantemente y que se extienden entre dicho elemento de pistón (4) y dicho elemento de alojamiento (5), cuyos álabes (10) quedan sellados contra dichos capacetes (6; 7) y definen una pluralidad de cámaras de combustión (12) situadas entre dichos capacetes (6; 7), dicho elemento de alojamiento (5) y dicho elemento de pistón (4); teniendo una pluralidad de primeros cuerpos de pivote equidistantes de configuración cilíndrica (13), cada uno de ellos recibido para girar en un correspondiente primer rebajo (16) formado en dicho elemento de alojamiento (5) y teniendo una ranura (18) que se extiende en la dirección de su generatriz, en cuya ranura (18) queda recibida una primera sección extrema del correspondiente álabe (10) para asumir en la misma un movimiento de deslizamiento alternativo libre.
Description
Motor de combustión interna.
La presente invención se refiere a un motor de
combustión interna que tiene un elemento de alojamiento que está
cerrado en extremos opuestos por placas de cierre; que tiene un eje
motor que se extiende a través de dicho elemento de alojamiento
perpendicularmente a las placas de cierre; que tiene además un
elemento de pistón situado dentro del elemento de alojamiento y
soportado excéntricamente sobre una porción excéntrica del eje motor
y guiado para orbitar sin rotación cuando el motor de combustión
está en funcionamiento; que tiene además una pluralidad de álabes
dispuestos de manera radial y equidistante y sellados contra las
placas de cierre, el elemento de alojamiento y el elemento de
pistón.
Los motores de combustión interna que no
comprenden pistones que realizan movimientos de carrera rectilíneos
y que comprenden en su lugar pistones que realizan movimientos
rotativos o movimientos orbitales, presentan considerables ventajas
con respecto a los motores que disponen de pistones que se mueven de
forma rectilínea.
Tales ventajas son las de presentar pequeñas
mediciones en general, bajo peso y una respuesta rápida respecto a
los cambios de potencia. La razón de ello es que los pistones de
dichos motores de combustión están diseñados como rotores que están
motados directamente sobre el eje motor y realizan un movimiento
uniforme de rotación o bien de orbitación, sin estar sujetos a las
aceleraciones y deceleraciones y sin estar sujetos a inercias, como
ocurre en el caso de los pistones de los motores de combustión
interna convencionales. Igualmente, puesto que las cámaras de
combustión de dichos motores de combustión están situadas
generalmente en una zona central del motor y, en el caso de motores
que disponen de movimientos de orbitación en sus pistones,
concretamente en una disposición simétrica por puntos con respecto
al eje motor, las características dinámicas del motor en su conjunto
no se ven afectadas por los pistones en movimiento.
Una característica importante de los motores de
combustión interna cuyo rotor realiza un movimiento de orbitación
uniforme y continuo alrededor del eje motor, reside en el hecho de
que el motor incluye una pluralidad de cámaras de combustión
separadas, proporcionando cada una de ellas condiciones favorables
para la combustión.
Los principales elementos estructurales de los
motores de combustión con un pistón orbitante son el alojamiento del
motor (o cárter) que tiene la forma de una caja plana
aproximadamente, y que está cerrado en su parte superior y en su
parte inferior por placas de cierre, un eje motor que se extiende
perpendicularmente a las placas de cierre, cuyo eje motor tiene una
porción excéntrica, correspondiente al cigüeñal de los motores de
combustión interna convencionales. Un rotor que funciona como el
elemento de pistón está montado en el alojamiento del motor sobre la
sección excéntrica del eje motor. Un número de paletas o álabes, que
realizan un contacto estanco contra la placa de cierre superior y la
placa de cierre inferior se extienden entre el rotor y el
alojamiento del motor y están conectadas de tal manera al rotor y al
alojamiento del motor que dichas paletas o álabes pueden realizar
movimientos de pivotación cuando el motor está en funcionamiento.
Dichas paletas o álabes están de este modo, dispuestas
aproximadamente según una configuración de tipo estrella alrededor
del rotor y definen las diversas cámaras de combustión.
Las porciones de superficie lateral del rotor
enfrentadas a las cámaras de combustión pueden presentar otras
depresiones y/o proyecciones, salientes para lograr una mezcla
mejorada del combustible y del aire durante la fase de carrera de
admisión, y pueden además estar conformadas de modo que ocurra una
combustión capa por capa de la mezcla de combustible/aire tras el
encendido, de manera que se consiga un funcionamiento altamente
económico del motor.
Los elementos de obturación que están situados
entre el rotor orbitante y las placas de cierre superior e inferior
consisten en cintas o anillos de obturación convencionales que son
solicitadas elásticamente contra las superficies
correspondientes.
Un motor de combustión interna bien conocido que
dispone de un rotor rotativo es el diseño de Wankel. Un
inconveniente de este motor Wankel reside en las cámaras de
combustión bastante alargadas las cuales causan una combustión
inferior de la mezcla aire-combustible dando lugar a
un alto consumo de combustible. Por otro lado, las paredes laterales
interiores del alojamiento presentan una forma trocoidal. El rotor
está provisto de cintas de obturación que frotan sobre dichas
paredes laterales interiores trocoidales. Esto conduce a serias
vibraciones de las cintas de obturación y a un alto desgaste como
consecuencia del cambio continuo del contorno de la superficie de
dichas paredes laterales interiores. Igualmente, las superficies
trocoidales conducen a un calentamiento desigual de las mismas, de
manera que la cámara de combustión se desplaza respecto al
alojamiento, con lo que se producen tensiones térmicas que, entre
otras cosas, distorsionan la superficie trocoidal de las paredes
laterales interiores del alojamiento del motor.
Varias publicaciones describen motores de
combustión interna en donde el pistón no efectúa un simple
movimiento de rotación, sino en su lugar un movimiento de orbitación
alrededor del eje geométrico central del eje motor. Dichos motores
se describen, por ejemplo, en la Patente US No. 3.703.344 de Ritter
y en las Patentes francesas FR 2.180.346 y FR 1.366.410.
En estos y otros motores conocidos, se consigue
generalmente el movimiento orbital del elemento de pistón debido a
que están montadas tres unidades excéntricas adicionales en ambos
lados del elemento de pistón, cuyas unidades excéntricas
caracterizan la excentricidad de la porción excéntrica principal del
eje motor. Además, las unidades excéntricas adicionales están
situadas en zonas rebajadas de las placas de cierre y superficies
laterales del pistón orbitante. Sin embargo, dichos diseños no
permiten los pequeños movimientos de rotación del elemento de pistón
con respecto al eje motor que se producen durante su movimiento de
orbitación. Por otro lado, dichos diseños conocidos necesitan
dimensiones globales del motor relativamente grandes, un peso
relativamente alto del elemento de pistón y concretamente un sistema
de lubricación altamente complejo.
También ha de mencionarse la Patente US No.
3.787.150 de Sarich. Los álabes o paletas del motor de Sarich son
guiados en uno de los extremos en el alojamiento del motor de tal
manera que realizan, de forma análoga a correderas, un movimiento
rectilíneo cuando el elemento de pistón efectúa sus movimientos de
orbitación. Los extremos opuestos de los álabes quedan recibidos en
ranuras que se extienden tangencialmente en el pistón orbitante. Sin
embargo, este diseño necesita estructuras de montaje y obturación
muy complicadas, especialmente en el pistón, y de forma concreta las
estructuras de montaje en el pistón quedan sujetas a un desgaste
considerable.
