ES2337651T3 - Maquinas de fluidos reciprocos. - Google Patents
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Abstract
Motor o bomba (2010, 4010) de yugo escocés que incluye: un cigüeñal (4012) que tiene un eje principal (4013) y que tiene un vástago de cojinete de cabeza de biela (4020), el cual dispone de un eje de vástago de cojinete de biela, adaptado el cigüeñal para girar alrededor del eje principal y estando adaptado el vástago de cojinete de cabeza de biela para dar vueltas alrededor del eje principal durante el giro del cigüeñal, el vástago de cojinete de cabeza de biela adaptado para arrastrar un primer volumen a medida que orbita alrededor del eje principal; medio de conexión (4018) montado giratoriamente en el vástago de cojinete de biela y adaptado para orbitar alrededor del eje principal durante el giro del cigüeñal; un cilindro (2014, 4016) que tiene un eje de cilindro, estando perpendicular el eje de cilindro al eje principal; un pistón (2012, 4014) que tiene un eje de pistón e incluyendo: (a) una corona de pistón que tiene una zona transversal perpendicular al eje de pistón; (b) primeros medios guía (2018, 4026) que se extienden a lo largo de un eje que se extiende perpendicular al eje de pistón; (c) segundos medios guía (2030, 4028) que se extienden a lo largo de un eje que se extiende paralelo al eje de pistón y que tiene un primer extremo y un segundo extremo; el pistón montado para tener un movimiento de vaivén a lo largo del eje de pistón; un segundo volumen definido por una proyección de la zona transversal de la corona del pistón a lo largo del eje de pistón en la dirección del cigüeñal; los primeros medios guía estando situados sólo en ese lado del eje del vástago de cojinete de cabeza de biela que quedan entre el eje del vástago de cojinete de cabeza de biela y la corona del pistón; los primeros medios guía engranando el medio de conexión por el cual el medio de conexión es obligado a moverse en vaivén a lo largo del primer medio guía durante el giro del cigüeñal; un cárter del cigüeñal o bloque que incluye terceros medios guía (2034; 4030) adaptados para engranar los segundos medios guía, los segundos medios guía y los terceros medios guía colaborando para impedir de forma sustancial el giro del pistón alrededor de un eje paralelo al eje principal; caracterizado porque: (i) los segundos medios guía (2030; 4028) y los terceros medios guía (2034; 4030) están situados para engranar exclusivamente dentro del segundo volumen; (ii) los segundos medios guía (2030; 4028) están posicionado a un lado de los primeros medios guía (2018; 4026), el primer extremo de los segundos medios guía está situado más cerca de la corona del pistón que los primeros medios guía, y cuando el pistón está en el punto muerto superior (TDC), el segundo extremo de los segundos medios guía está situado más cerca del eje del vástago de cojinete de cabeza de biela que los primeros medios guía; y (iii)los segundos medios guía (2030; 4028) están adaptado para ser introducidos y extraídos del primer volumen durante el giro del cigüeñal de forma que los segundos medios guía están fuera del primer volumen cuando el pistón está en el punto muerto superior (TDC).
Description
Máquina de fluidos recíprocos.
La presente invención está relacionada con una
variante de máquinas de fluidos recíprocos denominadas
coloquialmente dispositivos de "yugo escocés". La invención
está relacionada en particular con un motor o bomba de yugo
escocés.
Los dispositivos de yugo escocés conocidos
incluyen una o más parejas de pistones enfrentados horizontalmente
que tienen un movimiento en vaivén en cilindros respectivos. Cada
pistón de una pareja está unido de forma rígida al otro de manera
que la pareja de pistones se mueve como una unidad. Los pistones
tienen un movimiento en vaivén a lo largo de ejes paralelos, los
cuales pueden ser coaxiales o estar descentrados. Se dispone un
cigüeñal en el centro de la pareja de pistones desfasados montado en
una guía de deslizamiento o corredera. Por su lado, la corredera
está montada en el conjunto de pistón entre superficies de
deslizamiento opuestas, las cuales se extienden perpendicularmente
al eje de los pistones. La corredera queda así obligada a
desplazarse perpendicularmente al eje de los pistones y por tanto,
el cigüeñal gira y los pistones son obligados a moverse en vaivén a
lo largo del eje del pistón con un verdadero movimiento sinusoidal.
En determinadas circunstancias, contar con un movimiento sinusoidal
verdadero es preferible al movimiento cuasi sinusoidal
proporcionado por la disposición de cigüeñal y biela que se
encuentra en la mayoría de bombas o motores de combustión interna.
Sin embargo, esos dispositivos tienen ciertos inconvenientes. Ni la
corredera, la cual se mueve en vaivén en un plano vertical, ni los
pistones, pueden ser equilibrados dinámicamente por una masa
giratoria. Aunque esto puede ser parcialmente compensado para un
dispositivo multi parejas, todavía deja parejas oscilantes.
Además, en la disposición convencional, la
corredera se desliza entre una pareja individual de superficies
opuestas que quedan a cada lado del cojinete de cabeza de biela. Los
pistones se deben disponer a lo largo de ejes paralelos y la
distancia entre las superficies deslizantes de la corredera y las
superficies guía de los pistones debe ser superior al diámetro de
la cabeza de biela en el cigüeñal.
La presente invención pretende mejorar como
mínimo alguna de las desventajas de la técnica anterior y, en
formas preferentes, proporciona dispositivos en los que los pistones
emparejados no están unidos de forma rígida, no son necesariamente
coaxiales y en los que se logra un mejor equilibrio dinámico.
La invención también permite el uso de números
impares de pistones montados en un vástago de cojinete de cabeza de
biela individual.
En su forma más amplia, la invención despareja
efectivamente los pistones y facilita a cada pistón su propia
pareja o grupo de superficies deslizantes y su propia corredera. Las
superficies deslizantes de cada pistón no quedan a cada lado de la
cabeza de biela, sino que están situadas a distancia de ésta. Las
superficies deslizantes pueden ser superficies compuestas. Este
desemparejamiento significa que cada pistón no se basa en el
emparejamiento con el otro pistón o pistones para moverse en ambas
direcciones y permite que cada pistón se desplace a lo largo de un
eje independiente y en distinta fase al resto de pistones. Aunque
los pistones pueden estar conectados mediante una conexión
articulada común que porte las diversas superficies deslizantes,
los pistones no están conectados de forma rígida. Así, se puede
conseguir una configuración en V con una pareja de pistones o una
disposición en 120º con tres pistones por ejemplo.
En una forma amplia, la invención proporciona un
motor o bomba de yugo escocés que incluye:
- \quad
- un cigüeñal que tiene un eje principal y que cuenta con un vástago de cojinete de cabeza de biela que tiene un eje de vástago de cojinete de cabeza de biela, estando el cigüeñal adaptado para girar alrededor del eje principal y el vástago de cojinete de cabeza de biela adaptado para girar alrededor del eje principal durante el giro del cigüeñal, estando adaptado el vástago de cojinete de cabeza de biela para arrastrar un primer volumen cuando gira alrededor del eje principal;
- \quad
- medio de conexión montado giratoriamente en el vástago de cojinete de cabeza de biela y adaptado para girar alrededor del eje principal durante el giro del cigüeñal;
- \quad
- un cilindro con un eje, el cual es perpendicular al eje principal;
- \quad
- un pistón con un eje, incluyendo:
- (a)
- una corona de pistón que tiene una sección transversal perpendicular al eje del pistón;
- (b)
- primer medio guía que se extiende a lo largo de un eje que se extiende perpendicular al eje del pistón;
- (c)
- segundo medio guía que se extiende a lo largo de un eje que se extiende paralelo al eje del pistón y que tiene un primer extremo y un segundo extremo;
- \quad
- el pistón montado para tener un movimiento de vaivén a lo largo del eje del pistón;
- \quad
- un segundo volumen definido por una proyección de la sección transversal de la corona del pistón a lo largo del eje del pistón en la dirección del cigüeñal;
- \quad
- el primer medio guía estando situado sólo a ese lado del vástago de cojinete de cabeza de biela que queda entre el eje del vástago de cojinete de cabeza de biela y la corona del pistón;
- \quad
- el primer medio guía engranando el medio de conexión, siendo así obligado el medio de conexión a tener un movimiento de vaivén a lo largo del primer medio guía durante el giro del cigüeñal;
- \quad
- un cárter de cigüeñal o bloque que incluye un tercer medio guía adaptado para engranar el segundo medio guía, el segundo medio guía y el tercer medio guía colaborando para impedir de forma sustancial el giro del pistón alrededor de un eje paralelo al eje principal;
- \quad
- caracterizado por que:
- (i)
- el segundo medio guía y el tercer medio guía están colocados para engranar sólo dentro del segundo volumen;
- (ii)
- el segundo medio guía está ubicado en un lado del primer medio guía, el primer extremo del segundo medio guía está situado más cerca de la corona del pistón que lo está el primer medio guía, y cuando el pistón está en el punto muerto superior (TDC), el segundo extremo del segundo medio guía está situado más cerca del eje del vástago de cojinete de cabeza de biela que lo está el primer medio guía, y
- (iii)
- el segundo medio guía está adaptado para entrar y salir del primer volumen durante el giro del cigüeñal de forma que el segundo medio guía está fuera del primer volumen cuando el pistón está en el punto muerto superior (TDC).
El primer medio guía se extiende a lo largo de
un eje que se prolonga sustancialmente perpendicular al eje del
pistón. Con ello se pretende que el primer medio guía se desvíe de
una verdadera perpendicular hasta en 5º en cada dirección. El
primer medio guía puede engranar el medio de conexión mediante dos o
más superficies lineales paralelas que coinciden y se deslizan en
relación con el primer medio guía. De forma alternativa, el engrane
puede incluir dos o más cojinetes de rodillos o similares.
En formas preferentes existen dos o tres
pistones montados en el medio de conexión en cada cojinete de biela.
Los pistones pueden estar dispuestos en ángulos iguales alrededor
del eje principal si así se desea.
El primer medio guía puede formar cuerpo con el
pistón o estar situado en una estructura independiente unida al
pistón. Cuando se dispone una estructura independiente, ésta puede
estar montada sobre pivote en el pistón, utilizando preferiblemente
una disposición de muñequilla de pistón. Ello permite utilizar
pistones convencionales con bielas que incorporen el primer medio
guía.
El cigüeñal se puede montar relativo a los
cilindros o puede ser móvil para modificar la relación de compresión
y/o el reglaje de los pistones en los cilindros. En una
configuración en V, el movimiento del cigüeñal a lo largo del
bisector del ángulo existente entre los cilindros resulta en un
cambio en la relación de compresión sin que se produzca ningún
cambio en la fase. El eje principal del mecanismo de cigüeñal se
mueve a lo largo de una trayectoria lineal, pero de forma
alternativa se puede mover a lo largo de un arco. La disposición
alternativa facilita que el eje del cigüeñal gire alrededor de un
eje distante, levantando o descendiendo así el cigüeñal. Estas
disposiciones se pueden utilizar con un motor de un solo pistón. El
movimiento del cigüeñal puede ser en cualquier dirección.
Cuando se utilizan dos pistones por cojinete de
cabeza de biela, los pistones pueden ser dispuestos en una
configuración en V. La configuración en V puede ser en cualquier
ángulo, como 90º, 60º, 72º o cualquier otro ángulo que se desee. El
número de pistones por cojinete de biela sólo está restringido por
limitaciones físicas de tamaño. Cada cojinete de biela puede tener
un medio de conexión individual sobre el que se monten varios
pistones o puede haber varios medios de conexión montados en cada
cojinete de biela, teniendo cada medio de conexión un pistón
asociado montado en él.
Cuando se montan varios pistones en un cojinete
de biela, pueden ser situados a la misma distancia del eje
principal, o distintos pistones pueden estar a diferentes distancias
del eje principal.
Aunque el primer medio guía y las superficies
complementarias de engrane del medio de conexión son preferiblemente
superficies planas sencillas transversales, son posibles otras
configuraciones para proporcionar superficies adicionales de
ubicación perpendiculares a la línea del primer medio guía.
Preferiblemente, el cigüeñal incluye un
contrapeso que equilibra de forma sustancial y/o dinámica la masa
del medio de conexión en relación con el eje principal.
Preferiblemente, la órbita del vástago de
cojinete de cabeza de biela alrededor del eje principal es circular,
pero puede ser elíptica.
Preferiblemente, el movimiento de cada uno de
los pistones es un movimiento armónico simple.
