ITTV20120145A1 - ROTARY ENDOTHERMAL ENGINE. - Google Patents
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Description
TITOLO: MOTORE ENDOTERMICO ROTATIVO. TITLE: ROTARY ENDOTHERMIC ENGINE.
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Il presente trovato ha per oggetto un motore endotermico rotativo. The present invention relates to a rotary internal combustion engine.
Oggigiorno sono attualmente presenti sul mercato i motori rotativi conosciuti come motori Wankel: essi sono motori a combustione interna di tipo rotativo dato che presentano un pistone che non si muove di moto rettilineo alternato ma ruota intorno a un asse. Nowadays, rotary engines known as Wankel engines are currently on the market: they are internal combustion engines of the rotary type since they have a piston that does not move in an alternating rectilinear motion but rotates around an axis.
Il motore Wankel viene alimentato da un impianto di alimentazione con luci che sono posizionate o nella camera statorica trocoidale (posizione periferica) o alternativamente, nelle piastre laterali della camera statorica (posizione laterale) e scarica i prodotti esausti (gas di scarico) tramite un impianto di scarico che analogamente presenta luci di scarico in posizione periferica o laterale. The Wankel engine is powered by a fuel system with lights that are positioned either in the trochoidal stator chamber (peripheral position) or alternatively, in the side plates of the stator chamber (lateral position) and discharges the exhausted products (exhaust gas) through a system which similarly has exhaust ports in a peripheral or lateral position.
Il profilo della camera statorica à ̈ simmetrico rispetto ai due assi ortogonali barìcentrici e prende il nome di epitrocoidale. The stator chamber profile is symmetrical with respect to the two orthogonal barìcentric axes and is called epitrochoidal.
Quello del rotore invece à ̈ su base triangolare equilatera, con lati leggermente convessi e prende il nome di triangolo di Reuleaux e di fatto à ̈ un pistone a tre lobi. The one of the rotor instead is on an equilateral triangular base, with slightly convex sides and is called the Reuleaux triangle and in fact it is a three-lobe piston.
Il contatto tra statore e rotore avviene ai tre vertici dell'organo in movimento, che strisciano sulle pareti dello statore; su gueste sono praticate le luci per l'aspirazione della miscela aria-carburante miscelato con olio lubrificante e per lo scarico dei gas combusti, oltre che all'alloggio per una o più candele di accensione della miscela. The contact between the stator and the rotor occurs at the three vertices of the moving member, which crawl on the walls of the stator; on these are made the ports for the intake of the air-fuel mixture mixed with lubricating oil and for the exhaust of the burnt gases, as well as housing for one or more spark plugs of the mixture.
Tali motori Wankel in genere presentano molti inconvenienti, tra cui si annovera una notevole difficoltà per quanto riguarda specificatamente la tenuta dei gas e la durata delle guarnizioni di tenuta del rotore, che lavorano in condizioni di pressione e temperatura elevata. Such Wankel motors generally have many drawbacks, among which there is a considerable difficulty as regards specifically the gas tightness and the duration of the rotor seals, which work in conditions of high pressure and temperature.
Si à ̈ riscontrata anche una scarsa lubrificazione delle guarnizioni; la durata dei motori Wankel à ̈ risultata inoltre limitata a fronte della rapida usura dei suoi componenti, durata che à ̈ stata aumentata solo grazie all'impiego di costosi componenti ottenuti con lo sviluppo della tecnologia dei materiali. Poor lubrication of the seals was also found; Furthermore, the duration of the Wankel motors was limited due to the rapid wear of its components, a duration which was increased only thanks to the use of expensive components obtained with the development of material technology.
I motori Wankel di tipo noto risultano inoltre di costruzione complessa, richiedono una sensibile manutenzione, hanno in generale una corta fase di espansione (isometrica e ridotta potenza torcente) , presentano un alto consumo di olio lubrificante e come carburante usano solamente miscela di benzina e olio. Known Wankel engines are also of complex construction, require significant maintenance, generally have a short expansion phase (isometric and low torque), have a high consumption of lubricating oil and use only a mixture of petrol and oil as fuel. .
Compito principale di quanto forma oggetto del presente trovato à ̈ quindi quello di risolvere i problemi tecnici evidenziati, eliminando gli inconvenienti di cui alla tecnica nota citata e quindi escogitando un motore endotermico che risulti di costruzione molto semplice, che richieda una manutenzione semplice e rapida, che presenti una ridotta usura e che possa utilizzare un qualunque carburante oggi reperibile in commercio . The main task of the subject matter of the present invention is therefore to solve the technical problems highlighted, eliminating the drawbacks of the cited known art and therefore devising an internal combustion engine which is of very simple construction, which requires simple and rapid maintenance. that has reduced wear and can use any fuel available on the market today.
Nell'ambito del compito sopra esposto un altro importante scopo à ̈ quello di realizzare un motore endotermico che risulti strutturalmente semplice e compatto e che sia privo di collo d'oca o girabacchino, di bielle o spinotti o stantuffi, di volano o asse a camme, ingranaggi e motorino di avviamento . Within the scope of the aforementioned aim, another important object is to provide an endothermic engine which is structurally simple and compact and which is devoid of gooseneck or turntable, of connecting rods or pins or pistons, of flywheel or camshaft. , gears and starter motor.
Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un motore endotermico che abbia una ampia fase di espansione ed un basso consumo di olio lubrificante · A further object of the invention is to provide an internal combustion engine which has a wide expansion phase and low consumption of lubricating oil.
Non ultimo scopo à ̈ quello di realizzare un trovato che risulti strutturalmente semplice, il medesimo presentando costi realizzativi contenuti. Not least object is to provide an invention which is structurally simple, the same having low manufacturing costs.
