MX2008004331A - Motor de combustion interna giratorio de ciclo de hidrogeno. - Google Patents
Motor de combustion interna giratorio de ciclo de hidrogeno.Info
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Abstract
Un motor de combustión interna de aletas giratorias de ciclo G de hidrógeno maximiza la conversión del calor del motor en trabajo útil. La cámara de vapor de sodio transfiere el exceso de calor de la combustión hacia las cámaras de combustión para realizar trabajo de energía útil. Un sistema activo de enfriamiento por agua captura el calor proveniente del motor que aloja es estator, el rotor y las paletas deslizantes y lo transfiere de regreso hacia el ciclo de combustión al premezclarlo con hidrógeno para reducir la temperatura pico de combustión y con una inyección de la cámara de combustión de las etapas temprana y posterior para ayudar a transferir el calor proveniente de la cámara de vapor de sodio, para controlar la temperatura de la cámara e incrementar la presión del vapor de la cámara. Un sistema sellante de la cámara de combustión incluye sellos axiales entre el rotor y el estator, sellos frontales de paleta entre el rotor y las paletas deslizantes y sellos de paleta dividida basculante entre los perímetros externos de las paletas deslizantes y el estator. Las paletas deslizantes se alternan lateralmente dentro y fuera del rotor ayudadas por un sistema de transmisión de paletas que aplica una fuerza centrípeta a las paletas deslizantes para contrarrestar la fuerza centrífuga generada por el rotor que gira rápidamente. Un revestimiento de barrera térmica minimiza la transferencia de calor y la deformación térmica. Los lubricantes sólidos proporcionan lubricación y durabilidad a alta temperatura.
Description
MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA GIRATORIO DE CICLO G DE HIDRÓGENO
Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de, E.U. Número de Serie 60/721,521, presentada el 29 de Septiembre de 2005, los contenidos completos de la cual se incorporan en la presente mediante la referencia . Esta invención se refiere a motores de combustión interna, y más especificamerite a motores de paletas giratorias que utilizan un ciclo G termodinámico de combustible de hidrógeno. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La demanda creciente de petróleo de varias naciones alrededor del mundo está dando como resultado precios de energía más altos que tienen el potencial de incrementar la inflación y tensiones geopolíticas entre las naciones que compiten por las mismas reservas limitadas de petróleo. Aún si el suministro de petróleo podría incrementarse para satisfacer la demanda, el hacer esto tiene el potencial adicional de producir emisiones de CO2 más altas con la posibilidad del calentamiento global más rápido. Actualmente muchas compañías de transporte, petroleras y de energía y los gobiernos invierten miles de millones de dólares en programas de investigación y desarrollo relacionados con hidrógeno para producir una fuente de combustible que gradualmente reemplazará los combustibles fósiles. Por ejemplo, muchas compañías automotrices han estado desarrollando vehículos con celdas de combustible de hidrógeno. Sin embargo, la durabilidad de la celda de combustible, la eficiencia, los requerimientos de pureza del combustible, el almacenamiento de hidrógeno, y las limitaciones de costo son las barreras de implementación principales. Los fabricantes de automóviles también están desarrollando sistemas propulsores híbridos del motor de combustión eléctrica/interna como una etapa de transición entre los vehículos de motor de combustión interna actuales y vehículos de celdas de combustible futuros. Sin embargo, no está claro si los sistemas propulsores eléctricos híbridos proporcionan beneficios de eficiencia de valor agregado suficientemente alto a los consumidores, para justificar su costo elevado. La conversión de los sistemas de motor de combustión interna existentes para operar en hidrógeno también presenta problemas. La temperatura de combustión para hidrógeno es mucho más alta que para gasolina, dando como resultado la formación de altas cantidades de emisiones de NOx . El uso de mezclas pobres de combustible de hidrógeno reduce las emisiones potenciales de NOx, pero también reduce grandemente los niveles de desempeño de salida de energía.