El medio de conexión puede tener un movimiento
no giratorio en relación con el pistón. Preferiblemente, no se
produce movimiento giratorio alguno, excepto el que permitan las
holguras.
El segundo medio guía tiene como objeto paliar
el "agarrotamiento" del pistón en el cilindro, circunstancia
que puede plantear un problema a alta temperatura. Es deseable
mantener el pistón para que esté alineado con el eje del pistón.
Algunas realizaciones preferentes del segundo medio guía se
describen en relación con los dibujos. Se apreciará que como el
segundo medio guía y el tercer medio guía están situados para
engranar dentro del segundo volumen, es decir, dentro de la
"huella" del pistón, la masa metálica del dispositivo de
fluidos se reduce al mínimo. Además, el tamaño del motor o bomba se
puede reducir al mínimo.
Como se observa en los dibujos, en algunas
realizaciones, el segundo medio guía está formado en parejas y una
línea trazada desde un miembro al otro de la pareja sería
perpendicular a la línea central de la bisección formada por el
primer medio guía. En otras realizaciones, preferiblemente, el
segundo medio guía incluye miembros que están situados a cada lado
de la bisección formada por el primer medio guía, pero no a lo largo
de la línea central del primer medio guía.
Para conectar el pistón y el medio de conexión
se puede disponer un medio de conexión intermedio. El medio de
conexión intermedio se engrana preferiblemente en o con el primer
medio guía para estabilizar el pistón en el cilindro. Se puede
ajustar la posición del medio de conexión intermedio en relación con
el pistón o con el medio de conexión o con ambos. El medio de
ajuste de la posición del medio de conexión intermedio puede ser
móvil transversal o longitudinalmente en relación con el eje del
cilindro o con ambos. El medio de ajuste de la posición del medio
de conexión intermedio puede incluir ranura(s),
acanaladura(s), superficie(s) o similares lineales,
curvadas de radio sencillo o curvadas con múltiples radios. El medio
intermedio puede incluir miembros de contacto deslizantes o
basculantes para engranar el medio de ajuste de la posición del
medio de conexión intermedio.
El medio de ajuste de la posición del medio de
conexión intermedio puede ser móvil para cambiar la carrera
efectiva de los pistones, la relación efectiva de compresión del
dispositivo o la posición/trayectoria seguida por los pistones o
una combinación de parte de lo anterior.
El medio de ajuste de la posición del medio de
conexión intermedio puede incluir una biela compresible o elementos
compresibles independientes de la biela.
Se propone un motor o bomba de yugo escocés en
que cada pistón puede ser desparejado de cualquier otro pistón
montado en el mismo vástago de cojinete de cabeza de biela de un
cigüeñal, permitiendo así que cada pistón se desplace a lo largo
del eje de un cilindro que puede estar en ángulo con el eje de
cualquier otro cilindro. Durante la producción de esos dispositivos
se ha descubierto que se puede hacer girar los pistones en el
cilindro alrededor de un eje, perpendicular generalmente al eje del
cilindro, provocando daños al dispositivo. Para evitar que ocurra
esto, la presente invención utiliza un segundo medio guía montado
en, conectado con o que forme cuerpo con el pistón para mantener el
pistón en una orientación correcta y para evitar giros o
deformaciones no deseadas del pistón. El segundo medio guía y el
tercer medio guía están situados para engranar sólo dentro del
segundo volumen, es decir, el volumen definido por una proyección de
la zona transversal de la corona del pistón a lo largo del eje del
pistón en la dirección del cigüeñal. Sin embargo, el segundo medio
guía puede salirse de este volumen. El primero y el segundo medio
guía pueden formar parte íntegra del cuerpo del pistón o pueden ser
uno o más elementos independientes instalados en el cuerpo del
pistón. Cuando los medios guía sean unidades independientes, se
puede disponer una unidad individual montada rígidamente o sobre
pivote en el cuerpo del pistón. El segundo medio guía puede incluir
uno o más miembros guía, incluyendo tubos o varillas, que se
extiendan sustancialmente paralelos al eje del pistón. Cuando el
segundo medio guía incluya dos o más miembros guía, estos miembros
guía pueden estar situados simétrica o asimétricamente en relación
con el centro transversal del pistón.
Preferiblemente, el primer medio guía se
extiende a través del centro transversal del pistón.
Cuando se monten dos o más pistones en un
vástago de cojinete de cabeza de biela, los pistones pueden quedar
en un plano individual o en dos o más planos.
El motor o bomba pueden estar en su totalidad o
sustancialmente equilibrados estática o dinámicamente o de ambas
formas alrededor del eje principal. Se apreciará que aunque el
equilibrado de pistones montados en un solo cigüeñal es la norma,
equilibrar un motor o bomba de yugo escocés con pistones montados en
vástagos de cojinete de bielas independientes es posible si los
vástagos de cojinete de biela son coaxiales.
\newpage
Se ha descubierto que como cada pistón no está
conectado directamente a ningún otro pistón, hay tendencia a que
los pistones giren en los cilindros alrededor de un eje generalmente
paralelo al eje principal. Ello puede conducir a un fallo
destructivo del dispositivo. Facilitar un segundo medio guía que se
extienda paralelo al eje del cilindro impide ese giro. Se ha
descubierto que los segundos medios guía se pueden posicionar de
forma que en distintos momentos del ciclo se extiendan al interior
del primer volumen arrastrados por el vástago de cojinete de cabeza
de biela. Ello da como resultado un dispositivo más compacto.
Se ha descubierto que los dispositivos de yugo
escocés de pistones emparejados y desparejados de nuestra invención
pueden ser equilibrados perfectamente de forma que el centro de la
masa de las piezas móviles del motor (el cigüeñal, los pistones y
sus miembros y todos los miembros de conexión entre los vástagos de
cojinete de cabeza de biela del cigüeñal y los pistones) permanezca
exactamente inmóvil y centrada en el eje principal cuando giran,
orbitan y se mueven en vaivén los miembros del dispositivo a lo
largo de su ciclo. Hemos descubierto que una pareja de pistones
dispuestos a 90 grados entre sí y compartiendo el mismo eje de
cabeza de biela pueden ser equilibrados perfectamente. Se ha
descubierto que una pareja de pistones dispuestos a 90º y que
tengan vástagos de cojinete de biela coaxiales pueden ser
equilibrados perfectamente de forma similar (aunque en esta
realización se puede configurar una pareja oscilante).
También se puede equilibrar perfectamente un
motor que tenga una configuración en V distinta a 90 grados.
Ello se puede lograr dividiendo la cabeza de
biela de forma que haya dos ejes de cabeza de biela por pareja de
masas con movimiento en vaivén, es decir, pistones. Los dos ejes de
cabeza de biela están desplazados angularmente uno de otro
alrededor del eje principal.
La invención se entenderá mejor a partir de las
siguientes descripciones no limitativas de las formas preferentes
de la invención, en las que:
La figura 1 es una vista transversal de una
máquina de fluidos que no es acorde a la invención.
La figura 2 muestra una vista recortada en
perspectiva de un segundo diseño que no es acorde a la
invención.
La figura 3 muestra una vista frontal de un
dispositivo de conexión del diseño de la figura 2.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del
dispositivo de la figura 3.
La figura 5 muestra una vista frontal de una
variante del diseño de la figura 1.
La figura 6 muestra una vista frontal del tercer
diseño.
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de
un cuarto diseño.
La figura 8 muestra una vista frontal del diseño
de la figura 7.
La figura 9 muestra una vista frontal de un
quinto diseño.
La figura 10 muestra una vista frontal de un
sexto diseño.
Las figuras 11 a 23 y 26 a 42 muestran diversas
configuraciones del primer medio guía y las superficies
colaboradoras de engrane del medio de conexión.
La figura 24 muestra otro diseño de un motor que
no es acorde a la presente invención.
La figura 25 muestra una disposición esquemática
de un motor o bomba con configuración en V gemela.
La figura 43 es una vista en perspectiva de un
pistón realizado de acuerdo con la invención.
La figura 44 es una vista en perspectiva del
pistón de la figura 81 tomada desde un ángulo distinto.
Las figuras 45 es una vista en perspectiva de un
motor o bomba que incorpora el pistón de las figuras 43 y 44.
La figura 46 es una vista en detalle de una
parte del dispositivo de la figura 45.
Las figuras 47 a 88 muestran vistas inferiores
en planta de diversos pistones para utilizar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 89 a 91 muestran vistas isométricas
de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de acuerdo con
la invención.
Las figuras 92 a 94 muestran vistas isométricas
de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de acuerdo con
la invención.
Las figuras 95 a 97 muestran vistas isométricas
de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de acuerdo con
la invención.
Las figuras 98 a 100 muestran vistas isométricas
de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de acuerdo con
la invención.
Las figuras 101 a 103 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 104 a 106 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 107 a 109 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 110 a 112 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 113 a 115 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 116 a 118 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 119 a 121 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 122 a 124 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 125 a 127 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 128 a 130 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 131 a 133 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 134 a 136 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 137 a 139 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 140 a 142 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 143 a 145 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 146 a 148 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 149 a 151 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 152 a 154 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
Las figuras 155 a 157 muestran vistas
isométricas de un pistón adicional para usar en un motor o bomba de
acuerdo con la invención.
La figura 158 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 159 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 160 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 161 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 162 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 163 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 164 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 165 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 166 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 167 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 168 es una vista transversal de un
motor o una bomba que no es acorde a la invención.
La figura 169 es una vista transversal del
diseño de la figura 208 en una posición diferente.
La figura 170 es una vista frontal de una
realización de la invención en una primera posición de su ciclo.
Las figuras 171 a 173 son vistas frontales de la
realización de la figura 210 en distintas fases de su ciclo.
La figura 174 muestra una vista de la
realización tomada en perpendicular a uno de los ejes del cilindro
en una posición que coincide con el punto muerto inferior para uno
de los pistones.
La figura 175 muestra una vista de la
realización similar a la de la figura 214, pero en el punto muerto
superior.
La figura 176 muestra una vista en perspectiva
de la realización.
La figura 177 muestra una vista ampliada de
parte de la figura 226.
La figura 178 es una vista isométrica de un
cigüeñal con una pareja de cabezas de biela partidas.
Las figuras 179 a 183 muestran vistas
conceptuales en perspectiva de distintas construcciones de yugo.
La figura 179 es una vista en perspectiva de un
dispositivo de yugo escocés con configuración en V que no es acorde
a la invención, en el que las cabezas de biela son coaxiales y los
pistones están dispuestos para moverse en vaivén a 75 grados uno de
otro alrededor del eje principal.
La figura 180 es una vista frontal de un
dispositivo de yugo escocés con configuración en V que no es acorde
a la invención en el que los pistones están dispuestos para moverse
en vaivén a 90 grados uno de otro alrededor del eje principal.
La figura 181 es una vista frontal de un
dispositivo de yugo escocés con configuración en V que no es acorde
a la invención, en el que los pistones están dispuestos para moverse
en vaivén a 120 grados uno de otro alrededor del eje principal.
La figura 182 es una vista en perspectiva de una
biela diseñada para su instalación en un conjunto de pistón
individual de acuerdo con la invención.
La figura 183 es una vista en perspectiva de un
conjunto de pistón individual para utilizar en un motor o bomba de
acuerdo con la presente invención y diseñado para su instalación en
la biela de la figura 182.
\vskip1.000000\baselineskip
En relación con la figura 1, se muestra un motor
o bomba de yugo escocés 10 que incluye un cigüeñal 12 montado para
girar alrededor de un eje de cigüeñal 14. El cigüeñal 12 tiene un
vástago de cojinete descentrado 16 que está distante radialmente
del eje 14. Así, cuando el cigüeñal 12 gira alrededor del eje 14, el
vástago 16 describe una orbita circular alrededor del eje 14.
Montado giratoriamente en el vástago de cojinete
16 hay un medio de conexión o corredera 18. La corredera tiene dos
lengüetas 20, 22.
La corredera 18 se extiende generalmente
perpendicular al eje 14, mientras las lengüetas se extienden
generalmente paralelas al eje 14. Como se puede observar en la
figura 2, las superficies deslizantes se extienden axialmente a
cada lado de la porción principal 24 de la corredera, formando así
una construcción en forma de T.
Cada una de las lengüetas 20, 22 engrana en una
ranura en forma de T 30 de un pistón respectivo 32, proporcionando
la ranura en forma de T 30 el primer medio guía. Cada pistón está
montado en un cilindro 34 y obligado a un movimiento lineal a lo
largo del eje del cilindro 36 respectivo. La ranura 30 se extiende
sustancialmente perpendicular al eje del cilindro 36 y se extiende
diametralmente a través del centro del pistón. Ambos extremos de la
ranura 30 están abiertos. Así, la corredera se puede mover
lateralmente en relación con el pistón, pero se debe mover
axialmente con el pistón.