Il compito e gli scopi accennati, nonché altri che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un motore endotermico rotativo che si caratterizza per il fatto di comprendere un rotore centrale, atto a gestire le fasi di scoppio, espansione e scarico, ed una coppia di rotori laterali gemellati atti a gestire le fasi di aspirazione e compressione. The aforementioned task and purposes, as well as others that will appear more clearly later, are achieved by a rotary endothermic engine which is characterized by the fact that it includes a central rotor, suitable for managing the bursting, expansion and exhaust phases, and a pair of twin side rotors designed to manage the suction and compression phases.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una particolare, ma non esclusiva, forma di realizzazione, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nelle tavole di disegni allegate, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the detailed description of a particular, but not exclusive, embodiment, illustrated by way of non-limiting example in the attached drawings, in which:
la figura 1 illustra, in una vista laterale, il motore assemblato privo di alette di raffreddamento ; Figure 1 illustrates, in a side view, the assembled motor without cooling fins;
le figure dalla 2 alla 5 illustrano, in una vista sezionata, le fasi di lavoro di ogni rotore laterale; Figures 2 to 5 show, in a sectional view, the working phases of each side rotor;
le figure dalla 6 alla 8 illustrano, in una vista sezionata, le fasi di lavoro del rotore centrale ; Figures 6 to 8 show, in a sectional view, the working phases of the central rotor;
la figura 9 illustra, in una vista schematica, la sfasatura dei componenti la pompa carburante ai primi e secondi iniettori; Figure 9 illustrates, in a schematic view, the displacement of the components of the fuel pump at the first and second injectors;
la figura 10 illustra, in una vista schematica, la turbosoffiante ; Figure 10 is a schematic view of the turbo blower;
le figure 11 e 12 illustrano, in una vista dall'alto e dal basso, la testata; Figures 11 and 12 show the head in a top and bottom view;
la figura 13 illustra, in una vista schematica, l'impianto di lubrificazione e raffreddamento; Figure 13 illustrates, in a schematic view, the lubrication and cooling system;
la figura 14 illustra, in una vista laterale parzialmente sezionata, il percorso dell'olio all'interno di rotori laterali e centrale; Figure 14 illustrates, in a partially sectioned side view, the path of the oil inside the lateral and central rotors;
la figura 15 illustra, in una vista laterale, il rotore centrale; Figure 15 is a side view of the central rotor;
la figura 16 illustra, in una vista laterale, il rotore laterale; Figure 16 is a side view of the side rotor;
la figura 17 illustra, in una vista laterale parzialmente sezionata, la testata e uno di una coppia di dischi posti esternamente al cilindro; la figura 18 illustra, in un particolare, la figura precedente; Figure 17 illustrates, in a partially sectioned side view, the head and one of a pair of discs placed externally to the cylinder; Figure 18 illustrates, in a detail, the previous figure;
la figura 19 illustra, in una vista analoga alla precedente, una diversa posizione assunta dal disco posto esternamente al cilindro; Figure 19 illustrates, in a view similar to the previous one, a different position assumed by the disc placed outside the cylinder;
la figura 20 illustra, in una vista laterale parzialmente sezionata, uno di una coppia di dischi posti esternamente al cilindro; Figure 20 illustrates, in a partially sectioned side view, one of a pair of discs placed externally to the cylinder;
la figura 21 illustra, in una vista laterale parzialmente sezionata, gli otturatori separati dal cilindro; Figure 21 illustrates, in a partially sectional side view, the shutters separated from the cylinder;
la figura 22 illustra, in una vista di tre quarti laterale, gli otturatori; Figure 22 illustrates, in a three-quarter side view, the shutters;
la figura 23 illustra, in una vista laterale parzialmente sezionata la testata; Figure 23 is a partially sectioned side view of the head;
la figura 24 illustra, in una vista dall'alto, il coperchio applicato alla testata; Figure 24 illustrates, in a top view, the cover applied to the head;
la figura 25 illustra, in una vista dall'interno, il coperchio. Figure 25 is an inside view of the lid.
Negli esempi di realizzazione che seguono, singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno in realtà essere intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione. In the following embodiments, single characteristics, reported in relation to specific examples, can actually be interchanged with other different characteristics, existing in other embodiments.
Inoltre à ̈ da notare che tutto quello che nel corso della procedura di ottenimento del brevetto si rivelasse essere già noto, si intende non essere rivendicato ed oggetto di stralcio (disclaimer) dalle rivendicazioni. Furthermore, it should be noted that everything that in the course of the procedure for obtaining the patent turns out to be already known, is intended not to be claimed and subject to excerpt (disclaimer) from the claims.
Con riferimento alle figure precedentemente citate, si à ̈ indicato con il numero 1 un motore endotermico rotativo il quale à ̈ costituito da un cilindro (2) atto a contenere un rotore centrale (3) ed una coppia di rotori laterali (4) gemellati, detto cilindro (2) à ̈ contenuto entro due primi coperchi (5a,5b) diametralmente opposti. With reference to the aforementioned figures, the number 1 indicates a rotary endothermic engine which consists of a cylinder (2) capable of containing a central rotor (3) and a pair of twin side rotors (4), said cylinder (2) is contained within two first diametrically opposite lids (5a, 5b).
Ciascuno di detti un rotore centrale (3) e coppia di rotori laterali (4) gemellati ruota all'interno del cilindro (2) e presenta un corpo centrale cilindrico di diametro inferiore a quello di detto cilindro (2) stesso ed avente il medesimo asse centrale. Each of said a central rotor (3) and a pair of twin side rotors (4) rotates inside the cylinder (2) and has a cylindrical central body with a diameter smaller than that of said cylinder (2) itself and having the same axis central.
Da detto corpo centrale cilindrico di detti rotore centrale (3) e coppia di rotori laterali (4) sporgono, rispettivamente, una prima ed una seconda coppia dì gobbe indicate con i numeri (6a,6b) e (7a,7b), uguali tra loro e disposte tra loro diametralmente. From said cylindrical central body of said central rotor (3) and pair of lateral rotors (4) protrude, respectively, a first and a second pair of humps indicated by the numbers (6a, 6b) and (7a, 7b), equal between them and arranged diametrically between them.
