ITMI971173A1 - Motore per veicolo a due o quattro tempi con carica stratificata e dimensioni contenute - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione

Forma oggetto del presente trovato un motore per veicolo a due o quattro tempi secondo il preambolo della rivendicazione principale.

Nel campo dei motori per veicolo, è sentita l'esigenza di ridurre i consumi e di ridurre, possibilmente, anche le dimensioni ed i pesi, con conseguenti ulteriori riduzioni dei consumi sopra citati. La riduzione dei consumi, in particolare quando un motore opera ad un basso numero di giri e ad un basso carico, può essere ottenuta con diverse modalità. Una di queste ultime prevede una particolare conformazione della camera di scoppio ottenuta principalmente realizzando la testa del pistone con conformazioni concave o convesse atte a permettere di definire, con la parte superiore del cilindro e quando il pistone è al punto morto superiore, una camera di combustione di volume limitato (rispetto a quella usualmente disponibile). In tale camera viene iniettato direttamente il combustibile éd in essa si apre il condotto di ammissione provvisto di proprio organo valvolare; inoltre, in tale camera è posto un mezzo di accensione (candela) della miscela che in essa si viene a creare. Grazie a tale soluzione, si può ottenere una opportuna stratificazione della miscela aria-combustibile di volume ridotto tale da consentire comunque un funzionamento del motore a bassi carichi. In tal caso, il pistone si porta in prossimità del punto morto superiore definendo così la camera ridotta sopra citata in cui viene immessa solo la quantità di combustibile atta a realizzare localmente le condizioni di accendibilità della miscela. Qualora invece il motore debba operare a carichi e/o numero di giri più elevati, l'immissione del combustibile nel cilindro avviene prima che il pistone raggiunga tale punto morto superiore, in modo tale da creare una carica omogenea .

Sono note altre soluzioni che prevedono,- in abbinamento o meno con un pistone avente una testa variamente conformata, delle precamere di miscelazione poste in corrispondenza della parte superiore del cilindro. In tali camere si ha la formazione della miscela esplosiva che, con moto più o meno turbolento, viene inviata al cilindro ed all'eventuale cavità presente entro la testa del pistone.

Tali soluzioni, pur consentendo un minor consumo di carburante ai bassi carichi oppure permettendo una buona miscelazione del carburante con l’aria, risultano spesso di difficile e/o costosa realizzazione (ad esempio, per quanto riguarda la disposizione degli organi valvolari e dei mezzi che ne permettono 1’apertura o chiusura), e richiedono usualmente l'utilizzo di particolari metalli o leghe metalliche leggere per la realizzazione dei loro componenti.

In aggiunta a quanto sopra, le soluzioni note conferiscono ad un motore una dimensione importante al di sopra del cilindro; in altre parole, il motore presente un ingombro rilevante in corrispondenza della sua testata.

Scopo del presente trovato è quello di offrire un motore perfezionato rispetto ai motori noti.

In particolare, scopo del trovato è quello di offrire un motore del tipo citato che permetta una riduzione dei consumi e un minore inquinamento con estrema semplicità, ottenendo costi realizzativi contenuti.

Un altro scopo è che un motore del tipo citato, data la sua conformazione, consenta l'impiego di materiali metallici non pregiati (come la ghisa) per la sua realizzazione, ed in cui il comando degli organi valvolari possa essere ottenuto in modo semplice

Un ulteriore scopo è quello di offrire un motore del tipo citato che presenti dimensioni contenute almeno per quanto riguarda la sua testata.

Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti all'esperto del ramo vengono raggiunti da un motore secondo le rivendicazioni allegate.

Per una maggior comprensione del presente trovato si allega, a titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo, il seguente disegno in cui:

la figura 1 rappresenta una vista schematica, parziale, in sezione di una parte di motore secondo il trovato in una fase di impiego di quest'ultimo a minima potenza;

la figura 2 rappresenta una vista analoga a quella di figura 1 ma col motore impiegato a massima potenza;

la figura 3 rappresenta una vista schematica laterale parziale, con alcune parti in sezione del motore di figura 1 o 2; e

la figura 4 rappresenta una vista analoga a quella di figura 1, ma presentante una visione maggiore del motore oggetto del trovato.