Otra publicación es la
EP-A-0 601 218. Sin embargo, esta no
describe estructuras específicas para la amortiguación de los
movimientos de los álabes.
Un objeto de la presente invención consiste en
proporcionar un motor de combustión interna con un elemento de
pistón soportado para efectuar un movimiento de orbitación, en donde
los álabes están soportados y guiados de tal manera que dan lugar a
un mínimo de fricción y desgaste, lo cual permite pequeñas
dimensiones globales y un simple sistema de lubricación.
Otro objeto consiste en proporcionar un motor de
combustión interna con un elemento de pistón soportado para efectuar
un movimiento de orbitación, que incluye una pluralidad de primeros
cuerpos de pivote equidistantes y de configuración cilíndrica, cada
uno de ellos recibido para girar en un correspondiente primer rebajo
formado en su elemento de alojamiento y que tiene una ranura que se
extiende en la dirección de su generatriz, en cuya ranura queda
recibida una primera sección extrema del correspondiente álabe para
asumir en la misma un movimiento de deslizamiento alternativo libre;
y que incluye una pluralidad de segundos cuerpos de pivote
equidistantes y de configuración cilíndrica, cada uno de ellos
recibido para girar en un correspondiente segundo rebajo formado en
dicho elemento de pistón y que tiene una ranura que se extiende en
la dirección de su generatriz, en cuya ranura queda recibida una
segunda sección extrema del correspondiente álabe para asumir en la
misma un movimiento de deslizamiento alternativo libre; en donde,
durante el funcionamiento del motor de combustión interna, cada
álabe queda libre para ejecutar movimientos alternativos y de
pivotación, para inducir el movimiento orbital del elemento de
pistón con respecto al elemento de alojamiento.
Dado que el ancho de dicho motor viene
determinado por la excentricidad del elemento de pistón soportado
sobre la porción excéntrica del eje motor, concretamente por el
radio de la porción excéntrica, y el tamaño del cojinete entre el
elemento de pistón y la porción excéntrica viene determinado por las
dimensiones de las necesarias estructuras de recogida de aceite que
están dispuestas en el elemento de pistón y, concretamente, por el
mecanismo global, es decir, estructuras que, durante el
funcionamiento, producen el movimiento orbital del elemento de
pistón, el motor de acuerdo con la presente invención presenta la
ventaja de que los álabes que dividen el espacio entre el elemento
de pistón y el elemento de alojamiento en cámaras de combustión
individuales, están montados pivotalmente mediante cuerpos de pivote
en el elemento de pistón y mediante otros cuerpos de pivote en el
elemento de alojamiento, con lo que las dimensiones del motor de
combustión vienen determinadas por la distancia mínima posible entre
los ejes de pivotación de dichos cuerpos de pivote, con lo que las
dimensiones globales del motor se pueden mantener pequeñas. Además,
puesto que los álabes quedan recibidos para asumir un movimiento
alternativo libre en las ranuras de los cuerpos de pivote, el
desgaste se puede mantener en un bajo valor. De este modo, se puede
evitar el impacto de los álabes en las respectivas posiciones
extremas de sus movimientos alternativos en las ranuras mediante
resortes de accionamiento mecánico y/o mediante una disposición de
amortiguación hidráulica.
La longitud axial de los primeros cuerpos de
pivote que están montados en el elemento de alojamiento pueden
exceder, según otra modalidad, del grosor global del elemento de
alojamiento y puede estar soportada para asumir movimiento de
rotación en las placas de cierre del motor.
Similarmente, la longitud axial de los segundos
cuerpos de pivote que están montados en el elemento de pistón pueden
exceder también del grosor global del elemento de pistón y puede
estar soportada, para asumir movimiento de rotación, en discos
rotativos de las placas de cierre, en cuyo caso los elementos de
pistón están soportados excéntricamente en dichos discos con una
excentricidad que es igual a la excentricidad del elemento de
pistón.
Otra ventaja derivada de disponer los álabes en
cuerpos de pivote es que puede compensarse la aceleración del centro
de gravedad de los álabes y que, además, la transmisión de la
inercia de los álabes al elemento de alojamiento durante la carrera
de compresión y al rotor durante la carrera de combustión, permite
el uso de la inercia de las paletas como la fuerza motriz. Esto
permite disminuir las dimensiones globales del motor de combustión,
para simplificar su construcción, para disminuir la fricción y, de
este modo, para simplificar el sistema de lubricación.
La invención podrá entenderse mejor y llegarán a
ser evidentes otros objetos además de los anteriormente indicados,
al considerar la siguiente descripción detallada de la misma. Dicha
descripción hace referencia a los dibujos anexos, en donde:
La figura 1 es una vista esquemática de una
sección transversal del motor de combustión interna ilustrando su
diseño básico.
La figura 2 ilustra un primer diseño del medio
para retener los álabes en las ranuras del cuerpo de pivote.
La figura 3 ilustra un segundo diseño del medio
para retener los álabes en las ranuras del cuerpo de pivote.
La figura 4 ilustra otro posible diseño para
retener los álabes en las ranuras de los cuerpos de pivote.
La figura 5 es una vista de un cuerpo de pivote
que consiste en dos partes.
La figura 6 ilustra un álabe insertado en las
ranuras de sus dos cuerpos de pivote y los elementos de resortes
amortiguadores.
La figura 7 ilustra una sección a través de un
cuerpo de pivote recibido en el elemento de alojamiento con su
estructura de obturación.
La figura 8 ilustra una vista desde la parte
superior del cuerpo de pivote de la figura 7.
La figura 9 es una sección a través de un cuerpo
de pivote recibido en el elemento de pistón y soportado en las
placas de cierre.
La figura 10 es una vista del cuerpo de
compensación ilustrado en la figura 9.
La figura 11 es una vista en sección de un álabe
de longitud ajustable.
La figura 12 es una vista en sección de un álabe
y de sus dos cuerpos de pivote tal como quedan soportados para la
rotación en las placas de cierre.
La figura 13 ilustra el soporte de los álabes,
cuyo soporte genera el movimiento de orbitación del elemento de
pistón.
La figura 14 ilustra una disposición de canales
de gas para soportar los álabes en las ranuras mediante gas a
presión.
Las figuras 15a-c ilustran varias
posiciones de los canales de gas durante el funcionamiento de una
primera modalidad.
La figura 16 ilustra una segunda modalidad
respecto a la situación de los canales de gas.
La figura 17 ilustra una tercera modalidad
respecto a la situación de los canales de gas.
La figura 18 ilustra un álabe insertado en las
ranuras de sus dos cuerpos de pivote, en donde la amortiguación del
movimiento alternativo se consigue mediante elementos de resortes y
por medios de amortiguación hidráulica.
La figura 19 es una vista parcial de una sección
a través del motor de combustión para una ilustración esquemática de
la lubricación.
Las figuras 20a, b ilustran de manera esquemática
el diseño de los álabes que actúan como bombas del lubricante.
La figura 21 ilustra una vista lateral y una
vista desde la parte superior de una válvula de paso único mostrada
en la figura 24.