Ciascuna di dette prima e seconda coppia di gobbe (6a,6b,7a,7b) presenta una conformazione arcuata che ai lati si raccorda alla superficie laterale dei rispettivi corpi centrali cilindrici del rotore centrale (3) e dei due rotori laterali (4), e centralmente definisce un vertice (9), sostanzialmente piano, che lambisce la superficie laterale interna (8) del cilindro (2). Each of said first and second pair of humps (6a, 6b, 7a, 7b) has an arched conformation which on the sides is joined to the lateral surface of the respective cylindrical central bodies of the central rotor (3) and of the two lateral rotors (4), and centrally defines a vertex (9), substantially flat, which touches the internal lateral surface (8) of the cylinder (2).
Nelle allegate figure una di dette gobbe à ̈ stata contraddistinta con un asterisco (*) per comprendere più agevolmente le varie fasi di lavoro . In the attached figures one of these humps has been marked with an asterisk (*) to more easily understand the various work phases.
Tra detta coppia di rotori laterali (4) e dei due primi coperchi (5a,5b) sono presenti predisposte prime membrane (10) para olio, nel mentre tra uno di detti rotore centrale (3) e detti rotori laterali (4) e dette prime membrane (10) sono interposti predisposti distanziali/fasce elastiche (11) . Between said pair of side rotors (4) and of the two first covers (5a, 5b) there are first oil-sealing membranes (10), while between one of said central rotor (3) and said lateral rotors (4) and said first membranes (10) are interposed with prearranged spacers / elastic bands (11).
Queste ultime definiscono, per ciascuno di detti rotore centrale (3) e rotori laterali (4), rispettivamente una prima camera (12) e di una seconda camera (13), ciascuna a loro volta suddivise in due semicamere (12a,12b, 13a,13b) dalla presenza di dette prima e seconda coppia di gobbe (6a,6b, 7a,7b). The latter define, for each of said central rotor (3) and side rotors (4), respectively a first chamber (12) and a second chamber (13), each in turn divided into two half-chambers (12a, 12b, 13a , 13b) by the presence of said first and second pair of humps (6a, 6b, 7a, 7b).
Ai rotori laterali (4) sono calettati due semiassi motore (14), assialmente traforati, presentanti appositi mezzi di tenuta di tipo noto, quali dei para olio. Two axially perforated drive shafts (14) are keyed to the side rotors (4) and have suitable sealing means of a known type, such as oil guards.
A costituire il motore endotermico rotativo (1) concorre una turbosoffiante (15) a basso numero di giri composta da un compressore (16) e da una turbina (17 ). The rotary endothermic engine (1) is made up of a low rpm turbo-blower (15) composed of a compressor (16) and a turbine (17).
Al compressore (16) arriva aria a pressione atmosferica e presenta una coppia di prime uscite (18a,18b) per della aria compressa nel mentre la turbina (17) presenta due primi ingressi (19a,19b) per i gas di scarico, in uscita dal rotore centrale (3), che poi invia a due collettori di scarico (20) . Air at atmospheric pressure arrives at the compressor (16) and has a pair of first outlets (18a, 18b) for compressed air, while the turbine (17) has two first inlets (19a, 19b) for the exhaust gases, at the outlet from the central rotor (3), which it then sends to two exhaust manifolds (20).
La turbosoffiante (15) à ̈ alimentata da un motore elettrico (21) la cui alimentazione può essere da rete o da batteria. The turbo blower (15) is powered by an electric motor (21) whose power supply can be from the mains or from the battery.
A costituire il motore endotermico rotativo (1) può concorrere un distributore (22) presentante una serie di secondi ingressi (23) per l'aria (bicompressa ) proveniente dai due rotori laterali (4), e due seconde uscite (24) per l'invio dell'aria (bicompressa ) ad una coppia di valvole di carico (25) comunicanti con il rotore centrale (3) che sono alloggiate entro il corpo di due testate (26), uguali tra loro e disposte diametralmente a detto cilindro (2) e contrapposte tra loro. The rotary endothermic engine (1) can be made up of a distributor (22) having a series of second inlets (23) for the (dual-compressed) air coming from the two side rotors (4), and two second outlets (24) for the '' sending of the air (bi-compressed) to a pair of load valves (25) communicating with the central rotor (3) which are housed within the body of two heads (26), equal to each other and arranged diametrically to said cylinder (2 ) and opposed to each other.
In alternativa all'uso del distributore (22) si possono canalizzare una coppia di secondi ingressi (23) in un singolo condotto così da aversi, complessivamente, due soli secondi ingressi. As an alternative to using the distributor (22), a couple of second inlets (23) can be channeled into a single duct so as to have, overall, only two second inlets.
Ogni valvola di carico (25) presenta un gambo collocato e scorrevole entro un predisposto alloggiamento (90) entro il quale à ̈ anche posta una predisposta molla (91) interagente con un predisposto piattello (92) posto inferiormente ad un pistoncino (93) atto a sospingere detta valvola di carico stessa. Each filling valve (25) has a stem located and sliding within a suitable housing (90) within which there is also a suitable spring (91) interacting with a suitable plate (92) placed below a piston (93) which acts to push said loading valve itself.
Per consentire la adduzione di aria proveniente dalle seconde uscite (24) del distributore (22) sono ricavate predisposte aperture (94) che pongono in comunicazione l'ingresso dell'aria con la valvola di carico (25) e, una volta aperta quest 'ultima, con la precamera di accensione (31). In order to allow the supply of air coming from the second outlets (24) of the distributor (22) there are provided openings (94) which put the air inlet in communication with the filling valve (25) and, once this is open last, with the ignition pre-chamber (31).
Con il numero (95) si à ̈ indicata una sede per un bilanciere a becco la cui funzione à ̈ quella di spingere il pistoncino (93) che comanda la apertura e la chiusura della valvola di carico (25). The number (95) indicates a seat for a nose rocker whose function is to push the piston (93) which controls the opening and closing of the filling valve (25).