La inyección de hidrógeno directa puede mejorar este problema, pero los inyectores son muy costosos y requieren altas presiones y tolerancias. El impulso de inyección proporciona cantidad limitada de combustible de hidrógeno haciéndolo insuficiente para aplicaciones de energía mayores. La sequedad del gas de hidrógeno también lo hace más difícil para que los inyectores de impulsos funcionen e incrementa el desgaste del inyector. Además, la alta capacidad de difusión del gas de hidrógeno con frecuencia da como resultado que el gas de hidrógeno pase a través de sistemas selladores del motor hacia regiones del cigüeñal, dando como resultado la combustión muy indeseable que puede dañar el motor y/o encender el lubricante de petróleo. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un motor de combustión interna de paletas giratorias, de ciclo G de hidrógeno con alta eficiencia maximiza los beneficios de energía termodinámica para proporcionar la eficiencia térmica mejorada del freno para mayor economía de combustible, mayor energía-densidad para el peso y volumen del motor, con menor NOx. El motor también se optimiza para maximizar los beneficios mecánicos del motor de paletas giratorias para complementar la operación del ciclo G con sistemas de sellado, rotor y alojamiento mejorados para minimizar las pérdidas de calor, la destrucción de la energía de exergia, y reducir la fricción para mejorar la conflabilidad, la vida operativa y ruido, la vibración, y estridencia (NVH) . Las pérdidas de calor termodinámico en el ciclo G y motor de combustión interna de paletas giratorias se controlan al remover calor y volver a insertarlo utilizando una cámara de vapor de sodio, inyecciones de agua a la cámara, y sobre-expansión geométrica de la cámara, para mediante esto hacer uso del calor y expulsar la entalpia de gas que de otra manera seria pérdida para el sistema de enfriamiento y la atmósfera. Un sistema activo de enfriamiento por agua captura calor del alojamiento y lo expulsa e inyecta de regreso hacia el ciclo del motor. La combinación de todos estos flujos de transferencia térmica produce un motor con densidad de energía muy alta y total eficiencia térmica del freno de 65 a 80% que se adecúa de manera ideal a las aplicaciones de propulsión y generación de energía . El motor de hidrógeno de la presente invención realiza los objetivos arriba mencionados utilizando un ciclo G termodinámico de alta eficiencia de hidrógeno a partir del proceso de combustión mejorado, enfriamiento ,de transferencia térmica mejorado, y pérdidas de rechazo de calor inferiores utilizando un suministro de combustible de hidrógeno mejorado, proporción variable de compresión de agua, más amplio rango operativo de equivalencia de combustible/aire, encendido mejorado de hidrógeno, cámara expandida de combustión/expansión, mayor duración de combustión, sistema de energía de transferencia térmica de cámara de vapor de sodio reversible con inyecciones de agua de etapa temprana y posterior. El motor de hidrógeno de la presente invención tiene un sistema sellante mejorado comprendido de sellos de paleta dividida, punta saliente roma, sellos axiales dinámicos de paleta dividida, pasajes de gas del sello de paleta, sellos axiales dinámicos de rotor, sellos frontales de paleta, estructura de paleta, transferencia de enfriamiento/calor de canal del tubo isotérmico de paleta, y sistema de bandas anti-centrífuga de paleta. El motor tiene una estructura de rotor mejorada con control térmico del rotor utilizando la transferencia de enfriamiento/calor de la cámara de vapor de agua y fricción de paleta reducida de un sistema de soporte tangencial de paleta mejorado. El motor tiene un alojamiento mejorado con geometría de estator de alojamiento interior oval deformado para mayor expansión, mayores temperaturas de operación de alojamiento, lubricantes sólidos, fuga activa de hidrógeno reducida de transferencia de enfriamiento/calor de agua, cámaras exteriores de vapor de agua, y cubierta de aislamiento. La presente invención proporciona además una energía eléctrica directa mejorada de un convertidor termoeléctrico de metal alcalino (AMTEC) ubicado en la cámara de vapor de sodio. