ITGE970080A1 - Motore rotativo a combustione interna. - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di Brevetto per Invenzione Industriale per il trovato avente per titolo: "Motore rotativo a combustione interna"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione tratta di un motore rotativo a combustione interna funzionante con combustibili liquidi o gassosi.

Sono comunemente noti i motori a combustione interna ed in particolare i motori funzionanti a benzina, ciascuno dei quali prevede un corpo cilindrico o camicia, entro il quale scorre un pistone mosso dall'esplosione di una miscela combustibile; tale motore prevede valvole di immissione della miscela fresca, di scarico dei prodotti della combustione e prevede almeno una candela per l'accensione della miscela in stato di compressione entro la camera di combustione. Il detto pistone è collegato tramite sistema biella-manovella ad un albero rotante, che riceve il movimento dal motore e lo trasmette, attraverso opportuni organi di trasmissione, alle ruote motrici. Similare a tale motore è il motore a due tempi che come noto non presenta valvole di immissione e scarico.

Sono pure noti i motori diesel per i quali sostanzialmente la combustione avviene per accensione spontanea della miscela senza l’utilizzazione della candela.

Oggigiorno tutti i detti motori hanno raggiunto un funzionamento praticamente perfetto e difficilmente in futuro si potranno trovare migliorie alla loro impostazione costruttiva e funzionale. Resta però il fatto che detti motori sono oltremodo complicati e costosi e poi presentano l'inconveniente che l'azionamento tramite un pistone dinamico a movimento rettilineo che scarica la sua azione su un albero motore tramite un sistema a biella-manovella genera sbilanciamenti creanti vibrazioni e consumi elevati nelle parti mobili e nelle parti di supporto dinamico.

La presente invenzione ha come scopo di eliminare i lamentati inconvenienti creando un motore a combustione interna perfettamente bilanciato in tutti i suoi componenti ruotanti su un asse corrispondente all'albero motore.

Il motore, secondo la presente invenzione, prevede sostanzialmente uno statore esterno a forma anulare ed un rotore interno pure a forma anulare ottenuto con la rivoluzione attorno ad un asse centrale di una figura conformata pressocchè ad U. Detto rotore è fissato all'albero motore.

I bordi periferici circolari dell'U poggiano a tenuta contro l'interno dello statore.

Una prima parete di chiusura viene fissata radiale all'interno dello statore e penetra entro le ali dell'U del rotore mentre una seconda parete è posta radiale in posizione fissa all'interno del rotore. Assiemando i detti due elementi fra loro e cioè lo statore ed il rotore si ottiene la formazione di una camera anulare la quale è divisa dalla prima parete fissata allo statore ed è percorsa dalla seconda parete fissata al rotore.

Pertanto la seconda parete ruota col rotore e tale movimento può essere continuo se si provvede ad evitare lo scontro ed il contrasto tra la prima parete fissa e la seconda parete rotante e ciò può essere ottenuto rendendo una di tali pareti e generalmente la seconda parete rotante, estraibile a scomparsa subito prima dell'incóntro con l'altra parete e ripristinabile nella sua posizione originale subito dopo il sorpasso di detta altra parete.

La prima parete fissa divide il posizionamento tra la valvola di immissione della miscela o del gas combustibile e la condotta di scarico dei gas combusti ed in opportuna posizione è prevista una candela di accensione della miscela.

Il funzionamento sostanzialmente prevede che con la rotazione del rotore e della seconda parete mobile venga immessa, generalmente a pressione, la miscela che si sistema entro la camera anulare tra la prima parete fissa e la seconda parete mobile e col progredire della rotazione della seconda parete mobile la miscela raggiunge e supera la candela di accensione che provoca l'accensione e lo scoppio del combustibile con spinta ed azionamento sulla seconda parete mobile che genera la rotazione del rotore e dell'albero motore. Quando la seconda parete supera l'apertura di scarico avviene lo scarico dei gas combusti.

In via alternativa lo statore può essere conformato a figura di rivoluzione sagomata ad U oppure a V ed il rotore é conformato a lamina piana avvolta ad anello. Anche con tali elementi alternativi si forma una camera anulare interna entro la quale é posta la prima parete fissa ed entro la quale ruota la seconda parete mobile.