Il cilindro (2) presenta, in corrispondenza di detti, sottostanti, rotore centrale (3) e due rotori laterali (4), tre serie di tre fori ciascuna i quali sono disposti attigui ed in sequenza ravvicinata tra loro e sono posti a tre a tre alla stessa altezza; gli stessi sono replicati diametralmente . The cylinder (2) has, in correspondence with said underlying ones, a central rotor (3) and two side rotors (4), three series of three holes each which are arranged adjacent and in close sequence to each other and are placed in three a three at the same height; the same are replicated diametrically.
Tali fori sono stati indicati (considerando che hanno uguale numerazione anche quelli realizzati diametralmente sullo stesso cilindro) come segue: due primi fori (27) di ingresso comunicanti con detti due rotori laterali (4) per l'aria proveniente da detto compressore (16) di detta turbosoffiante (15); These holes have been indicated (considering that even those made diametrically on the same cylinder have the same numbering) as follows: two first inlet holes (27) communicating with said two side rotors (4) for the air coming from said compressor (16) of said turbo blower (15);
due secondi fori (28) di uscita comunicanti con detti due rotori laterali (4) per l'aria bicompressa che va indirizzata a detto distributore (22); two second outlet holes (28) communicating with said two lateral rotors (4) for the bi-compressed air which is directed to said distributor (22);
un terzo foro di scarico (29) comunicante con detto rotore centrale (3) per l'invio ai primi ingressi (19a,19b) della turbina (17) e quindi al collettore di scarico (20); a third discharge hole (29) communicating with said central rotor (3) for sending to the first inlets (19a, 19b) of the turbine (17) and then to the discharge manifold (20);
un quarto foro di (30) comunicante con una precamera di accensione (31), su cui lavora detta valvola di carico (25), a sua volta comunicante con detto rotore centrale (3); a fourth hole (30) communicating with an ignition pre-chamber (31), on which said loading valve (25) works, in turn communicating with said central rotor (3);
tre quinti fori (32) entro cui scorrono le seconde estremità (45) di tre otturatori (33) cilindrici, cavi. three fifth holes (32) within which the second ends (45) of three cylindrical, hollow obturators (33) slide.
Con gli stessi numeri sono stati indicati corrispondenti fori ricavati sulle testate (26), come illustrato nelle figure 11 e 12. The same numbers indicate corresponding holes made on the heads (26), as illustrated in figures 11 and 12.
Dette due testate (26), contrapposte, contengono inoltre ciascuna un primo iniettore (34) ed un secondo iniettore (35) atti rispettivamente ad effettuare, rispettivamente, una prima ed una seconda iniezione in corrispondenza, rispettivamente, della precamera di accensione (31) e della prima camera (12) del rotore centrale (3), come illustrato nelle figure 7 ed 8. Said two heads (26), opposite each other, furthermore each contain a first injector (34) and a second injector (35) adapted respectively to carry out, respectively, a first and a second injection in correspondence, respectively, to the ignition pre-chamber (31) and of the first chamber (12) of the central rotor (3), as illustrated in Figures 7 and 8.
Entro ciascuna testata (26) Ã ̈ ricavata, in una zona attigua detta precamera di accensione (31), una prima sede (36) per detti otturatori cilindrici (33), detta prima sede (36) essendo occludibile mediante un secondo coperchio (37). Within each head (26) a first seat (36) for said cylindrical shutters (33) is obtained in an adjacent area said ignition pre-chamber (31), said first seat (36) being occludable by means of a second cover (37 ).
La prima sede (36) presenta una conformazione tale da definire degli spillamenti atti a permettere la caduta dì olio in corrispondenza della coppia di dischi (48a,48b). The first seat (36) has a conformation such as to define tapping suitable to allow the oil to fall in correspondence with the pair of discs (48a, 48b).
Sulla testata (26) sono ricavati dei fori, sedi per detti otturatori cilindrici (33), identici ai corrispondenti e sottostanti quinti fori (32) ricavati su detto cilindro (2); agli otturatori cilindrici sono naturalmente associati predisposti mezzi di tenuta, quali ad esempio delle fasce elastiche . On the head (26) there are holes, seats for said cylindrical shutters (33), identical to the corresponding and underlying fifth holes (32) made on said cylinder (2); naturally associated with the cylindrical shutters are suitable sealing means, such as, for example, elastic bands.
In prossimità dei bordi laterali di ciascuna testata (26) sono scorrevolmente e liberamente associati una prima coppia di alberini cavi (38a,38b) presentanti una conformazione essenzialmente ad T il cui gambo (39a,39b) risulta scorrere, guidato, in corrispondenza di una predisposta seconda sede (40a,40b) ricavata in corrispondenza del fondo di detta testata (26) stessa . Near the lateral edges of each head (26) a first pair of hollow shafts (38a, 38b) are slidingly and freely associated, having an essentially T-shaped configuration whose stem (39a, 39b) is sliding, guided, in correspondence with a predisposed second seat (40a, 40b) obtained in correspondence with the bottom of said head (26) itself.
La testa (41a,41b) di detta prima coppia di alberini cavi limita la corsa dei gambi (39a,39b) entro detta seconda sede (40a,40b), al di sopra di detta testa poggiando un perno cavo (42) a cui risulta fulcrata una prima estremità (43) di detti otturatori (33) . The head (41a, 41b) of said first pair of hollow shafts limits the travel of the stems (39a, 39b) within said second seat (40a, 40b), above said head by resting a hollow pin (42) to which a first end (43) of said shutters (33) is pivoted.
A tale prima estremità (43) risulta associata una predisposta molla a tazza (44) all'altra estremità interagente con detto secondo coperchio (37). A suitable cup spring (44) is associated with this first end (43) at the other end interacting with said second cover (37).