El pistón está obligado a moverse a lo largo de
su eje y cuando gira el cigüeñal 12, la corredera 18 gira alrededor
del eje de cigüeñal 14. El movimiento de cada lengüeta tiene un
componente paralelo al respectivo eje de pistón y un componente
perpendicular al respectivo eje de pistón. Así, los pistones se
mueven en vaivén en sus respectivos cilindros con las lengüetas
deslizándose lateralmente en sus respectivas ranuras 30. La
combinación del movimiento lineal del pistón y la lengüeta en la
ranura mantiene la corredera 18 en una orientación constante cuando
gira el cigüeñal, independientemente de los otros pistones. En el
diseño de la figura 1 se disponen dos pistones a 90º uno de otro,
pero como la corredera 18 mantiene su orientación cuando gira
alrededor del eje del cigüeñal, el ángulo que forman los pistones
puede ser distinto a 90º. De forma similar, se pueden añadir más
pistones.
Como cada uno de los pistones está desparejado
de cualquier otro pistón, la orientación y la posición de los
pistones se puede elegir como se desee. No hay necesidad de que los
ejes de los pistones se extiendan radialmente desde el eje del
cigüeñal (o eje principal). Los ejes de los pistones se pueden
extender radialmente desde un eje, pero este eje puede estar
distante del eje del cigüeñal. Los ejes de los pistones pueden ser
paralelos y estar separados entre sí en cualquier lado del eje del
cigüeñal.
En relación con las figuras 2 a 4, se muestra un
dispositivo de pistón con movimiento de vaivén 210 que tiene dos
pistones 230 que se mueven en vaivén en relación con los cilindros
234 a 90º uno de otro. Un medio de conexión 218 conecta los dos
pistones con el vástago de cojinete de cabeza de biela 216 del
cigüeñal 212 vía lengüetas 220 y ranuras 230 en los pistones 232.
El medio de conexión 218 tiene dos placas refuerzo 240, una para
cada pistón, que están descentrados axialmente uno en relación con
el otro. Esto permite que los pistones 232 se solapen y sean
acercados al eje principal (no numerado). Se disponen conductos de
lubricación 242 para suministrar aceite a presión desde el vástago
de cojinete de cabeza de biela 216 hasta las superficies deslizantes
de las lengüetas 220 y ranuras 230.
El medio de conexión 218 incluye un contrapeso
244 que se extiende hacia abajo en el lado opuesto del vástago de
cojinete de cabeza de biela 216, biseccionando el ángulo existente
entre las dos placas refuerzo 240. El tamaño de este contrapeso 244
es tal que el centro de inercia, y preferiblemente, también el
centro de la masa del medio de conexión 218, queda en el eje del
vástago de cojinete de biela 246. Se apreciará que cuando la
distancia de los pistones al eje principal sea igual a la de las
placas refuerzo 240, se equilibrarán mutuamente y puede no ser
necesario un contrapeso independiente.
Como el medio de conexión da vueltas alrededor
del eje principal, no se genera ninguna fuerza giratoria en
relación con el eje de cabeza de biela 246, algo que provocaría que
el dispositivo de conexión intentará girar alrededor del vástago de
cojinete de biela, lo que exigiría que se generaran fuerzas
contragiro en la interfaz ranura 230/lengüeta 220. Además, como el
centro de inercia del medio de conexión permanece en el eje del
vástago de cojinete de cabeza de biela 246, es una cuestión
relativamente sencilla de añadir una cantidad apropiada de masa al
contrapeso 248 en el cigüeñal 212 diametralmente opuesta al eje del
vástago de cojinete de cabeza de biela 246 para proporcionar una
combinación dinámicamente equilibrada de cigüeñal/dispositivo de
conexión. Se apreciará que para otras disposiciones de pistones, en
tanto en cuanto el centro de inercia del medio de conexión esté en
el eje del vástago de cojinete de biela 246, entonces puede ser
equilibrado dinámicamente.
Esto deja la masa de los pistones con un
movimiento de vaivén. La velocidad de los pistones sigue una
trayectoria sinusoidal pura, y en combinación, los dos pistones son
equivalentes a una masa individual giratoria. Ésta se puede
equilibrar añadiendo una masa apropiada al cigüeñal, resultando así
en un dispositivo equilibrado dinámicamente. Para una configuración
gemela en V, se puede añadir una masa sencilla de pistón en la parte
posterior del cigüeñal. Para una configuración de cuatro pistones
en estrella, al contrapeso del cigüeñal se añaden dos masas de
pistón.
En relación con la figura 5, se muestra un
dispositivo de fluidos 50 que es una variante del diseño de la
figura 1. A efectos de claridad, se utilizan números iguales para
los mismos componentes. La combinación de un pistón 32 que está
limitado a un movimiento lineal a lo largo del eje de pistón 36 y
una respectiva lengüeta 20 limitada a un movimiento lineal en
relación con el pistón 32 evita teóricamente todo giro del medio de
conexión 18 en relación con el pistón 32. Sin embargo, debido a la
necesidad de tolerancias de fabricación, será inevitable algo de
holgura y de ahí, el giro del medio de conexión 18 en relación con
los pistones 32. Esto por otro lado generará fuerzas de giro en las
interfaces de las lengüetas 20 con las ranuras 30. Para mitigar
esta circunstancia, el dispositivo de la figura 8 dispone de un
conexión articulada 40. Un extremo de esta conexión articulada 40
está conectado sobre pivote al medio de conexión 18 en 42, y su otro
extremo está conectado sobre pivote al cigüeñal (no mostrado) en
44. La conexión articulada 40, el medio de conexión 18, el cigüeñal
12 y el cárter del cigüeñal forman así una conexión articulada de
cuatro barras. La distancia entre los dos puntos de pivotamiento
42,44 es la misma que la separación desde el eje de cigüeñal 14 al
eje del vástago de cojinete de cabeza de biela 46. Así, con
independencia de la limitación impuesta por el engrane del medio de
conexión 18 con los pistones 32, el medio de conexión está obligado
a dar vueltas alrededor del eje del cigüeñal 14 sin cambiar su
orientación.
En relación con las figuras 7 y 8, se muestra un
dispositivo de fluidos de cilindros gemelos 60 que tiene pistones
62 que se mueven en vaivén en cilindros 64. Cada uno de los pistones
62 tiene una muñequilla del pistón 66 montada en un cojinete 68 en
el pistón respectivo. Montada en la muñequilla del pistón 66 hay una
biela 70. Sin embargo, la biela 70 no monta en el vástago de
cojinete de cabeza de biela del cigüeñal 12, sino en el medio de
conexión 18. El extremo más bajo 72 de la correspondiente biela 70
dispone de una ranura en forma de T 74 que recibe las lengüetas en
forma de T 20 del medio de conexión 18. Aunque la biela 70 está
libre para girar alrededor de la muñequilla del pistón 66 en
relación con el pistón, la combinación de las superficies planas de
acoplamiento o contacto de las ranuras 74 y de las lengüetas 20
impide toda pivotamiento, y de esa forma, la biela 70 y el medio de
conexión 18 se mueven como una unidad. Aunque esto puede parecer
que introduce una complicación innecesaria en la estructura, permite
el uso de pistones convencionales.
En relación con la figura 6, se muestra un
dispositivo de fluidos de cilindros gemelos 80 con dos pistones 82
montados en el medio de conexión 18 en cilindros 84. El medio de
conexión 18 está montado en un cigüeñal 12, pero el eje principal
14 del cigüeñal no está instalado en relación con los cilindros 84.
Por su lado, el cigüeñal 12, y con él, el medio de conexión 18 y
los pistones 82, se pueden mover de forma ascendente o descendente,
como indican las flechas. El movimiento vertical del cigüeñal 12
sube los pistones de los cilindros 84 y ofrece así la capacidad de
variar la relación de compresión al vuelo, es decir, durante el
funcionamiento. El movimiento del cigüeñal 12 no afecta al reglaje
de los pistones en los cilindros 84 en relación con el cigüeñal 12
o entre sí. Ello está en contraste con los motores convencionales
con configuración en V, que si tienen cigüeñales móviles, hace que
varíe el reglaje de los pistones, siendo avanzado uno de los
pistones y retrasado el otro.
El movimiento vertical del cigüeñal 12 se puede
lograr utilizando medios convencionales, como arietes hidráulicos y
similares.
Se apreciará que se puede utilizar un cigüeñal
móvil con un solo pistón y que el cigüeñal móvil se puede desplazar
a lo largo de trayectorias distintas al bisector en un motor gemelo
en V, por ejemplo. El cigüeñal se puede mover a, digamos, 15º de la
vertical. Ello no tiene ningún efecto distinto a la necesidad de más
movimiento del cigüeñal para conseguir el mismo cambio en la
relación de compresión.
La figura 9 muestra una variante del diseño de
la figura 6 en que el cigüeñal 12 está montado en brazos portadores
90. El cigüeñal engrana un engranaje 92, que puede estar conectado a
una caja de engranajes en el cárter de un motor. El engranaje 92
tiene un eje de rotación 94. Los brazos portadores 90 están montados
sobre pivote en el cárter del cigüeñal alrededor de ejes que son
coaxiales al eje 94. Se puede hacer que los brazos portadores giren
alrededor del eje 94 mediante medios adecuados para elevar o
descender el cigüeñal en relación con los cilindros. Aunque ello no
provoca un movimiento lateral del cigüeñal, y por tanto, avance o
retardo de los pistones, es muy ligero.
La figura 10 muestra otro diseño, de nuevo de
acuerdo con la invención, en el que existe un dispositivo de
cilindros gemelos 100 con pistones 102 que se mueven en vaivén en
cilindros 104. Los pistones tienen bielas 106 montadas sobre pivote
en muñequillas de pistón 108. El extremo inferior de la biela
dispone de dos superficies paralelas enfrentadas en las que está
montada una corredera 110. Los extremos opuestos de la corredera 110
están conectados a arietes 112 de accionamiento hidráulico. Estos
arietes 112 están incorporados dentro del medio de conexión 18 y
reciben de forma selectiva aceite a alta presión a través de
conductos 114. Los arietes 112 son así capaces de hacer que la
corredera 110 pivote alrededor de su centro 116, para subir o bajar
en relación con el medio de conexión 118, y por ello, en relación
con el cilindro, o una combinación de ambos. Esto provoca que el
pistón suba o baje en relación con el cilindro respectivo y/o para
que la biela 106 pivote alrededor de la muñequilla de pistón 108,
alterando así la fase del pistón.
Las figuras 11 a 23 muestran una serie de
variantes del primer medio guía del pistón y las correspondientes
superficies de engrane en el medio de conexión.
La figura 11 muestra una corredera 100 con una
superficie de engrane en forma de Y 102 para engranar con dos
parejas de superficies 104, 106 de un pistón individual.
La figura 12 muestra una corredera 110 con un
medio de engrane 112. Esta superficie 112 tiene forma de Y, pero
cuenta con superficies 114, 116 que se extienden desde la base
118.
La figura 13 muestra una corredera 120 con un
medio de engrane 122. El medio de engrane en sección transversal
tiene forma de T y cuenta con dos brazos 124, 126. Estos brazos 124,
126, en sección transversal, forman una superficie superior curvada
128.
La figura 14 muestra una corredera 130 que tiene
un medio de engrane 132 en forma de flecha. El medio de engrane 132
tiene dos brazos divergentes que se extienden hacia abajo 134 que
son engranados por el pistón.
\global\parskip0.930000\baselineskip
La figura 15 muestra un medio de engrane en
forma de W 140.
La figura 16 muestra un medio de engrane en
forma de T 150, pero las superficies superior e inferior 152, 154
de los brazos 156 disponen de acanaladuras en forma de V 158, en los
que se extienden protuberancias 160 en forma de V. Las acanaladuras
en forma de V 158 y las protuberancias 160 pueden estar situadas en
el otro pistón y medio de conexión.
La figura 17 muestra un medio de engrane en
forma de T 170 que tiene una superficie superior 172 con una ranura
173 situada en su centro. La superficie correspondiente 174 del
pistón incluye una protuberancia con forma rectangular 176 que se
extiende al interior de la ranura.
