ITTO940879A1 - Elettro-generatore lineare a combustione interna. - Google Patents

Abstract

L'INVENZIONE INDUSTRIALE DAL TITOLO "ELETTRO-GENERATORE LINEARE A COMBUSTIONE INTERNA" VEDE LA SUA IDEALE APPLICAZIONE NEL CAMPO AUTOMOBILISTICO. CON TALE TROVATO SI INTENDE REALIZZARE UN DISPOSITIVO ATTO ALLA GENERAZIONE ELETTRICA A BORDO DI AUTOVEICOLI, SEMPLICE, LEGGERO, AFFIDABILE, EQUILIBRATO, ECONOMICO.ESSENZIALMENTE E' COSTITUITO DA MODULI COMPOSTI OGNUNO DA DUE CILINDRI CONTRAPPOSTI CON STANTUFFI COLLEGATI DA ASTA, RECANTE, SOLIDALI, CIRCUITI ELETTRICI INDOTTI. IN TALI CIRCUITI, DURANTE LA LORO TRASLAZIONE, SI VIENE A CREARE ENERGIA ELETTRICA IN VIRTU' DELL'ACCOPPIAMENTO ELETTROMAGNETICO CON CIRCUITI ELETTRICI INDUTTORI SOLIDALI CON IL BASAMENTO POSTO TRA I DUE CILINDRI. L'INVENZIONE NE PREVEDE IL RICORSO AD ORGANI MECCANICI ROTATIVI. IL CAMPO SPECIFICO DI APPLICAZIONE E''QUELLO DELL'AUTOMOBILE "IBRIDA".

Description

Descrizione dell1invenzione industriale dal titolo: ELETTRO-GENERATORE LINEARE A COMBUSTIONE INTERNA

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per scopo principale quello di realizzare un particolare elettro-generatore a combustione interna in cui tutti gli organi di movimento sono dotati unicamente di moto alternativo lineare.

Altri scopi di particolare importanza sono:

1) realizzare un dispositivo semplice, leggero, non ingombrante ed affidabile che può' essere utilmente impiegato nel campo automobilistico per la trazione ibrida;

2) realizzare un elettro-generatore atto a ridurre i consumi e a diminuire l'inquinamento atmosferico ottimizzando il rendimento volumetrico ed elevando il rendimento meccanico;

3) realizzare un elettro-generatore a combustione interna equilibrato dal punto di vista delle forze d'inerzia e che non ecciti quindi vibrazioni;

4) realizzare un elettro-generatore capace di abbattere i costi di produzione in virtù' della eliminazione di un numero considerevole di organi meccanici rispetto ad un elettro-generatore tradizionale .

Attualmente la generazione di corrente elettrica per usi particolari, quale può' essere quella per um motore ibrido, e' affidata al rituale gruppo elettrogeno che sfrutta l'energia meccanica prodotta da un normale motore a combustione interna. La realizzazione tradizionale presenta gli svantaggi di :

1) utilizzare un normale motore a combustione interna avente organi non strettamente necessari per la produzione di corrente elettrica con il conseguente spreco di energia;

2) essere sede di forze d'inerzia rotazionali interne che generano vibrazioni;

3) essere affetto da logorìi meccanici dovuti agli attriti tra i suoi numerosi accoppiamenti e da elevate sollecitazioni assiali, torsionali e flessionali, gravanti sull'albero motore;

4) essere complessivamente ingombrante e pesante; 5) essere inquinante per la grande quantità' di residui incombusti emessi;

6) essere costoso.

Per ovviare agli inconvenienti de11'elettro-generatore tradizionale attualmente usato ed in vista degli scopi sopramenzionati, la forma di realizzazione dell'invenzione e' qui di seguito riportata in modo schematico e limitatamente ad un solo modulo di cui può' essere composto un "elettro-generattore lineare a combustione interna". Nella descrizione, si fa riferimento ad un modulo che utilizzi un motore funzionante a due tempi.

In una delle varie forme di realizzazione il trovato, con riferimento al disegno, e' costituito da due cilindri contrapposti 1, (corredati da testate, luci di afflusso e deflusso, candele o iniettori, ecc.) e relativi stantuffi 2, collegati da un'asta 3. I cilindri sono uniti da un basamento 4. L'asta, in materiale termo-isolante, e' equipaggiata da uno o piu' circuiti elettrici "indotti" 5 avvolti su un nucleo di materiale ferromagnetico 6. Tale asta svolge una funzione simile a quella di un rotore di una tradizionale macchina elettrica generatrice di corrente. Il basamento, isolato termicamente dai cilindri, e' equipaggiato da circuiti elettrici "induttori" 7 avvolti su circuiti magnetici 8, che svolgono la funzione paragonabile a quella di uno statore di una macchina sopramenzionata. Il movimento alternativo dell'asta e' utilizzato per far si che vari nel tempo il flusso di campo magnetico concatenato con i circuiti indotti facendo in modo che vi si instaurino correnti raccolte tramite i contatti 9. Con quanto descritto si pone in atto il principio fisico secondo cui un avvolgimento elettrico concatenato con un campo magnetico il cui flusso sia variabile nel tempo e' sede di una corrente elettrica indotta. Tale corrente, raccolta ed elaborata da un dispositivo elettronico 10, può' essere inviata alle macchine elettriche utilizzatrici 11.

