ITBO20120159A1 - Motore a combustione interna - Google Patents

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ITBO20120159A1
ITBO20120159A1 IT000159A ITBO20120159A ITBO20120159A1 IT BO20120159 A1 ITBO20120159 A1 IT BO20120159A1 IT 000159 A IT000159 A IT 000159A IT BO20120159 A ITBO20120159 A IT BO20120159A IT BO20120159 A1 ITBO20120159 A1 IT BO20120159A1
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IT
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combustion engine
internal combustion
valve
opening
cylinder
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IT000159A
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Paolo Lalli
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Paolo Lalli
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/06Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with disc type valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

Descrizione
MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA
Campo tecnico
La presente invenzione ha per oggetto un motore a combustione interna.
Arte nota
È noto che i motori a combustione interna funzionanti secondo il ben noto ciclo di Otto o Diesel o secondo cicli derivati impiegano usualmente mezzi di intercettazione per il controllo dell’alimentazione e dello scarico dei fluidi di combustione per ciascun cilindro del motore. Tali mezzi di intercettazione sono usualmente del tipo delle valvole cosiddette “a fungo”, atte cioè a controllare il flusso di aria e combustibile o di aria solamente, a seconda del caso, nonché lo scarico dei gas combusti attraverso una o più rispettive luci di passaggio previste per ciascun cilindro, ad esempio due per l’aspirazione e due per lo scarico, attivandone l’apertura e la chiusura in opportuna relazione di fase al moto alternativo del pistone all’interno del medesimo cilindro.
Le valvole a fungo di tipo noto possono essere azionate mediante organi di comando ad esempio meccanici atti a comandare opportunamente la discesa dell’organo di intercettazione all’interno della camera di combustione, quindi l’apertura, o al contrario l’uscita dalla camera di combustione, quindi la chiusura. Tali soluzioni note non soddisfano pienamente le esigenze del settore specifico. Infatti, ad esempio, l’azionamento delle valvole a fungo genera notevoli azioni di inerzia derivante dalla considerevole massa delle valvole medesime, che limitano la potenza generata dal motore e quindi l’efficienza complessiva del sistema. Infatti la conformazione stessa delle valvole a fungo richiede spostamenti considerevoli del corpo valvola per determinare una luce di passaggio sufficiente alla portata istantanea richiesta. Inoltre l’impiego di questo tipo di valvole è associato alla formazione di zone di ricircolo del fluido in prossimità dello stelo e dunque a elevate perdite fluidodinamiche.
Tra i numerosi problemi di tali soluzioni note, occorre citare almeno il fatto che in caso di rottura di un qualsiasi organo del gruppo di comando delle valvole, ad esempio di una cinghia di trasmissione del moto dall’albero a gomito all’albero a camme, non vi è modo di evitare l’impatto tra il pistone e il corpo valvola che in ogni caso si trova all’interno della camera di combustione, con conseguenti prevedibili danni ai rispettivi organi meccanici. Inoltre alle elevate velocità di rotazione del motore, l’impiego di tali valvole comporta inevitabilmente il problema del cosiddetto “sfarfallamento”, associato a una chiusura non sempre corretta della camera di combustione. Ad esempio se la valvola a fungo ha una alzata incompleta, oltre a non serrare completamente il rispettivo passaggio di efflusso, può comportare il dannoso impatto con il pistone mobile nel cilindro. Per ridurre gli effetti di tali fenomeni è infatti necessario ridurre in modo opportuno il regime massimo di rotazione del motore e quindi la potenza ottenibile.
Pertanto nelle soluzioni note, gli organi di intercettazione utilizzati presentano notevoli inconvenienti, richiedendo complessi sistemi di azionamento per contenere e controllare le accelerazioni generate dal moto dei rispettivi componenti meccanici. Non si può trascurare il fatto che nei motori a combustione interna che utilizzano valvole a fungo il ciclo di funzionamento prevede comunque che si verifichi un impatto tra il corpo della valvola e la relativa sede, per la chiusura della camera. Tale modalità di chiusura determina necessariamente notevoli usure delle superficie coinvolte, nonché vibrazioni e rumori, ed inoltre espone gli organi meccanici coinvolti a notevoli carichi dinamici e termici. Infatti occorre tenere presente a tale riguardo che la porzione inferiore di ciascuna valvola a fungo, cosiddetta “piattello”, è esposta in modo continuo oltre che diretto alle elevate temperature della camera di combustione.
Per contenere gli effetti di alcuni degli inconvenienti citati sono state proposte soluzioni, tuttavia non in grado di risolvere appieno i diversi problemi e comunque onerose dal punto di vista costruttivo. Ad esempio, sul cielo del pistone è di comune uso ricavare delle cavità o “unghie”, in modo da ridurre il rischio di urti dannosi in particolare nelle fasi di incrocio dei cicli di moto alternato rispettivamente del pistone e delle valvole all'interno della camera di combustione. Tuttavia tali realizzazioni tendono a ridurre l’efficienza della combustione, incidendo inevitabilmente sulla cinetica dei flussi di miscela combustibile o di sola aria, a seconda dello specifico utilizzo.
Presentazione dell'invenzione
Il compito della presente invenzione è quello di risolvere i problemi citati, escogitando un motore a combustione interna che consenta di fornire prestazioni ottimali in termini di coppia, potenza, consumi ed emissioni.
NeN'ambito di tale compito, è ulteriore scopo della presente invenzione quello di fornire un motore a combustione interna in grado di controllare in modo ottimale l’efflusso e lo scarico dei gas di combustione attraverso la camera di combustione.
Un altro scopo dell’invenzione è quello di fornire un motore a combustione interna di semplice concezione costruttiva e funzionale, dotato di funzionamento sicuramente affidabile, di impiego versatile.
Gli scopi citati vengono raggiunti, secondo la presente invenzione, dal motore a combustione interna secondo la rivendicazione 1.
Tali scopi sono raggiunti essenzialmente grazie all'idea inventiva di prevedere mezzi di intercettazione di tipo rotativo, atti ad essere azionati in un moto rotatorio continuo. In particolare tali mezzi di intercettazione sono dotati di un organo otturatore discoidale capace di operare l’apertura e la chiusura delle luci di aspirazione e scarico in comunicazione con la camera di combustione. L’operazione di apertura e chiusura delle valvole è dunque il risultato di un moto continuo, che minimizza le azioni di disturbo provocate dall’inerzia.
Le valvole rotative dotate di stelo e disco otturatore impiegate nel motore secondo l’invenzione sono di costruzione compatta e di agevole funzionamento, mediante un gruppo di comando dedicato o condiviso.
Il motore in oggetto è assai versatile anche per il tipo di comando utilizzabile per l’azionamento delle valvole. Infatti si possono prevedere ingranaggi del tipo a vite senza fine e pignone, a ruote dentate dritte o coniche, ad esempio, con mezzi di trasmissione a cinghie o simili.
II motore a combustione in oggetto è costruttivamente assai flessibile, in quanto consente diverse disposizioni dei mezzi di intercettazione, longitudinalmente o trasversalmente all’asse del cilindro 3. Infatti è possibile disporre l’asse delle valvole parallelamente all’asse del cilindro oppure in direzione inclinata rispetto ad esso, a seconda delle esigenze e dei vincoli presenti dal progetto, ad esempio per limitare l’ingombro esterno del motore in una determinata direzione.
È altresì possibile prevedere un gruppo di comando per ciascun mezzo di intercettazione oppure un unico gruppo di comando che sia in grado di azionare più di mezzi di intercettazione contemporaneamente.