La figura 18 muestra un medio de conexión en
forma de T 190 que tiene una protuberancia semicircular 192 situada
en el centro de la superficie superior 194. La protuberancia 192 no
necesita estar situada en el centro y pueden existir protuberancias
adicionales ubicadas en uno o ambos lados del centro del medio de
engrane, sea en la superficie superior 194, en las superficies
inferiores 196, 198 o en ambas.
El dispositivo de la figura 19 es similar al de
la figura 14, excepto en que la superficie de engrane superior 180
del pistón no es continua, sino que dispone de una abertura 182.
La figura 20 muestra un medio de engrane en
forma de T 200.
La figura 21 muestra un medio de engrane en
forma de T 210 que tiene brazos 212 y 214. Las superficies laterales
216, 218 de los brazos están curvadas, de forma que la anchura
entre las superficies 216 y 218 es superior en el centro del medio
de engrane que en cualquiera de los extremos. Se apreciará que la
anchura de la ranura correspondiente en el pistón tendrá que ser
como mínimo tan ancha como la parte más ancha de los dos brazos.
La figura 22 muestra un medio de engrane en
forma de T 230 que tiene brazos 232 y una pata central 234. La pata
234 dispone de engranajes lineales 236, 238 en sus dos superficies.
Estos engranajes 236, 238 se pueden utilizar para accionar,
mediante engranajes giratorios montados en el pistón, otros
dispositivos.
La figura 23 muestra un medio de engrane en
forma de T 250 que tiene un engranaje lineal 252 situado en el
centro en la superficie superior 254. Igual que en el dispositivo de
la figura 26, este engranaje se puede utilizar para accionar
dispositivos montados sobre o en el pistón.
La figura 24 muestra un motor gemelo en V 300
que tiene pistones 302, cigüeñal 304 y medio de conexión 306
montado en el vástago de cojinete de cabeza de biela 308 del
cigüeñal 304. Los pistones son pistones convencionales porque
tienen una muñequilla de pistón 310 en la que está montada
giratoriamente una biela 312. Sin embargo, las bielas 312 tienen
una ranura 314 en su extremo inferior en la que engrana el medio de
conexión 306.
Cada biela tiene un brazo que se extienden
lateralmente 316 que engrana una corredera adicional 318 que se
desliza en guías 320 paralela al respectivo eje de cilindro. La
biela puede formar parte íntegra de la corredera adicional 318 o
puede estar conectada mediante una junta sobre pivote 322 como se
muestra. La junta 322 puede ser una junta de eje sencillo o una
junta tipo bola. En el diseño mostrado, los brazos 316 se extienden
paralelos a las ranuras 314. Sin embargo, se pueden extender en
cualquier ángulo.
Las guías 318 ayudan a estabilizar el pistón
respectivo porque las tolerancias requeridas pueden provocar que el
pistón gire muy ligeramente en la pared interior y provoque
agarrotamiento o similar. Si se utilizan tolerancias muy ajustadas,
es posible que las guías no sean necesarias. Las correderas
adicionales 318 pueden ser parte íntegra del cárter del cigüeñal o
pueden ser elementos independientes instalados en el cárter del
cigüeñal por medio de pernos o similares.
Las muñequillas de pistón pueden estar a 90º con
el eje del cigüeñal, pues no se producirá ningún movimiento
giratorio de la biela en relación con el pistón. El uso de pistones
con muñequillas del pistón permite la utilización de pistones
disponibles fácilmente en el mercado.
La figura 25 muestra una configuración
esquemática de un motor gemelo en V que tiene un cigüeñal primario
330, un vástago de cojinete de cabeza de biela 332 y un medio de
conexión 334 montado en la cabeza de biela. En el medio de conexión
334 hay montados pistones 336 como en las realizaciones
anteriores.
Se dispone un cigüeñal esclavo 338 que gira
alrededor de un eje 340 paralelo al eje 331 del cigüeñal primario.
Una articulación 342 está montada sobre pivote en el medio de
conexión 334 en 344 y el cigüeñal esclavo 338 en 346. La distancia
del punto de pivotamiento 346 al eje esclavo 340 es la misma que la
de la cabeza de biela 332 al eje primario 331. El cigüeñal esclavo
y la conexión 342 ayudan así a mantener el medio de conexión en una
orientación fija a medida que gira el cigüeñal primario 330. Se
apreciará que esta técnica de estabilización se puede utilizar con
cualquiera de las realizaciones que aquí se describen.
La figura 26 muestra una sección transversal
axial a través de una cabeza de biela 350 y un medio de conexión
352. El medio de conexión 352 tiene un medio de engrane 354 que es
engranado por los primeros medios guía 356 y 358 de dos pistones
independientes (no mostrados).
\global\parskip1.000000\baselineskip
La figura 27 muestra una estructura similar a la
de la figura 26, pero con una configuración diferente del medio de
engrane 360 en el medio de conexión 362 y los correspondientes
primeros medios guía 364, 366 de los dos pistones.
La figura 28 muestra un medio de conexión 370
que tiene dos ranuras 372, 374 en cada una de las cuales engranan
primeros medios-guía en forma de T 376, 378. Los
primeros medios guía 376, 378 se pueden instalar en un pistón
sencillo o en pistones independientes.
La figura 29 muestra un medio de conexión 380
con dos ranuras 382, 384. Cada ranura tiene una forma de Z que
atrapa los correspondientes primeros medios guía 386, 388.
La figura 30 muestra una medio de conexión 390
que tiene dos ranuras 392, 394 en las que se reciben los primeros
medios guía 396, 398. En las ranuras hay cojinetes de rodillos 400
que ayudan al movimiento de los primeros
medios-guía 396, 398 a lo largo de las ranuras 392,
394. Se apreciará que los cojinetes 400 estarán dispuestos a
intervalos a lo largo de las ranuras.
La figura 31 muestra un medio de conexión 410 en
el que los primeros medios guía 412, 414 rodean el medio de
conexión 410 y engranan en ranuras que se abren hacia abajo 416,
418.
La figura 32 muestra un medio de conexión 420
que tiene dos ranuras que se abren lateralmente 422, 424.
La figura 33 muestra un medio de conexión 430
que tiene un medio de engrane en forma de T 432 que cuenta con
brazos 434 y 436 que descienden de forma divergente. Las superficies
superior e inferior 438 y 440 pueden ser paralelas, como en el
brazo 434, o divergentes, como en el brazo 436. El pistón tiene una
serie de cojinetes de rodillos 442 enfrentados que engranan las
superficies superior e inferior y proporcionan el primer medio
guía. Como ejemplos, la línea central de los brazos puede estar a
entre 35º y 50º con el eje del vástago de cojinete de cabeza de
biela.
Las figuras 34 a 42 muestran otras variantes
posibles de la conexión entre el medio de conexión y el primer
medio guía del pistón o pistones montados en ella.
En relación con las figuras 43 a 46, se muestra
un motor o bomba de yugo escocés gemelo en V 2010 de acuerdo con la
invención. El motor o bomba tiene dos pistones 2012 que se mueven en
vaivén en cilindros 2014 a 90º uno de otro, aunque son posibles
otros ángulos. Un medio de conexión 2016 está montado giratoriamente
en un vástago de cojinete de cabeza de biela de un cigüeñal (no
mostrado) y engrana en forma desplazable en los dos pistones
2012.
Cada uno de los pistones 2012 tiene un primer
medio guía en forma de ranura en T 2018 que se extiende
diametralmente a través de cada pistón. El medio de conexión tiene
lengüetas en forma de T 2020 correspondientes que engranan en las
ranuras 2018. Cada una de las lengüetas 2020 tiene una construcción
de dos partes: los brazos transversales están formados por una
placa refuerzo plana 2024 que está unida a la placa refuerzo
vertical 2026 mediante pernos 2028.
A cada lado de la ranura 2018 hay dos placas
refuerzo planas 2030 que se extienden axialmente y proporcionan el
segundo medio guía. Estas placas refuerzo 2030 están enfrentadas
diametralmente y se extienden perpendicularmente hacia la ranura
2018, pero no se salen de la superficie interior del pistón. Las
placas refuerzo 2030 forman parte íntegra del cuerpo del
pistón.
El motor o bomba tiene una serie de guías en
forma de U 2032 que engranan las placas refuerzo 2030 como se
aprecia en las figuras 45 y 46, y proporcionan el tercer medio guía.
Las guías 2032 están montadas de forma rígida en el cárter del
cigüeñal (no mostrado) y así ayudan a restringir la oscilación o
giro excéntrico de los pistones cuando se mueven dentro de los
respectivos cilindros.
Las guías 2032 están situadas preferiblemente en
el cárter del cigüeñal por medio de un pasador guía 2034 y
empernadas después mediante los orificios para pernos 2036.
Las guías 2032 sirven para limitar el movimiento
de los pistones, tanto paralelo como transversal, hacia la ranura
2018 y posibilitar así que se reduzca la longitud de la faldilla del
pistón si se desea.
Como las placas refuerzo 2030 están situadas en
el lateral de la ranura, en lugar de en uno de sus extremos, el
tamaño del cárter del cigüeñal no tiene que ser superior al de un
cárter de cigüeñal convencional. Además, como las placas refuerzo
2030 no se salen de la pared interior del pistón, un cárter de
cigüeñal existente se puede modificar fácilmente para que acoja el
cigüeñal y el conjunto de pistón.
Las placas refuerzo y la ranura 2018 pueden
formar parte del pistón y por tanto, de su mismo material. Se
pueden utilizar componentes independientes alternativos y el
conjunto de pistón se puede fabricar con esos componentes.
Preferiblemente, las superficies de contacto de la ranura 2018 y las
placas refuerzo 2030 están tratadas adecuadamente para ofrecer una
superficie de alta resistencia al desgaste o disponer de insertos
independientes que ofrezcan una superficie adecuada. Se da por
entendido que a las superficies de contacto se les suministrará
lubricación de aceite mediante conductos o galerías de aceite o por
salpicadura de aceite.
Las figuras 47 a 88 muestran vistas inferiores
en planta de distintas configuraciones de placas refuerzo de
pistones o segundos medios guía que se pueden utilizar con el medio
de conexión que se muestra en las figuras 45 y 46. No se muestra el
tercer medio guía correspondiente al segundo medio guía facilitado
por las placas refuerzo verticales de cada pistón, pero resultará
evidente que el tercer medio guía necesita tener una forma que
coincida con la superficie de las placas refuerzo.
La figura 47 muestra un pistón 2040 que tiene
una placa refuerzo axial sencilla 2042. La placa refuerzo 2042 se
extiende perpendicular a la ranura 2018 a lo largo de una línea
radial. La placa refuerzo 2042 se extiende también fuera de la
circunferencia del pistón y el pistón será conforme a un pistón de
la presente invención exclusivamente si el tercer medio guía es
engranado en su totalidad dentro de la circunferencia del pistón.
La placa refuerzo 2042 puede formar parte íntegra del pistón o ser
un componente independiente.
La figura 48 muestra un pistón 2044 que tiene
dos placas refuerzo paralelas 2046 que se extienden perpendiculares
a la ranura 2018 a lo largo de una línea diametral. Las placas
refuerzo 2046 se extienden fuera de la superficie interior del
pistón para engranar guías 2032 fuera de la superficie interior del
pistón de forma que el pistón ya no es acorde a la presente
invención. Cada placa refuerzo es un componente independiente y
engrana en una ranura que se extiende axialmente 2048 en el
pistón.
La figura 49 muestra un pistón 2050 que tiene
dos placas refuerzo independientes en oposición a placas refuerzo
integrales 2052 y que engranan en ranuras del pistón. La estructura
es similar a la de los pistones de las figuras 43 y 44.
La figura 50 muestra un pistón 2056 con una
construcción similar a la de los pistones de las figuras 43 y 44,
excepto que las placas refuerzo 2058 se extienden fuera de la
superficie interior del pistón y engranan las guías 2032 fuera de
la superficie interior del pistón de forma que este pistón no es
acorde a la presente invención.
La figura 51 muestra un pistón 2060 que tiene
dos ranuras que se extienden axialmente 2062 y engranan placas
refuerzo que se extienden axialmente 2064 montadas en el cárter del
cigüeñal.
La figura 52 muestra un pistón 2066 que tiene
una placa refuerzo que se extiende axialmente 2068 situada en un
extremo de la ranura 2018 y es engranada por una guía en forma de U
2070.
La figura 53 muestra un pistón 2072 que tiene
una placa refuerzo integral sencilla 2074.