Con riferimento alle citate figure, un motore è indicato genericamente con 1 e comprende un corpo o basamento 2 in cui è realizzato almeno un cilindro 3.. In quest’ultimo si muovo di moto alternato, in modo usuale, un pistone 4 provvisto di testa 5. Il corpo 2 è chiuso superiormente da una testata 6 presentante, nell’esempio, sedi 7 per candele 8. Al disopra del pistone 4 è prevista una camera di scoppio 10 in cui penetra l'elettrodo 11 di una candela 8. Tale camera 10 comunica, attraverso un condotto o passaggio 12, con una camera di miscelazione 13 in cui penetra l’elettrodo 14 di una seconda candela 8. In tale camera si aprono, attraverso aperture 16A e 17A, un condotto di aspirazione o ammissione 16 ed uno di scarico 17. Organi valvolari 18 e 19, atti a intercettare tali aperture (rispettivamente quella 16A e quella 17A) sono posti su un fianco del cilindro 3; nell'esempio, tali organi sono posti entrambi su uno stesso fianco del cilindro con asse W parallelo a quello K di quest'ultimo. Tuttavia essi possono anche essere disposti in posizioni differenti e lontani tra loro pur restando a fianco del cilindro. Analogamente, l'asse W può essere comunque disposto rispetto a quello K del cilindro.

presenta una testa 22 atta a cooperare con la corrispondente apertura 16A o 17A, uno stelo 23 ed un corpo a bicchierino 24 soggetto a molla 28 e inserito entro una corrispondente sede 50 del basamento 2; su tale corpo agisce una camma 25 di un albero a camme 26. Nell'esempio, sono previsti due alberi a camme per la movimentazione in apertura delle valvole (che sono poste con la loro testa rivolta verso la testata 6); tuttavia altri mezzi in sè noti (idraulici o altro) possono essere previsti per la movimentazione di tali organi, valvolari operanti in maniera diretta o tramite cinematismi con bilanceri. I suddetti alberi a camme ricevono il moto dell'albero motore 30 attraverso una ruota dentata di rinvio 31 e senza l'interposizione di cinghie o altri organi di trasmissione. Ciò consente di ottenere un gruppo di movimentazione degli organi valvolari alquanto compatto.

I condotti 16 e 17 possono avere diverse inclinazioni e conformazioni al fine di ottimizzare il funzionamento del motore. In particolare, l'inclinazione del condotto di aspirazione 16 può essere compreso tra 0° e 20° rispetto all'asse del cilindrò K al fine di ottenere l'ottimizzazione sopra citata.

La testa 5 del pistone 4 può essere piatta oppure presentare, come nelle figure, una conformazione almeno in parte incavata o convessa. Ad esemplo, tale testa può presentare una cava (semisferica o parzialmente sferica) 35 posto in corrispondenza di un incavo (semisferico) 36 in cui si apre la sede 7 per la candela 8. Tali incavi 35 e 36 definiscono un allargamento della camera di scoppio 10 in,cui viene iniettato il combustibile, attraverso un usuale iniettore 40, quando il pistone è al punto, morto superiore ed il motore funziona a bassi carichi o regimi (figura 1). Nel caso in cui il motore operi a regimi più elevati, l'iniezione avviene prima che il pistone raggiunga il punto morto superiore, come rappresentato in figura 2.

Grazie al trovato, la testata 6 del motore risulta sostanzialmente piatta, mentre l'incremento in larghezza del basamento (dovuto alla presenza degli organi valvolari 18,19) è alquanto contenuto. Ciò consente di ottenere motori di altezza inferiore a quelli noti, cosa particolarmente vantaggiosa in qualsiasi campo in cui si abbiano necessità motoristiche. Infatti, grazie a tale caratteristica si potranno ottenere vantaggi di tipo aerodinamico contribuendo al contenimento di consumi del motore.

