ES2554991B1

ES2554991B1 - Motor con cilindros que tienen un rotor con muescas en radio de palanca

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Publication number: ES2554991B1
Application number: ES201400501A
Authority: ES
Inventors: Fº JAVIER PORRAS VILA
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2016-10-06
Anticipated expiration: 2034-06-24
Also published as: ES2554991A1

Abstract

El motor con cilindros que tienen un rotor con muescas en radio de palanca, es un sistema que permite reducir el consumo de combustible con el simple hecho de aumentar el radio de palanca del Principio de Arquímedes. Para esto, se forma un cilindro (3), en cuyo interior se pone un eje (1) y un rotor (2) que tiene seis u ocho muescas (4) en su perímetro, en el que se sitúan las cuatro bujías (6) al lado de los tubos (5) de entrada de la mezcla de aire y combustible. Poco más allá se sitúan los tubos de salida (7) de los gases de la explosión.

Description

MOTOR CON ULINDROS QUE TIENEN UN ROTOR CONMUESCAS ENRADIO DE PALANCA

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El principal objetivo de la presente invención es el de crear un motor que pueda reducir

5 mucho el consumo de combustible, sin que, al mismo tiempo, pierda fuerza. Es más, con este motor se puede reducir el consumo energético, y, además, aumentar la fuerza que pueda desarrollar. Para éste objetivo, sólo habrá que aumentar el radio de palanca del cilindro (3), -según el Principio de Arquímedes-, para que la explosión de la mezcla de aire

y combustible se produzca en el punto más alejado posible del eje de giro (1), de manera 10

que, la fuerza propia de la explosión, se tendrá que multiplicar por el radio del cilindro (3).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El principal antecedente de esta invención es el conocido motor de explosión del fisico alemán Nikolauss Otto, que es conocido por todo el mundo, en tanto que lo utilizan la mayoría de los coches. A partir de su principio de acción, -en tanto que una bujía (6) puede 15 hacer explotar una mezcla de aire y combustible-, se propone un cilindro (3) que puede hacer explotar esta mezcla en los extremOs del diámetro de un rotor (2), que tiene unas muescas (4) en donde se producirá dicha explosión. De esta manera, al aumentar el diámetro de este rotor (2), se puede conseguir que las explosiones se produzcan tan lejos

20 del eje (1) como se quiera, con lo cual, cada vez, la explosión tendrá mayor fuerza a medida que se vaya aumentado la distancia respecto del eje (1), o sea, a medida que aumente el radio del rotor (2), sin necesidad de aumentar la dosis de combustible que hay que aplicar al cilindro (3). DESCRiPCIÓN DE LA INVENCIÓN

25 El Motor con cilindros que tienen un rOlor con muescas en radio de palanca, es un cilindro (3) que tiene un rotor (2), -que fonna un aro de la misma anchura y diámetro que el cilindro-, con seis u ocho muescas (4) en su perímetro. Este rotor (2) con muescas (4) gira en un eje (1). En la zona exterior del perímetro del cilindro (3), vamos a situar cuatro bujías (6), una en cada punto cardinal . A su lado, cada bujía (6) tendrá un tubito (5) para la

30 entrada de la mezcla de aire y gasolina, y, en la zona existente entre cada dos bujías (6), h.brá otro tubo (7), -de m8jlor diámetro que los tubos (5)-, para l. salid. de los gases de l. combustión de la mezcla, la que se producirá cuando las bujías (6) emitan las chispas que hagan que la mezcla explote. Este motor tiene la virtud de poder reducir mucho el

consumo de combustible, en función del aumento que practicamos en su diámetro. Cuanto más aumentamos su radio de palanca, la poca o mucha fuerza que se desarrolle en la explosión de la mezcla en las cavidades que dejan libre las muescas (4), habrá que multiplicarla por el radio de giro de cada muesca (4), lo que nos pennite aumentar mucho la ' fuerza, con el mínimo gasto de combustible, con sólo aumentar la distancia respecto del eje, del punto de las muescas (4) en donde se producen las explosiones de las mezclas de aire y combustible. En las figuras nO 3, 4, Y 5 se ha representado el sistema que permite sincronizar la entrada de la mezcla al interior del cilindro (3), y, también, la salida de los gases. En la figura nQ 3, se presenta un cilindro de menor diámetro (9), situado en el tubo