Il trovato in parola è chiarito a titolo esemplare nella sua realizzazione nelle allegate tavole di disegno, ove:

La Fig. 1 mostra la sezione verticale dello statore esterno del motore secondo I-I della Fig. 2,

La Fig. 2 mostra la sezione centrale verticale dello statore della Fig. 1,

La Fig. 3 mostra la sezione verticale del rotore secondo II-II della Fig. 4,

La Fig. 4 mostra la sezione centrale verticale del rotore della Fig. 3,

La Fig. 5 mostra la sezione centrale del motore composto da statore e rotore,

Le Figg. 6 e 7 mostrano soluzioni alternative del motore visto in sezione longitudinale all’albero motore,

La Fig. 8 mostra un esemplare assiemaggio di quattro motori su uno stesso albero motore.

Con riferimento a dette figure, con 1 è indicato lo statore del motore conformato da una lamina piana avvolta ad anello. Detto statore presenta al suo interno una parete radiale 2 che divide la valvola di immissione 3 della miscela combustibile dall'orifizio di scarico dei combusti A. In opportuna posizione è prevista una candela di accensione 5.

Il rotore 6 è conformato come una figura di rivoluzione dì un profilato sagomato ad U o simile e presenta in opportuna sua posizione interna una parete radiale 7 .

Tale rotore 6 è calettato e fissato con il suo mozzo sull’albero motore 8.

L'assiemaggio dello statore 1 e del rotore 6 è rappresentato nella Fig. 5 e tale insieme prevede il rotore avvolto dallo statore in guisa da creare una camera interna 9 divisa dalla parete 2 dello statore 1 e percorsa dalla parete 7 del rotore 6. Onde evitare che la parete fissa 2 dello statore 1 contrasti il movimento rotatorio della parete 7 del rotore 6, occorre che una delle due pareti sia in grado di fuoriuscire e poi rientrare nella camera 9 in modo da superare e non contrastare l'altra parete.

A tale scopo sono possibili varie soluzioni. Una prima soluzione è quella di estrarre radialmente la parete fissa 2 portandola nella posizione 2' oppure di estrarre lateralmente la parete rotante 7 portandola nella posizione 7' oppure anche ruotando detta parete 7" lateralmente attorno ad un perno 10 posto in prossimità del mozzo del rotore. Ovviamente detti spostamenti della parete fissa 2 oppure delle pareti rotanti 7, 7" avvengono tramite qualsiasi mezzo di comando noto opportunamente predisposto per un rapido spostamento della parete in base alla velocità di rotazione del rotore e successivo spostamento di ripristino della posizione iniziale.

In base a quanto descritto risulta evidente il funzionamento del motore in parola.

Abbiamo già accennato che la parete fissa 2 divide la valvola di immissione 3, alimentata da opportuno compressore 11, dall'orifizio di scarico 4, in modo che quando la parete 7 durante la sua esemplare rotazione in senso orario, oltrepassa la valvola 3 di immissione, questa si apre e comincia l'immissione a pressione della miscela o del gas combustibile. Tale immissione continua fino a che la parete mobile 7 oltrepassa la candela di accensione 5 ed a tal punto detta candela provvede ad accendere la miscela che con la sua combustione e la rapida espansione dei gas agisce con forza sulla parete mobile 7 azionando contemporaneamente l'albero motore 8. Quando la parete mobile 7 oltrepassa l'orifizio di scarico 4, i gas di combustione escono tramite un condotto 12 di scarico. Successivamente la parete mobile 7 si. avvicina alla parete fissa 2 ed a tal punto intervengono i comandi affinchè una delle due pareti si muova a scomparsa per non contrastare con ' l'altra parete come sopra accennato.

Ovviamente occorre predisporre opportune fasce di tenuta tra la parete interna dello statore-rotore ed i bordi delle ali dell'U del rotore, nonché tra i bordi esterni della parete fissa 2 contro le ali interne ed il mozzo centrale del rotore e tra il bordo esterno della parete mobile che scorre lungo la parete interna dello statore.

In alternativa a quanto descritto, è possibile la soluzione nella quale il rotore è conformato dalla rivoluzione attorno all'albero motore di una conformazione pressocché triangolare in grado di creare il rotore 6', mentre lo statore 1' è a conformazione anulare curva con centro sul perno 10 di rotazione della parete rotante 7", come da Fig. 6.

La lubrificazione del motore può avvenire in qualsiasi conveniente modo e ad esempio può avvenire tramite la parete 2 oppure 7 che si muove a scomparsa all'esterno del motore ed a tale scopo tale parete può muoversi entro un contenitore provvisto di olio lubrificante come ad esempio indicato con 13 nella Fig. 6.