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un ciclo termodinámico mejorado con menor pérdida de calor de escape, pérdida de calor del sistema de enfriamiento, y menor pérdida de calor de fricción dando como resultado la eficiencia incrementada total del freno térmico sobre los motores de combustión interna existentes. Siguiendo la segunda ley de termodinámica, cualquier conversión de calor para funcionar se maximiza por la eficiencia del ciclo Carnot, y alguna cantidad de calor tiene que enviarse a un colector frió. Sin embargo, la eficiencia del ciclo Carnot solamente es válida en reacciones de la cámara única. El Ciclo G supera las limitaciones de eficiencia del ciclo Carnot al utilizar un ciclo de reacción de múltiples cámaras que utiliza los sistemas termodinámicos y mecánicos completos combinados del motor, como el ciclo termodinámico de reacción. Una cámara de vapor de sodio une o recubre las reacciones de múltiples cámaras a lo largo de la zona de combustión/expansión. La cámara de vapor de sodio permite que calor en exceso de la zona de combustión se transfiera de regreso hacia las cámaras de combustión a lo largo de la zona de expansión. El motor del Ciclo G es un sistema dinámicamente equilibrado, automático que controla y mantiene los atributos de transferencia térmica termodinámica a través del ciclo de combustión/expansión para lograr energía máxima y desempeño de eficiencia. El motor utiliza una zona más larga de combustión/expansión que la zona de toma/compresión donde los gases de combustión pueden expandirse y realizar el funcionamiento máximo hasta que las presiones de la cámara igualan las pérdidas de fricción de rotación. Una cámara de vapor de sodio ubicada a lo largo de la zona de combustión/expansión se utiliza para encender una premezcla de hidrógeno/agua y remover el exceso de calor de combustión de la zona de combustión y transferirlo de regreso hacia las cavidades de combustión de las cámaras giratorias a lo largo de la zona de expansión sobre-expandida. La inyección de agua de etapa temprana a lo largo de la trayectoria de combustión/expansión hacia las cámaras de combustión absorbe además el exceso de calor de combustión y el calor de la cámara de vapor de sodio a lo largo de la zona de combustión/expansión extendida. La inyección de agua de etapa posterior a lo largo de la combustión/expansión disminuye las temperaturas del gas de combustión para minimizar las pérdidas de calor de escape y enfriar la superficie de la cámara de combustión para el siguiente ciclo de toma. El agua del sistema de enfriamiento activo se utiliza en la inyección de agua de etapa temprana y posterior hacia las cavidades de combustión. El calor absorbido en el sistema de enfriamiento activo eleva la temperatura del agua a aproximadamente 250 a 350 grados C o 523 a 623 grados K. Esta temperatura se encuentra justo debajo del punto de ebullición de vapor del agua, y permite que el agua se bombee a alta presión como un liquido hidráulico hacia las cavidades de combustión. Con las temperaturas de combustión alrededor de 1,800 grados K, la inyección de agua disminuye de manera dramática la temperatura del gas de combustión. Esto acelera la transferencia térmica de la cámara de vapor de regreso hacia la cámara de combustión hasta que se logra el equilibrio de la temperatura. El motor de ciclo G tiene gran potencial para mejorar la economía del combustible y reducir las emisiones de escape de los Motores de Combustión Interna (ICE) del estado de la técnica. El gran potencial para la mejora de la economía de combustible viene de utilizar calor de otra manera desperdicio de las paredes del cilindro y gas de escape para producir agua caliente e inyectarla hacia el cilindro donde la fase de agua caliente cambia de un líquido a vapor para energía de expansión adicional. La eficiencia del ciclo del motor de ciclo G no se limita a la eficiencia del ciclo Carnot debido al hecho de que, en el ciclo G la masa del medio de funcionamiento produzca incrementos de energía de expansión durante el ciclo, junto con el beneficio adicional de proporción de expansión más alta (genera energía) que la proporción de compresión (consume energía) , mientras en el ciclo Carnot la masa del medio de funcionamiento y la proporción de compresión/proporción de expansión se fija. También, la alta eficiencia del ciclo en el motor de ciclo G no se basa en la alta temperatura de combustión (como el ciclo Carnot recomienda) , pero si en el cambio o transferencia de energía de calor alrededor del ciclo. De esta manera, la barrera de relación de la eficiencia NOx/humo/ciclo del motor en un ICE convencional es un avance . No solamente el ciclo G utiliza el calor del motor de combustión entero, sino que también utiliza el calor de fricción mecánica que se captura en el sistema de enfriamiento y se transfiere de regreso hacia la cámara de combustión, dando como resultado en un sistema de energía reversible . Los siguientes son los eventos principales del proceso del ciclo G, como se representan en la Figura 71: 1. La cámara del rotor gira más allá del puerto de admisión donde toma una carga completa de aire fresco que se aspira de manera natural o preferentemente se turbo estimula . 