Si e' volutamente tralasciato la trattazione particolareggiata dell'innovativa macchina elettrica, che può* essere realizzata in varie configurazioni, illustrandone solo per sommi capi il principio di funzionamento. Si tralasciano altresi' i particolari costruttivi noti o presumibili relativi al motore a combustione interna come anche la descrizione dei suoi apparati come: alimentazione, lubrificazione, raffreddamento ecc. e dei vari accessori. Per la messa in moto del motore può' essere utilizzata la stessa macchina elettrica invertendone la funzione da generatrice ad utilizzatrice (dando corrente alla bobina indotta).

Attraverso le dimensioni del cilindro e' possibile adeguare la corsa dello stantuffo; ciò' significa ottenere un riempimento ottimale del cilindro stesso che permette di diminuire i residui incombusti immessi nell'ambiente. Inoltre, e' possibile variare il rapporto di compressione attraverso la scelta del momento in cui far scoccare la scintilla o del momento in cui ha inizio l'iniezione. Questi tempi sarebbero scanditi da una centralina che farebbe parte del dispositivo 10.

Le caratteristiche della corrente saranno in funzione dei parametri di progetto della macchina elettrica e del numero di cicli al minuto del motore a combustione interna.

Attraverso un opportuno accoppiamento e disposizione geometrica di piu' moduli cosi' costituiti e' possibile costruire un moto-generatore equilibrato dal punto di vista delle forze d'inerzia.

E' possibile ottenere uno schema di funzionamento con motori a quattro tempi attraverso l'accoppiamento di due moduli le cui aste siano rigidamente collegate tra di loro in modo da permettere l'attuazione delle quattro fasi termodinamiche. L'aperrura e chiusura delle valvole può' essere realizzata ricorrendo ad un sistema che preveda l'ausilio dell'elettronica. Anche in questo caso un opportuno accoppiamento geometrico di piu' moduli a quattro tempi e una loro reciproca fasatura da' luogo ad un sistema meccanicamente equilibrato.

I principali vantaggi del sistema descritto sono cosi' sintetizzabili:

1) estrema semplicità' costruttiva e di funzionamento;

2) ridotta usura delle parti a contatto;

3) assenza di sbattimenti laterali degli stantuffi (fenomeno del "piston-slap") dato che le sollecitazioni non generano spinte laterali con conseguente assenza di ovalizzazione dei cilindri; 4) possibilità' di variare a piacere i parametri dell 'elettro-generatore in modo da poter ottenere una vasta gamma di valori del rapporto di compressione e rendere perciò' possibile la scelta progettuale di un'accensione per compressione o per scintillazione;

5) facile pilotabi1ita1 da parte di una centralina elettronica che già' equipaggia molti veicoli e ne comanda piu* dispositivi;

6) possibilità* di attivazione in toto o in parte dei moduli disponibili in funzione della quantità' di energia elettrica richiesta dagli uti-1izzator i;

7) consumi ridotti per l'esiguo numero delle parti in movimento.

E' ovvio che, fermo restando il principio del trovato, i particolari di esecuzione e le forme di realizzazione potranno essere variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza uscire dall'ambito dell'invenzione.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1) Elettro-generatore lineare a combustione interna, caratterizzato dal fatto di avere cilindri contrapposti con stantuffi collegati tramite aste, e dal fatto di funzionare quindi unicamente con moto alternativo lineare.
2. 2) Elettro-generatore lineare a combustione interna, caratterizzato dal fatto di poter variare il rapporto di compressione e poter funzionare di conseguenza come motore ad accensione spontanea o per scintillazione.
3. 3) Elettro-generatore lineare a combustione interna, caratterizzato dal fatto di poter realizzare un complesso meccanicamente equilibrato.
4. 4) Elettro-generatore lineare a combustione interna, caratterizzato dal fatto di diminuire i consumi per il migliorato rendimento volumetrico e migliorare il rendimento meccanico utilizzando un limitato numero di parti in movimento.
5. 5) Elettro-generatore lineare a combustione interna, caratterizzato dal fatto di poter essere pilotato da una centralina elettronica.