Breve descrizione dei disegni
I particolari dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di forme di esecuzione preferite del motore a combustione interna secondo l’invenzione, illustrate a titolo indicativo negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 mostra una vista in prospettiva in sezione secondo un piano longitudinale mediano del motore a combustione interna in oggetto, secondo una prima forma di realizzazione;
la figura 2 mostra una vista in prospettiva del motore a combustione interna illustrato in figura 1 ;
le figure 3 e 4 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva in sezione secondo rispettivi piani longitudinali del motore a combustione interna in oggetto; la figura 5 mostra una vista in prospettiva di un particolare del motore a combustione interna in oggetto;
le figure 6 e 7 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva secondo angolazioni opposte di un ulteriore particolare del medesimo motore a combustione interna;
le figure 8 e 9 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva secondo angolazioni opposte di un ulteriore particolare del medesimo motore a combustione interna;
le figure 10 e 11 mostrano una vista in prospettiva secondo angolazioni opposte di un differente particolare del medesimo motore a combustione interna;
la figura 12 mostra una vista in prospettiva di un mezzo di intercettazione secondo una prima forma di realizzazione, atto ad esempio ad essere impiegato nel motore a combustione interna in oggetto;
la figura 13, 14, 15 e 16 mostrano una vista in prospettiva in sezione secondo un piano mediano longitudinale del motore a combustione interna in oggetto, rispettivamente in una seconda, terza, quarta e quinta forma di realizzazione; le figure 17 e 18 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva secondo angolazioni opposte di un particolare del motore a combustione interna illustrato in figura 16;
le figure 19 e 20 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva secondo angolazioni opposte di un ulteriore particolare del motore a combustione interna illustrato in figura 16;
la figura 21 mostra una vista in prospettiva di un ulteriore particolare del motore a combustione illustrato in figura 16;
la figura 22 mostra una vista in prospettiva in sezione secondo un piano mediano longitudinale del motore a combustione interna in oggetto, secondo una sesta forma di realizzazione;
la figura 23 mostra una vista complessiva in prospettiva del motore a combustione interna illustrato in figura 22;
le figure 24 e 25, 26 e 27, 28 e 29, mostrano rispettivamente viste in prospettiva rispettivamente secondo angolazioni opposte di differenti particolari del motore a combustione interna illustrato in figura 22;
la figura 30 mostra una vista in prospettiva di un mezzo di intercettazione in una seconda forma di realizzazione, atto ad esempio ad essere impiegato nel motore a combustione interna illustrato in figura 22;
le figure 31 e 32 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva di ulteriori particolari del motore a combustione interna illustrato in figura 22;
le figure 33, 34 e 35 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva in sezione secondo differenti piani longitudinali paralleli del motore a combustione interna in oggetto, secondo una settima forma di realizzazione;
le figure 36 e 37, 38 e 39 mostrano rispettivamente viste in prospettiva secondo angolazioni opposte di particolari del motore a combustione interna illustrato in figura 33;
la figura 40 mostra una vista in prospettiva di un mezzo di intercettazione secondo una terza forma di realizzazione, atto ad essere impiegato nel motore a combustione oggetto dell'invenzione;
la figura 41 mostra una vista in sezione in prospettiva del motore a combustione interna in oggetto, secondo una ottava forma di realizzazione;
le figure 42 e 43, 44 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva secondo angolazioni opposte e in sezione longitudinale mediana di un particolare del motore a combustione interna illustrato in figura 41 ;
le figure 45 e 46, 47 e 48 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e in sezione longitudinale mediana di un particolare del motore a combustione interna della figura 41 , secondo diverse angolazioni;
le figure 49 e 50 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e in sezione longitudinale mediana di un ulteriore particolare del motore a combustione interna illustrato in figura 41 ;
le figure 51 e 52 mostrano una vista in prospettiva rispettivamente secondo angolazioni opposte di un ulteriore particolare del motore a combustione interna illustrato in figura 41 ;
la figura 53 mostra una vista in prospettiva di un mezzo di intercettazione secondo una quarta forma di realizzazione, atto ad essere impiegato nel motore a combustione interna oggetto dell'invenzione;
la figura 54 mostra una vista in prospettiva in sezione longitudinale mediana del motore a combustione interna in oggetto, secondo una nona forma di realizzazione;
la figura 55 mostra una vista in sezione longitudinale mediana in prospettiva di un particolare del motore a combustione interna illustrato in figura 54;
le figure 56 e 57, 58 e 59 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e in sezione longitudinale mediana di un ulteriore particolare del motore illustrato in figura 54, secondo angolazioni opposte;
la figura 60 illustra un mezzo di intercettazione atto ad essere impiegato ad esempio nel motore a combustione interna illustrato in figura 54;
la figura 61 mostra una vista in prospettiva in sezione longitudinale mediana del motore a combustione interna in oggetto, secondo una decima forma di realizzazione;
la figura 62 mostra una vista in prospettiva in sezione longitudinale mediana di un particolare del motore a combustione interna illustrato in figura 61 ;
le figure 63 e 64, 65 e 66 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva e in sezione di un ulteriore particolare del motore illustrato in figura 61 , secondo opposte angolazioni;
la figura 67 mostra una vista in prospettiva in sezione longitudinale mediana del motore a combustione interna in oggetto, secondo una undicesima forma di realizzazione;
le figure 68 e 69, 70 e 71 , 72 e 73 mostrano rispettivamente una vista in prospettiva secondo angolazioni opposte di differenti particolari del motore a combustione interna illustrato in figura 67;
la figura 74 mostra una vista in prospettiva di un mezzo di intercettazione atto ad essere impiegato ad esempio nel motore a combustione interna illustrato in figura 67;
le figure da 75 a 84 mostrano rispettive viste in prospettiva di un mezzo di intercettazione impiegato nel motore a combustione interna secondo l’invenzione, secondo ulteriori forme di realizzazione.
Forme di realizzazione dell'invenzione
Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato nell’insieme con 1 il motore a combustione interna secondo l’invenzione. Il motore 1 comprende un basamento 2 conformante sostanzialmente una prima porzione e una seconda porzione. Più precisamente, la prima porzione del basamento 2 comprende un cilindro 3 contenente scorrevole assialmente un pistone 4, un albero a gomiti 5 per la trasformazione del moto alternativo del pistone 4 in moto rotatorio e una biella 6 di articolazione connessa al pistone 4 e all’albero a gomiti 5.
La citata seconda porzione, di copertura, del basamento 2 conforma una testata 7, ad esempio composta da una pluralità di strati sovrapposti. La testata 7 conforma a sua volta condotti 8a, 8b per l'efflusso e lo scarico di fluidi attraverso una camera di combustione definita tra la sommità o cielo del pistone 4 e la porzione inferiore della testata 7.
Più precisamente i condotti 8a, 8b sono posti in comunicazione con la suddetta camera di combustione attraverso rispettive luci 9a, 9b ricavate in un corrispondente strato della testata 7. Secondo l’esempio illustrato nelle figure 1 , 3 e 4, in particolare, il cilindro 3 può essere posto in comunicazione con un condotto di aspirazione 8a e con un condotto di scarico 8b, predisposti rispettivamente in corrispondenza di una luce di aspirazione 9a e una luce di scarico 9b. Alternativamente possono essere previste forme di realizzazione con una pluralità di luci di aspirazione e una pluralità di luci di scarico previste per ogni cilindro. Il condotto di aspirazione 8a è atto a consentire l’efflusso di un fluido, una idonea miscela combustibile o la sola aria a seconda dell’impiego, nella camera di combustione, mentre il condotto di scarico 8b è atto a consentire il deflusso dei gas combusti dalla medesima camera. I condotti di aspirazione e di scarico 8a, 8b possono avere sviluppo e sezione qualunque purché atti al raccordo delle luci 9a, 9b, ad esempio possono essere a sezione sostanzialmente circolare.