2. Una vez que la cámara del rotor ha pasado la entrada y alcanzado su máxima carga de toma, la geometría de alojamiento comenzará a comprimir el aire de entrada. Una cantidad variable de agua caliente a aproximadamente 250 C a 350 C o 523 K a 623 K del sistema de enfriamiento activo se inyecta hacia la cavidad de la cámara durante la etapa de compresión. Esta es la primera inyección de agua variable. El agua caliente se estratifica en la cámara de combustión a lo largo de los lados y mitad posterior de la cámara del rotor, lo que incrementa la proporción de compresión de la cámara efectiva. El agua caliente se considera un fluido incompresible, y la cantidad de agua caliente puede variarse para controlar y ajusfar la proporción de compresión de la cámara. La cámara del rotor se estratifica con aire fresco en la mitad frontal y agua inyectada en la mitad posterior. 3. El gas de hidrógeno caliente se inyecta directamente hacia una cavidad de la cámara del rotor durante la etapa posterior de compresión. Al utilizar la inyección directa de hidrógeno hacia una cavidad de la cámara del rotor, se elimina el problema de la carrera de pre-encendido. El hidrógeno es menos denso que la masa de agua y aire y tenderá a estratificarse cerca de la mitad frontal de la cámara del rotor manteniendo una concentración relativamente homogénea de hidrógeno que se mezcla fácilmente con aire de entrada fresco que también se estratifica hacia la mitad frontal de la cámara. La generación de una mezcla de concentración de hidrógeno/aire homogénea se incinera fácilmente . 4. Una bujía de encendido puede encender el hidrógeno, o, dependiendo de la proporción de compresión efectiva, puede ocurrir la auto-incineración controlado. La temperatura de auto-encendido de hidrógeno es 585 C o 858 K. 5. A medida que la cámara del rotor gira más allá del centro muerto superior (TDC) , el calor de combustión arriba de 600 C u 873 K pasa a través de una protección de revestimiento de barrera térmica (TBC) de peroskvite en la superficie interior del alojamiento de estator exterior y se transfiere hacia la Cámara de Vapor de Sodio (SVC) . TBC de peroskvite protege al alojamiento de la incineración de combustión constante a 1,800 K. El sodio en la SVC cambia la fase de líquido a gas y fluye a lo largo de la trayectoria de expansión. 6. La temperatura de superficie del TBC de peroskvite puede igualarse a la temperatura de gas pico de 1,800 K. Esta área de superficie a alta temperatura está bien arriba de la temperatura de auto encendido de hidrógeno de 585 C u 858 K y mejorará además la reacción de combustión completa . 7. Una segunda inyección de agua de agua caliente a aproximadamente 250 C a 350 C o 523 K o 623 K del sistema de enfriamiento activo se inyecta hacia la etapa temprana de la reacción de combustión/expansión para templar parcialmente o enfriar la reacción de combustión para controlar la temperatura pico a aproximadamente 1,800 K y disminuir la temperatura del agua o gas de la cámara a aproximadamente temperatura de 600 C o 783 K para acelerar la transferencia térmica de la cámara de vapor de sodio de temperatura más alta de regreso .a las cámaras de rotor a lo largo de la trayectoria de expansión. El agua caliente cambiará la fase de un liquido a un vapor super caliente que se expande grandemente incrementando la presión efectiva promedio de la cámara (MEP) para realizar el trabajo. 8. La Cámara de Vapor de Sodio continuará la transferencia térmica de regreso a las cámaras giratorias manteniendo la temperatura de la cámara a aproximadamente 600 C u 873 K. A medida que los gases y agua de las cámaras de rotor se enfrian, las fuerzas centrifugas forzarán gotas de agua más frías y más pesadas contra la pared de superficie del alojamiento exterior que ayudará a absorber calor de la SVC y acelerar la transferencia térmica de regreso a la cámara del rotor de la SVC y mantener además alta presión de vapor y MEP para realizar el trabajo. 