La figura 54 muestra un pistón 2076 que tiene
tres placas refuerzo 2077, 2078 y 2079. La placa refuerzo 2077 se
extiende perpendicular a la ranura 2018 desde el centro del pistón
2076, mientras las otras dos placas refuerzo 2078 y 2079 se
extienden perpendiculares a la ranura desde su otro lado. Las placas
refuerzo 2078 y 2079 están separadas y situadas hacia los centros
de la ranura 2018. Las tres placas refuerzo se extienden fuera de
la circunferencia del pistón y el pistón será acorde a un pistón de
la presente invención sólo si el tercer medio guía es engranado en
su totalidad dentro de la circunferencia del pistón.
La figura 55 muestra un pistón 2080 similar al
de la figura 54, excepto que las dos placas refuerzo 2078 y 2079
están mucho más cerca y situadas hacia el centro de la ranura 2018.
Además, la placa refuerzo sencilla 2077 permanece dentro de la
circunferencia del pistón.
La figura 56 muestra un pistón 2082 que tiene
dos miembros en forma de T 2084 que se extienden enfrentados
diametralmente y perpendiculares a la ranura 2018.
La figura 57 muestra un pistón 2086 similar al
de la figura 94 pero que tiene un miembro individual en forma de T
88 que se extiende desde el centro del pistón.
La figura 58 muestra un pistón 2090 que tiene
dos miembros en forma de T 2092 que están descentrados en relación
con el centro del pistón. El descentramiento es simétrico alrededor
del centro del pistón, pero no es necesario que sea así.
La figura 59 muestra un pistón 2094 similar al
de la figura 56, excepto que los miembros en forma de T 2096
permanecen dentro de la superficie interior del pistón.
La figura 60 muestra un pistón 2098 que tiene
placas refuerzo con forma de Y que se extienden axialmente 20100
las cuales se extienden desde le centro de la ranura 2018.
La figura 61 muestra un pistón 20102 que tiene
dos placas refuerzo planas 20104 que se extienden desde el centro
de la ranura 2018, pero a 45º aproximadamente en lugar de 90º.
La figura 62 muestra un pistón 2082 que tiene
dos placas refuerzo 2084, siendo el pistón similar al pistón 2012
de las figuras 43-46.
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La figura 63 muestra un pistón 20104 que tiene
cuatro placas refuerzo 20106 que se extienden perpendiculares a la
ranura 2018. Cada placa refuerzo es engranada por un tercer medio
guía respectivo (no mostrado).
La figura 64 muestra un pistón 106 en el que dos
parejas de miembros en forma de L 20108 definen dos ranuras en
forma de T que se extienden axialmente 20110 en el interior de las
cuales engrana un tercer medio guía en forma de T (no
mostrado).
La figura 65 muestra un pistón 20112 que tiene
dos placas refuerzo 20114, cada una de las cuales tiene una
superficie cóncava 20116 para engranar un tercer medio guía
complementario. Las superficies 20116 pueden ser elípticas,
circulares o de cualquier otra forma.
La figura 66 muestra un pistón 20118 que tiene
dos placas refuerzo 20120 con superficies convexas 20122. Estas
superficies 20122 pueden ser elípticas, circulares o de cualquier
otra forma.
La figura 67 muestra un pistón 20124 con dos
placas refuerzo 20126 similares a las del dispositivo de la figura
66, pero en el que las placas refuerzo 20126 están descentradas en
direcciones opuestas desde el centro de la ranura 2018. El
descentramiento puede ser simétrico o asimétrico.
La figura 68 muestra un pistón 20128 con dos
placas refuerzo 20130 que tienen superficies convexas 20132. Una
ranura 20134 se extiende hacia el interior desde la superficie
convexa 20132 hacia el centro de la ranura 2018.
La figura 69 muestra un pistón 20136 que tiene
dos placas refuerzo 20138 que se extienden perpendiculares a la
ranura 2018, pero ambas están descentradas desde el centro del
pistón y están enfrentadas.
La figura 70 muestra un pistón 20140 con dos
placas refuerzo que se extienden axialmente 20142. Cada placa
refuerzo tiene una superficie ondulante 20144 que engrana un tercer
medio guía correspondiente (no mostra-
do).
do).
Estas superficies ondulantes 20144 pueden ser
arqueadas, elipsoidales o de cualquier otra forma adecuada. La
forma puede ser regular o irregular.
La figura 71 muestra un pistón 20146 similar al
de las figuras 54 y 55 por tener placas refuerzo rectangulares
transversales 20148. Sin embargo, las placas refuerzo 20148 no
engranan y no forman parte del alojamiento de la ranura 2018. En su
lugar, las placas refuerzo se extienden desde el lado inferior del
pistón.
La figura 72 muestra un pistón 20150 que tiene
dos placas refuerzo 20152 que se extienden hacia abajo desde el
cuerpo principal del pistón separadas del alojamiento de la ranura
2018. Cada placa refuerzo está formada por dos brazos 20153, 20154
que se extienden a 90º uno de otro. Los brazos se pueden extender
con otros ángulos.
La figura 73 muestra un pistón similar al de la
figura 72, pero con las placas refuerzo extendiéndose fuera de la
superficie interior del pistón. Igual que en todos los diseños de
pistón en que las placas refuerzo se extienden fuera de la
superficie interior del pistón, el pistón será acorde a un pistón de
la presente invención sólo si el tercer medio guía es engranado en
su totalidad dentro de la superficie interior del pistón o de la
circunferencia.
La figura 74 muestra un pistón 20156 con dos
miembros que se extienden axialmente 20158. Los miembros 20158
tienen, en sección transversal, forma de seta.
La figura 75 muestra un pistón 20160 con dos
miembros que se extienden axialmente 20162, los cuales no engranan
el alojamiento de la ranura 2018.
La figura 76 muestra un pistón 20166 similar al
de la figura 75, pero con cuatro miembros que se extienden
axialmente 20168. Dos de los miembros 20168 están situados a cada
lado de la ranura 2018. La disposición de los cuatro miembros es
preferiblemente simétrica alrededor del centro del pistón.
La figura 77 muestra un pistón 20170 con dos
parejas de miembros guía. Una primera pareja 20172 se extiende
desde el lado inferior del cuerpo principal del pistón y tiene una
superficie exterior circular o elíptica 20174. La otra pareja 20176
se extiende desde la superficie periférica circular del pistón.
La figura 78 muestra un pistón 20178 que tiene
cuatro miembros guía axiales 20180 que se extienden desde la
superficie periférica circular del pistón.
La figura 79 muestra un pistón 20182 que tiene
un miembro guía básicamente con forma de varilla 20184 que se
extiende axialmente. El miembro guía 20184 forma parte íntegra o
está montado en la superficie periférica del pistón.
La figura 80 muestra un pistón 20186 similar al
de la figura 52, excepto que se disponen dos miembros guía 20188 en
un extremo de la ranura 2018.
\newpage
La figura 81 muestra un pistón 20190 con dos
miembros guía 20192 que se extienden axialmente y generalmente, de
forma radial, desde el alojamiento de la ranura 2018. Cada miembro
20192 tiene superficies laterales ondulantes 20194. Éstas pueden
tener cualquier forma que se desee.
La figura 82 muestra un pistón 20196 con tres
miembros guía 20197, 20198 y 20199. El miembro guía 20197 se
extiende perpendicularmente a la ranura 2018, mientras los miembros
20198 y 20199 se extienden divergentemente entre sí desde la ranura
2018. Preferiblemente, los tres miembros se extienden radialmente
desde la ranura 2018.
La figura 83 muestra un pistón 20200 que tiene
un miembro guía sencillo 20202 que se extiende axialmente. El
miembro guía 20202 tiene lados cóncavos 20204 y superficie externa
plana 20206. Preferiblemente, la superficie 20206 es paralela a la
ranura 2018.
La figura 84 muestra un pistón 20206 que tiene
tres medios guía que se extienden axialmente 20208, 20210 y 20212.
El miembro guía 20208 es un rectángulo sencillo transversal; el
miembro guía 20210 es una sección transversal en forma de F,
mientras que el miembro guía 20212 tiene una espina central con
brazos 20216 y 20218 que se extienden desde su lado. Los brazos
20216 y 20218 pueden tener la misma o distinta longitud.
La figura 85 muestra un pistón 20220 que tiene
como mínimo un rodillo 20222 montado a cada lado de la ranura 2018
mediante pasadores de eje 20224. Los rodillos 20224 engranan una
guía que se extiende axialmente 20226 montada en el cárter del
cigüeñal. El pistón puede disponer de dos o más rodillos a cada lado
de la ranura 20118.
La figura 86 muestra un pistón 20228 que tiene
dos tubos de sección rectangular 20230 que se extienden axialmente
a cada lado de la ranura 2018. Estos tubos 20230 están abiertos en
un extremo como mínimo y reciben varillas guía que se extienden
axialmente montadas en el cárter del cigüeñal.
La figura 87 muestra un pistón 20232 que tiene
miembros guía con forma triangular 20234 que se extienden axialmente
a cada lado de la ranura 2018.
La figura 88 muestra un pistón 20236 que tiene
un miembro guía 20238 con engranes triangulares 20240 en sus dos
paredes laterales.
Las figuras 89 a 91 muestran un pistón 20242 con
una barra guía que se extiende verticalmente 20244 y una barra
móvil horizontal 20246. La barra 20244 se extiende desde la
superficie inferior del cuerpo principal 20248 del pistón. La barra
horizontal 20246 está montada en un lado interno de la barra
vertical 20244. La barra 20246 es engranada por un medio de engrane
adecuado en el medio de conexión, mientras la barra vertical 20244
proporciona el segundo medio guía que es engranado por un tercer
medio guía adecuado montado en el cárter del cigüeñal.
Las figuras 92 a 94 muestran un pistón 20250 con
una barra guía vertical 20252 y una barra horizontal 20254. La
barra horizontal 20254 tiene una ranura entrante 20256 para engranar
por deslizamiento una lengüeta correspondiente en un medio de
conexión.
Las figuras 95 a 97 muestran un pistón que tiene
un cuerpo principal. Montado giratoriamente en el cuerpo principal
mediante una muñequilla del pistón hay un medio de engrane/guía.
Este medio de engrane/guía incluye una porción que se extiende
horizontalmente 20266 y una porción que se extienden verticalmente
20268. La porción horizontal incluye una ranura 20270 que
proporciona el primer medio guía y recibe por deslizamiento una
lengüeta complementaria en el medio de conexión (no mostrado),
mientras la porción vertical proporciona el segundo medio guía y es
engranado por un tercer medio guía montado en el cárter del
cigüeñal. Se apreciará que la porción que se extiende verticalmente
se extiende por encima y por debajo de la porción que se extiende
horizontalmente.
Las figuras 98 a 100 muestran un conjunto de
pistón 20272 con un miembro en forma de Z que se extiende
horizontalmente y engrana por deslizamiento una superficie
complementaria en el medio de conexión.
Las figuras 101 a 103 muestran un conjunto de
pistón 20276 en el que una barra guía vertical 20278 que proporciona
el segundo medio guía se extiende desde la base del cuerpo
principal del pistón 20280. Una barra horizontal 20282 que
proporciona el primer medio guía está montada en el cuerpo principal
20280 con independencia de la barra guía 20278.
Las figuras 104 a 106 muestran un conjunto de
pistón 20282 que tiene un cuerpo principal 20284 y un conjunto de
engrane/guía 20286 montado en el cuerpo principal mediante pasadores
o pernos 20288. El conjunto de engrane/guía tiene dos patas
verticales 20290 y una cruceta 20292. En la cruceta está montado un
miembro de engrane en forma de T que se extiende horizontalmente
20294 el cual se extiende perpendicular al plano de las dos barras
guía verticales 20290. Este miembro 20294 es el primer medio guía,
el cual es engranado por el medio de conexión.
Las figuras 107 a 109 muestran un conjunto 20296
similar al de las figuras 104 a 106 y un conjunto de engrane/guía
similar 20300 está montado en el cuerpo principal 20298 del pistón.
El conjunto 20300 está montado en el cuerpo principal 20298
mediante una muñequilla de pistón 20302 que se extiende en el plano
de las dos patas 20290. El conjunto 20300 puede pivotar alrededor
de los vástagos 20302.
Las figuras 110 a 112 muestran un conjunto de
pistón 20304 que tiene a cuerpo principal 20306 en el que está
montado un conjunto guía en forma de H 20308. El conjunto está
montado en el cuerpo principal 20306 vía vástagos 20310. Montada en
la cruceta 20309 del conjunto 20308 hay una barra de engrane que se
extiende horizontalmente 20312. La barra 20312 está montada sobre
pivote en la barra 20309 vía vástago 20314. La barra 20312 tiene
una ranura en forma de T 20316 para engranar una lengüeta en forma
de T en el medio de engrane.