Il motore 1 comprende altresì almeno un mezzo di intercettazione azionato da un rispettivo gruppo di comando. Nel caso illustrato nelle suddette figure è prevista un coppia di mezzi di intercettazione 10a, 10b atti a intercettare rispettivamente la luce di aspirazione 9a e la luce di scarico 9b, nonché rispettivi gruppi di comando 11 a, 11 b per azionare i citati mezzi di intercettazione 10a, 10b in opportuna relazione di fase al moto alternativo del pistone 4 all’interno del cilindro 3, secondo il noto ciclo di funzionamento dei motori alternativi a combustione interna.
I mezzi di intercettazione 10a, 10b sono realizzati mediante valvole rotative, atti a essere azionati dai rispettivi gruppi di comando 11 a, 11 b secondo un moto rotatorio attorno a un rispettivo asse longitudinale per intercettare ciclicamente la rispettiva luce di passaggio 9a, 9b. Nella forma di realizzazione illustrata in figura 1 , le valvole 10a, 10b sono disposte con l’asse longitudinale di rotazione parallelo all’asse del cilindro 3. È tuttavia possibile prevedere che le valvole 10a, 10b siano disposte diversamente, ad esempio con asse di rotazione inclinato rispetto al suddetto asse del cilindro 3.
Ciascuna valvola comprende un organo otturatore 12 recato da uno stelo 13 disposto secondo il suddetto asse longitudinale di rotazione. Lo stelo 13, in particolare può conformare uno o più spallamenti 14 per l’alloggiamento di organi di comando o di supporto (si veda la figura 1). L’organo otturatore 12 ha la forma di un disco sporgente radialmente dallo stelo 13. Nel caso illustrato in figura 12 l’organo otturatore 12 è disposto in corrispondenza di una zona di estremità dello stelo 13, ma disposizioni diverse sono ugualmente possibili, come meglio descritto in seguito.
II disco 12 otturatore reca una apertura 15 conformata ad esempio a settore circolare, di estensione sostanzialmente uguale alla corrispondente luce 9 da intercettare. Nella forma di realizzazione illustrata in figura 12, l’apertura 15 presenta una sezione sostanzialmente squadrata, ma è possibile prevedere differenti forme, ad esempio arrotondate, come illustrato in seguito.
Si nota che, nell’esempio illustrato, l’apertura 15 è ricavata in una porzione radiale interna al disco 12, preservandone quindi i bordi periferici. In tal modo i bordi sono atti a riscontrare, a chiusura, una rispettiva sede di alloggiamento ricavata nella testata 7. E’ tuttavia possibile prevedere che la suddetta apertura 15 interessi una fascia perimetrale, privando quindi il disco 12 di una corrispondente porzione di bordo periferico. Pertanto in tal caso l’apertura 15 comporta una discontinuità del bordo perimetrale del disco 12.
Ad esempio, come anticipato in precedenza, la testata 7 può essere realizzata in una pluralità di strati sovrapposti atti a cooperare con il cilindro 3 per consentire il posizionamento dei mezzi di intercettazione 10a, 10b nonché di un circuito di lubrificazione 20 e del gruppo di comando 11 a, 11 b dei mezzi di intercettazione 10a, 10b.
Più precisamente la testata 7 illustrata nelle figure da 1 a 4 e da 6 11 è composta da almeno un primo blocco 7a stratiforme disposto a copertura del cilindro 3 e da un secondo blocco 7b stratiforme atto a fungere da copertura esterna. Nel caso illustrato tra il primo blocco 7a e il secondo blocco 7b è interposto un blocco intermedio 7c a completamento della testata 7 (si veda in particolare la figura 2). Come è visibile in figura 5, le pareti del cilindro 3 che conforma esternamente un involucro scatolare, sono preferibilmente interessate da canalizzazioni 21 del circuito di lubrificazione 20. Inoltre, tra il suddetto involucro e il cilindro 3 stesso è ricavata, in modo noto, una intercapedine, atta a ricevere un idoneo fluido di raffreddamento, ad esempio acqua. Per la circolazione del fluido di raffreddamento, l’involucro prevede un condotto di alimentazione 30, disposto alla base del basamento.
Come è illustrato nelle figure 6 e 7, il primo blocco 7a stratiforme comprende pertanto una porzione di copertura 16 sostanzialmente centrale atta a chiudere il cilindro 3 conformando la camera di combustione. In corrispondenza della porzione di copertura 16 sono predisposte le citate luci 9a, 9b, ad esempio nella forma di rispettivi fori circolari. La figura 7 illustra in particolare il lato del primo blocco 7a rivolto in uso verso la testata 7, in cui sono altresì realizzate sedi di alloggiamento 17 per gli organi otturatori 12 delle valvole 10. Più precisamente, ciascuna sede 17 conforma una cavità anulare ricavata attorno a un foro centrale 18 conformato in modo tale da ricevere lo stelo 13 della rispettiva valvola 10. Più precisamente le luci 9a, 9b sono localizzate in corrispondenza di una rispettiva sede 17 anulare, in modo tale da consentire l’intercettazione selettiva da parte degli organi otturatori 12 ivi alloggiati e portati in rotazione dal rispettivo gruppo di comando 11 a, 11 b.
Inoltre nello spessore del primo blocco 7a, in particolare in corrispondenza delle pareti perimetrali, proseguono le canalizzazioni 21 citate in precedenza per la circolazione del fluido lubrificante.
La porzione inferiore della testata 7a presenta inoltre un foro passante 19 praticato in posizione sostanzialmente centrale alla porzione di copertura 16 e quindi in comunicazione con la camera di combustione, atto a consentire l'inserimento di ulteriori mezzi operativi, di accensione, per il funzionamento del motore a combustione interna 1.
II blocco intermedio 7c, illustrato nelle figure 8 e 9, comprende sostanzialmente una porzione stratiforme racchiusa da pareti laterali. Il blocco intermedio, in particolare, serve a completare le sedi di alloggiamento 17 delle valvole, realizzate nel primo blocco 7a. In pratica dal lato visibile in figura 9, rivolto in uso verso il primo blocco 7a, il blocco intermedio 7c comprende sedi coniugate 22 realizzate in corrispondenza di rispettive porzioni sporgenti dalla base stratiforme, atte ad alloggiare l’organo otturatore 12 e una rispettiva porzione dello stelo 13 della valvola 10. Tali sedi coniugate 22 presentano dunque un foro 23 assiale per l’alloggiamento di tale porzione dello stelo 13 della valvola 10. Il blocco intermedio 7c prevede altresì un manicotto 24 sporgente perpendicolarmente sia dal lato rivolto in uso verso il primo blocco 7a, illustrato in figura 9, che dal lato rivolto in uso verso il secondo blocco 7b, illustrato in figura 8, in una posizione sostanzialmente centrale alle stesse superfici. Tale manicotto 24 è in sostanza il prolungamento del foro 19 di passaggio dei mezzi di accensione, presente sul primo blocco 7a.
È da notare che nel blocco intermedio 7c sono ricavati i condotti di aspirazione e di scarico 8a, 8b. In particolare tali condotti si estendono dalle sedi coniugate 22 a una parete laterale del blocco intermedio 7c, compiendo ad esempio un percorso che prevede una deviazione sostanzialmente perpendicolare.