L'impiego del motore è chiaro dalla descrizione che precede e non verrà descritto. Si fa solo notare che la particolare realizzazione della camera di miscelazione (13) a fianco della camera di scoppio consente di ottenere una ottimale stratificazione della miscela esplosiva nel cilindro, cosa che ottimizza il funzionamento del motore. In tale camera di miscelazione può essere introdotto direttamente il combustibile attraverso, un opportuno iniettore 140 che si aggiunge o sostituisce quello indicato con 40 nelle figure 1 e 2.

E' stata descritta una forma preferita di realizzazione del trovato. Altre ancora sono però possibili (come quella che prevede una sola candela 8 posta, ad esempio, in corrispondenza della camera di miscelazione 13, oppure più camere di miscelazione comunicanti col cilindro e sono da ritenersi ricadere nell'ambito del presente trovato.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Motore per veicolo a due o quattro tempi comprendente almeno un cilindro (3), realizzato in uri basamento (2) chiuso da una testata (6) ed in cui si muove un pistone (4) ed a cui perviene una miscela aria-carburante attraverso almeno un condotto di ammissione o aspirazione essendo previsto almeno un condotto di scarico (17) dei prodotti di combustione funzionalmente connesso con tale cilindro, ognuno di tali condotti di aspirazione (16) e di scarico (17) essendo provvisto di almeno un rispettivo organo valvolare (18,19) soggetto a mezzi movimentatori (25,26) per consentire l'apertura durante l'utilizzo del motore, mezzi di chiusura (28) riportando tale organo valvolare (18,19) in posizione di intercettazione del rispettivo condotto (16,17), caratterizzato dal fatto che gli organi valvolari (18,19) sono posti a fianco del cilindro (3) ed intercettano aperture (16A,17A) dei rispettivi condotti (16,17) aprentesi in almeno una camera di miscelazione (13) posta a fianco del cilindro (3) e comunicante con esso.
2. 2. Motore di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli organi valvolari (18,19) presentano l'estremità intercettatrice (22) atta a cooperare con l'apertura (16A,17A) dei rispettivi condotti (16,17) rivolta verso la testata (6), detti organi valvolari essendo inseriti entro il basamento (2) e ricevendo il moto dai mezzi movimentatori (25,26) entro quest'ultimo.
3. 3. Motore di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi movimentatori sono camme (25) di alberi (26) agenti su corpi a bicchierino (24) degli organi valvolari (18,19) e riceventi il moto dall'albero motore.
4. 4. Motore di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che gli alberi (26) ricevono il moto dall'albero motore in modo diretto.
5. 5. Motore di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'albero motore (30) coopera con un rotismo di trasmissione (31) atto a trasmettere il moto ai mezzi movimentatori (25,26).
6. 6. Motore di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che gli alberi a camme (26) agenti sui corpi a bicchierinó (24) sono azionati dall'albero motore in modo indiretto.
7. 7. Motore di cui alla rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che l'azionamento degli alberi a camme (26) avviene attraverso organi di trasmissione del moto quali cinghie o similari.
8. 8. Motore di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli organi valvolari (18,19) sono posti tutti su uno stesso fianco del cilindro (3).
9. 9. Motore di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli organi valvolari (18,19) sono posti con assi (W) paralleli a quello (K) del cilindro (3).
10. 10. Motore di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli organi valvolari (18,19) sono posti con assi (W) comunque disposti rispetto a quello (K) del cilindro (3).
11. 11. Motore di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la camera di miscelazione (13) comunica con una camera di scoppio (10) del cilindro (3) attraverso un condotto, o passaggio (12) presente tra la testata (6) ed il basamento (2).
12. 12. Motore di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un organo di accensione (8) della miscela ariacombustibile almeno posto entro la camera di miscelazione (13).
13. 13. Motore di cui alla rivendicazione 1 ceiratterizzato dal fatto che la testa (5) del pistone (4) presenta almeno un incavo superficiale (35)
14. 14. Motore di cui alla rivendicazione 1, ceiratterizzato dal fatto che la sua testata (6) è sostanzialmente piana.
15. 15. Motore di cui alla rivendicazione 1, ceiratterizzato dal fatto che la testa (5) del pistone (4) è piatta.
16. 16. Motore di cui alla rivendicazione 1, ceiratterizzato dal fatto che la testa (5) del pistone (4) presenta almeno una convessità superficiale