La figura 22 ilustra con detalle una sección a
través de un álabe de una modalidad preferida perpendicularmente a
los cuerpos de pivote.
La figura 23 ilustra con detalle una sección a
través de un álabe de una modalidad preferida paralelamente a los
ejes de rotación de los cuerpos de pivote.
La figura 24 ilustra, a escala aumentada, una
estructura de válvula para los canales de gas.
El motor de combustión interna como el ilustrado
en la figura 1 tiene un eje motor 1 con una porción excéntrica 2.
Esta porción excéntrica 2 puede ser una parte íntegra del eje motor
1 o un cuerpo separado montado de manera firme sobre el eje motor 1
por cualquier técnica conocida. La distancia entre el eje geométrico
central 50 del eje motor 1 y el eje geométrico 51 de la porción
excéntrica 2 determina la excentricidad y, con respecto al
funcionamiento, es análoga al radio del cigüeñal de los motores de
pistones convencionales.
Un elemento de pistón orbitante 4 está montado,
por medio de un cojinete 3, sobre la porción excéntrica 2. Este
elemento de pistón 4 está dispuesto dentro de un elemento de
alojamiento 5 y a una distancia del mismo. El elemento de
alojamiento 5 está cubierto en uno de los lados por un primer
capacete 6 y en el lado opuesto por un segundo capacete 7, tal como
se muestra en las figuras 12 y 13. El número de referencia 8 muestra
agujeros en el elemento de alojamiento 5 para recibir pernos por
medio de los cuales se montan los capacetes 6 y 7 en el elemento de
alojamiento 5. De este modo, el elemento de alojamiento 5 y los dos
capacetes 6 y 7 envuelven el espacio en donde está situado el
elemento de pistón soportado excéntricamente 4 y en donde efectúa
sus movimientos orbitales. Las cintas obturadoras en forma de
anillos 9 (de las cuales solo se muestra una de ellas) están
situadas en correspondientes acanaladuras del elemento de pistón 4,
cuyas cintas obturadoras 9 son solicitadas de una manera
generalmente conocida contra los capacetes 6 y 7 mediante resortes
de solicitación dispuestos en las acanaladuras del elemento de
pistón 4. Puede existir una pluralidad de cintas obturadoras 9 en
cada lado del elemento de pistón 4, de las cuales varias de ellas
pueden funcionar como cintas recolectoras de aceite y otras como
cintas obturadoras.
El espacio entre el elemento de pistón 4 y el
elemento de alojamiento 5 está dividido por una pluralidad de álabes
10 en una pluralidad de cámaras de combustión. El número de
referencia 11 representa las bujías necesarias para cada cámara de
combustión 12. Los canales de admisión en la mezcla de
aire/combustible y de escape de gas que incluyen las respectivas
válvulas no se ilustran de una forma particular debido a que los
mismos son ya bien conocidos en la técnica.
Los álabes 10 se proyectan en su primer extremo
al interior de los primeros cuerpos de pivote de configuración
cilíndrica equidistantes 13, cada uno de los cuales queda recibido
para rotar en el elemento de alojamiento 5, y se proyectan, en su
segundo extremo opuesto, al interior de los segundos cuerpos de
pivote de configuración cilíndrica equidistantes 14 recibidos para
rotar en el elemento de pistón 4, como más adelante se describirá
adicionalmente.
El elemento de pistón 4 incluye otras cintas
obturadoras 15 que se extienden a lo largo de su circunferencia,
cuyas cintas obturadoras 15 entran en contacto, en sus bordes
longitudinales, con los capacetes 6 y 7 y, en ambos de sus extremos,
con sus segundos cuerpos de pivote 14 situados en el elemento de
pistón 4. Dichas cintas obturadoras son solicitadas contra las
superficies contra las cuales han de realizar un sellado estanco,
mediante resortes de solicitación y también por gas a presión, como
ya es conocido para el experto en la materia.
Los primeros cuerpos de pivote 13 quedan
recibidos, para rotar, en primeros rebajos 16 correspondientemente
configurados y formados en el elemento de alojamiento 5. El ángulo
de sector de estos rebajos 16 es mayor de 180º. Los ejes geométricos
centrales de los cuerpos de pivote 14, 15 se extienden paralelamente
al eje geométrico central 50 del eje motor 1.
Los segundos cuerpos de pivote 14 quedan
recibidos, para rotar, en segundos rebajos correspondientemente
configurados 17 y formados en el elemento de pistón 4. El ángulo de
sector de estos rebajos 17 es también mayor de 180º, de manera que
los cuerpos de pivote 14 quedan retenidos de forma segura en el
elemento de pistón 4.
Todos los cuerpos de pivote 13, 14 incluyen una
ranura 18 y 19, respectivamente, que se extienden en la dirección de
la generatriz. El ancho de las ranuras 18 y 19 es un poco más grande
que el grosor de los álabes 10. Los álabes 10 quedan recibidos, en
sus dos extremos, en las ranuras 18 y 19 y, por tanto, quedan
retenidos para asumir un movimiento alternativo libre en los
correspondientes cuerpos de pivote 13, 14.
Las ranuras 18 y 19 pueden estar interconectadas
por canales 20 que se extienden a través de los álabes 10.
Puesto que los cuerpos de pivote 13, 14 pueden
girar en sus respectivos rebajos 16, 17, los álabes 10 pueden
efectuar movimientos alternativos y de pivotación libres, siguiendo
el movimiento orbital del elemento de pistón 4.
La figura 1 muestra cinco álabes 10 dispuestos a
modo de estrella. Como resulta muy evidente, el número de álabes 10
se puede seleccionar de manera que sea diferente. La longitud axial
de los cuerpos de pivote de configuración cilíndrica 13, 14 puede
corresponder a la altura de las cámaras de combustión 12 o del
elemento de pistón 4, respectivamente, de manera que los cuerpos de
pivote 13, 14 son guiados y mantenidos en los rebajos 16, 17.
Alternativamente, esta longitud axial puede superar la altura de las
cámaras de combustión 12 y, en dicho caso, dichos cuerpos pueden
estar soportados, para girar, en los capacetes 6, 7, como se
explicará con mayor detalle a continuación.
Se hace referencia ahora a las figuras
2-4.
Se toman medidas con el fin de impedir que los
álabes 10 se deslicen fuera de las ranuras 18, 19, por ejemplo,
durante el montaje del motor. De acuerdo con la figura 2, los álabes
10 están provistos, en sus extremos, de una proyección bidireccional
34. Las ranuras 18 están provistas, en su extremo libre, de un
elemento de unión a tope en proyección 35 (el cual no debe ser un
anillo interior completo, sino que puede incluir un número de
proyecciones individuales). De este modo, el álabe 9 no puede
deslizar fuera de la ranura 18.
Otra modalidad se ilustra en la figura 3. En este
caso, el álabe 10 incluye una sola proyección 36 y únicamente está
presente una sola proyección 37 en la ranura 12.
De acuerdo con la modalidad de la figura 4, se
mantiene una varilla 38 en el cuerpo de pivote 13, 14, cuya varilla
38 tiene un elemento de unión a tope anular 39 en su extremo libre.
El álabe 10 tiene una proyección anular 40 a lo largo de la
circunferencia interior, de manera que de nuevo el álabe 10 se
mantiene capturado en la ranura 18.