La funzione della molla a tazza (44) à ̈ quella di forzare detti otturatori (33) a portarsi con la loro seconda estremità (45), vantaggiosamente presentante una conformazione lamellare, al di fuori della testata e, attraverso detti quinti fori (32), in corrispondenza della prima camera (12) del sottostante rotore centrale (3). The function of the cup spring (44) is to force said shutters (33) to move with their second end (45), advantageously having a lamellar conformation, outside the head and, through said fifth holes (32) , in correspondence with the first chamber (12) of the underlying central rotor (3).
La lunghezza di detti gambi (39a,39b) Ã ̈ tale per cui il tratto degli stessi sporgente da detta testata (26) Ã ̈ pari al tratto di detti attuatori (33) sporgenti da detta testata stessa. The length of said stems (39a, 39b) is such that the portion of the same protruding from said head (26) is equal to the portion of said actuators (33) protruding from said head itself.
La seconda estremità (45) di detti attuatori (33) presenta una superficie inferiore che lambisce la, sottostante, superficie laterale del corpo centrale cilindrico di detto rotore centrale (3) e quindi presenta vantaggiosamente una prima zona (46) leggermente concava. The second end (45) of said actuators (33) has a lower surface which touches the underlying lateral surface of the cylindrical central body of said central rotor (3) and therefore advantageously has a first slightly concave area (46).
Ciascun gambo (39a,39b) di detta coppia di detta prima coppia dì alberini presenta una estremità terminale arcuata la quale risulta interagire, per strisciamento, con una coppia di dischi (48a,48b) posti esternamente a detto cilindro (2) e dotati ciascuno di una coppia di terze gobbe (49a,49b) diametrali, analoghe per forma a dette prima e seconda coppia di gobbe (6a,6b,7a,7b) e striscianti entro un predisposto anello (50), vantaggiosamente delle stesse dimensioni di detto cilindro (2). Each shank (39a, 39b) of said pair of said first pair of shafts has an arched terminal end which is interacting, by sliding, with a pair of discs (48a, 48b) placed externally to said cylinder (2) and provided each of a pair of third diametrical humps (49a, 49b), similar in shape to said first and second pair of humps (6a, 6b, 7a, 7b) and sliding within a suitable ring (50), advantageously of the same dimensions as said cylinder (2).
La coppia di dischi (48a,48b) risulta calettata su detti semi asse motore (14) e la coppia di terze gobbe (49a,49b) risultano disposte sulla stessa linea ed in fase con la prima e la seconda coppia di gobbe (6a,6b,7a,7b). The pair of discs (48a, 48b) is keyed onto said semi-motor axis (14) and the pair of third humps (49a, 49b) are arranged on the same line and in phase with the first and second pair of humps (6a, 6b, 7a, 7b).
Detto rotore centrale (3) e detti due rotori laterali (4) presentano una medesima conformazione e dimensioni di detti dischi (48a,48b) ma però potrebbero anche differire da quelle di detti dischi (48a,48b), così come pure le dimensioni di dette prima e seconda coppia di gobbe (6a,6b, 7a,7b) possono differire da quelle di detta terza coppia di gobbe (49a,49b) . Said central rotor (3) and said two lateral rotors (4) have the same conformation and dimensions of said disks (48a, 48b) but however they could also differ from those of said disks (48a, 48b), as well as the dimensions of said first and second pair of humps (6a, 6b, 7a, 7b) may differ from those of said third pair of humps (49a, 49b).
Le dimensioni di queste ultime sono tali per cui quando il loro vertice (9) à ̈ posto in corrispondenza della seconda estremità (45) della prima coppia di alberini (38a,38b), come illustrato in figura 19, si ha che questi ultimi rientrano completamente nella seconda sede (40) facendo sollevare così gli otturatori (33) che si collocano in una posizione non interferente con la prima e la seconda coppia di gobbe (6a,6b, 7a,7b) del rotore centrale (3) e dei due rotori laterali (4). The dimensions of the latter are such that when their vertex (9) is placed at the second end (45) of the first pair of shafts (38a, 38b), as illustrated in figure 19, the latter fall within completely in the second seat (40) thus raising the shutters (33) which are placed in a non-interfering position with the first and second pair of humps (6a, 6b, 7a, 7b) of the central rotor (3) and two side rotors (4).
Le dimensioni di detta terza coppia di gobbe (49a,49b) sono inoltre tali per cui, quando la seconda estremità (45) della prima coppia di alberini (38a,38b), come illustrato in figura 17, risulta interagire con il corpo centrale cilindrico dei due dischi (48a,48b), allora la seconda estremità (45) di detti otturatori (33) risulta interagire con la superficie laterale del corpo centrale cilindrico dì detti rotore centrale (3) e di detti due rotori laterali (4). The dimensions of said third pair of humps (49a, 49b) are also such that, when the second end (45) of the first pair of shafts (38a, 38b), as illustrated in figure 17, is interacting with the cylindrical central body of the two discs (48a, 48b), then the second end (45) of said shutters (33) is interacting with the lateral surface of the cylindrical central body of said central rotor (3) and of said two lateral rotors (4).
Quando invece le estremità terminali dei gambi (39a,39b) interagiscono con parte arcuata di ciascuna terza coppia di gobbe (49a,49b) che si raccorda alla superficie laterale dei rispettivi corpi centrali cilindrici, allora si forza il movimento di risalita della prima coppia di alberini (38a,38b) e quindi degli otturatori (33), mentre il movimento di ridiscesa degli otturatoti (33) à ̈ forzato dalla presenza delle molle a tazza (44). On the other hand, when the terminal ends of the stems (39a, 39b) interact with the arched part of each third pair of humps (49a, 49b) which connects to the lateral surface of the respective central cylindrical bodies, then the upward movement of the first pair of shafts (38a, 38b) and therefore of the shutters (33), while the downward movement of the shutters (33) is forced by the presence of the disc springs (44).