Las figuras 113 a 115 muestran un conjunto de
pistón 20318 que tiene un medio guía/de engrane 20320 montado en el
cuerpo principal 20322 vía vástago 20324. Una cruceta 20326 se
extiende entre los miembros verticales 20328 e incluye una ranura
en forma de T 20330.
Las figuras 116 a 118 muestran un conjunto
guía/de engrane 20332 que tiene una cruceta 20334, cuatro barras
guía verticales 20336 y una barra de conexión central 20338. Hay dos
barras guía verticales 20336 a cada lado de la cruceta 20334. La
cruceta tiene una ranura en forma de T.
Las figuras 119 a 121 muestran un conjunto
similar al de las figuras 116 a 118, excepto que la cruceta 20340
tiene forma de T en lugar de una ranura en forma de T.
Las figuras 122 a 124 muestran un conjunto 20342
similar al de las figuras 1119 a 121 unido a un cuerpo del pistón
20344 por dos vástagos 20346 para que no sea posible el
pivotamiento.
Las figuras 125 a 127 muestran un conjunto de
pistón 20350 que tiene un medio guía/de engrane 20352 montado en un
vástago o cruceta 20354 del cuerpo del pistón 20356. El vástago o
cruceta 20354 puede ser independiente o formar parte del cuerpo
20356. El montaje es retenido en la cruceta 20354 por el perno
20358.
Las figuras 128 a 130 muestran un conjunto
guía/de engrane 20360 similar al de las figuras
116-118, pero retenido en el cuerpo del pistón
20362 por dos vástagos 20364.
Las figuras 131 a 133 muestran un conjunto de
pistón funcionalmente idéntico al de las figuras 128 a 130, pero en
el que hay una estructura unitaria sencilla y sólo una barra guía
vertical 20368 a cada lado de la barra de engrane horizontal en
lugar de dos.
Las figuras 134 a 136 muestran un conjunto de
pistón 20370 similar al de las figuras 89 a 91, pero en el que se
dispone una ranura 20372 para engranar con el medio de conexión.
Las figuras 137 a 139 muestran un conjunto de
pistón 20374 que tiene un segundo medio guía 20376 sencillo y una
barra de engrane en forma de T 20378 que depende del segundo medio
guía 20376.
Las figuras 140 a 142 muestran un conjunto de
pistón funcionalmente idéntico al de la realización de las figuras
92 a 94, excepto que la ranura entrante 20380 está mucho más cerca
del cuerpo del pistón 20382.
Las figuras 143 a 145 muestran un conjunto de
pistón 20250 que tiene dos segundos medios guía 20252 que se
extienden desde el cuerpo del pistón 20254. Una cruceta 20256 está
montada hacia el interior de las barras 20252 y se extiende
horizontalmente. La cruceta tiene una ranura en forma de rombo 258
que recibe una lengüeta correspondiente montada en el medio de
conexión.
Las figuras 146 a 148 muestran un conjunto de
pistón 20260 que tiene un cuerpo de pistón 20262 del que desciende
un conjunto guía/de engrane 20264. Este conjunto 20264 incluye una
porción de engrane en forma de T 20266 que tiene una cruceta 20268
que por su lado define una ranura en forma de L 20270 para recibir
una lengüeta en forma de L montada en un medio de conexión. Una
barra guía vertical 20272 desciende desde el cuerpo del pistón
20262. Preferiblemente, la barra guía 20272 forma parte de la
porción de engrane 20266, pero puede ser independiente. La barra
guía 20272 se extiende preferiblemente por debajo de la cruceta
horizontal 20268.
Las figuras 149 a 151 muestran un conjunto de
pistón 20274 que tiene un cuerpo del pistón 20276 y un conjunto
guía/de engrane 20278 montado sobre pivote en el cuerpo 20276
mediante la muñequilla de pistón 20280. El conjunto 20278 tiene una
pata vertical con una parte en forma de T 20282 y una cruceta
horizontal 20284. La cruceta tiene una ranura en forma de T 20286
en una pared lateral 20288 para recibir una lengüeta correspondiente
en el medio de conexión.
Las figuras 152 a 154 muestran un conjunto de
pistón 20290 que tiene un cuerpo de pistón 20292 con cuatro barras
guía paralelas y verticales 20294 que se extienden hacia abajo. Las
cuatro barras 20294 están situadas en las esquinas de un cuadrado
centrado en el centro de la circunferencia del pistón.
Un medio de engrane 20296 está montado sobre
pivote en el pistón vía muñequilla de pistón 20298 y está situado
entre las barras guía verticales 20294. El primer medio guía incluye
un cruceta lisa 20300 que puede engranar en una ranura en forma de
T en el medio de conexión.
Las figuras 155 a 157 muestran un conjunto de
pistón 20302 que tiene un cuerpo de pistón 20304 con un conjunto
guía/de engrane 20306 montado en el cuerpo 20304 mediante dos
pasadores 20308. El conjunto 20306 tiene un poste vertical 20310 y
una primera cruceta 20312 que tiene cuatro postes guía verticales
20314, cada uno de ellos dispuesto en una de sus esquinas. Montada
en el lado inferior de la primera cruceta 20312 hay una segunda
cruceta en forma de T 20316 que es engranada por una ranura en forma
de T correspondiente en el medio de conexión.
En relación con la Figura 158, se muestra un
dispositivo de pistón con movimiento en vaivén 3010 que tiene un
cigüeñal 3012, pistones 3014 que se mueven en vaivén en cilindros
3016 y un medio de conexión 3018 montado giratoriamente en el
vástago de cojinete de cabeza de biela 3020 del cigüeñal 3012. El
medio de conexión 3018 engrana miembros intermedios 3022. Las
bielas 3024 conectan los miembros 3022 con el pistón respectivo 3014
y las bielas 3024 están montadas sobre pivote en el pistón 3014 y
miembros 3022.
Los miembros intermedios 3022 tienen un brazo
deslizante 3026 montado en un canal de corredera 3028. El canal de
corredera 3028 define una ranura lineal paralela al respectivo eje
del cilindro 3030. El miembro intermedio es así obligado a moverse
en paralelo al eje del cilindro. El medio de conexión 3018 está
limitado a un movimiento relativo a los miembros 3022 que es
perpendicular al eje del cilindro, y así, cuando gira el cigüeñal,
los pistones son obligados a seguir una trayectoria sinusoidal
verdadera.
La figura 159 muestra un diseño similar al de la
figura 158 y por ello, se utilizan los mismos números para piezas
similares. En el diseño de la figura 159, los miembros intermedios
3022 engranan en canales de corredera 3040 que giran alrededor de
un eje común 3042. Ese eje está en una línea que pasa a través del
eje del cigüeñal 3044, el cual bisecciona el ángulo entre los dos
ejes del cilindro 3030. Los canales de corredera 3040 pueden girar
alrededor del eje 3042 para que los canales de corredera 3046 no
estén paralelos a los ejes de cilindro 3030. Ello provoca que los
miembros intermedios se desplacen en ángulo con los ejes de
cilindro, reduciendo así la carrera efectiva del dispositivo. El
movimiento lateral de los miembros intermedios 3022 en relación con
los pistones es acomodado por la conexión pivotable de la respectiva
biela 3024 con el pistón y el miembro 3022. El resultado es
superponer un movimiento sinusoidal secundario debido a este
movimiento lateral sobre el movimiento sinusoidal provocado por el
giro del cigüeñal.
La figura 160 muestra un diseño similar al de la
figura 159, excepto que los canales de corredera 3040 están
montados en ejes independientes 3050, 3052. Igual que en el diseño
de la figura 159, el movimiento de los canales de corredera 3040
alrededor de sus ejes de rotación provoca un cambio en la longitud
de la carrera y en el movimiento de los pistones.
La figura 161 muestra una variante en la que los
miembros intermedios 3022 engranan en un conjunto de canal de
corredera unitario 3060, el cual, por su lado, está montado
giratoriamente en el propio cigüeñal para ser giratorio alrededor
del eje del cigüeñal. Al margen del posicionamiento del eje de
rotación, este diseño funciona igual que el de la figura 159.
La figura 162 muestra otra variante en la que
los miembros intermedios 3022 están montados en canales de corredera
3062 que giran alrededor de ejes 3064. Igual que en los
dispositivos de las figuras 159 y 160, el giro de los canales de
corredera provoca cambios en el movimiento y en la longitud de la
carrera del dispositivo.
La figura 163 muestra un diseño que tiene un
pistón de dos partes 3070, teniendo un pistón externo 3072 y un
pistón interno 3074. El pistón externo 3072 es equivalente al pistón
3014 de los primeros diseños. El pistón interno 3074 está montado
de forma desplazable en el pistón externo para un movimiento
paralelo al del eje del cilindro. Un sistema de conexión articulada
3076 conecta el pistón interno 3074 a un miembro deslizante
secundario 3076 montado en una guía de deslizamiento secundaria
3078. Tanto la primera guía de deslizamiento como la segunda guía
de deslizamiento pivotan de forma independiente alrededor de ejes
independientes 3080 y 3082.
Cuando los ejes de las guías de deslizamiento
primaria y secundaria son paralelos, el pistón interno 3074 no se
mueve en relación con el pistón externo. Cuando los ejes no son
paralelos, el pistón interno se mueve en relación con el pistón
externo cuando gira el cigüeñal y los miembros deslizantes se
desplazan a lo largo de los respectivos canales de
deslizamiento.
También se apreciará que el miembro intermedio
está montado sobre pivote en el pistón, prescindiendo de la biela.
Para proporcionar el grado necesario de libertad, existe un miembro
deslizante independiente 3084 que está instalado sobre pivote en el
miembro intermedio 3022.
Las dos correderas también se pueden desplazar
lateralmente para modificar el desplazamiento o la relación de
compresión del dispositivo. El movimiento lateral de las dos
correderas puede ser independiente.
La figura 164 muestra una variante menor del
dispositivo de la figura 163 en el que las dos correderas no pueden
pivotar, sino sólo se pueden desplazar hacia los lados.
La figura 165 muestra otra variante menor que
tiene un miembro intermedio en forma de L 3090 montado
giratoriamente en un miembro deslizante 3092. El miembro deslizante
3092 se desplaza por un canal de deslizamiento 3094 que es hecho
girar alrededor del eje 3096. El eje 3096 no está situado en el eje
de deslizamiento 3098.
\newpage
La figura 166 muestra un diseño similar al de la
figura 163 en que un mecanismo de conexión articulada para una
válvula 3101 tiene una pieza seguidora que puede girar 3100 que
rueda a lo largo de una ranura no lineal 3102. Así, a medida que la
pieza seguidora se desplaza a lo largo de la ranura 3102, la
posición de la válvula 3101 se puede variar. El portador 3104 es
hecho girar alrededor del eje 3106 para ofrecer un mayor control de
la posición de la
válvula.
válvula.
La figura 167 es similar al dispositivo de la
figura 165. En el diseño de la figura 167, la ranura 30110 es
arqueada y se dispone una pieza seguidora con forma arqueada 30112
que se desliza en la ranura 30110. El portador 104 está montado
sobre pivote por medio de una excéntrica 30116 alrededor del eje
30118. Ello permite variar la posición lateral de la ranura 30110.
El radio de la ranura 30110 puede tener cualquier valor.
La figura 168 es otra variante del diseño de la
figura 167 y es similar al diseño de la figura 167, excepto en que
la ranura 30122 del portador 30122 no es arqueada, sino sigue una
trayectoria multiradio. Para acomodarla, la corredera 30124 incluye
dos piezas seguidoras giratorias 30126. Así, cuando la corredera se
desplaza a lo largo de la ranura 30120, se mueve lateralmente en
relación con el eje del cilindro. El movimiento de la corredera
30124 en relación con el miembro intermedio 3022 es acomodado
montando sobre pivote los dos juntos en el eje 30128.
La figura 169 muestra un diseño en el que una
biela 3130 está conectada sobre pivote a un pistón 3132 y un
miembro intermedio 3134. Igual que todos los diseños, el miembro
intermedio se puede mover lateralmente en relación con un medio de
conexión 3136 montado en el vástago de cojinete de cabeza de biela
3138 del cigüeñal 3140. El miembro intermedio 3134 está conectado
sobre pivote a un miembro deslizante 3142 en 3143, el cual se
desliza en la ranura 3144 del portador primario 3146. El portador
3146 está montado sobre pivote en un portador secundario 3148 en
3150. El portador secundario 3148 se puede mover a lo largo del eje
3152. Este eje 3152 puede ser perpendicular al eje del cilindro o
en un ángulo distinto a 90º. Como se puede observar, el miembro
intermedio se puede mover hacia los lados para que la línea 3154 que
une los puntos de pivotamiento 3156 y 3158 de la biela quede en un
ángulo distinto a 90º con el eje del cilindro.