De acuerdo con la modalidad de la figura 5, los
cuerpos de pivote están constituidos por dos mitades de cuerpo de
pivote idénticas, alargadas 47 y 48. Cada mitad del cuerpo de pivote
tiene una porción de superficie escalonada que presenta una altura
52 que es igual al grosor de los álabes 10. De este modo, cuando las
dos mitades 47, 48 se juntan, las porciones de superficie escalonada
definen de manera conjunta las ranuras 18 y 19, respectivamente,
para la recepción de un álabe 10. Puesto que estas dos mitades 47 y
48 de los cuerpos de pivote pueden moverse en su posición axial una
respecto de la otra, la longitud de las ranuras 18 y 19,
respectivamente, en donde queda recibido el álabe 10 puede
modificarse para permitir, por ejemplo, tolerancias de
fabricación.
La longitud de los álabes 10 es menor que la
distancia entre el fondo de las ranuras 18, 19, de manera que en
ninguna posición de los álabes 10 es posible la sujeción de los
mismos entre las ranuras 18, 19 de los cuerpos de pivote 13, 14. De
acuerdo con la modalidad ilustrada en la figura 6, están situados
resortes 21, 22 en las ranuras 18, 19 para actuar entre los extremos
de los álabes 10 y el fondo de las ranuras. Estos resortes 21, 22
actúan como elementos amortiguadores para atenuar los movimientos
alternativos longitudinales de los álabes 10. Dichos resortes 21, 22
pueden ser resortes en espiral, resortes de láminas, placas
elásticas o pueden tener cualquier configuración o constitución
adecuada.
De este modo, la disposición se elige de tal
manera que los álabes 10 queden soportados en la posición intermedia
con respecto a los centros de rotación de los cuerpos de pivote 13 y
14.
Las figuras 7 y 8 ilustran una modalidad de un
primer cuerpo de pivote 13 que es un cuerpo de pivote situado en un
rebajo 17 del elemento de alojamiento 5, en donde la longitud axial
de dicho cuerpo de pivote 13 es igual a la altura de las cámaras de
combustión 12, es decir, el grosor del elemento de alojamiento 5, de
manera que los extremos del cuerpo de pivote 13 quedarán obturados
contra las placas de cierre 6 y 7.
Un rebajo 53 en forma de un anillo circular
dividido (debiéndose la división a las ranuras 18, 19) está
dispuesto en ambas superficies extremas del cuerpo de pivote 13. La
pared circunferencial interior de los rebajos 53, en posición
adyacente al lado exterior del cuerpo de pivote y situada en los
extremos del cuerpo de pivote 13, tiene una sección de pared 54 que
se extiende en un ángulo oblicuo con respecto al eje geométrico
central del cuerpo de pivote 13, tal como puede apreciarse
claramente en la figura 7. Un anillo obturador 55
correspondientemente configurado está dispuesto en dicho rebajo 53.
Dicho anillo obturador 55 es solicitado por un resorte 56 hacia el
exterior, es decir, cuando se monta sobre la respectiva placa de
cierre 6 y 7, respectivamente, para asegurar la obturación adecuada
a lo largo de los extremos superior e inferior de los cuerpos de
pivote 13.
En las figuras 9 y 10 se ilustra una disposición
de obturación y montaje de los segundos cuerpos de pivote 14 de esta
modalidad, es decir, en donde la longitud axial de los segundos
cuerpos de pivote 14 es también igual a la altura de la cámara de
combustión 12. Los segundos cuerpos de pivote 14 están situados en
el elemento de pistón 4. Al menos uno de los extremos de dichos
cuerpos de pivote está previsto de elementos compensadores 57 y
58.
El cuerpo de pivote 14 tiene en el referido
extremo un rebajo de configuración cilíndrica 59. El diámetro
exterior del primer elemento compensador 57 es menor que el diámetro
interior del rebajo 59, de manera que el elemento compensador 57
recibido en el rebajo 59 puede girar libremente en el mismo. Dicho
elemento compensador 57 incluye, en su extremo recibido en el
referido rebajo, una ranura 66 que tiene un ancho que es igual al
ancho de la ranura 18 del cuerpo de pivote 14. De este modo, dicha
ranura 60 completa la ranura 18.
El número de referencia 61 representa una placa
circular que está soportada para girar en el capacete 6 y que se
describirá más adelante con mayor detalle haciendo referencia a las
figuras 12 y 13. El segundo elemento compensador 58 está montado en
la placa circular 61.
El primer elemento compensador 57 incluye, en su
extremo enfrentado al segundo elemento compensador 58, una segunda
ranura 62 que se extiende perpendicularmente a la ranura 60
mencionada en primer lugar. El segundo elemento compensador 58
incluye, en su extremo enfrentado al primer elemento compensador 57,
una proyección de tipo leva que se extiende diametralmente 63 y que
está recibida en la ranura 62. Dichos elementos compensadores 57 y
58, concretamente el primer elemento compensador 57 permite que el
cuerpo de pivote 14 efectúe pequeños e insignificantes movimientos
de desplazamiento en direcciones mutuamente perpendiculares, para
compensar así posibles imprecisiones de fabricación y posiblemente
el montaje de la parte en cuestión.
La figura 11 ilustra un álabe 10, y concretamente
una medida para solucionar posibles huelgos entre los bordes
longitudinales del álabe 9 y los capacetes 6 y 7 situados de manera
opuesta. Básicamente, solo uno de los dos bordes longitudinales del
álabe 10 ha de incluir la correspondiente estructura.
Una acanaladura semi-circular 64
está formada a lo largo del borde longitudinal en cuestión. Una
cinta obturadora 65 de sección transversal
semi-circular está recibida en la acanaladura 64. Un
rebajo alargado 66 está dispuesto en el fondo de la acanaladura 64 y
un elemento 67 que efectúa presión sobre la cinta obturadora está
recibido en el rebajo alargado 66, cuyo elemento aplicador de
presión 67 es solicitado por un resorte 68 contra el elemento
aplicador de presión 67 el cual a su vez solicita a la cinta
obturadora 65 contra el capacete 6.
Cuando las longitudes axiales de los cuerpos de
pivote 13, 14, son iguales a la altura de las cámaras de combustión
12, es decir, la altura del elemento de pistón 4 y del elemento de
alojamiento 10, respectivamente, los cuerpos de pivote son guiados y
soportados en los rebajos 16 y 17.
Sin embargo, puede ser conveniente guiar y
soportar los cuerpos de pivote 13, 14 en los capacetes 6 y 7, en
cuyo caso la longitud de los cuerpos de pivote excede de las
dimensiones de altura antes indicadas. Dicha disposición aumenta la
fiabilidad del soporte y del guiado de los cuerpos de pivote 13, 14
y permite, además, distancias más pequeñas entre sus ejes
geométricos centrales, de manera que las dimensiones del motor se
pueden seleccionar para que este sea más pequeño.
Dicha modalidad se ilustra en las figuras 12 y
13.
En la figura 12 se muestra una parte del elemento
de pistón 4 en donde un segundo cuerpo de pivote 14 está recibido en
un rebajo como se ha explicado con anterioridad.
La parte del elemento de alojamiento 5 situada en
posición opuesta al elemento de pistón 4 alberga un primer cuerpo de
pivote 13.
