ITMI20090630A1 - Struttura di biella, con disassamento dell'albero motore applicata su motori alternativi a pistoni. - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

"STRUTTURA DI BIELLA, CON DISASSAMENTO DELL’ALBERO MOTORE APPLICATA SU MOTORI ALTERNATIVI A PISTONI"

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha come oggetto una struttura di motore alternativo a pistoni, caratterizzato dal fatto di essere provvisto di una particolare struttura di biella .

Come è noto, un motore alternativo a combustione interna, è costituito da uno o più cilindri, all’interno dei quali scorrono altret- | tanti stantuffi collegati all’albero a gomiti dalle relative bielle.

I cilindri sono avvolti da una camicia per il raffreddamento a liquido o presentano all’esterno delle alette per il raffreddamento ad aria.

Tali cilindri sono chiusi superiormente da una testata o testa, pure refrigerata, che in genere contiene gli organi della distribuzione, accensione, iniezione: nel caso di cilindri contrapposti uno stantuffo funge da testa per l’altro.

Le forze trasmesse dal fluido motore agli organi mobili si scaricano sul basamento, collegato ai cilindri dall'incastellatura, e chiuso inferiormente dal carter, che costituisce una coppa per l’olio di lubrificazione.

Lo stantuffo, collegato alla biella mediante lo spinotto, scarica gli sforzi trasversali direttamente all’altezza di questo collegamento oppure mediante una testa a croce.

Completano il motore gli apparati di distribuzione del fluido motore, di alimentazione del combustibile ed eventualmente del comburente, nel caso di lavaggio e/o di sovralimentazione, di accensione della miscela carburata, di lubrificazione, di refrigerazione, di avviamento.

Per il corretto funzionamento dell’albero a gomiti sono inoltre generalmente presenti dispositivi di equilibramento dello stesso e di smorzamento delle vibrazioni torsionali.

La struttura tradizionale prevede che ciascuna biella sia collegata all'albero a gomiti, tramite una testa montata sul bottone di manovella, ed al pistone, tramite il piede collegato al perno.

Un problema dovuto a tale struttura è costituito dal fatto che la combustione, o scoppio, dovrebbe avvenire quando il pistone è nel punto morto superiore, ma ciò produrrebbe eccessive sollecitazioni dovute al fatto che, in tale posizione, la testa ed il piede di biella si trovano sullo stesso asse passante per l'asse di rotazione dell'albero motore.

In pratica, pertanto, lo scoppio deve avvenire, nei motori tradizionali, con un certo ritardo affinché vi sia un certo braccio tra l'asse della biella e l'asse di rotazione del motore, ma ciò è a detrimento dell'efficienza del motore.

Compito del presente trovato è quello di realizzare una struttura di biella, particolarmente per motori alternativi a pistoni, in grado di superare l'inconveniente in precedenza descritto.

Nell’ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare una struttura che permetta ad un motore a pistoni di funzionare con un ciclo di accensione tale per cui sia possibile effettuare lo scoppio quando il pistone si trova nel punto morto superiore, senza generare sollecitazioni meccaniche dannose.

Un ulteriore scopo è quello di realizzare una struttura applicabile a qualunque tipo di motore a pistoni.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare una struttura che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza nell'uso.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di fornire una struttura che possa essere prodotta utilizzando elementi e materiali di comune reperibilità in commercio e che inoltre sia competitiva, da un punto di vista economico.

Questo ed altri scopi, che meglio appariranno evidenziati in seguito, sono raggiunti da una struttura di biella, particolarmente per motori alternativi a pistoni, caratterizzata dal fatto di comprendere un corpo di biella che presenta un piede associato ad un perno di un pistone, ed una testa associata ad un bottone di manovella di un albero motore che presenta un asse di rotazione. La struttura di biella è caratterizzata dal fatto che il corpo di biella è conformato approssimativamente ad L ed è costituito da un braccio lungo e da un braccio corto angolati tra loro.

Il braccio lungo del corpo di biella comprende il piede di biella ed il braccio corto del corpo di biella comprende la testa di biella.

L'angolo formato tra l'asse mediano del braccio lungo e l'asse mediano del braccio corto è preferibilmente compreso tra 45° e 135°.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'oggetto del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati attraverso un esame della descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 è una vista in alzato di un gruppo pistone, biella e manovella di un motore alternativo, dotato della struttura biella secondo il presente trovato;

la figura 2 è una vista in alzato laterale, parzialmente sezionata, che illustra un esempio applicativo della struttura ad un motore alternativo;

la figura 3 è una vista in alzato frontale, parzialmente sezionata, del motore della figura precedente.