Inoltre, sui bordi contrapposti delle pareti laterali del blocco intermedio 7c possono essere praticate scanalature 25 di supporto degli organi operativi dei gruppi di comando 11 a, 11 b. Nel caso illustrato in figura 8, ad esempio, tali scanalature 25 hanno foggia semi-circolare in modo da ricevere in appoggio rispettivi alberi di comando. È poi possibile prevedere vantaggiosamente che lateralmente al blocco intermedio 7c sia ricavato un condotto 32 di scarico per il fluido di raffreddamento. In tale modo il fluido suddetto, alimentato tramite il condotto di alimentazione 30, può defluire successivamente attraverso l’intercapedine 31 dell’involucro scatolare esterno al cilindro 3, l’intercapedine definita tra i bordi e la porzione di copertura 16 del primo blocco 7a, e nel vano 33 definito internamente tra lo strato e le pareti del blocco intermedio 7c, e quindi essere scaricato tramite il condotto 32 di scarico.
In alternativa alla circolazione di un liquido di raffreddamento, è possibile prevedere la circolazione di aria. In questo caso, il cilindro 3 e la testata multistrato 7 conformano esternamente una pluralità di alette.
Nelle figure 10 e 11 è illustrato il secondo blocco 7b atto ad essere sovrapposto al blocco intermedio 7c, a chiusura della testata 7. In corrispondenza della superficie rivolta verso l’interno della testata 7 (figura 11) il secondo blocco 7b prevede nel caso illustrato cavità di alloggiamento 26 cieche atte ad alloggiare una estremità dello stelo 13 di un rispettivo mezzo di intercettazione 10 (si veda anche la figura 1). Centralmente alla stessa superficie interna è disposto un manicotto terminale 27 atto a consentire l'inserimento degli organi di accensione, quale prolungamento del foro passante 19 del primo blocco 7a.
Il secondo blocco 7b può poi prevedere canalizzazioni 21 per il fluido lubrificante, realizzate nello spessore dei bordi perimetrali. Come il blocco intermedio 7c, il secondo blocco 7b può comprendere inoltre scanalature di supporto 28 coniugate alle scanalature 25 precedentemente descritte, per il supporto degli organi operativi dei gruppi di comando 11 a, 11 b.
Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure da 1 a 4, il gruppo di comando 11 a, 11 b dei mezzi di intercettazione 10a, 10b è di tipo meccanico e, precisamente, comprende mezzi a ingranaggio. In particolare ciascun gruppo di comando illustrato in figura comprende una vite senza fine 40 in presa a un rispettivo pignone 41 calettato sullo stelo 13, a riscontro dello spallamento 14, della rispettiva valvola 10. La vite senza fine 40, in particolare, è azionata in moto dall’albero a gomiti 5 mediante l’interposizione di organi di trasmissione di tipo noto, ad esempio del tipo a cinghie o catene, per semplicità non rappresentati in figura 2, avvolti su rispettivi ingranaggi 42, 43. È da notare che le estremità delle viti senza fine 40 sono alloggiate nelle scanalature 25 e 28 sopra descritte, ricavate nei rispettivi blocchi della testata 7. Nella forma di realizzazione illustrata ciascuna valvola è azionata in rotazione da un rispettivo albero, ciascun albero essendo disposto perpendicolarmente all’asse del cilindro 3, della testata 7.
Secondo una differente forma di realizzazione illustrata in figura 13, per il resto del tutto simile a quanto appena descritto, la camera di combustione definita tra il cielo del pistone 6 e la testata 7 ha foggia parzialmente sferica, anziché sostanzialmente poliedrica. In sostanza il cielo del pistone 6 conforma una superficie concava curva 60, tale da ottimizzare quindi il processo di combustione al suo interno.
È da notare altresì che nelle forme di realizzazione sopra descritte il motore 1 comprende un gruppo di comando 11 a, 11 b distinto per ciascun mezzo di intercettazione 10a, 10b. È tuttavia possibile prevedere un che i mezzi di intercettazione 10a, 10b vengano azionati da un gruppo di comando condiviso. Ad esempio, la figura 14 illustra una terza forma di realizzazione del motore 1 secondo l’invenzione, in cui l’unico gruppo di comando 11 comprende una vite senza fine 40 in presa a uno dei pignoni 41 calettati sugli steli 13 delle valvole 10a, 10b. Un organo di trasmissione intermedio 410, nel caso realizzato mediante una ruota ausiliaria intermedia, è atto a trasmettere il moto tra i pignoni 41. In alternativa, è possibile prevedere, come illustrato in figura 15, che l’organo di trasmissione intermedio 410 comprenda una cinghia avvolta attorno ai pignoni 41 calettati sugli steli 13 delle valvole 10a, 10b. In tal caso, è ulteriormente previsto un pignone aggiuntivo 420 calettato sul medesimo stelo 13 di una delle valvole 10a, 10b, disposto in presa alla vite senza fine 40.
È altresì possibile prevedere che gli organi meccanici per la trasmissione del moto siano di tipo differente. Ad esempio, secondo una quinta forma di realizzazione del motore 1 illustrata in figura 16, i gruppi di comando 110a, 110b prevedono ciascuno un organo a ingranaggio conico 111 a, 111 b. Le valvole 10a, 10b sono dotate di un rispettivo organo a ingranaggio 112 condotto, opportunamente calettato sullo stelo 13 a riscontro dello spallamento 14.
In tal caso, il blocco intermedio 70c della testata 7 può prevedere scanalature 25 del tutto simili alle scanalature già descritte, per il supporto a sbalzo degli alberi sui cui sono calettati i rispettivi ingranaggi dei rispettivi gruppi di comando 110a, 110b (si vedano le fig. 17 e 18). A tale scopo il blocco intermedio 70c prevede utilmente dal lato rivolto verso il secondo blocco 70b elementi di supporto 113 dei gruppi di comando 110a, 110b, recanti una rispettiva scanalatura 114 di appoggio. Gli elementi di supporto 113 sono opportunamente disposti allineati alle scanalature 25 ricavate nello spessore del blocco intermedio 70c, tra queste ultime e i fori 23 di alloggiamento delle valvole 10a, 10b (si veda in particolare la figura 17). Analogamente, il secondo blocco 70b prevede su un solo bordo perimetrale le scanalature coniugate 28 (fig. 20), disposte per essere sovrapposte alle scanalature 25 del blocco intermedio 70c a completamento delle sedi di alloggiamento dei gruppi di comando 110a, 110b.
Come è visibile nelle figure 17 e 21 , le sedi di supporto conformate dalle scanalature 114 degli elementi di supporto 113 sono atte ad essere serrate a un rispettivo elemento di chiusura 115, dotato di una corrispondente scanalatura 116, fissato a una parete del secondo blocco 70b (fig. 21).
Nelle forme di realizzazione finora descritte, le valvole 10a, 10b sono disposte secondo un asse parallelo all’asse longitudinale del cilindro 3. In alternativa è possibile, secondo l’invenzione, disporre le valvole 10a, 10b secondo un differente orientamento, ad esempio secondo una direzione trasversale all’asse del cilindro 3.
Ad esempio, la figura 22 rappresenta una sesta forma di realizzazione del motore 1 , in cui i mezzi di intercettazione 100a, 100b sono disposti trasversalmente all’asse del cilindro 3, in una direzione sostanzialmente radiale ad esso. Le valvole 100a, 100b, del tutto simili alle valvole precedentemente illustrate, comprendono un organo otturatore 120 avente foggia di disco, recate radialmente a uno stelo 130. Nella forma di realizzazione illustrata in particolare in figura 30, lo stelo 130 comprende una coppia di spallamenti 140 di riscontro.
L’organo otturatore 120 è disposto in prossimità di una estremità dello stelo 130. Le valvole 100a, 100b sono atte a intercettare rispettivamente una luce di aspirazione 90a e una luce di scarico 90b. Per consentire l’apertura delle suddette luci 90a, 90b, l’organo otturatore 120 è dotato di una apertura 150 dal contorno arrotondato, di estensione radiale sostanzialmente uguale alle dimensioni della corrispondente luce 90 da intercettare.