Un álabe 10 se extiende entre los cuerpos de
pivote primero y segundo 13, 14 y queda recibido en sus
correspondientes ranuras 18, 19.
En la práctica, el primer cuerpo de pivote 13
efectúa simplemente movimientos de rotación restringidos de un lado
a otro durante los movimientos de pivotación del álabe 10. De este
modo, el primer cuerpo de soporte es soportado y guiado por un
cojinete de rodillos convencional 69 en la placa de cierre 6. El
número de referencia 70 representa una cubierta o parte superior
protectora del cojinete de rodillos 69.
Los segundos cuerpos de pivote 14 efectúan, sin
embargo, en la práctica, un movimiento orbital de acuerdo con el
movimiento orbital del elemento de pistón 4.
De este modo, una placa circular 61 está
soportada para girar por vía de los cojinetes de rodillos 71 en el
capacete 6 y, de manera correspondiente, está presente otra placa
circular 72 en el capacete opuesto 7.
Los segundos cuerpos de pivote 14 están
soportados a una distancia X respecto del eje de rotación 73 por vía
de los cojinetes de rodillo 74 en las placas circulares rotativas 16
y 72, cuya distancia X es igual a la excentricidad de la porción
excéntrica 2 del eje motor 1.
Con el fin de alimentar un medio de lubricación a
los segundos cuerpos de pivote 14, los cuales han de efectuar un
movimiento orbital, se emplea una disposición según la figura
13.
La figura 13 ilustra un segundo cuerpo de pivote
14 en donde está recibido un extremo de un álabe 10. El cuerpo de
pivote 14 está insertado en el elemento de pistón 4. El cuerpo de
pivote 14 está insertado en el estado excéntrico descrito, como se
ha explicado anteriormente, en la placa circular 61. La placa
circular 61 está soportada por un cojinete de empuje 75 sobre una
porción de hombro 76 del capacete 6. En su lado opuesto, la placa
circular 61 está soportada por un elemento de resorte 67 y por otro
cojinete de empuje 78 contra una cubierta del cojinete 79 la cual
está montada de manera firme, por ejemplo, mediante pernos roscados,
en el capacete 6.
En consecuencia, la placa circular 61 con el
cuerpo de pivote soportado excéntricamente 14 puede girar libremente
en el capacete 6.
Un tetón de conexión 80, que está adaptado para
conectarse a una línea de alimentación de lubricante, comunica
fluídicamente con un canal 81 que se extiende al interior de la
placa circular 61. Este canal 81 viene seguido por otro canal 82.
Una acanaladura de configuración anular 83 está dispuesta a lo largo
de la circunferencia del cuerpo de pivote 14. Un número de otros
canales 84 que se extienden radialmente conectan dicha acanaladura
83 con una acanaladura 85 que se extiende en la dirección axial del
cuerpo de pivote 14. Esta disposición de canales así descrita
permite el flujo del lubricante hacia las diversas superficies de
los rebajos y cuerpos de pivote mantenidos en los mismos y hacia las
respectivas superficies de contacto de la placa circular 61 y
capacete 6. Además, ha de apreciarse que el lubricante fluye a
través del canal axial 85 hacia el extremo opuesto del cuerpo de
pivote 14 situado en el capacete opuesto 7.
Con referencia a las figuras
14-17 se describirán ahora modalidades de la
amortiguación de los movimientos alternativos mediante gas a
presión.
Como se muestra en la figura 14, el cuerpo de
pivote 14 de esta modalidad incluye canales de gas 41, 42 dispuestos
según una configuración en forma de V que se extiende desde la
ranura 19 hacia la cámara de combustión 12. Como puede verse,
únicamente es posible la comunicación entre la ranura 19 y la
respectiva cámara de combustión 12 en ciertas posiciones
rotacionales del cuerpo de pivote 14. Los gases de combustión, que
pueden entrar en las ranuras 19 cuando los canales 41, 42 permiten
la comunicación entre la respectiva cámara de combustión 12 y las
respectivas ranuras 19, harán que los álabes 10 se mantengan
centrados, es decir, en una posición intermedia con respecto a los
cuerpos de pivote 13 y 14.
Las figuras 15a-15c ilustran
varias posiciones de los canales de gas 41, 42 durante el
funcionamiento del motor. En la posición según la figura 15, un
canal 42 establece comunicación entre la correspondiente cámara de
combustión 12 y la ranura 19, permitiendo un flujo de gas a la misma
y hacia el extremo del álabe 10.
En la figura 15b, el elemento de pistón 4 ha
continuado su movimiento orbital y se ha desplazado para estar más
cerca del elemento de alojamiento 5. Ambos canales de gas 41, 42
quedan bloqueados de manera que está presente un colchón de gas en
las ranuras 18, 19 que amortigua el movimiento del álabe 10.
En la figura 15c, el elemento de pistón 4 se ha
desplazado alejándose del elemento de alojamiento 5. En este caso,
el canal de gas 41 comunica con la respectiva cámara de combustión,
de manera que se alivia la presión del gas en las ranuras 18,
19.
Ha de indicarse que los diámetros de los canales
de gas 41, 42 y también de los canales 20 se eligen de tal manera
que los mismos causen un estrangulamiento de la presión del gas.
La figura 16 ilustra una modalidad alternativa
según la cual ambos cuerpos de pivote 13, 14 incluyen canales de
gas. Es decir, cada segundo cuerpo de pivote 14 incluye, como antes
se ha mencionado, canales de gas 41, 42, pero el cuerpo de pivote 8
incluye además canales de gas 43, 44.
Ha de observarse que en general las disposiciones
descritas se eligen normalmente de tal manera que los álabes 10
quedan soportados en la posición intermedia con respecto a los
centros de rotación de los cuerpos de pivote 13 y 14. En otras
palabras, los álabes 10 se moverán en la práctica de un lado a otro
en distancias mínimas, conduciendo ello a las mejores
características del movimiento dinámico de los álabes 10. Esto se
puede conseguir, por ejemplo, mediante una selección precisa de la
rigidez de los resortes 21 y 22 (figura 2) o en el caso de una
amortiguación del movimiento de los álabes 10 por la presión del
gas, mediante una selección precisa del estrangulamiento del flujo
de gas, básicamente mediante la correspondiente selección de los
diámetros de los canales de gas.
Como se ilustra, existen tres modalidades
referentes a la posición de los canales de gas 41, 42 y 43, 44,
respectivamente.
De acuerdo con la modalidad de las figuras
15a-15c, los canales de gas 41, 42 están situados
exclusivamente en los segundos cuerpos de pivote 14 los cuales están
recibidos en el elemento de pistón 4. En esta modalidad, el
respectivo canal de gas (figura 15c, canal 41) está abierto, es
decir, establece la comunicación entre la respectiva cámara de
combustión y la ranura 19 del cuerpo de pivote 14 en el momento del
encendido, es decir, ignición de la mezcla de
aire-combustible. Esta situación demanda el cierre
forzado del respectivo canal, por ejemplo, mediante el uso de una
válvula de doble acción que proporciona un cierto intervalo en el
valor de la presión del gas en el sistema de estabilización de los
álabes. Esta disposición será explicada con mayor detalle más
adelante.