(5) de entrada de la mezcla de aire y combustible. En su interior hay un aro giratorio (lO) que tiene un tubo hueco (11) en su diámetro central. Este tubo hueco (11), en esta figura, se encuentra en posición horizontal, lo que coincide con el paso de uno de los dientes del rotor (2) justo por debajo del tubo (5) de entrada de la mezcla. Esta posición no permite que la mezcla pueda pasar hacia el interior del cilindro (3). En la figura nO 4 se ofrece otro detalle del cilindro (9) de menor diámetro, situado en el tubo (5) de entrada de la mezcla de aire y combustible. Hay que suponer que en los tubos (7) de salida de los gases, se presenta el mismo mecanismo. En el interior del cilindro (9), hay un aro giratorio (J O) que tiene un tubo hueco (J 1) en su diámetro central. Este tubo hueco (11), en esta figura nO 4 se encuentra en posición vertical, lo que permite el paso de la mezcla hacia el interior del cilindro (3), en el mismo instante en que una de las muescas (4) del rotor (2), está pasando justo por debajo del tubo (5) de entrada de la mezcla En la figura nO 5 se ofrece una vista en detalle lateral del sistema que permite sincronizar la entrada de la mezcla hacia el interior del cilindro (3) y de las muescas (4), así como también la salida de los gases. Como se observa en esta figura, y, al igual que en las dos figuras anteriores, hay dos cilindros (9) de menor diámetro, en dos tubos (5) de entrada de la mezcla, uno por arriba y el otro por abajo. La figura no ha representado, en esta ocasión, las bujías (6) que deberían

estar en esa posición, por motivos de comodidad visual. Sólo se muestra una bujía (6) en el centro del lateral del cilindro (3). El cilindro (9) de menor diámetro del tubo (5) de la zona de arriba, permite que el tubo hueco (1 J) se encuentre en posición vertical. Al mismo tiempo, y, como están sincronizados, el.tubo hueco (11) cid·9ilindro (9) de menor diámetro de la zona inferior se encuentra situado en horizontal, y, por eso, sólo se ve el extremo del

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hueco. El aro (10) Que lleva este tubo hueco (11), está unido, mediante un pequei'lo eje, a una rueda dentada (12) que se halla en la zona posterior del cilindro (9) de menor diámetro. Los dientes de esta rueda dentada (12) se hallan en un lateral de su perímetro para que se puedan engranar con los dientes laterales de otra rueda dentada (14) de mucho mayor diámetro, que está unida al eje central (1). Esta rueda dentada (14) de mayor diámetro, estará en contacto permanente con todas las ruedas dentadas (12) de menor diámetro. de todos los cilindros (9) de menor diámetro, de todos los tubos (5) de entrada de la mezcla, y, de todos los tubos (7) de salida de los gases. De esta manera, cuando gire el eje (1), girará, también, la rueda dentada (14) de mayor diámetro, y, ésta hará que giren, de manera sincronizada, todos los aros (10) de los cilindros (9) de menor diámetro, con lo cual, la entrada de la mezcla y la salida de los gases sólo podrá suceder en el instante oportuno del paso de las muescas (4) por debajo de cada tubo (5) ó (7). Fecha de la invención: «(1618).06.14). DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura n° 1: Vista frontal del motor que hoy se presenta, en el que se destaca su cilindro

(3) principal, que tiene un rotor (2) situado alrededor de un eje de giro (1). Este rotor (2) presenta ocho muescas (4) en su perímetro. Aliado de cada una de las cuatro bujías (6) se muestra un tubito (5) para la entmda de la mezcla de aire y gasolina, y, en la zona existente entre cada dos bujías (6), hay otro tubo (7) para la salida de los gases de la combustión de la mezcla.

Figura nO 2: Vista lateral del mismo cilindro (3) de la figura anterior, en el que se destaca su poca anchura, y, se añade una rueda dentada (8).

Figura nD 3: Vista frontal del detalle del cilindro de menor diámetro (9), del tubo (5) de entrada de la mezcla de aire y combustible, en el que se destaca la posición horizontal del tubo hueco (11) que el aro giratorio (10) tiene en su interior, y, en su posición sobre el diámetro. De esta manera, la mezcla no puede entrar a la muesca (4) del rotor (2), porque ésta no se halla aún por debajo del tubo (5) de entrada.

Figura nO 4: Vista frontal del detalle del cilindro pequefio (9) del tubo (5) de entrada de la mezcla de aire y combustible, en el que, ahora, el tubo hueco (11) del aro (lO) está en posición vertical, de manera que ya puede permitir el paso de la mezcla hacia la muesca (4), porque ésta se encuentra justo por debajo del tubo de entrada (5).