En relación con las figuras 170 a 177, se
presenta un motor o bomba de yugo escocés de acuerdo con la
invención. El motor o bomba tiene un cigüeñal 4012 que gira
alrededor de un cigüeñal o eje principal 4013 y dos pistones 4014
que se mueven en vaivén en cilindros 4016. Los dos pistones 4014
están conectados al cigüeñal 4012 vía un medio de conexión sencillo
o mecanismo de corredera 4018, el cual está montado giratoriamente
en el vástago de cojinete de cabeza de biela 4020 del cigüeñal. El
vástago de cojinete de cabeza de biela 4020 se extiende entre
placas refuerzo 4022. La corredera 4018 tiene dos lengüetas en forma
de T 4024 que engranan por deslizamiento en ranuras 4026
correspondientes en los pistones, facilitando las ranuras 4026 el
primer medio guía en la presente realización. A medida que gira el
cigüeñal, la corredera 4018 se desliza en relación con los pistones
4014, que son obligados a moverse en vaivén en los cilindros.
Extendiéndose hacia abajo desde la base de cada
pistón hay dos barras guía 4028 que proporcionan el segundo medio
guía en la presente realización. Estas barras 4028 se extienden a
cada lado de la corredera 4018 y ranura 4026. Además, cada barra se
extiende por debajo de la ranura 4026 hacia el eje principal 4013.
Aunque se muestran dos barras 4028 por pistón, se apreciará que
sólo se puede utilizar una o más de dos barras por pistón. Cuando
se utilizan dos o más barras, no es esencial que estén situadas en
simetría en relación con el eje del cilindro/pistón; las barras se
pueden colocar a un lado de la ranura 4026 o de forma asimétrica en
ambos lados.
Para las barras guía 4028 se dispone un número
correspondiente de terceros medios guía 4030 y son instaladas en o
forman parte íntegra del cárter del cigüeñal. En la realización que
se muestra, cada guía 4030 incluye un canal en forma de U en el que
se mueve en vaivén la barra guía 4028 respectiva.
Como se puede observar mejor en las figuras 176
y 177, el vástago de cojinete de cabeza de biela 4020 es soportado
por dos placas refuerzo 4022. Las barras guía 4028 están
posicionadas en el pistón 4014 para que queden entre las dos placas
refuerzo 4022 vistas desde el lateral. Además, como se puede ver
mejor en las figuras 172 a 173, cuando se miran desde el extremo,
las barras guía 4028 se extienden a lo largo del eje del cilindro
hacia el eje principal 4013. Así, la disposición de las barras guía
no exige espacio adicional en el cárter del cigüeñal.
Cuando gira el cigüeñal 4012, los pistones 4014
se mueven en vaivén en sus cilindros, y como se observa en las
figuras 170 a 173, las barras guía 4028 suben y bajan con los
pistones entrando y saliendo del volumen arrastrados por el vástago
de cojinete de cabeza de biela.
En el punto muerto inferior, las barras guía
4028 se pueden extender para liberarse del manguito 4034 de la
corredera y permitir así que las guías 4030 queden lo más cerca
posible para arrastrar el volumen del cigüeñal. Ello permite una
configuración compacta, reduciéndose al mínimo la distancia entre la
corona del pistón 4036 y el eje principal 4013.
Las figuras 178 a 181 muestran conceptualmente
componentes para construir conjuntos con diseño de yugo.
Volviendo al diseño de la figura 178, se muestra
un mecanismo de cigüeñal con un eje principal 7001, que tiene dos
placas refuerzo 7002, 7003 que se extienden hacia fuera de la
mangueta principal 7025. Las placas refuerzo soportan cabezas de
bielas 7005 y 7004 que tienen sus propios ejes respectivos. Los ejes
tienen un descentramiento de 30º entre sí. El cigüeñal se utiliza
en el motor o bomba de yugo escocés de la figura 235 en que los ejes
de cilindro están en un ángulo de 75º.
La figura 180 muestra un dispositivo tipo yugo
escocés de acuerdo con la invención en el que los pistones 7008a y
7008b están dispuestos para un movimiento en vaivén a 90 grados
alrededor del eje principal 7001, el cigüeñal tiene como mínimo un
vástago de cojinete de cabeza de biela y sólo tiene un eje del
vástago de cojinete de cabeza de biela 7010. Nótese que los
pistones están obligados a moverse en vaivén a lo largo de sus
trayectorias respectivas A y B, y A y B están a 90 grados entre sí.
Están obligados por el segundo y el tercer medio guía. Los pistones
7008a y 7008b están conectados a los vástagos de cojinete de cabeza
de biela del cigüeñal mediante un medio de engrane deslizante
7012.
La figura 181 muestra un dispositivo tipo yugo
escocés con configuración en V en el que los pistones 7008a, 7008b
están dispuestos alrededor del eje principal 7100 en un ángulo de
120 grados. La trayectoria B es girada 30 grados en sentido
contrario a las agujas del reloj de estar a 90 grados de la
trayectoria A. Además, un eje del vástago de cojinete de cabeza de
biela es girado 60 grados en sentido contrario a las agujas del
reloj del otro eje del vástago de cojinete de cabeza de biela. El
eje del vástago de cojinete de cabeza de biela 7110 es el eje para
el pistón que se desplaza en la trayectoria A.
Se apreciará que la mejor opción es si los
pistones se mueven en vaivén de forma que sean una mitad de una
sinusoide fuera de fase entre sí. Considerando que los pistones
tienen la misma masa, el motor estará equilibrado perfectamente.
También resulta obvio que el disco del cigüeñal y diseños de yugo
escocés que tengan configuración en V pueden ser equilibrados de la
misma forma y que X, dispositivos opuestos horizontalmente o con una
configuración de 180 grados, también pueden ser equilibrados de
forma similar.
También resulta evidente que un diseñador de
motores podría querer construir un dispositivo de fluidos tipo yugo
escocés del tipo mostrado y descrito aquí en el que puede ser
preferible cierto grado de desequilibrio, en consecuencia, esta
solicitud incluye dispositivos con los pistones desplazados a menos
de un cuarto de una sinusoide de uno a otro, digamos, 10%-20% o
incluso hasta 50% de la sinusoide de equilibro verdadero, ello
todavía quedaría dentro del alcance de la invención.
A efectos de la presente discusión, el motor es
un motor gemelo en V de 90 grados con los cilindros a 45 grados a
izquierda y derecha de una línea central vertical. Se asume que el
motor girará en el sentido de las agujas del reloj para que cuando
el cigüeñal esté vertical, el pistón izquierdo suba y el pistón
derecho esté en la misma posición relativa en su cilindro, pero
descendiendo.
Se asume que el motor está formado por los
siguientes componentes:
Cigüeñal cuya masa está concentrada en dos
posiciones, a saber, el contrapeso y la cabeza de biela.
Biela cuya masa está concentrada en 3
posiciones: la corredera izquierda, la corredera derecha y el
contrapeso directamente debajo de la cabeza de biela.
Los pistones izquierdo y derecho, cuya masa se
asume que está concentrada en el centro de sus respectivas
superficies internas y a cierta distancia por encima de las
correderas respectivas.
Las piezas fijas del motor (cárter del cigüeñal,
bloque, etc.) se asume que están montadas rígidamente para que
puedan ser descartadas como problema para el equilibrio del
motor.
Imagínese que empezamos montando el motor de la
siguiente forma:
Se instala un cigüeñal que se equilibra por sí
solo. Es decir, el centro de su masa está en su centro de rotación,
el cojinete principal. Con toda claridad, queda perfectamente
equilibrado.
Se añade ahora el componente nombrado como
"biela". Como los mecanismos de corredera izquierdo y derecho
estarán por encima del vástago de cojinete de cabeza de biela, la
biela necesitará su propio contrapeso situado directamente debajo
del vástago de cojinete de cabeza de biela si queremos que su centro
de gravedad esté en el vástago de cojinete de cabeza de biela. Si
añadimos al contrapeso del cigüeñal una cantidad calculada a partir
de la masa total de la biela, podemos mantener el centro de
gravedad en el cojinete principal y el conjunto quedará así
perfectamente equilibrado.
Téngase en cuenta que la biela mantiene la misma
orientación todo el tiempo, por lo que de hecho, está
"orbitando". Como el centro de su masa está en el vástago de
cojinete de cabeza de biela, no tendrá tendencia a girar cuando
gire el cigüeñal. Si redujéramos la masa del contrapeso de la biela
para que el centro de la masa de la biela estuviera por encima de
la cabeza de biela, entonces la biela tendría tendencia a oscilar
cuando girara el cigüeñal. Considerando que se evitara que oscilara
realmente, el centro de su masa todavía describiría un círculo con
el mismo radio y todavía podría ser equilibrada perfectamente
mediante el contrapeso del cigüeñal.
\newpage
Así, aquí se presenta una opción de diseño sobre
si reducir la carga sobre el mecanismo de corredera equilibrando la
biela o si reducir la masa de la biela y la masa del contrapeso del
cigüeñal, reduciendo de esta forma en términos generales las
fuerzas de inercia. Una alternativa sería impedir que girara la
biela por otros medios, como un segundo mecanismo de cigüeñal.
Si ahora se añaden los pistones, el motor queda
fuera de equilibrio. Sin embargo, como el movimiento del pistón es
un movimiento armónico simple perfecto y los pistones están 90
grados fuera de fase, los dos juntos son exactamente equivalentes a
la masa de un pistón desplazándose en círculo. Por tanto, sólo
tenemos que añadir al contrapeso del cigüeñal una masa calculada a
partir de la masa de un pistón (y ajustada para tener en cuenta la
relación distancia brazo del cigüeñal-contrapeso del
cigüeñal) y todo el motor queda perfectamente equilibrado.
Ésta es la forma más fácil de visualizar si se
orienta el dispositivo de forma que el pistón izquierdo parezca
moverse verticalmente y el pistón derecho lo haga horizontalmente.
Cuando el pistón izquierdo está en su punto más alto, el contrapeso
del cigüeñal se encuentra en su punto más bajo. En el mismo
instante, el pistón "del lado derecho" está a mitad de carrera
y desplazándose hacia la derecha. Por lo que respecta al movimiento
horizontal del contrapeso del cigüeñal, se encuentra a mitad de
carrera y desplazándose hacia la izquierda. El contrapeso del
cigüeñal se puede ajustar por tanto para equilibrar exactamente
ambos pistones.
El centro de la masa de todas las piezas móviles
del motor permanece exactamente inmóvil. No hay efectos de orden
superior como en un motor convencional. Estos aparecen porque el
movimiento del pistón no es armónico simple y el movimiento de un
pistón con accionamiento convencional no es armónico simple y el
movimiento de un pistón con accionamiento convencional no es
simétrico cerca de los puntos muertos superior e inferior.
También es interesante señalar que la energía
cinética interna de la presente invención también es constante
durante todo su ciclo. Considerando que el ángulo de los cilindros
sea 90 grados, entonces la energía cinética combinada de los
pistones será constante. Esto significa que no existe tendencia a
que el mismo se resista a girar a velocidad angular constante.
A continuación se expone la teoría que respalda
el equilibrado del motor con cabezas de biela descentradas.
A es el ángulo entre las paredes interiores de 2
cilindros en un motor de configuración en V.
D es el ángulo entre líneas que se extienden
desde el eje principal hasta los vástagos de cojinete de biela.
Si D es igual a 2*(A-90), el
centro de gravedad de los dos pistones resultará que se mueve en un
círculo para que pueda ser equilibrado fácilmente por un contrapeso
en el cigüeñal.
Si las bielas pueden pivotar en relación con los
pistones, asumimos que las bielas tienen la suficiente longitud
para que el movimiento de los pistones sea armónico simple. Cuando
la pivotamiento no está permitida o está limitada a cantidades muy
pequeñas, el movimiento será inherentemente un movimiento armónico
simple a efectos prácticos.
Se ignora la masa de las bielas.
Los ángulos son medidos positivos en sentido
contrario a las agujas del reloj desde el eje X positivo.
Se asume que la primera pared interior es de 0
grados.
La segunda pared interior está en un ángulo de A
grados.