La figura 17 ilustra una modalidad según la cual
los canales de gas 43, 44 están situados exclusivamente en los
primeros cuerpos de pivote 13 que están recibidos en el elemento de
alojamiento 5. En esta modalidad, los canales de gas 43, 44 están
cubiertos por el elemento de alojamiento 5 en el momento del
encendido, es decir, ignición de la mezcla de
aire-combustible, con lo que de este modo no son
necesarias otras medidas para el control de la presión.
El circuito de lubricación del motor será
descrito ahora con referencia a las figuras 18, 19, 20a, 20b y
21.
En cada punto correspondiente a la posición del
primer cuerpo de pivote 13, un agujero pasante 23 está formado a
través del elemento de alojamiento 5. Todos estos agujeros pasantes
están adaptados en el lado exterior del elemento del alojamiento 5
para acoplarse con las correspondientes líneas del sistema del medio
de lubricación en el exterior del elemento de alojamiento (depósito
de aceite lubricante, etc). Cada cuerpo de pivote 13, 14 incluye un
canal de transición 24 ó 25, respectivamente, que se extiende desde
la ranura 18 y 19, respectivamente, hacia su periferia. El elemento
de pistón 4 incluye agujeros pasantes 26 que se extienden desde sus
rebajos 17 hacia el cojinete 3.
Un número de los agujeros pasantes 23 del
elemento de alojamiento 5 se acoplarán con una línea de ingreso de
medio de lubricación, estando identificado el lubricante de ingreso
en la figura 19 por la flecha 27, y al menos un agujero pasante,
identificado por el número de referencia 28, estará acoplado con una
línea de salida del medio de lubricación del sistema de lubricación
general del motor, identificado por la flecha 29.
Los álabes 10, a través de los cuales se presenta
el ingreso del medio de lubricación, están provistos de válvulas de
paso único 30 que tienen un cuerpo de válvula 31 y nervios de guía
32, véase las figuras 20a, 20b y 21.
Dichas válvulas 30 están dispuestas de tal manera
que las mismas permiten el flujo únicamente en la dirección desde el
elemento de alojamiento 5 hacia el elemento de pistón 4. Por tanto,
dichos álabes 10 que tienen las válvulas 30 funcionan como bombas
para el medio lubricante.
Al menos uno de los álabes 10, por ejemplo, en la
figura 19 el álabe más inferior, no tiene dicha válvula, con lo que
se asegura un flujo de salida del medio lubricante desde la zona del
cojinete 3 de nuevo al sistema del medio lubricante situado en el
exterior.
El diámetro del agujero pasante 26 del elemento
de pistón 4 corresponde al diámetro del canal de transición 25 del
cuerpo de pivote 14.
Por tanto, se establece una comunicación de flujo
entre los agujeros pasantes 26 y los canales de transición 25
únicamente en una de las posiciones rotacionales del cuerpo de
pivote 14 con respecto al elemento de pistón 4.
Los canales de transición 24 de los cuerpos de
pivote 13 del elemento de alojamiento 5 tienen, en la modalidad
ilustrada en la figura 3, una porción cóncava 33 opuesta al agujero
pasante 23 del elemento de alojamiento 5.
Por tanto, se establece una comunicación de flujo
entre el agujero pasante 23 y el canal de transición 24 únicamente
dentro de un sector predeterminado del intervalo de movimiento
rotacional de los cuerpos de pivote 8 con respecto al elemento de
alojamiento 5.
En el caso de que las posiciones rotacionales de
los cuerpos de pivote 13, 14 sean ahora tales que no es posible
ningún flujo de lubricante, una cantidad del lubricante queda
capturada en las respectivas ranuras 18, 19 de los cuerpos de pivote
13, 14. De este modo, dicha cantidad capturada de lubricante actúa
también como un medio atenuador del movimiento de los álabes,
amortiguando los movimientos alternativos de los álabes 10 en sus
respectivas posiciones extremas.
La figura 22 ilustra con detalle una sección a
través de un álabe 10 de una modalidad preferida perpendicularmente
a los cuerpos de pivote 13, 14, en donde se emplea gas a presión
para centrar los álabes 10 y para amortiguar su movimiento con el
fin de evitar el impacto de los álabes 10 sobre el fondo de las
ranuras de los cuerpos de pivote.
Un extremo del álabe 10 está situado en el primer
cuerpo de pivote 13 que está soportado en el elemento de
alojamiento, como anteriormente se ha descrito. El extremo opuesto
del álabe 9 está situado en el segundo cuerpo de pivote 14 que está
soportado en el elemento de pistón, también como anteriormente se ha
descrito.
El segundo cuerpo de pivote 14 comprende los
canales de gas 41, 42 que permiten, en ciertas posiciones del
segundo cuerpo de pivote 14, la comunicación entre las respectivas
cámaras de combustión y la ranura 19 del cuerpo de pivote. El número
de referencia 86 representa un inserto dispuesto en el segundo
cuerpo de pivote 14 y el número de referencia 87 representa un
inserto dispuesto en el primer cuerpo de pivote 13. Una varilla 88
está montada en el inserto 86 y se proyecta libremente al interior
de una cavidad cilíndrica 89 del álabe 10. Otra varilla 90 está
montada en el inserto 87 y se proyecta libremente al interior de
otra cavidad cilíndrica 91 del álabe 10.
El inserto 86 comprende un canal lateral 92. En
el canal lateral 92 están situadas válvulas a 93 y 94. Un canal 95
de la varilla 88 establece la comunicación entre el canal 92 del
inserto 86 (y de este modo de los canales 41, 42) y la cavidad
cilíndrica 89 del álabe 10. La varilla 88 queda sellada contra la
circunferencia interior del álabe 10 mediante una junta anular 96.
La varilla 90 queda sellada contra la circunferencia interior del
álabe 10 por otra junta anular 97.
Los canales 89 y 91 están interconectados por un
canal de conexión 98. Los números de referencia 21, 22 representan
los resortes mencionados con anterioridad que impiden que el álabe
impacte en los fondos de las ranuras de los cuerpos de pivote.
Se reclama ahora la atención sobre la figura 23.
Básicamente, ha de entenderse que en esta ilustración el álabe 10 de
la figura 23 se mueve verticalmente.
Como puede verse, el álabe 10 incluye en esta
modalidad dos cavidades paralelas 43 en las cuales están recibidos
totalmente cuatro pistones 99. Dichos pistones 99 están accionados
elásticamente por los resortes 100.
El canal 101 interconecta las cavidades 89 con el
canal de conexión 98. Dichos canales y sus interconexiones, como se
describe con referencia a las figuras 22 y 23, y también los
resortes ilustrados, controlan los movimientos de los álabes 10, tal
como básicamente se ha explicado con anterioridad.
Como se ilustra en la figura 23, los álabes 10
incluyen, además, canales pasantes 20 para el lubricante, véase
también las figuras 19 y 20a, b. Como puede verse, dichos canales 20
se extienden paralelamente a los canales 89. El primer cuerpo de
pivote 13 incluye los canales de lubricante 25 y el segundo cuerpo
de pivote 14 incluye los canales de lubricante 24, véase de nuevo
las figuras 19 y 20a, b. Cada canal 25 incluye la válvula de un solo
paso 30.