Figura n° 5: Vista lateral del sistema que pennite sincronizar la entrada de la mezcla hacia el interior del cilindro (3) y de las muescas (4), así como la salida de los gases'. En la figura se han representado dos cilindros (9) de menor diámetro, en dos tubos (5) de entrada de la mezcla, uno por arriba y el otro por abajo. La figura no ha representado, en esta ocasión, las bujías (6) que deberían estar en esa posición, por motivos de comodidad visual. Sólo se muestra una bujía (6) en el centro del lateral del cilindro (3). El tubo hueco (I 1) del cilindro (9) de menor diámetro del tubo (5) de la zona de arriba, se encuentra en posición vertical, lo que permite la entrada de la mezcla. Al mismo tiempo, y, como están sincronizados, el tubo hueco (11) del cilindro (9) de menor diámetro de la zona inferior está

en horizontal, y, por eso, sólo se ve el extremo del hueco, de manera que impide el paso de la mezcla. En la zona posterior del eje (1) se observa la posición de la rueda dentada de mayor diámetro (14), que hace girar a las ruedas dentadas de menor diámetro (12), que están unidas, mediante un pequeño eje, a los aros giratorios (10) del interior del cilindro de menor diámetro (9).

Figuras nO /-5:

1) Eje de giro 2) Rotor con muescas en el perímetro 3) Cilindro 4) Muescas y cavidad que dejan libre 5) Entrada de la mezcla de aire y gasolina 6) Bujías 7) Sal ida de los gases 8) Rueda dentada 9) Cilindro exterior, de menor diámetro, del tubo de entrada de la mezcla 10) Aro giratorio interior, de menor diámetro, con tubo hueco en su diámetro l J) Tubo hueco del cilindro interior de menor diámetro 12) Rueda dentada de menor diámetro del aro interior de menor diámetro 14) Rueda dentada de mayor diámetro

DESCRIPCIÓN DE UN MODO DE REALIZACIÓN PREFERIDO El Motor con cilindros que tienen un rotor con muescas en radio de palanca, está caracterizado por ser un sistema que genera movimiento, y, además, en función del

Principio de Arquímedes, puede aumentar su fuerza, a la vez que reduce el consumo. Este motor está formado por un eje (1) que tiene un rotor circular (2) con muescas (4), que son las que parecen ser los dientes de una rueda dentada. Toda la pieza de este rotor (2) gira en el interior de un cilindro (3) de sólo tres centímetros de altura o anchura, -figura nO 2-. Su 5 diámetro será variable en cada caso, según la máquina en la que se vaya a utilizar, por los motivos que estudiaremos a continuación. Como se observa en la figura nO 1, el cilindro

(3) tiene cuatro bujías (6), una en cada punto cardinal, que tienen. a su lado, una entrada (5) para la mezcla de aire y gasolina. Entre cada dos bujías (6) hay otro tubo (7) para la salida de los gases de la combustión. En el extremo del eje de giro (1) ponemos una rueda

10 I dentada (8). El funcionamiento no puede ser más sencillo. cuando una dosis de la mezcla de aire y gasolina entra en cada una de las cavidades que las muescas (4) del rotor (2) dejan abiertas, las bujías (6) lanzarán una chispa que hará que se encienda la mezcla, y, que explote, emitiendo gases que tenderán a expandirse por la estrecha zona en la que se hallan, lo que hará que los gases empujen con mucha fuerza contra las paredes de las muescas (4).

15 Como esto sucederá, por lo menos, en dos de las muescas (4) opuestas de los extremos de un diámetro del rotor (2), -aunque, también puede suceder en las cuatro muescas opuestas de dos diámetros perpendiculares, se producirá un par de fuerzas, -o, dos pares de fuerzas simultáneos-, que hará que el eje (1) se ponga a girar, y, con él, la rueda dentada (8). Al moverse el rotor (2) con muescas (4), -como consecuencia de la explosión de la mezcla de

aire y combustible.-1 éstas muescas (4) arrastrarán los gases hasta el siguiente tubo de salida (7), por donde escaparán hacia el tubo de escape. Como se observa en la figura nO 2, el cilindro (3) tiene poca anchura, lo que va a significar que su capacidad será muy inferior a la que es habitual en los cilindros, para ofrecer el mismo rendimiento. Vamos a suponer 25 que comparamos este cilindro (3) con uno de los cilindros conocidos de un motor de motocicleta de (250) centímetros cúbicos. En el cilindro (3), vamos a dividir por cuatro estos (250 c.c), lo que nos ofrece la cifra de (62'5 c.c.). Entonces, si cada muesca (4) tiene un volumen de (62'5 c.c.), el total de este cilindro (3) será también de (250 c.c.). De esta manera, la fuerza de este cilindro será la misma que la de un cilindro de (250 c.c). Vamos a 30 suponer, ahora, que cada muesca (4) del rotor (2), en lugar de tener (62'5 c.c.), tiene unos (30 e.c). así, tendremos un total de (120 c.c), y, cada muesca (4) medirá, -más o menos-, (3'2 cm x 3'2 cm x 3 cm '=30~72 c.c.). En principio, esto haría que la explosión de la

mezcla tuviese menos fuerza que en un cilindro de (250 c.c.) de la motocicleta, en donde la explosión se produce en el mismo espacio de un cilindro mucho más alto, aunque más estrecho. Ahora bien, como en el cilindro (3) de rotor (2) con muescas (4) se produce un par de fuerzas, -o, incluso, dos pares de fuerzas simultáneos-, esto aumentará la fuerza del giro del eje (1). y, permitirá que el cilindro pueda rendir con mayores prestaciones de lo que correspondería a su volumen, 0, a su capacidad. Supongamos ahora que tenemos una rueda que gira en un eje. Si ponemos un peso de (lO) newtons en uno de los extremos de su diámetro horizontal, el peso que podrá hacer que la rueda no se mueva, será, otro peso de

