ITRM20100155A1 - Motore a combustione interna con albero motore ad eccentricita' variabile - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un motore che ha come albero motore un albero ad eccentrico capace di variare la sua eccentricità al variare della posizione del pistone e, quindi, dell'angolo di rotazione dell'albero motore.

Detto scopo viene raggiunto da un albero motore che presenta le caratteristiche contenute nelle rivendicazioni.

L’invenzione sarà meglio compresa nel corso della descrizione che segue:

Sarà fatto riferimento a dei disegni allegati, nei quali la figura 1 è una rappresentazione schematica (e parziale) di un motore monocilindrico secondo la presente invenzione; per la comprensione della stessa non è necessario mostrare i dettagli del motore.

Le figure 2, 3, 4 e 5 mostrano i componenti che servono per raggiungere lo scopo (le proporzioni non sono rispettate).

L'ultima tavola mostra il sistema in 4 momenti del moto dell'albero motore e del pistone: FIG. 6: quando il pistone si trova al punto morto superiore.

FIG. 7: quando l'albero è ruotato di 90 gradi rispetto a quando il pistone si trova nel PMS. FIG. 8: quando il pistone si trova al punto morto inferiore.

FIG. 9: quando l'albero è ruotato di 90 gradi rispetto a quando il pistone si trova nel PMI. Con riferimento alla figura 1, con (A) è indicato il "monoblocco" sede del cilindro (vedi anche FIG. 2); questo elemento per semplicità è comprensivo della testa del motore e dei perni di banco intorno ai quali vengono realizzate le sedi per un accoppiamento di forma indicate con la lettera "H", con (D) l'albero motore ad eccentrico (vedi anche F1G. 3), con (E) il pattino superiore dell'eccentrico (vedi anche FIG. 4), con (F) il pattino inferiore dell'eccentrico comprendente le parti utilizzate per l'accoppiamento di forma indicate con la _ lettera "G" (vedi anche FIG. 5), con (C) la biella, con (B) il pistone unitamente allo spinotto. L'albero motore (D), oltre all'asse intorno al quale gira, ha una parte realizzante l'eccentrico; questa è fornita di un foro passante perpendicolare all'asse di rotazione dell'albero di forma opportuna (qui è di forma rettangolare) ed ha una lunghezza adeguata a realizzare unitamente ai due pattini l'eccentricità desiderata.

Il pattino superiore (E) è fornito, oltre che della parte tonda che si deve accoppiare con la biella, di uno stelo di sezione uguale a quella del foro dell'eccentrico dell'albero motore e di lunghezza adeguata a realizzare Γ accoppiamento con il pattino inferiore, e di una parte (base) che va a realizzare il fine corsa del movimento lungo l'asse del foro dell'eccentrico che il pattino può avere rispetto all'eccentrico dell'albero.

Il pattino inferiore (F) è concettualmente simile a quello superiore con in più due elementi (G) con asse parallelo all'asse di rotazione dell'albero motore, di forma e dimensioni opportune a poter realizzare l'accoppiamento di forma con le sedi (H) create sul "monoblocco".

La lunghezza totale dei due pattini determina il diametro del piede di biella la quale vincola i pàttini ad essere sempre a contatto tra loro (parti terminali degli steli); le lunghezze degli steli dei pattini devono permettere ai due steli di essere sempre in contatto tra loro e la loro somma deve essere maggiore della lunghezza deH'eccentrico dell'albero, dentro il quale gli steli dei pattini si muovono, della quantità di cui si vuole aumentare l'eccentricità durante la rotazione dell'albero.

Sul "monoblocco" (A), intorno ai perni di banco, sono disegnate, una per ogni perno di banco, le sedi (H) per realizzare, con gli elementi (G) del pattino inferiore, l'accoppiamento di forma che stabilisce la legge di moto dei pattini; in sostanza l'accoppiamento stabilisce il movimento che i due pattini insieme hanno lungo l'asse defforo dell'eccentrico delTalberò'ìn questo caso è di forma ellittica con l'asse maggiore parallelo e con la stessa direzione dell'asse del cilindro in modo da avere la base del pattino superiore a contatto con l'eccentrico dell'albero (la base del pattino inferiore è alla distanza massima dal punto di contatto con l'eccentrico), realizzando l'eccentricità minima, in corrispondenza del PMS e del PMI, mentre, a metà corsa del pistone, la base del pattino superiore è alla distanza massima dal punto di contatto con l'eccentrico (invece la base del pattino inferiore è a contatto) realizzando l'eccentricità massima.

La biella (C), a parte il fatto di avere un piede di biella delle dimensioni dovute alla somma delle lunghezze dei due pattini, è una normale biella, come il pistone (B) è un normale pistone.

Quindi (Fig.6), quando il pistone si trova al PMS l'albero ha l'eccentrico rivolto verso l'alto e il pattino superiore è appoggiato con la sua base all'eccentrico mentre la base del pattino inferiore è alla distanza massima dal contatto con l'eccentrico dell'albero; quando l'albero ruota di 90 gradi (Fig.7), il pistone avrà fatto metà corsa mentre il pattino inferiore, seguendo l'accoppiamento di forma tra gli elementi (G) e le sedi di forma ellittica (H) realizzati sul "monoblocco", e muovendosi dentro l'eccentrico, avrà spinto il pattino superiore che si allontanerà dal punto di contatto con l'eccentrico fino alla distanza massima della sua base dall'eccentrico stesso, realizzando la massima eccentricità, mentre la base del pattino inferiore sarà a contatto con l'eccentrico.

Quando il pistone si troverà nel PMI (Fig.8) l'eccentricità sempre grazie all'accoppiamento di forma, sarà di nuovo al minimo realizzando la corsa stabilita; la stessa che si avrebbe se l'eccentricità (nel caso degli alberi a manovella, il raggio di manovella) fosse costante, ottenendo così la cilindrata desiderata.

Dopo ulteriori 90 gradi dal PMI (Fig.9) il pistone si troverà di nuovo a metà corsa come quando l'albero era ruotato di 90 gradi dopo il PMS; l'eccentricità sarà di nuovo al massimo, ma con l'eccentrico rivolto verso la direzione opposta; dopo ulteriori 90 gradi il pistone ritorna al PMS.

In questo modo, nella fase di scoppio, con la rotazione dell'albero e degli elementi (G) del pattino inferiore che percorrono le sedi dell'accoppiamento di forma, si ottiene un incremento del braccio che moltiplicato la forza trasmessa dal pistone ci fa aumentare la coppia (rispetto ad un albero motore con eccentricità costante), e quindi la potenza del motore; inoltre, nella fase di aspirazione, grazie all'aumento dell'eccentricità, a parità di velocità di rotazione dell'albero motore, si avrà un aumento della velocità del pistone che causa una variazione di pressione interna al cilindro più rapida che migliora il riempimento; lo stesso discorso vale

quando il pistone risale per la fase di scarico migliorando lo svuotamento.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1) Albero motore ad eccentrico o a manovella caratterizzato dal fatto che, oltre a trasformare il moto alternativo del pistone in moto rotatorio, è adatto a variare la sua eccentricità o il suo raggio di manovella.
2. 2) Albero motore secondo la rivendicazione (1) caratterizzato da elementi (può essere anche uno solo) che possono muoversi rispetto all'albero e che, guidati da un accoppiamento di forma con una parte fissa del motore, seguono una legge di moto qualsiasi, realizzando la variazione indicata nella rivendicazione (1).
3. 3) Albero motore secondo le rivendicazioni (1) e (2) caratterizzato dal fatto che l'accoppiamento, che stabilisce la legge di moto, possa essere realizzato in qualsias modo.