Las ranuras 21 se ilustran también en la figura
23. Así, puede verse que, durante el funcionamiento, se presenta una
acción de bombeo debido al movimiento del álabe 10 y de las válvulas
30 con lo que, durante el movimiento descendente (tomando como base
la ilustración de la figura 27) del álabe 10, el lubricante puede
fluir debido al movimiento de levantamiento en las válvulas 30 y
que, durante el movimiento ascendente del álabe 10, las válvulas 30
se cierran. En consecuencia, y como se ha explicado con
anterioridad, el lubricante será bombeado desde el elemento de
alojamiento 10 hacia la porción excéntrica 2 y, por tanto, hacia el
cojinete 3 y hacia todas las otras partes del motor que han de estar
lubricadas.
La figura 24, finalmente, ilustra a escala
aumentada la disposición de las válvulas 93 y 94, como se muestran
en la figura 22. Las válvulas 93 y 94 son solicitadas por un resorte
46 en una posición central y se mueven hacia su posición abierta y
cerrada dependiendo de la presión de gas reinante en las cámaras de
combustión 11.
El funcionamiento del motor de combustión interna
descrito que tiene un elemento de pistón orbitante 4, está basado en
el hecho de que la presión de gas producida por la combustión en las
posteriores cámaras de combustión 11, actúa sobre las superficies
del elemento de pistón 4 soportado excéntricamente lo cual, a su
vez, causa la rotación del eje motor 1.
La generación del movimiento circular paralelo
del elemento de pistón 4 alrededor del eje motor 1 conduce a las
mejores características dinámicas de un motor de combustión interna
y produce las condiciones óptimas en las cámaras de combustión 12,
para el proceso de conversión de la energía producida por la
combustión de la mezcla de combustible/aire en energía mecánica en
el eje motor 1. Esto se consigue mediante un movimiento circular del
elemento de pistón 4 alrededor del eje motor 1 (es decir un
movimiento de orbitación del elemento de pistón 4) de por lo menos
dos puntos del elemento de pistón 4, lo cual se consigue ya que el
elemento de pistón 4 está soportado excéntricamente sobre el eje
motor 1 y ya que los cuerpos de pivote 14 portados en el elemento de
pistón 4 están soportados con la misma excentricidad que el elemento
de pistón 4 en las placas circulares 61, 72 soportadas, a su vez, en
los dos capacetes 6 y 7. Esta disposición permite seleccionar las
disposiciones más pequeñas posibles del motor de combustión.
La transmisión de las fuerzas y del movimiento
del elemento de pistón procede como sigue:
La presión del gas de combustión actúa sobre el
elemento de pistón 4 obligándolo a moverse. El elemento de pistón 4
transfiere su movimiento al eje motor 1 debido a que la fuerza que
actúa por vía del elemento de pistón 4 sobre la porción excéntrica 2
crea una fuerza dirigida a través del centro de la porción
excéntrica 2 lo cual, en consecuencia, crea un movimiento de
rotación de la porción excéntrica 2 con respecto al eje central del
eje motor 1, causando así el giro del eje motor 1.
Por otro lado, el elemento de pistón 4 causará
una fuerza que actúa sobre sus cuerpos de pivote 14, con lo que los
álabes 10 son obligados a moverse y los primeros cuerpos de pivote
13 del elemento de alojamiento 5 son obligados a pivotar. La fuerza
que actúa sobre los (segundos) cuerpos de pivote 14 del elemento de
pistón 4 se dirige también contra sus ejes centrales y, en
conclusión, produce un movimiento con respecto al eje de rotación de
las placas circulares 61, 72, de manera que las placas circulares
61, 72 son obligadas a girar. Las excentricidades de la porción
excéntrica 2 y de los cuerpos de pivote 14 en las placas circulares
61, 72, cuyas excentricidades son de la misma magnitud, determinan
el recorrido del movimiento del elemento de pistón 4 y aseguran el
movimiento circular, paralelo, es decir, orbitante, de todas las
partes en cuestión alrededor del eje motor 1.
Claims (11)
1. Un motor de combustión interna que incluye un
elemento de pistón soportado para realizar un movimiento de
orbitación, teniendo dicho motor de combustión un elemento de
alojamiento (5) que está cerrado, en extremos opuestos, por
capacetes (6; 7) y que tiene un eje motor (1) que se extiende a
través de dicho elemento de alojamiento (5) perpendicularmente a los
capacetes (6; 7); teniendo además un elemento de pistón (4) situado
en el interior de dicho elemento de alojamiento (5) y soportado
excéntricamente sobre una porción excéntrica (2) del eje motor (1) y
guiado para orbitar sin rotación cuando el motor de combustión está
en funcionamiento; teniendo además una pluralidad de álabes (10)
dispuestos radial y equidistantemente y que se extienden entre dicho
elemento de pistón (4) y dicho elemento de alojamiento (5), cuyos
álabes (10) quedan sellados contra dichos capacetes (6; 7) y definen
una pluralidad de cámaras de combustión (12) situadas entre dichos
capacetes (6; 7), dicho elemento de alojamiento (5) y dicho elemento
de pistón (4);
teniendo una pluralidad de primeros cuerpos de
pivote equidistantes de configuración cilíndrica (13), cada uno de
ellos recibido para girar en un correspondiente primer rebajo (16)
formado en dicho elemento de alojamiento (5) y teniendo una ranura
(18) que se extiende en la dirección de su generatriz, en cuya
ranura (18) queda recibida una primera sección extrema del
correspondiente álabe (10) para asumir en la misma un movimiento de
deslizamiento alternativo libre;
y teniendo una pluralidad de segundos cuerpos de
pivote equidistantes de configuración cilíndrica (14), cada uno de
ellos recibido para girar en un correspondiente segundo rebajo (17)
formado en dicho elemento de pistón (4) y teniendo una ranura (19)
que se extiende en la dirección de su generatriz, en cuya ranura
(19) queda recibida una segunda sección extrema del correspondiente
álabe (10) para asumir en la misma un movimiento de deslizamiento
alternativo libre;
con lo que, durante el funcionamiento del motor
de combustión interna, cada álabe (10) queda libre para realizar
movimientos alternativos y de pivotación, para inducir el movimiento
orbital del elemento de pistón (4) con respecto al elemento de
alojamiento (5);
en donde cada ranura (18, 19) de dichos primeros
y segundos cuerpos de pivote (13; 14) contiene un elemento de
resorte amortiguador (21, 22) situado entre la sección extrema del
álabe (10) recibida en la ranura (18, 19) y un área de fondo de la
ranura, cuyos elementos de resorte (21, 22) están adaptados para
atenuar los movimientos longitudinales de dichos álabes.
2. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 1, en donde dicho elemento de pistón (4) está
soportado por medio de una unidad de cojinete (3) sobre la porción
excéntrica (2) del eje motor (1) y cada álabe (10) incluye un canal
pasante (20) que se extiende en su dirección longitudinal y
desemboca en ambos extremos del álabe (10), para comunicar con las
correspondientes ranuras (18, 19) de los cuerpos de pivote (13; 14)
en donde quedan recibidos los álabes (10) en sus dos secciones
extremas, incluyendo cada cuerpo de pivote (13; 14) un canal de
transición (24; 25) que se extiende desde la respectiva ranura (18,
19) hacia su periferia; en donde además el elemento de alojamiento
(5) incluye agujeros pasantes (23), cada uno de los cuales se
extiende desde su superficie exterior hasta el rebajo (16) en el que
queda recibido un primer cuerpo de pivote (13); y en donde el
elemento de pistón (4) incluye además agujeros pasantes (26), cada
uno de los cuales se extiende desde su respectivo rebajo (17) en
donde está recibido un segundo cuerpo de pivote (14) hacia la unidad
de cojinete (3), cuyos canales pasantes (20), canales de transición
(24, 25) y agujeros pasantes (23; 26) forman conjuntamente un
circuito de medio de lubricación y refrigeración a través del
motor.
3. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 2, en donde al menos algunos de dichos álabes
comprenden una válvula de retención (30, 31, 32) situada en su canal
pasante (20) y dispuesta para permitir un flujo de medio de
lubricación desde el elemento de alojamiento (5) hacia el elemento
de pistón (4) y para bloquear el flujo de medio de lubricación desde
el elemento de pistón (4) hacia el elemento de alojamiento (5), y al
menos otro álabe (9) no incluye obstáculo alguno del flujo
permitiendo un flujo inverso libre del medio de lubricación desde el
elemento de pistón (4) hacia el elemento de alojamiento (5), con lo
que los álabes (10) que tiene válvulas de retención (30, 31, 32)
funcionan como unidades de bombeo del medio de lubricación del
circuito de medio de lubricación y refrigeración.
4. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 2, en donde el diámetro de los agujeros pasantes (26)
del elemento de pistón (4) es igual al menos aproximadamente al
diámetro de los canales de transición (25) de los segundos cuerpos
de pivote (14), de manera que se establece una comunicación de flujo
entre dichos agujeros pasantes (26) y dichos canales de transición
(25) de cada segundo cuerpo de pivote (14) en una sola posición
rotacional del cuerpo de pivote (14) con respecto al elemento de
pistón (4), quedando bloqueada dicha comunicación de flujo en todas
las otras posiciones rotacionales, de manera que un cuerpo de medio
de lubricación capturado en las respectivas ranuras (18, 19) de los
segundos cuerpos de pivote (14) funciona como un medio atenuador del
movimiento del álabe (10).
5. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 2, en donde los canales de transición (24) que se
extienden en los primeros cuerpos de pivote (13) tienen una porción
cóncava (33) en su área periférica que tiene un diámetro que excede
del diámetro de los agujeros pasantes (23) del elemento de
alojamiento (5), de manera que se establece una comunicación de
flujo entre el canal de transición (24) de cada primer cuerpo de
pivote (13) y el correspondiente agujero pasante (23) del elemento
de alojamiento (5) únicamente dentro de un sector predeterminado del
intervalo de movimiento rotacional de los primeros cuerpos de pivote
(13) con respecto al elemento de pistón (4), quedando bloqueada
dicha comunicación de flujo en todas las otras posiciones
rotacionales, de manera que un cuerpo de medio de lubricación
capturado en la ranura (18) de los primeros cuerpos de pivote (13)
funciona como un medio atenuador del movimiento del álabe (10).
6. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 1, en donde todos los primeros cuerpos de pivote (13)
y/o todos los segundos cuerpos de pivote (14) recibidos en sus
respectivos rebajos (16; 17) comprenden dos canales de gas (41, 42;
43, 44) que se extienden desde las respectivas ranuras (18, 19)
hacia las respectivas cámaras de combustión (11), de manera que se
establece una comunicación entre la correspondiente cámara de
combustión (11) y las correspondientes ranuras (18, 19) dentro de un
intervalo de una posición rotacional predeterminada de los
respectivos cuerpos de pivote (13; 14) y dicha comunicación queda
bloqueada en una posición rotacional fuera de la posición
predeterminada, por ejemplo, segmentos de la pared interior del
respectivo rebajo (16; 17).
7. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 1, en donde cada primer cuerpo de pivote (13) se
proyecta al interior de unidades de cojinete (69) dispuestas en los
capacetes (6; 7) para quedar soportados en los capacetes (6; 7), y
cada segundo cuerpo de pivote (14) se proyecta en ambos extremos al
interior de otras unidades de cojinete (74; 75; 78) dispuestas en
placas circulares (61) soportadas para girar en los capacetes (6;
7), con lo que la distancia (X) entre el eje de rotación del
respectivo segundo cuerpo de pivote (14) y la placa circular (61) es
igual a la distancia entre el eje de rotación del eje motor (1) y el
eje geométrico de la porción excéntrica (2).
8. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 1, en donde cada álabe (10) incluye al menos a lo
largo de uno de sus bordes enfrentados a un capacete (6; 7), una
acanaladura longitudinal (64) que tiene una sección transversal
semi-circular y un rebajo (66) en su fondo, en cuya
acanaladura (64) está recibida una cinta obturadora (65) que tiene
una sección transversal semi-circular, y en cuyo
rebajo (66) está recibido un elemento aplicador de presión (67) que
es solicitado por un elemento de resorte (68) dispuesto en dicho
rebajo contra dicha cinta obturadora (65).
9. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 1, en donde cada cuerpo de pivote (13; 14) está
dividido en su dirección longitudinal para estar constituido por dos
mitades alargadas idénticas del cuerpo de pivote (47; 48),
incluyendo cada mitad (47; 48) del cuerpo de pivote una porción de
superficie escalonada plana (49) que tiene una dimensión de altura
(52) correspondiente al grosor de los álabes (10), cuyas porciones
de superficie escalonada (52) están situadas a una distancia entre
sí que corresponde al grosor de los álabes (10) de los cuales una
porción extrema está recibida en el espacio definido por las dos
porciones de superficie escalonada (49) y en donde los cuerpos de
pivote (13; 14) están soportados para girar en dichos capacetes (6;
7).
10. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 1, en donde cada primer cuerpo de pivote (13) que se
extiende entre los capacetes (6; 7) comprende en ambos de sus
extremos un rebajo (53) en forma de un anillo circular dividido, de
cuyo rebajo (53) una sección (54) de su pared circunferencial (59)
directamente adyacente al lado exterior del cuerpo de pivote (13) se
extiende en un ángulo oblicuo con respecto al eje central del cuerpo
de pivote (13), y en donde un anillo obturador (55) configurado de
manera correspondiente está dispuesto en dicho rebajo (53) cuyo
anillo obturador (55) es solicitado por un elemento de resorte (56)
contra el respectivo capacete adyacente (6; 7).
11. Un motor de combustión interna según la
reivindicación 8, en donde cada segundo cuerpo de pivote (14)
comprende un rebajo de configuración cilíndrica (59) en al menos uno
de sus extremos, en cuyo rebajo (59) se asienta un elemento
compensador de configuración cilíndrica (57) que tiene un diámetro
más pequeño que el diámetro interior del rebajo (59), cuyo elemento
compensador (57) incluye, en su extremo situado en el rebajo (59),
una primera ranura (60) que se extiende diametralmente y que tiene
un ancho que es igual al ancho de la ranura (18) presente en el
cuerpo de pivote (14), y en donde, además, dicho elemento
compensador (57) incluye, en su extremo opuesto a dicha primera
ranura (60), una segunda ranura (62) dispuesta perpendicularmente a
la primera ranura (60) y en donde un inserto de configuración
cilíndrica (58) queda recibido en la placa circular (61), cuyo
inserto (58) tiene una proyección (63) que se extiende
diametralmente y que queda recibida en dicha segunda ranura
(62).
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