Con particolare riferimento ai simboli numerici delle suddette figure, la struttura di biella, particolarmente per motori alternativi a pistoni, secondo il trovato, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, comprende, nei suoi elementi essenziali, un corpo di biella 2 che presenta un piede 3 associato ad un perno 4 di un pistone 5, ed una testa 6 associata ad un bottone di manovella 7 di un albero motore 10, il cui asse di rotazione è indicato con il numero di riferimento 11.

Secondo il presente trovato, la biella 2 è conformata ad L ed è costituita da un braccio lungo 8 e da un braccio corto 9 angolati tra loro.

L'angolazione tra il braccio lungo 8 ed il braccio corto 9 può variare opportunamente secondo il tipo di applicazione.

A titolo di esempio, l'angolo formato tra l'asse mediano del braccio lungo 8 e l'asse mediano del braccio corto 9 è preferibilmente compreso tra 45° e 135°.

La struttura angolata della biella 2 permette di ottenere un braccio tra l'asse longitudinale della biella stessa e l'asse di rotazione 11 dell'albero motore quando il pistone è nel punto morto superiore.

Con tale accorgimento, allorché si scarica sul pistone la forza di espansione prodotta dallo scoppio, la biella così conformata consente di scaricare sul bottone di manovella una potenza maggiore.

Si ottiene, in tale maniera, un maggiore rendimento del motore ed un sensibile risparmio di combustibile.

E’ opportuno sottolineare che una delle caratteristiche fondamentali del trovato in oggetto consiste nell’opportuno disassamento dell’albero motore, rispetto al piede di biella.

In tale modo, le forze generate dalle fasi di combustione ed espansione saranno più lineari e si eserciteranno con maggiore potenza sul bottone di manovella dell’albero motore, evitando così le classiche perdite delle forze vettoriali del parallelogramma.

Il vantaggio della biella in oggetto, rispetto a quelle tradizionali, consiste nel fatto che con l’albero motore disassato in modo uguale alla lunghezza del lato più corto, il lato più lungo descriverà uno spostamento di oscillazione uguale nei gradi in corrispondenza dell’intero giro, evitando così il rischio di maggiori ingombri nell’interno del motore, come avviene con l’applicazione delle bielle tradizionali.

Si è in pratica constatato che il trovato raggiunge il compito e gli scopi prefissati.

Si è infatti realizzata una struttura di biella angolata che permette un funzionamento più efficiente del motore, riducendone nel contempo l'usura dei suoi componenti di base.

La struttura di biella secondo il presente trovato è utilizzabile per diversi tipi di motori a pistoni.

Naturalmente i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura di biella, particolarmente per motori alternativi a pistoni, caratterizzata dal fatto di comprendere un corpo di biella j che presenta un piede associato ad un perno di un pistone, ed una testa associata ad un bottone di manovella di un albero motore che presenta un asse di rotazione; la struttura di biella è carat- | terizzata dal fatto che il corpo di biella è conformato ad L ed è costituito da un braccio lungo e da un braccio corto angolati tra loro, j 2. Struttura di biella, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il braccio lungo del corpo di biella comprende il ! piede di biella ed il braccio corto del corpo di biella comprende la j testa di biella. 3. Struttura di biella, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'angolo formato tra l'asse mediano del braccio lungo e l'asse mediano del braccio corto è preferibilmente compreso tra 45° e 135°. 4. Struttura di biella, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che la struttura angolata del corpo di biella permette di ottenere un braccio tra l'asse mediano longitudinale della porzione lunga della biella stessa e l'asse di rotazione dell'albero motore, quando il pistone è nel punto morto superiore. 5. Struttura di biella, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che la conformazione ad L del corpo di biella, fa sì che, allorché si scarica sul pistone la forza di espansione prodotta dallo scoppio, la biella scarica sul bottone di manovella una poten za maggiore. 6. Struttura di biella, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che la stessa, qualora sia applicata ad un motore alternativo a pistone, consente di ottenere un maggiore rendimento del motore ed un sensibile risparmio di combustibile. 7. Struttura di biella, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la stessa è disposta in modo che si verifichi un disassamento dell’albero motore, rispetto al piede di biella. 8. Struttura di biella, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che con l’albero motore disassato in modo uguale alla lunghezza del lato più corto, il lato più lungo descriverà uno spostamento di oscillazione uguale nei gradi, in corrispondenza dell’intero giro, evitando così il rischio di maggiori ingombri nell’interno del motore.