Le luci di aspirazione 90a e di scarico 90b mettono rispettivamente un condotto di aspirazione 80a e un condotto di scarico 80b in comunicazione con la camera di combustione del motore 1. Nella presente forma di realizzazione, il condotto di aspirazione 80a e il condotto di scarico 80b hanno una sezione sostanzialmente circolare e si estendono in una direzione sostanzialmente trasversale e radiale all’asse del cilindro 3 (fig. 22). Sono possibili differenti disposizioni e conformazioni dei suddetti condotti.
I condotti 80a, 80b sono ricavati nella testata 700 del motore 1 , preferibilmente realizzata in una pluralità di strati sovrapposti, e composta da almeno un primo blocco 700a stratiforme atto a costituire la testata inferiore, da un secondo blocco superiore 700b atto a costituire la testata superiore ed eventualmente da uno o più blocchi intermedi 700c. In particolare, la testata 700 comprende rispettivi vani di alloggiamento laterali 701 per i gruppi di comando 11 a, 11 b e almeno una porzione delle rispettive valvole 100a, 100b. I vani laterali 701 sono opportunamente chiusi da rispettivi coperchi laterali 702 (fig. 22 e 31).
Nella presente forma di realizzazione i coperchi laterali 702 prevedono, in corrispondenza del lato rivolto verso l’interno dei vani laterali 701, una rispettiva sede di ricevimento 703 per l’estremità libera dello stelo 130 di una rispettiva valvola 100.
In questo caso ciascun gruppo di comando 11 a, 11 b , del tutto simile a quanto già descritto, è connesso a un organo a ingranaggi 42 posto in corrispondenza dei vani laterali 701 della testata (fig. 23), atto a ricevere il moto dalla ruota 43 connessa a sua volta all’albero a gomiti 5.
II primo blocco 700a inferiore, atto a essere sovrapposto direttamente al cilindro 3, comprende una porzione di copertura 160 sostanzialmente centrale atta a completare il cilindro 3 conformando la camera di combustione. In particolare, sul lato rivolto verso il cilindro 3 (fig. 24) la porzione di copertura 160 può comprendere una cavità curva, a calotta sferica, atta a conformare una camera di combustione curva in modo corrispondente. In particolare sulla superficie interna dell’incavo 161 sfociano le luci di aspirazione 90a e di scarico 90b.
In corrispondenza del lato rivolto verso la testata 700, invece, il primo blocco 700a prevede una coppia di sedi di alloggiamento 170 per i mezzi di intercettazione 100a, 100b. Le sedi 170 sono disposte allineate, ad esempio lungo un diametro della porzione di copertura 160, simmetricamente rispetto al centro della stessa (fig. 25).
Nella forma di realizzazione illustrata ciascuna sede di alloggiamento 170 comprende una pluralità di cavità sostanzialmente semicilindriche, atte pertanto ad alloggiare le diverse porzioni dello stelo 130 della valvola 100, oltre all’organo otturatore 120. In particolare la sede di alloggiamento 170 comprende una porzione cava 180 semi anulare atta ad alloggiare girevole l’organo otturatore 120. Tra le diverse porzioni della sede 170 sono previsti spallamenti di riscontro per corrispondenti porzioni dello stelo 130, per bloccare assialmente la valvola 100.
Inoltre occorre rilevare che la porzione di estremità dello stelo 130 della valvola 100 sporge in uso dalla rispettiva sede 170, a sbalzo nel rispettivo vano laterale 701.
I condotti di aspirazione e di scarico 80a, 80b sono realizzati preferibilmente all'interno della porzione di copertura 160, parallelamente all’asse longitudinale delle sedi 170, in modo da attraversare la porzione cava 180 di alloggiamento degli organi otturatori 120 (figure 22 e 25).
I condotti di aspirazione e scarico 80a , 80b possono prevedere una deviazione verso una apertura 81 ricavata nello spessore del primo blocco 700a, mediante l’interposizione di un elemento di raccordo 82 (figure 22 e 32). In particolare il raccordo 82 è attraversato da un condotto 83 a gomito, atto a sfociare su rispettive pareti perpendicolari del raccordo stesso (fig. 22). Il raccordo 82 può prevedere altresì elementi di fissaggio 84, a rispettive pareti di riscontro del primo blocco 700a.
II blocco direttamente sovrapposto al primo blocco 700a, quindi, nel caso illustrato il blocco intermedio 700c, ha una conformazione sostanzialmente speculare al primo blocco 700a. In pratica tale blocco comprende, in corrispondenza della superficie rivolta al primo blocco 700a, sedi coniugate alle sedi 170, 180 previste (fig. 27).
Il blocco intermedio 700c è dotato di una pluralità di appendici laterali 71 Oc recanti preferibilmente scanalature 730 per il supporto degli organi operativi dei gruppi di comando 11 a, 11 b (fig.26).
Il secondo blocco 700b della testata 700 atto ad essere direttamente sovrapposto al blocco intermedio 700c, comprende una pluralità di appendici laterali 71 Ob recanti scanalature 740 atte a cooperare con le scanalature 730 speculari del blocco intermedio 700c. Tali appendici 71 Ob conformano rispettive rientranze laterali 720b chiuse, in corrispondenza della superficie rivolta verso l’esterno, da una rispettiva parete 711 b.
La figura 33 illustra une diversa forma di realizzazione del motore 1 che prevede un circuito di lubrificazione 200 diffuso in modo capillare nello spessore dei singoli strati che compongono la testata 700.
Preferibilmente il circuito di lubrificazione 200 comprende un primo canale 21 Oa che si sviluppa longitudinalmente nello spessore dell’involucro scatolare del cilindro 3 giungendo fino al primo blocco 700a della testata 700 attraverso una canalizzazione 50a per assicurare la lubrificazione della porzione anulare di alloggiamento 180 dell’organo otturatore 121 dei mezzi di intercettazione 101 a, 101 b, e consentire lo scarico del fluido lubrificante trasportato per gravità verso la parte inferiore del basamento 2 (fig. 33). Più precisamente la canalizzazione 50a può estendersi parallelamente ai condotti di aspirazione e scarico 80a, 80b in modo da raggiungere la sede 180 dell’organo otturatore 121 (fig. 37).
II circuito di lubrificazione 200 comprende altresì un secondo canale 21 Ob che prevede una canalizzazione 50b ricavata mediante cavità speculari tra il primo blocco 700a della testata e il blocco intermedio 700c (figure 34, 37 e 39). La canalizzazione 50b si estende longitudinalmente alla sede 170 e raggiunge la sede di alloggiamento 180 dell’organo otturatore 121 in corrispondenza di un bordo perimetrale (fig. 37 e 39).
Il circuito di lubrificazione può comprendere ulteriormente una pluralità di terzi canali 21 Oc per lo scarico del liquido di lubrificazione da una rispettiva sede 170 delle valvole 101 a, 101 b (figura 36).
La valvola 101 che può essere prevista nel motore 1 illustrato comprende lo stelo 130 recante un organo otturatore 121 comprendente almeno un solco 190 praticato sul bordo perimetrale (fig. 40). Tale solco 190 è atto a trattenere il liquido lubrificante, migliorando al contempo l’efficienza e la resistenza all’usura del particolare.