Una ulteriore soluzione alternativa del motore è rappresentata nella Fig. 7 nella quale l'insieme statore-rotore è distanziato perifericamente rispetto all'albero motore 8 ed a tale scopo il rotore 6 è collegato all'albero motore 8 tramite opportuni bracci o raggi di supporto 14.

In via alternativa lo statore può essere conformato a figura di rivoluzione sagomata ad U oppure a V ed il rotore é conformato a lamina piana avvolta ad anello. Anche con tali elementi alternativi si forma una camera anulare interna entro la quale é posta la prima parete fissa ed entro la quale ruota la seconda parete mobile.

Risulta evidente che la soluzione del motore secondo la presente invenzione si presenta quanto mai semplice nella impostazione delle parti meccaniche e nel funzionamento anche se devono essere poi previsti mezzi di raffreddamento del motore, non indicati sui disegni. Otre ai detti vantaggi costruttivi e funzionali vi è anche poi il vantaggio che tutte le masse in rotazione sono perfettamente equilibrate ed infatti l'unico elemento che crea squilibrio è la parete mobile 7 rotante con lo statore ma tale parete può essere dinamicamente compensata sulla parte diametralmente opposta in modo da creare l'equilibrio dinamico delle varie parti costituenti il motore. Ciò evita vibrazioni e necessità di volani.

Ovviamente il motore secondo l'invenzione può essere adatto, con le necessarie varianti, a funzionare in sostituzione dei motori a quattro tempi, dei motori a due tempi ed eventualmente dei motori diesel.

Il motore succintamente descritto nelle sue parti principali, sarà completato in ogni sua parte con tutti gli accessori occorrenti. Inoltre il motore descritto a titolo orientativo non limitativo può subire varianti ed adattamenti in base alle varie possibili utilizzazioni, nonché subire la sostituzione di parti con altre analoghe ed aventi lo stesso scopo, sempre restando nell'ambito delle seguenti rivendicazioni.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1°) Motore rotativo a combustione interna caratterizzato da ciò che comprende: - uno statore esterno (1) conformato a lamina piana avvolta ad anello oppure conformato a figura di rivoluzione sagomata ad U, a V o simili con il lato aperto orientato verso l'interno, presentante una valvola di immissione (3) della miscela combustibile alimentata da opportuno compressore, un orifizio di scarico (4) dei combusti ed una candela di accensione (5), - un rotore interno (6) conformato come una figura di rivoluzione di un profilato sagomato ad esempio ad li, a V o simili con lato aperto verso l'esterno oppure conformato a lamina piana avvolta ad anello, fissato e calettato con il suo mozzo su un albero motore (8), - una camera anulare (9) creata dall'assiemaggio tra lo statore esterno (l) con il rotore interno (6), entro la quale viene immessa la miscela combustibile, avviene lo scoppio e dalla quale escono i combusti, - una prima parete fissa (2) radiale posta entro a detta camera anulare (9) e fissata all'interno dello statore (1), - una seconda parete (7) radiale mobile entro la detta camera anulare (9) e fissata all'interno del rotore (6), - mezzi per lo spostamento a scomparsa dall'interno della detta camera anulare (9) verso l'esterno e viceversa di una delle pareti (2 oppure 7) in modo che la parete mobile (7) possa superare la parete fissa (2) e possa circolare liberamente entro la camera anulare (9) in guisa che lo scoppio della miscela combustibile possa agire sulla parete mobile (7) ed azionare il rotore (6) ed il relativo albero motore (8). 2°) Motore come da rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che la parete fissa (2) si estrae per traslazione in posizione radiale esterna rispetto allo statore (l). 3°) Motore come da rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che la parete rotante (7) si estrae lateralmente rispetto al rotore (6) per traslazione. 4°) Motore come da rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che la parete mobile (7) si estrae lateralmente rispetto al rotore (6) per rotazione. 5°) Motore come da rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che é previsto un sistema di lubrificazione delle parti mobili in movimento reciproco ad esempio usufruendo del movimento a scomparsa della parete fissa (2) oppure della parete mobile (7) che si introduce entro un contenitore esterno (13) provvisto di olio lubrificante. 6°) Motore come da rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che prevede opportune fasce di tenuta sulle superfici di contatto reciproco tra lo statore (l), il rotore (6) e le pareti interne (2, 7) 7°) Motore come da rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che l'insieme statore-rotore é distanziato perifericamente rispetto all'albero motore (8) ed a tale scopo il rotore (6) é collegato all'albero motore (8) tramite opportuni bracci o raggi di supporto (14).