(10) newtons, que pondremos en el extremo opuesto del mismo diámetro. En este caso, los dos pesos, se compensarán perfectamente y la rueda se quedará quieta. Ahora bien, vamos a suponer que, el peso del extremo derecho del diámetro, se sustituye por una fuerza, -también de (lO) newtons-, que, en lugar de empujar hacia abajo, -como ocurre en la fuerza de la izquierda-~ empuja hacia arriba, y, hacia la izquierda, igual que el peso de (10) newtons del extremo izquierdo. En este caso, sucederá que habrá dos fuerzas que empujarán en el mismo sentido, -hacia abajo-. y. la fuerza de giro se duplicará. Si ponemos,

ahora, un peso de (5) newtons, y, en el extremo derecho, ponemos una fuerza de (5) newtons, la gravedad, obviamente, empujará hacia abajo con una fuerza de (lO) newtons, como cuando sólo habíamos colgado un peso de (10) newtons en el extremo izquierdo del diámetro. En principio, esto no parece que nos vaya a servir mucho para aumentar la fuerza del motor que hoy ~presenta, o, para poder ahorrar el gasto de combustible. Sin embargo, siempre podremos hacer algo para conseguir el objetivo fijado. Vamos a aumentar aún más la fuerza de nuestro dispositivo, y, a reducir su consumo, con s610 utilizar el Principio de Arquímedes del radio de palanca. Con él, el simple aumento del radio de la rueda que fonna el rotor (2), permitirá que la poca fuerza que se desarrolle en cada explosión, -tal como se produce en cada muesca (4) de los extremos de este mismo rotor (2)-, se tenga que multiplicar por este radio. Si ahora aplicamos este mismo Principio de Arquímedes, al cilindro (3) que hoy presento en esta invención. con sólo aumentar el radio del cilindro (3), podremos mantener la misma fuerza que desarrollan los motores actuales, al mismo tiempo que reducimos el consumo de gasolina. Y. así, aunque este cilindro (3) tenga poca anchura, -figura nO 2-, podrá tener mucho diámetro, y, el motor podrá mantener la fuerza máxima para mover la máquina, con muchísimo menos gasto de combustible.

Claims

REIVINDICACIONES

1) Molor con cilindros que tienen un rolor con muescas en radio de palanca, caracterizado por ser el sistema responsable del movimiento de un vehículo de tracción mecánica, que está fonnado por un cilindro (3) que tiene un rotor (2), -que forma un aro de la misma anchura y diámetro que el cilindro-, con ocho muescas (4) en radio de palanca en Su perimetro. Este rotor (2) con muescas (4) tiene un eje de giro (l) en el centro. En la zona exterior del perímetro del cilindro (3), -en los cuatro puntos cardinales-, vamos a situar cuatro bujías (6). A su lado, cada bujía (6) tendrá un tubito (5) para la entrada de la mezcla de aire y gasolina, y, en la zona existente entre cada dos bujías (6), habrá otro tubo (7), -de mayor diámetro que los tubos (5)-, para la salida de los gases de la combustión de la mezcla. El sistema que permite sincronizar la entrada de la mezcla al interior del cilindro (3), Y. también, la salida de los gases, se presenta en un cilindro de menor diámetro (9), situado en el tubo (5) de entrada de la mezcla de aire y combustible. En el interior del cilindro (9), hay un aro giratorio (10) que tiene un tubo hueco (ll) en su diámetro central. Este aro (10) está unido, mediante un pequefto eje, a una rueda (12), con dientes en un lateral de su perímetro, que se halla en la zona posterior del cilindro (9) de menor diámetro. La rueda (12) se engrana con otra rueda dentada (14) de mayor diámetro, que está fijada en el eje central (1). Esta Rueda dentada (14) de mayor diámetro, está en contacto permanente con todas las Ruedas dentadas (12) de menor diámetro, de todos los cilindros (9) de menor di~etro, de todos Jos tubos (5) de entrada de la mezcla, y. de todos los tubos (7) de salida de los gases. En los tubos (7) de salida de los gases, se instala el mismo mecanismo.