9. En la tercera inyección de agua, se inyecta agua más fría del sistema de enfriamiento activo a 30 C o 303 hacia la combustión/expansión en la etapa posterior justo antes de que el puerto de escape enfríe la reacción de combustión y el rotor de la cámara de combustión, paleta, y los componentes de sellado y para prevenir el estrangulamiento del vapor térmico en la siguiente carga de entrada. El agua fría ayuda a incrementar la presión y densidad de vapor de la cámara. El agua fria también ayuda a condensar el vapor de agua, haciéndolo más fácil de recuperar . 10. Los gases de alta presión, alta velocidad, temperatura inferior, y de escape denso de agua van entonces a través de una turbina cargadora turbo de geometría variable y accionan un compresor de entrada. 11. El agua del escape se condensa, filtra y re-circula de regreso hacia el sistema de enfriamiento activo. Manejo Térmico de Baja Pérdida de Calor En el motor de Ciclo G la cavidad de calor se envía a la cámara de vapor de sodio y el sistema de enfriamiento activo con inyección de agua de etapa temprana y posterior. Estos sistemas son reversibles y capaces de reciclar flujo se calor de regreso hacia las cámaras de motor para mejorar la eficiencia termodinámica. El agua del sistema de enfriamiento activo que normalmente no tendría valor de exergia o habilidad para realizar el funcionamiento se inyecta de regreso hacia la cámara de motor donde puede realizar el funcionamiento de exergia positivo. El calor absorbido hacia la SVC se desabsorbe o transfiere de regreso hacia las cámaras de motor para realizar funcionamiento de exergia. El calor de tanto el sistema activo de enfriamiento por agua como la SVC interactuará de manera sinergistica y puede transferir calor a y desde cada otro sistema. Esto permite que una porción grande de calor se transfiera de manera continua de regreso a través del motor para proporcionar beneficio de funcionamiento de exergia positivo. No obstante, alguna porción de calor se pierde durante cada transferencia . Es muy fácil reducir la temperatura del gas de combustión al regular la cantidad de agua inyectada de regreso hacia la cámara de combustión de rotor. La clave es equilibrar la inyección de agua también para maximizar el funcionamiento del motor y entalpia en la cámara y sistema de motor. Si se agrega demasiada agua, la reacción se templará o enfriará muy temprano y no tendrá suficiente entalpia para expulsar el flujo de aire de manera apropiada. Si se inyecta muy poca agua, todo el calor potencial no se recuperará y puede tener altas pérdidas de calor de escape y/o pérdidas de calor de enfriamiento. Cámara de Vapor de Sodio y Transferencia térmica En el motor de ciclo G, una Cámara de Vapor de Sodio (SVC) trabaja como un tubo térmico de dos fases, que absorbe el calor de la zona caliente de combustión y lo transfiere de regreso a las cámaras giratorias durante la carrera de expansión.
La SVC utiliza sodio como un fluido de funcionamiento. El calor liberado por la combustión del motor se transfiere hacia la zona del evaporador de la SVC, donde el sodio liquido absorbe el calor transferido y cambia la fase de un liquido a vapor de gas. El vapor de gas de sodio se mueve entonces a velocidades sónicas a lo largo de la SVC hacia la zona del condensador donde el gas de sodio transfiere su calor de regreso hacia las cámaras de combustión giratorias a lo largo de la zona de expansión y el sodio cambia de fase de un vapor de gas a un liquido. Una serie de mallas de absorción proporcionan actividad capilar para absorber de manera uniforme el sodio liquido de regreso hacia arriba de la zona de evaporador de la SVC donde el sodio se evapora de nuevo y se repite el ciclo. Existe un lapso de flujo de calor en el tiempo que el calor se absorbe hacia el sistema de cámara de vapor de sodio y enfriamiento activo y el tiempo que se transfiere de regreso hacia el ciclo de expansión del motor. Sin embargo, este lapso es insignificante al ciclo G · de funcionamiento debido a los flujos de calor continuos. El lapso es solamente aparente durante el inicio cuando el calor de combustión principalmente se absorbe hacia la SVC y el sistema de enfriamiento activo para cargarlos a sus rangos de temperatura de operación. A medida que el motor cambia las velocidades rpm, la carga de calor transitoria cambia de manera proporcional. Esto cambia la proporción del lapso de transferencia térmica con las cámaras de rotación. Sin embargo, la SVC es un sistema