In corrispondenza di ciascuna testata (26) Ã ̈ inoltre presente una spiralina ad incandescenza (51), comunicante con la precamera di accensione (31) ed alimentata attraverso predisposti cavi (52) fuoriusciti da detta testata. In correspondence with each head (26) there is also an incandescent pigtail (51), communicating with the ignition pre-chamber (31) and fed through prearranged cables (52) coming out of said head.
Se il ciclo à ̈ Diesel si utilizza una candeletta ad incandescenza, mentre se il ciclo à ̈ Otto si utilizza una candeletta elettrica. If the cycle is Diesel, an incandescent glow plug is used, while if the cycle is Otto an electric glow plug is used.
Il motore endotermico rotativo (1) comprende inoltre un circuito di lubrificazione/raffreddamento in olio per detto cilindro (2) e per detto rotore centrale (3) e dette due rotori laterali (4) gemellati. The rotary internal combustion engine (1) further comprises an oil lubrication / cooling circuit for said cylinder (2) and for said central rotor (3) and said two twin side rotors (4).
Per quanto riguarda il cilindro (2) esso à ̈ vantaggiosamente dotato di due serie di alette (53) raffreddate mediante un circuito illustrato in figura 13: ciascuna aletta presenta una prima entrata olio (54) che convoglia il medesimo entro un primo condotto (55), interposto tra dette alette e detto cilindro (2), comunicante con un secondo condotto (56) posto all'interno dei primi coperchi (5a,5b) e quindi con una prima uscita olio (57). As far as the cylinder (2) is concerned, it is advantageously equipped with two series of fins (53) cooled by a circuit illustrated in figure 13: each fin has a first oil inlet (54) which conveys the same into a first duct (55 ), interposed between said fins and said cylinder (2), communicating with a second duct (56) placed inside the first covers (5a, 5b) and therefore with a first oil outlet (57).
Il secondo condotto (56) permette inoltre di lubrificare la valvola di carico (25) attraverso un sesto foro (58) ricavato sulla testata, la prima coppia di alberini (38a,38b) attraverso un settimo foro (59) ricavato sulla testata. The second duct (56) also allows to lubricate the filling valve (25) through a sixth hole (58) obtained on the head, the first pair of shafts (38a, 38b) through a seventh hole (59) obtained on the head.
Il circuito di raffreddamento in olio per detto rotore centrale (3) e dette due rotori laterali (4) gemellati comprende una seconda entrata olio (60) ricavata su un semiasse motore (14) la quale, attraverso un terzo condotto (61), convoglia l'olio in corrispondenza di una prima camera anulare (62), ricavata sulla superficie laterale del rotore centrale (3), comunicante con una seconda camera anulare (63) ricavata sulla superficie laterale di uno di detti due rotori laterali (4). The oil cooling circuit for said central rotor (3) and said two twin side rotors (4) comprises a second oil inlet (60) obtained on a drive shaft (14) which, through a third duct (61), conveys the oil in correspondence with a first annular chamber (62), obtained on the lateral surface of the central rotor (3), communicating with a second annular chamber (63) obtained on the lateral surface of one of said two lateral rotors (4).
Nella descrizione che segue si precisa che le superfici laterali dei due rotori laterali (4) sono uguali tra loro, così come pure quelle del rotore centrale (3). In the following description it is specified that the lateral surfaces of the two lateral rotors (4) are equal to each other, as well as those of the central rotor (3).
La seconda camera anulare (63) comunica, attraverso quarti condotti (64), con una prima gola anulare (65) ricavata sulla superficie laterale di uno dei due rotori laterali (4); quindi l'olio fluisce, attraverso predisposti settimi fori (66) ricavati sul rotore centrale (3), in corrispondenza dell'altro rotore laterale (4) che presenta una analoga prima gola anulare (65) che, attraverso analoghi quarti condotti (64) convoglia l'olio entro una analoga seconda camera anulare (63) che a sua volta comunica con una prima camera anulare (62) ricavata sul rotore centrale (3) . The second annular chamber (63) communicates, through fourth ducts (64), with a first annular groove (65) formed on the lateral surface of one of the two lateral rotors (4); then the oil flows, through predisposed seventh holes (66) obtained on the central rotor (3), in correspondence with the other lateral rotor (4) which has a similar first annular groove (65) which, through similar fourth ducts (64) conveys the oil into a similar second annular chamber (63) which in turn communicates with a first annular chamber (62) obtained on the central rotor (3).
È quindi prevista una seconda uscita olio (67) comunicante con la seconda camera anulare (63) del rotore laterale (4) opposto a quello presentante la seconda entrata olio (60). There is therefore a second oil outlet (67) communicating with the second annular chamber (63) of the side rotor (4) opposite to the one having the second oil inlet (60).
In corrispondenza della superficie laterale interna del rotore centrale (3) sono inoltre ricavate, concentricamente ed esternamente ai settimi fori (66), sequenzialmente un primo cordolo anulare (68), atto a comprimere una guarnizione in rame ricotto (non illustrata) , seguito da una seconda gola anulare (69) e quindi da un secondo cordolo anulare (70) . In correspondence with the internal lateral surface of the central rotor (3) there are also obtained, concentrically and externally to the seventh holes (66), a first annular bead (68), suitable for compressing an annealed copper gasket (not shown), followed by a second annular groove (69) and then a second annular bead (70).
In corrispondenza della superficie laterale interna di ognuno dei rotori laterali (4) sono ricavati, concentricamente ed esternamente alla prima gola anulare (65), sequenzialmente un secondo cordolo anulare (71), una terza sede (72) per una guarnizione in rame ricotto, un terzo cordolo anulare (73), una terza gola anulare (74), un quarto cordolo anulare (75). In correspondence with the internal lateral surface of each of the lateral rotors (4), a second annular bead (71), a third seat (72) for an annular copper gasket are obtained, concentrically and externally to the first annular groove (65), a third annular bead (73), a third annular groove (74), a fourth annular bead (75).