Cuando el vástago de cojinete de cabeza de biela
para el primer pistón está a 0 grados (para que el primer pistón
esté en el punto muerto superior), el vástago de cojinete de cabeza
de biela del segundo pistón está a D grados.
Considérese el caso general en que el vástago de
cojinete de cabeza de biela del primer pistón está a R grados y el
vástago de cojinete de cabeza de biela del segundo pistón está a D+R
grados.
La coordenada X del primer pistón es
Cos(R) medido en relación con su posición media.
La coordenada Y del primer pistón siempre es
cero.
El radio del cigüeñal para el segundo pistón es
también longitud unitaria, pero en el caso general que estamos
considerando, el valor del radio proyectado sobre el eje de la
segunda superficie interior es
Cos(A-D-R).
\newpage
Como sólo nos interesan las variantes en la
posición del centro de gravedad de los pistones, podemos asumir que
el segundo pistón está en:
X =
Cos(A-D-R)
*Cos(A)
Y =
Cos(A-D-R)
*Sen(A)
El centro de gravedad de los dos pistones juntos
se puede tomar como:
X =
Cos(A-D-R) *Cos(A) +
Cos(R)
Y =
Cos(A-D-R) *Sen(A)
+0
Téngase en cuenta que deben ser divididos por
2, pero se omite para simplificar el aspecto de las expresiones
algebraicas.
Ello resulta en que para cualquier valor de A,
si ajustamos D=2* (A-90), entonces el centro de
gravedad de ambos pistones juntos se mueve en circulo y se puede
equilibrar fácilmente mediante un contrapeso instalado en el
cigüeñal.
Podemos probar que es así sustituyendo
2*A-180 por D en las expresiones anteriores, que se
convierten en
X =
Cos(A-2*A+180-R)
*Cos(A) +
Cos(R)
Y =
Cos(A-2*A+180-R)
*Sen(A)
+0
que se convierte
en
X =
Cos(-A-2*A+180-R) *Cos(A) +
Cos(R)
Y =
Cos(-A-2*A+180-R) *Sen(A)
+0
que es igual
a
X =
Cos(A+R) *Cos(A) +
Cos(R)
Y = Cos (A+R)
*Sen(A)
y simplificando
obtenemos
X =
Sen(A)*(Cos(R) *Sen(A) +Sen(R)
*Cos(A)
Y =
Sen(A)*(-cos(A) *Con(R) +Sen(A)
*(Sen(R))
o
X =
Sen(A)
*Sen(A+R)
Y =
Sen(A)
*Cos(A+R)
Ésta es la ecuación de un punto que se desplaza
en un círculo de radio Sen(A).
Así, el movimiento de los dos pistones juntos se
puede contrarrestar mediante una masa simple, igual en masa a la
masa de un pistón que gire en un radio de Sen(A) veces el
radio del cigüeñal (el hecho de que existan dos pistones
efectivamente compensa el factor de 2 que se omitió en la expresión
de X e Y anterior).
Se apreciará que cuando A = 90º, es decir, una
configuración en V de 90º, D = 0º, es decir, los ejes de los dos
vástagos de cojinete de biela no están descentrados, sino que son
coaxiales. Así, una configuración en V de 90º con un vástago de
cojinete de cabeza de biela sencillo es simplemente un caso especial
en que D = 0º.
Las figuras 182 y 183 muestran un conjunto de
biela 7200 y un conjunto de pistón 7300 para utilizar juntos en un
motor o bomba de yugo escocés (no mostrado) que tenga sólo un
conjunto de pistón 7300 montado en la o en cada biela 7200. La
biela 7200 tiene un medio de engrane en forma de T 7202 para engrane
por deslizamiento con una ranura en forma de T 7304 del conjunto de
pistón. Se dispone un contrapeso 7204 enfrentado a la mangueta del
vástago de cojinete de cabeza de biela 7206 para contrarrestar
parcial o totalmente la masa de la biela y el conjunto de pistón
situado a cada lado de la mangueta del vástago de cojinete de cabeza
de biela 7206. El conjunto de pistón 7300 también incluye una
corona de pistón 7302 y un segundo medio guía que se extiende
longitudinalmente 7306 para engranar con el tercer medio guía y
obligar al conjunto de pistón a moverse en vaivén a lo largo de una
trayectoria lineal. Se apreciará que el conjunto de pistón es una
unidad formada por los distintos componentes empernados. La corona
del pistón 7302 está montada en el conjunto central 7310 mediante
un perno 7308; se instalan guías 7306 en el conjunto central 7310
con pernos 7312.
Será evidente para las personas versadas en la
materia que se pueden realizar muchas modificaciones y variantes de
las realizaciones descritas en este documento sin alejarse del
espíritu o ámbito de la invención.
La invención tiene aplicación industrial en
relación con máquinas de fluidos en general, y de forma más
específica, con bombas y motores de combustión interna.
Claims (16)
1. Motor o bomba (2010, 4010) de yugo escocés
que incluye:
- \quad
- un cigüeñal (4012) que tiene un eje principal (4013) y que tiene un vástago de cojinete de cabeza de biela (4020), el cual dispone de un eje de vástago de cojinete de biela, adaptado el cigüeñal para girar alrededor del eje principal y estando adaptado el vástago de cojinete de cabeza de biela para dar vueltas alrededor del eje principal durante el giro del cigüeñal, el vástago de cojinete de cabeza de biela adaptado para arrastrar un primer volumen a medida que orbita alrededor del eje principal;
- \quad
- medio de conexión (4018) montado giratoriamente en el vástago de cojinete de biela y adaptado para orbitar alrededor del eje principal durante el giro del cigüeñal;
- \quad
- un cilindro (2014, 4016) que tiene un eje de cilindro, estando perpendicular el eje de cilindro al eje principal;
- \quad
- un pistón (2012, 4014) que tiene un eje de pistón e incluyendo:
- (a)
- una corona de pistón que tiene una zona transversal perpendicular al eje de pistón;
- (b)
- primeros medios guía (2018, 4026) que se extienden a lo largo de un eje que se extiende perpendicular al eje de pistón;
- (c)
- segundos medios guía (2030, 4028) que se extienden a lo largo de un eje que se extiende paralelo al eje de pistón y que tiene un primer extremo y un segundo extremo;
- \quad
- el pistón montado para tener un movimiento de vaivén a lo largo del eje de pistón;
- \quad
- un segundo volumen definido por una proyección de la zona transversal de la corona del pistón a lo largo del eje de pistón en la dirección del cigüeñal;
- \quad
- los primeros medios guía estando situados sólo en ese lado del eje del vástago de cojinete de cabeza de biela que quedan entre el eje del vástago de cojinete de cabeza de biela y la corona del pistón;
- \quad
- los primeros medios guía engranando el medio de conexión por el cual el medio de conexión es obligado a moverse en vaivén a lo largo del primer medio guía durante el giro del cigüeñal;
- \quad
- un cárter del cigüeñal o bloque que incluye terceros medios guía (2034; 4030) adaptados para engranar los segundos medios guía, los segundos medios guía y los terceros medios guía colaborando para impedir de forma sustancial el giro del pistón alrededor de un eje paralelo al eje principal;
- \quad
- caracterizado porque:
- (i)
- los segundos medios guía (2030; 4028) y los terceros medios guía (2034; 4030) están situados para engranar exclusivamente dentro del segundo volumen;
- (ii)
- los segundos medios guía (2030; 4028) están posicionado a un lado de los primeros medios guía (2018; 4026), el primer extremo de los segundos medios guía está situado más cerca de la corona del pistón que los primeros medios guía, y cuando el pistón está en el punto muerto superior (TDC), el segundo extremo de los segundos medios guía está situado más cerca del eje del vástago de cojinete de cabeza de biela que los primeros medios guía; y
- (iii)
- los segundos medios guía (2030; 4028) están adaptado para ser introducidos y extraídos del primer volumen durante el giro del cigüeñal de forma que los segundos medios guía están fuera del primer volumen cuando el pistón está en el punto muerto superior (TDC).
2. Motor o bomba de yugo escocés de acuerdo con
la reivindicación 1, en que el pistón incluye como mínimo dos
segundos medios guía en el mismo lado de los primeros medios guía y
cada segundo medio guía respectivo es engranado por un tercer medio
guía respectivo.
3. Motor o bomba de yugo escocés (2010; 4010) de
acuerdo con la reivindicación 1 en que el pistón (2012; 4014)
incluye como mínimo dos segundos medios guía (2030; 4028), habiendo
como mínimo un segundo medio guía situado en un primer lado de los
primeros medios guía (2018; 4026) y como mínimo otro segundo medio
guía situado en el lado opuesto del primer medio guía y cada
segundo medio guía engranado por un respectivo tercer medio guía
(2034; 4030).
4. Motor o bomba de yugo escocés (2010; 40 10)
de acuerdo con la reivindicación 1 en que los segundos medios guía
(2030; 4028) se eligen del grupo formado por: una varilla, un tubo,
una placa refuerzo o una ranura, y los terceros medios guía (2034;
4030) incluyen una forma de superficie adaptada para engranar con
los segundos medios guía.
5. Motor o bomba de yugo escocés (2010; 4010) de
acuerdo con la reivindicación 1 en que el primer medio guía se
extiende dentro de 5º de la perpendicular en relación con el eje del
pistón.
6. Motor o bomba de yugo escocés (2010; 4010) de
acuerdo con la reivindicación 1 en que el engrane del segundo
medio guía (2030; 4028) por parte del tercer medio guía (2034; 4030)
es tal que el giro del primer medio guía (2018; 4026) del pistón
alrededor de un eje paralelo al eje principal (4013) queda
sustancialmente evitado.
7. Motor o bomba de yugo escocés (2010; 4010) de
acuerdo con la reivindicación 1 que incluye una pareja de pistones
(2012; 4014) en una configuración en V, estando montado cada pistón
para moverse en vaivén dentro de un cilindro respectivo (2014;
4016), y estando adaptado el cigüeñal para que se mueva a lo largo
del bisector del ángulo incluido de forma que la relación de
compresión de los pistones dentro de sus respectivos cilindros se
puede aumentar o descender sin cambiar de fase el movimiento de
cualquier de los pistones en relación con el giro del cigüeñal.
8. Motor o bomba de yugo escocés (2010; 4010) de
acuerdo con la reivindicación 1 que incluye una pareja de pistones
(2012; 4014) en una configuración en V, estando montado cada pistón
para moverse en vaivén dentro de un cilindro respectivo (2014;
4016), y estando adaptado el cigüeñal para que se mueva a lo largo
de una trayectoria lineal de forma que la relación de compresión de
cada pistón dentro de su respectivo cilindro se pueda alterar por
igual.
9. Motor o bomba de yugo escocés (2010; 4010) de
acuerdo con la reivindicación 1 en que el cigüeñal está adaptado
para moverse a lo largo de una trayectoria de forma que la relación
de compresión del pistón dentro del cilindro se puede aumentar o
reducir.
10. Motor o bomba de yugo escocés (2010; 4010)
de acuerdo con la reivindicación 9 en que la trayectoria es
lineal.
11. Motor o bomba de yugo escocés (2010; 4010)
de acuerdo con la reivindicación 9 en que la trayectoria es
arqueada.
12. Motor o bomba de yugo escocés de acuerdo con
la reivindicación 1 en que el medio de conexión incluye un medio de
corredera regulable, incorporando el medio de conexión un medio de
ariete hidráulico dentro del medio de conexión y estando adaptado
para elevar o descender el medio de corredera regulable en relación
con el cilindro y el medio de conexión.
13. Motor o bomba de yugo escocés de acuerdo con
la reivindicación 1 en que el medio de conexión incluye un medio de
corredera regulable, incorporando el medio de conexión un medio de
ariete hidráulico dentro del medio de conexión y estando adaptado
para variar el ángulo del medio de corredera regulable en relación
con el cilindro para alterar la fase del movimiento del pistón en
relación con el ángulo del cigüeñal.
14. Motor o bomba de yugo escocés de acuerdo con
la reivindicación 1 que incluye medios para ajustar la distancia a
lo largo del eje del pistón sobre la que puede desplazarse la corona
del pistón.
15. Motor o bomba de yugo escocés de acuerdo con
la reivindicación 1 en que la corona del pistón y el segundo medio
guía son partes de un conjunto de pistón multipiezas que incluye
medio de conexión intermedio que conecta la corona del pistón del
conjunto de pistón multipiezas con el primer medio guía del conjunto
de pistón multipiezas.
16. Motor o bomba de yugo escocés de acuerdo con
la reivindicación 1 en que el eje del cilindro no es radial con
respecto al eje principal.
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