In figura 41 è illustrata una forma di realizzazione del motore 1 tale da consentire, in fase di montaggio, l'inserimento delle valvole 102 dall’esterno della camera di combustione, dai lati della testata. La testata 800 comprende un blocco di inserimento 800a predisposto a copertura del cilindro 3, che comprende a sua volta una porzione di copertura 816, in cui sono ricavate le luci 90a, 90b. In corrispondenza di ciascuna delle luci 90a, 90b il blocco di inserimento 800a conforma una sede di inserimento 820 per una rispettiva valvola 102.
Più precisamente, ciascuna sede di inserimento 820 conforma una cavità di forma adeguata a ricevere per scorrimento assiale un corpo di contenimento 830 della valvola 102. La sede di inserimento 820 è una cavità preferibilmente cieca, accessibile dall’esterno del blocco di inserimento 800a mediante una apertura di inserimento 840. Nell’esempio illustrato in figura 43, l’apertura di inserimento 840, dalla quale è possibile inserire assialmente la valvola 102 nella rispettiva sede 820, è disposta lateralmente al blocco di inserimento 800a, e in particolare lateralmente al cilindro 3. In alternativa è possibile prevedere che l’apertura di inserimento 840 sia posizionata diversamente, purché idonea all’inserimento assiale della valvola 102 lateralmente alla testata 800 (figure 41 , 43 e 44).
La sede di inserimento 820 attraversa le luci 90a, 90b per consentire alla valvola 102 in essa alloggiata di operarne l’intercettazione controllata, secondo il ciclo di funzionamento desiderato per il motore. Nel caso illustrato la sede di inserimento 820 ha conformazione cilindrica con asse perpendicolare all’asse del cilindro 3, ma è possibile prevedere conformazioni e configurazioni differenti purché idonee allo scopo.
Il corpo di inserimento 830 è un corpo cavo atto a contenere girevole una valvola rotativa del tipo illustrato e ad essere vincolato in modo fisso all'interno della sede di inserimento 820 per consentire la piena funzionalità alla valvola 102. Il corpo 830 presenta esternamente una conformazione corrispondente alla cavità o sede di inserimento 820, ad esempio cilindrica. Differenti conformazioni esterne sono parimenti possibili purché atte allo scopo.
Il corpo di inserimento 830 può comprendere altresì aperture di passaggio 831 su pareti contrapposte, allineate in uso con la rispettiva luce 90a, 90b, per consentire l’efflusso e/o lo scarico di fluido. Inoltre il blocco 830 può comprendere una coppia di canalizzazioni 832a, 832b atte a essere messe in comunicazione rispettivamente con i canali 21 Oa, 21 Ob del sistema di lubrificazione 200.
Nel caso illustrato, il corpo 830 è composto da un primo elemento 830a e da un secondo elemento 830b atti a essere accostati assialmente. Il primo elemento 830a conforma frontalmente una sede 833 atta a riceve girevole l’organo otturatore 122 di una rispettiva valvola 102.
Una valvola 102 che può essere ad esempio impiegata comprende uno stelo 131 e un organo otturatore 122 dotato di una sponda 191 circonferenziale sporgente ad esempio da entrambi i lati del disco 122 (fig. 53). Sono ulteriormente previsti sullo stelo 131 spallamenti 141 di riscontro. Si nota che nel caso illustrato, la sede 833 per l’alloggiamento dell’organo otturatore 122 è opportunamente dotata di una scanalatura anulare 834 atta a ricevere la sponda 191 circonferenziale.
Inoltre il primo elemento 830a e il secondo elemento 830b prevedono un foro passante assiale atto a ricevere lo stelo 131 in modo girevole. Più precisamente, tale foro assiale comprende una prima sezione 835 atta a ricevere una rispettiva porzione dello stelo 131 della valvola 102, e una seconda sezione 836 di diametro maggiore, delimitata da uno spallamento interno 837. Tale seconda sezione è atta a ricevere una ulteriore porzione dello stelo 131 , ad esempio mediante l’interposizione di mezzi di supporto volvente, disposti a riscontro dello spallamento interno 837.
Il secondo elemento 830b conforma assialmente una terza sezione 838, dotata all’estremità posteriore di un bordo interno 839 atto a riscontrare un rispettivo spallamento 141 dello stelo 131 , assicurando il bloccaggio assiale della valvola 102.
La testata 800 comprende un secondo blocco 800b di chiusura, sovrapposto al blocco di inserimento 800a per la chiusura della testata 800, essendo ad esso fissato ad esempio mediante viti (fig. 51 e 52). Si nota che il blocco di inserimento 800a e il blocco di chiusura 800b sono conformati in modo tale da definire vani laterali 801 per almeno parte degli organi di comando 11 a, 11 b e delle valvole 102, come visibile in figura 41.
Nelle figure da 54 a 60 è illustrata una diversa forma di realizzazione, in cui il corpo di inserimento 850 è composto da un unico elemento, per ricevere girevole una rispettiva valvola 103 (fig. 60). Ciascuna valvola 103 prevede un organo otturatore 122 recato da uno stelo 132 dotato di una successione di porzioni 132 di diametro decrescente, che conformano una successione di spallamenti 142. In particolare il corpo di inserimento 850 configura una sede frontale 851 per ricevere scorrevole l’organo otturatore 122 della valvola 103, e comprende un foro assiale passante atto a ricevere lo stelo 132. Tale foro assiale presenta una prima sezione 852 comunicante con la sede frontale 851 , e una seconda sezione 853 di diametro inferiore, conformante uno spallamento interno 854. Le sezioni 852 e 853 sono atte a ricevere rispettive porzioni 132 dello stelo.
Inoltre, secondo la presente forma di realizzazione, ciascuna sede 820 di inserimento prevede, nella parete di fondo, un foro assiale 855 atto a ricevere girevole una porzione 132 di estremità dello stelo di una rispettiva valvola 103. Nella figura 61 è illustrata una ulteriore forma di realizzazione in cui, il corpo di inserimento 860 non è fissato mediante interferenza, bensì mediante organi di fissaggio, ad esempio del tipo a vite. A tale scopo, il corpo 860 prevede flange di fissaggio 861 atte a essere inserite in appositi incavi 862, ricavati nello spessore del blocco di inserimento 800a della testata 800. Le caratteristiche tecniche simili a quelle descritte nella forma realizzativa precedentemente descritta recano lo stesso numero identificativo nelle figure.
In una ulteriore forma di realizzazione, illustrata in figura 67, l’intercettazione di almeno una coppia di luci di aspirazione e di scarico 91 a, 91 b viene eseguita da una singola valvola 104 dotata di una coppia di organi di intercettazione 120a, 120b, ciascuno dei quali è atto a intercettare una rispettiva luce 91 a, 91 b. Nel caso illustrato come esempio, il motore 1 comprende due coppie di luci 91 a, 91 b che vengono quindi intercettate da una coppia di valvole 104.
In particolare, ciascuna valvola 104 prevede uno stelo 133, dotato di una prima sezione 133a che porta un primo organo otturatore 120a in prossimità di una sua estremità (fig. 74). All’estremità opposta si estendono assialmente in successione una seconda e una terza sezione 133b, 133c dal diametro decrescente. Dall’estremità della prima porzione 133a prossima al primo organo otturatore 120 si estende una quarta porzione 133d, alla cui estremità è associata una quinta porzione 133e di diametro sostanzialmente uguale al diametro della prima sezione 133a. A tale quinta sezione 133e è associato fisso un secondo organo otturatore 120b, disposto sullo stelo 133 in modo speculare al primo organo otturatore 120. All’estremità opposta alla quinta porzione 133e può essere prevista sullo stelo 133 una sesta sezione 133f di supporto, avente diametro inferiore (fig. 74).