Sul secondo coperchio (37) sono ricavati ottavi fori (76) sedi per degli spruzzatori di olio (non illustrata) entro la prima sede (36) e quindi sugli otturatori, cavi, (33). On the second cover (37) there are eighth holes (76) for seats for oil nozzles (not shown) within the first seat (36) and therefore on the shutters, cables, (33).
In corrispondenza del secondo coperchio (37) sono ricavati tre ottavi fori (36) sedi per degli spruzzatori di olio sui, sottostanti, otturatori (33) . In correspondence with the second cover (37) there are three eighth holes (36), seats for oil sprayers on the underlying shutters (33).
In corrispondenza della superficie inferiore del secondo coperchio (37) Ã ̈ ricavata una scanalatura (77) entro cui fluisce olio proveniente da un nono foro (78) di scarico dell'olio dagli otturatori (33). In correspondence with the lower surface of the second cover (37) there is a groove (77) into which oil flows from a ninth hole (78) for discharging oil from the shutters (33).
È inoltre scorrevolmente associato, in corrispondenza di una quarta sede (79) ricavata su detto secondo coperchio (37), un alberino (80) alza valvola. In correspondence with a fourth seat (79) obtained on said second cover (37), a valve lifter shaft (80) is also slidingly associated.
In figura 9 à ̈ illustrato uno schema di funzionamento per la pompa di iniezione del carburante al primo iniettore (34) ed al secondo iniettore (35); à ̈ infatti prevista una leggera sfasatura ove con la lettera R si à ̈ indicato un leggero ritardo di qualche grado. Figure 9 shows an operating diagram for the fuel injection pump to the first injector (34) and to the second injector (35); In fact, a slight phase shift is foreseen where the letter R indicates a slight delay of a few degrees.
Al posto di una pompa carburante possono essere utilizzati alternativamente quattro distinti elettroiniettori per numero due iniezioni cadauno ogni mezzo giro per complessivo otto iniezioni ad ogni giro. Instead of a fuel pump, four separate electro-injectors can be used alternatively for two injections each every half turn for a total of eight injections at each turn.
In alternativa, ciascuna coppia di condotti per il carburante può essere ridotta ad un singolo condotto di adduzione del carburante stesso ai singoli primi e secondi iniettori. Alternatively, each pair of fuel pipes can be reduced to a single fuel supply pipe to the individual first and second injectors.
Diamo ora una indicazione dei vari cicli di aspirazione, compressione, iniezione e scarico. We now give an indication of the various cycles of intake, compression, injection and exhaust.
Nelle figure da 2 a 5 à ̈ illustrato il ciclo di aspirazione, di inizio e fine compressione per un singolo rotore laterale (4); per praticità si descrive il ciclo di un singolo rotore laterale (4). Figures 2 to 5 show the suction, start and end compression cycle for a single side rotor (4); for convenience we describe the cycle of a single side rotor (4).
In fase di aspirazione la seconda coppia di gobbe (7a,7b) ha superato, con il vertice (9), l'attuatore (33) e viene aspirata aria proveniente dalle prime uscite (18a,18b) del compressore (16) della turbosof fiante (15); inizia quindi una fase dì compressione dell'aria che viene convogliata in corrispondenza dei secondi primi ingressi (23) del distributore (22). During the intake phase, the second pair of humps (7a, 7b) has passed, with the vertex (9), the actuator (33) and air is sucked from the first outlets (18a, 18b) of the compressor (16) of the turbosoph plants (15); then begins a phase of compression of the air which is conveyed to the second first inlets (23) of the distributor (22).
Quando la seconda coppia di gobbe (7a,7b) arriva in prossimità dei secondi fori di uscita (28) l'aria che risulta fortemente compressa. When the second pair of humps (7a, 7b) comes close to the second outlet holes (28) the air which is strongly compressed.
Nelle figure da 6 a 8 Ã ̈ illustrata la fase di lavoro del rotore centrale (3). Figures 6 to 8 illustrate the working phase of the central rotor (3).
In figura 6 Ã ̈ illustrato l'inizio di un primo ciclo a bassa pressione in cui l'aria comincia essere compressa entro le prime semicamere (12a,12b) e di un secondo ciclo ad alta pressione in cui viene caricata dell'aria compressa, proveniente dalle seconde uscite (24) del distributore (22), in corrispondenza della valvola di carico (25) e quindi della precamera di accensione (31). Figure 6 shows the beginning of a first low pressure cycle in which the air begins to be compressed within the first half chambers (12a, 12b) and of a second high pressure cycle in which compressed air is charged, coming from the second outlets (24) of the distributor (22), in correspondence with the filling valve (25) and therefore the ignition pre-chamber (31).
In figura 7 Ã ̈ illustrata la fase di prima iniezione in cui viene attivato il primo iniettore (34) ed avviene il primo scoppio; segue quindi una seconda iniezione, illustrata in figura 8, in cui viene attivato il secondo iniettore (35) ed avviene un secondo scoppio. Figure 7 illustrates the first injection phase in which the first injector (34) is activated and the first burst occurs; then follows a second injection, illustrated in Figure 8, in which the second injector (35) is activated and a second burst occurs.
Segue una espulsione dei gas di scarico attraverso i terzi fori di scarico (29) i quali vengono inviati in corrispondenza dei primi ingressi (19a,19b) della turbina (17) della turbosof fiante (15) e quindi inviati al collettore di scarico (20). This is followed by an expulsion of the exhaust gases through the third exhaust holes (29) which are sent to the first inlets (19a, 19b) of the turbine (17) of the turbo blower (15) and then sent to the exhaust manifold (20 ).
Naturalmente i vari componenti il motore sono tra loro tenuti accoppiati mediante l'uso di predisposti e vari tiranti (47), anche di diverse dimensioni, passanti in corrispondenza dei vari componenti stessi. Naturally, the various components of the motor are kept coupled together by means of the use of predisposed and various tie rods (47), also of different dimensions, passing in correspondence with the various components themselves.