La coppia di valvole 104 è atta ad essere azionata da un unico gruppo di comando 113, che comprende un albero dotato di almeno una coppia di passi a vite senza fine 40 atti a impegnare ciascuno un rispettivo pignone 41 associato allo stelo 133 di una rispettiva valvola 104. Tali valvole 104 e il gruppo di comando 113 sono montati in una testata 900 multistrato, che può conformare un solo vano laterale 901 di alloggiamento per almeno una parte di ciascuna valvola 104 e una parte del gruppo di comando 113. Il vano laterale 902 è poi chiuso da una apposito coperchio 902 di chiusura laterale.
Analogamente alle precedenti forme di realizzazione, la testata 900 multistrato può comprendere un primo blocco 900a sovrapposto direttamente al cilindro 3. Tale primo blocco 900a è dotato di una porzione di copertura 916 sostanzialmente centrale atta a completare il cilindro 3 conformando la camera di combustione. In particolare, dal lato rivolto verso il cilindro 3 (fig. 68) la porzione di copertura 916 comprende un incavo centrale definente la camera di combustione, e in corrispondenza del quale sono praticate le luci di aspirazione 91 a e di scarico 91 b. Si nota che preferibilmente nello spessore di tale porzione di copertura 916 sono realizzati i condotti 82a, 82b disposti poi in comunicazione con la camera di combustione tramite le suddette luci 91 a, 91 b. Nel caso illustrato sono previste due coppie di luci e di condotti.
Dal lato rivolto verso la testata 900, la suddetta porzione di copertura 916 prevede sedi 171 atte a ricevere ciascuna una rispettiva valvola 104 (fig. 69). Ciascuna sede 171 comprende una pluralità di porzioni anulari 180, nel caso una coppia, per ricevere la pluralità di organi otturatori 120a, 120b previsti sullo stelo 133, ciascuna di dette porzioni anulari 180 intercettando una rispettiva luce 91 a, 91 b.
Al primo blocco 900a è direttamente sovrapposto un blocco intermedio 900c, che presenta sul lato rivolto in uso verso il primo blocco 900a una corrispondente pluralità di sedi 171 per le valvole 104 (fig. 71), in modo speculare alla superficie della testata inferiore 900a precedentemente descritta. La testata 900 prevede altresì un secondo blocco 900b atto a essere sovrapposto al blocco intermedio 900c in modo da completare la testata 900 (figg. 72 e 73).
È da notare che i blocchi 900a, 900b e 900c della testata 900 conformano lateralmente il menzionato vano laterale 901.
Si osserva altresì che, per tutte le forme realizzative descritte in precedenza, è possibile associare in linea una pluralità di moduli per realizzare motori con un numero corrispondente di cilindri 3, ad esempio quattro moduli. In questo caso è possibile realizzare i blocchi delle testate in un unico pezzo oppure in singoli pezzi affiancati in modo fisso.
Infine ulteriori forme di realizzazione di mezzi di intercettazione atti a essere impiegati nel motore secondo l’invenzione sono illustrate nelle figure da 75 a 84. Ad esempio nelle figure 75 e 76 è rappresentata una valvola 105 in prospettiva secondo due angolazioni opposte. La valvola 105 può presentare un bordo perimetrale 192 sporgente perpendicolarmente da un lato dell’organo otturatore.
Il suddetto bordo 192 si estende dunque nella direzione dell’asse longitudinale della valvola 105 riscontrando in uso sull’intero spessore la relativa sede di alloggiamento per fungere da barriera alla fuoriuscita indesiderata di fluido dalla camera di combustione.
Le figure 77 e 78 invece rappresentano una ulteriore forma di realizzazione della valvola atta ad essere impiegata nel motore oggetto dell’invenzione, in cui il bordo perimetrale 192 della valvola 106 è ulteriormente dotato di una o più scanalature 193 preferibilmente concentriche realizzate alle estremità opposte del bordo stesso, sullo spessore, per migliorare ulteriormente l’effetto barriera anzidetto.
È altresì possibile prevedere, come illustrato nelle figure 79 e 80, che la valvola 107 presenti perifericamente un rilievo toroidale 194, eventualmente sormontato da un risalto 195 piano da una o da entrambe le facce trasversali operative del disco otturatore, per migliorare la resistenza all’usura oltre che per contribuire al già citato effetto barriera.
In alternativa, la figura 81 illustra in particolare la valvola 108a in cui l’organo otturatore conforma un disco sostanzialmente piano, dotato di un bordo toroidale 196 liscio. In figura 82 invece è rappresentata una valvola 108b in cui il disco otturatore è delimitato da un bordo smussato 197, per gli scopi citati in precedenza.
Infine le figure 83 e 84 illustrano una forma realizzativa 109 in cui il disco otturatore presenta facce operative scanalate 198. Le scanalature ricoprono preferibilmente le suddette facce realizzando una pluralità di canali interposti tra rispettive creste, destinati a fungere da labirinto idoneo a rallentare qualsiasi fuoriuscita indesiderata di fluido.
Ovviamente, per tutte le valvole illustrate nelle figure da 75 a 84, è possibile prevedere sul disco otturatore una apertura con profilo a settore circolare arrotondato e non o di qualsiasi forma purché atta a consentire in modo opportuno l’apertura delle luci di passaggio come descritto in precedenza.
Si osserva altresì che, per tutte le valvole, è possibile prevedere l’impiego di elementi di tenuta sul disco, quali ad esempio guarnizioni resistenti ad alte temperature o simili, in modo da migliorare la tenuta.
Il funzionamento del motore a combustione interna secondo l’invenzione risulta facilmente comprensibile dalla descrizione che precede.
Quando il motore a combustione interna 1 è avviato, il combustibile è alimentato in opportuno rapporto di miscelazione con l’aria all'interno della camera di combustione definita tra il cielo del pistone 4 e la porzione del primo blocco 7a, 70a, 700a, 800a, 900a della testata, rivolto verso il cilindro 3. Più precisamente, se ad esempio il motore è ad iniezione diretta il combustibile è iniettato direttamente dentro alla camera di combustione, mentre attraverso i condotti 8, 80, 82 è alimentata separatamente aria.
L’alimentazione del fluido, aria o miscela di aria e combustibile a seconda dell’utilizzo, è resa possibile dall’azionamento del gruppo di comando 11 , 110, che comanda la rotazione continua delle valvole rotative 10, 100, 101 , 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, che opera ciclicamente l’apertura della luce di aspirazione 9a, 90a, 91 a. In opportuna relazione di fase, a seconda del ciclo di funzionamento impiegato, avviene la rotazione angolare della valvola rotativa, tale per cui le luci 9a sono sovrapposte all’apertura 15, 150 del disco otturatore, in relazione alla corsa del pistone 4 tra il punto morto inferiore e il punto morto superiore, che porta all’alimentazione desiderata di fluido e in seguito alla compressione prestabilita per il tipo di gas presenti, ad esempio la miscela di combustibile e aria oppure solamente aria per i motori di tipo Diesel. In particolare in questi ultimi il combustibile viene iniettato all'interno della camera di combustione solo quando il pistone 4 è in prossimità del punto morto superiore.
Successivamente avviene la reazione di combustione della miscela, accompagnata dalla generazione di calore e dall’espansione dei gas combusti, che determina la spinta sul pistone atta a riportarlo verso il punto morto inferiore. La valvola prosegue intanto nel proprio moto rotatorio continuo, liberando nuovamente l’apertura 15, 150 dell’organo otturatore quando questa si trova sovrapposta alla luce di scarico 9b, 90b, 91 b, e pone quindi in comunicazione la camera di combustione con il condotto di scarico, per il deflusso dei gas combusti. Allo stesso tempo il pistone 4 compie la corsa verso il punto morto superiore, riportandosi alla fase iniziale di un nuovo ciclo di funzionamento, come descritto.