Si à ̈ così constatato come il trovato abbia raggiunto il compito e gli scopi prefissati, essendosi escogitato un motore endotermico che risulta di costruzione molto semplice, che richiede conseguentemente una manutenzione semplice e rapida, che presenta una ridotta usura e che può utilizzare un qualunque carburante. It was thus found that the invention has achieved the intended aim and objects, having devised an internal combustion engine which is of very simple construction, which consequently requires simple and rapid maintenance, which has reduced wear and which can use any fuel.
Secondo il trovato il motore endotermico, dove c'à ̈ la possibilità di abbattere i fumi della combustione, può essere abbinato per produrre enerqia, nelle centrali elettriche, affiancato ai termovalorizzatori o su grosse navi usando per la seconda iniezione pneumatica polvere di carbone miscelata con umido di discarica: alghe, erba, aghi di pino, fogliame, ramaglie, tutti i cereali oleosi, tutta la frutta e verdura. According to the invention, the internal combustion engine, where there is the possibility of breaking down the combustion fumes, can be combined to produce energy, in power plants, alongside waste-to-energy plants or on large ships using coal powder mixed with wet landfill: algae, grass, pine needles, foliage, twigs, all oily cereals, all fruit and vegetables.
E' logico che tali prodotti dovranno essere opportunamente essiccati e ridotti in polvere, come pure scarti di macellazione, grasso di animale e ossa. It is logical that these products will have to be properly dried and reduced to powder, as well as slaughterhouse waste, animal fat and bones.
Il motore endotermico può essere usato per la propulsione civile: su ruote gommate, sui treni, su naviglio, su aeromobili ad elica usando come combustibile tutti i distillati dei cereali e piante grasse, i gas naturali, i gas derivati dalle stalle, dalle discariche a norma, dal petrolio, l'idrogeno, il butano e il propano. The internal combustion engine can be used for civil propulsion: on rubber wheels, on trains, on ships, on propeller aircraft using as fuel all the distillates of cereals and succulents, natural gases, gases derived from stables, from landfills to normally, from petroleum, hydrogen, butane and propane.
Il motore endotermico risolve in modo ottimale la trazione ibrida (motore dinamo), non necessita di additivi antidetonanti, anzi più detona più alto à ̈ il suo rendimento. The internal combustion engine optimally solves hybrid traction (dynamo engine), it does not require anti-knock additives, on the contrary the more it detonates, the higher its efficiency.
I gas di scarico in virtù della lunga espansione contengono una bassissima percentuale di carburanti incombusti. Due to the long expansion, the exhaust gases contain a very low percentage of unburned fuels.
Nei motori alternativi tale percentuale à ̈ nell'ordine superiore al 25%. In reciprocating engines this percentage is in the order of more than 25%.
Sempre in virtù della lunga espansione i gas fuoriescono dai collettori di scarico ad una velocità inferiore e pertanto il motore endotermico à ̈ di gran lunga più silenzioso. Also thanks to the long expansion, the gases escape from the exhaust manifolds at a lower speed and therefore the internal combustion engine is much quieter.
Inoltre il motore così realizzato risulta strutturalmente semplice e compatto, essendo privo ad esempio di collo d'oca o girabacchino, di bielle o spinotti o stantuffi, di volano o asse a camme, ingranaggi e motorino di avviamento. Furthermore, the engine thus created is structurally simple and compact, being free, for example, of a gooseneck or turntable, of connecting rods or pins or pistons, of flywheel or camshaft, gears and starter motor.
II motore endotermico così ottenuto presenta una ampia fase di espansione ed un basso consumo di olio lubrificante, il medesimo essendo realizzabile con costi realizzativi contenuti. The endothermic engine thus obtained has a wide expansion phase and a low consumption of lubricating oil, the same being achievable with low manufacturing costs.
Premesso che motori di tipo noto possono presentare uno scoppio ed una espansione di circa 9 cm ogni due giri, nel motore oggetto della presente domanda si hanno quattro espansioni contrapposte di circa 27 cm cadauna e numero otto scoppi ad ogni giro: questo si traduce, a parità di cilindrata, in una grande potenza. Given that engines of the known type can have a burst and an expansion of about 9 cm every two revolutions, in the engine object of the present application there are four opposing expansions of about 27 cm each and eight bursts at each revolution: this translates, to equal displacement, in a great power.
Naturalmente il trovato à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del medesimo concetto inventivo. The invention is naturally susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the same inventive concept.
Naturalmente i materiali impiegati nonché le dimensioni costituenti i singoli componenti il trovato potranno essere più pertinenti a seconda delle specifiche esigenze. The materials used as well as the dimensions that constitute the individual components of the invention may of course be more pertinent according to specific requirements.
I diversi mezzi per effettuare certe differenti funzioni non dovranno certamente coesistere solo nella forma di realizzazione illustrata, ma potranno essere di per sé presenti in molte forme di realizzazione, anche non illustrate. The different means for carrying out certain different functions will certainly not have to coexist only in the illustrated embodiment, but may be present per se in many embodiments, including those not illustrated.
Le caratteristiche indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare od essere sostituite da equivalenti. The characteristics indicated as advantageous, convenient or the like may also be missing or be replaced by equivalents.
Claims (3)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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Citations (3)
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-
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- 2013-07-17 WO PCT/IT2013/000201 patent/WO2014016858A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1275619A (en) * | 1917-02-13 | 1918-08-13 | Charles C Smiley | Rotary gas-engine. |
| CH591016A5 (en) * | 1974-02-21 | 1977-08-31 | Hall Charles R | IC engine with rotating piston - has spring loaded flow control radial valves in contact with piston to reduce number of working parts |
| DE2607376A1 (en) * | 1976-02-24 | 1977-08-25 | Werner Moster | Rotary piston IC engine - uses compression and work pistons on common shaft impelling compressed air into combustion chambers |
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