Durante le fasi descritte, il fluido di lubrificazione è pompato in ricircolo continuo all'interno dei condotti del circuito di lubrificazione 20, 200, ad esempio lambendo l'interno del vano di alloggiamento 18, 180 dell’organo otturatore per limitare l’usura tra le parti in moto relativo e sottraendo parte del calore sviluppato.
Il motore a combustione interna secondo l’invenzione raggiunge pertanto lo scopo di controllare in modo ottimale l’efflusso e lo scarico dei gas di combustione attraverso la camera di combustione, assicurando al contempo prestazioni ottimali rispetti ai motori di tipo noto.
Nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali impiegati, nonché la forma e le dimensioni, possono essere qualsiasi a seconda delle esigenze.
Laddove le caratteristiche tecniche menzionate in ogni rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni di riferimento sono stati inclusi al solo scopo di aumentare la comprensione delle rivendicazioni e di conseguenza essi non hanno alcun valore limitativo sullo scopo di ogni elemento identificato a titolo d’esempio da tali segni di riferimento.

Claims (6)

  1. Rivendicazioni 1) Motore a combustione interna comprendente un basamento (2) conformante almeno un cilindro (3) contenente un pistone (4) scorrevole assialmente, un albero a gomiti (5) per la trasformazione di un moto alternativo di detto pistone (4) all'interno di detto cilindro (3) in un moto rotatorio di detto albero (5) e un organo a biella (6) articolato a detto pistone (4) e a detto albero a gomiti (5), una testata (7, 70, 700, 800, 900) per la copertura di detto cilindro (3), una camera di combustione definita internamente tra detta testata (7, 70, 700, 800, 900) e detto pistone (4) scorrevole assialmente in detto cilindro (3), luci di passaggio (9a, 90a, 91 a, 9b, 90b, 91 b) comunicanti con detta camera di combustione per l’aspirazione e lo scarico di un fluido, mezzi di intercettazione (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 104a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b, 104b) per l’aspirazione e lo scarico di detto fluido attraverso dette luci di passaggio (9a, 90a, 91 a, 9b, 90b, 91 b) di detta camera di combustione, detti mezzi di intercettazione (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 104a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b, 104b) presentando almeno un rispettivo organo otturatore (12, 120, 121 , 122) atto a intercettare una detta luce di passaggio (9a, 90a, 91 a, 9b, 90b, 91 b) e un rispettivo stelo (13, 130, 131 , 132, 133) recante detto almeno un organo otturatore (12, 120, 121 , 122), un gruppo di comando (11 , 110, 113) di detti mezzi di intercettazione (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 104a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b, 104b), caratterizzato dal fatto che detto almeno un rispettivo organo otturatore (12, 120, 121 , 122) ha foggia sostanzialmente discoidale e presenta una apertura (15, 150) atta a liberare ciclicamente detta luce di passaggio (9a, 90a, 91 a, 9b, 90b, 91 b), e dal fatto che detti mezzi di intercettazione (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 104a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b, 104b) sono azionati in moto rotatorio secondo l’asse di detto stelo, attraverso una posizione di apertura, in corrispondenza della quale detta apertura (15, 150) di detto organo otturatore discoidale è sostanzialmente sovrapposta a detta luce di passaggio (9a, 90a, 91 a, 9b, 90b, 91 b) e una posizione di chiusura, in corrispondenza della quale una porzione piena di detto organo otturatore discoidale è sovrapposta a detta luce di passaggio (9a, 90a, 91 a, 9b, 90b, 91 b).
  2. 2) Motore a combustione interna secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detti mezzi di intercettazione (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 104a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b, 104b) comprendono almeno una valvola rotativa disposta longitudinalmente all’asse di detto cilindro (3).
  3. 3) Motore a combustione interna secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detti mezzi di intercettazione (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 104a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b, 104b) comprendono almeno una valvola rotativa disposta trasversalmente o in modo obliquo rispetto all’asse di detto cilindro (3).
  4. 4) Motore a combustione interna secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detta almeno una valvola (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b) è azionata da un rispettivo gruppo di comando (11 a, 110a, 11 b, 110b) in corrispondenza di dette luci (9a, 90a, 9b, 90b) in modo da operarne ciclicamente l’apertura e la chiusura.
  5. 5) Motore a combustione interna secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un organo di trasmissione (410) connesso ad almeno una coppia di dette valvole rotative (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b) e a un detto gruppo di comando (11 , 110), per l’azionamento di dette valvole rotative (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b) in corrispondenza di dette luci (9a, 9b) in modo da operarne ciclicamente l’apertura e la chiusura.
  6. 6) Motore a combustione interna secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto organo di trasmissione (410) è costituito da una cinghia dentata o da un organo a catena. 7) motore a combustione interna secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di intercettazione (104) comprendono ciascuno una pluralità di organi otturatori (120) inseriti coassiali su un detto unico stelo (133), in modo da operare l’apertura e la chiusura di una rispettiva pluralità di luci (90a, 91 a, 90b, 91 b). 8) Motore a combustione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta testata (7, 70, 700, 800, 900) è multistrato, comprendendo una pluralità di blocchi stratiformi (7a, 70a, 700a, 800a, 900a, 7b, 70b, 700b, 800b, 900b, 7c, 70c, 700c, 900c) sovrapposti. 9) Motore a combustione interna secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che comprende un corpo di contenimento (830) per detta valvola (10, 100, 101 , 102, 103) e detta testata (800) prevede un blocco di inserimento (800a) dotato di almeno una sede di inserimento (820) tale da consentire l'inserimento di detto corpo di contenimento (830), detta sede di inserimento (820) conformando una cavità accessibile dall’esterno mediante una apertura di inserimento (440) per l’inserimento assiale di detta valvola (10, 100, 101, 102, 103) dall’esterno di detta testata (800). 10) Motore a combustione interna secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un circuito di lubrificazione (20, 200) ricavato nello spessore del basamento (2) e nella detta testata (7, 70, 700, 800, 900) atto a consentire la lubrificazione di mezzi di intercettazione (10a, 100a, 101 a, 102a, 103a, 104a, 10b, 100b, 101 b, 102b, 103b, 104b). 11) Motore a combustione interna secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una intercapedine ricavata tra detto basamento (2) e detto cilindro (3) atta a ricevere un fluido di raffreddamento, detto fluido di raffreddamento essendo alimentato da un condotto di alimentazione (30) disposto alla base di detto basamento (2). 12) Motore a combustione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta camera di combustione ha foggia almeno parzialmente sferica in modo da ottimizzare il processo di combustione al suo interno. 13) Valvola rotativa per un motore a combustione interna, detta valvola rotativa comprendente almeno un organo otturatore (12, 120, 121 , 122) atto a intercettare una rispettiva luce di passaggio (9a, 90a, 91 a, 9b, 90b, 91 b) ricavata in detto motore, e un rispettivo stelo (13, 130, 131 , 132, 133) recante detto almeno un organo otturatore (12, 120, 121 , 122), caratterizzato dal fatto che detto almeno un rispettivo organo otturatore (12, 120, 121 , 122) ha foggia sostanzialmente discoidale e presenta una apertura (15, 150) atta a liberare ciclicamente detta luce di passaggio (9a, 90a, 91 a, 9b, 90b, 91 b). 14) Valvola rotativa secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detto almeno un organo otturatore (12, 120, 121 , 122) è dotato di almeno una scanalatura (190, 193, 198) su almeno una faccia soggetta a scorrimento, atta a migliorare l'efficienza di detto almeno un organo otturatore (12, 120, 121 , 122).
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