de auto-equilibrio que se ajusta de manera automática a las condiciones de carga más altas. A medida que las velocidades rpm aumentan, la carga de transferencia térmica hacia la SVC aumenta y el movimiento del rotor también aumenta el potencial del lapso para transferir el calor de regreso a las cámaras del rotor. Mientras más grande sea la temperatura del sodio de la SVC más grande será el diferencial de temperatura de la zona del evaporador de sodio caliente a la zona del condensador. Esto incrementa la transferencia térmica dentro de la SVC. A medida que la carga de calor de combustión continúa, la temperatura de operación promedio de la SVC de ambas zonas, del evaporador y condensador, puede incrementar. Esto da como resultado una condición donde existe un diferencial de temperatura más grande entre la SVC y las cámaras giratorias a lo largo de la trayectoria de expansión de manera que más calor se transfiere de regreso a velocidades mucho más altas. También, a rpm más alta, existe una duración más corta de la transferencia térmica hacia y desde la SVC. Esto limitará la carga de calor excesiva hacia la SVC. El sodio es altamente reactivo con agua y puede generar gas de hidrógeno caliente que puede encenderse. Para reducir la reacción e interacción de agua de sodio: primero, la cantidad de sodio se mantiene relativamente pequeña al daño limitado aún con motores dimensionados muy grandes; segundo, la cubierta del motor se hace de un material de super aleación que es muy fuerte para no romperse fácilmente; tercero, la curvatura del diseño de geometría de cubierta SVC también proporciona tremenda resistencia a las fuerzas de impacto de transferencia para prevenir la ruptura; cuarto, la cubierta exterior se protege además por una capa muy gruesa de aislamiento de espuma de metal o material de capa que también protege a la cámara de vapor de sodio del impacto; quinto, se utiliza un sistema regulador de la presión de la SVC interna que ayuda a optimizar los flujos de calor de operación de sodio internos, absorber las altas presiones de impacto, y reducir la oportunidad de una ruptura; y sexto; en el caso de una ruptura, la interacción de agua de sodio típicamente es muy localizada y la velocidad de reacción disminuye de manera que existe algún potencial de incendio, pero no necesariamente una explosión que resultaría en el volado del metal. Cubierta de Aislamiento de la SVC Exterior La superficie de la SVC exterior se cubre con una cubierta de Aislamiento que ayuda a reducir las pérdidas de calor a través de la SVC al ambiente. La cubierta de aislamiento también ayuda a reducir de manera significativa el nivel de ruido de los motores de ciclo G. La cubierta de aislamiento puede hacerse de una capa de aislamiento de materiales cerámicos o metal de espuma o materiales de cerámica. Estos materiales también protegen grandemente a la SVC del daño por impacto de un accidente que pueda romper la SVC. Convertidor termoeléctrico de Metal alcalino Es aún un objetivo adicional de la presente invención proporcionar una fuente de electricidad directa. La presente invención proporciona sistemas de cámara de vapor de sodio para remover el exceso de calor a lo largo de la zona de combustión y lo transfiere a lo largo de la zona de expansión. El perfil de transferencia térmica de circulación del fluido de funcionamiento de sodio es idéntico para utilizar el convertidor termoeléctrico de metal alcalino (AMTEC) para generar electricidad. AMTEC utiliza sodio como un fluido de funcionamiento que se calienta y presuriza contra un electrodo de sólido alúmina beta (BASE) donde el sodio se convierte de un liquido a gas y los iones del sodio pasan a través del BASE que genera electricidad. Enfriamiento del Rotor La superficie del rotor se cubre con un TBC grupal de defecto que es capaz de operar hasta 1,400 C. TBC ayuda a proteger el rotor del daño de calor de combustión y minimiza la transferencia térmica de superficie hacia el rotor. El calor de la cámara del rotor que pasa a través del TBC del rotor se absorberá hacia una cámara de vapor de agua ubicada por debajo de la superficie del rotor. La cámara de vapor de agua superior del rotor es una zona del evaporador donde el fluido de funcionamiento de agua cambia de fase de liquido a gas y transfiere el calor dentro de la cámara de vapor de agua a condensadores ubicados en ambos lados del rotor. Un sistema activo de enfriamiento por agua rocía agua a través de los condensadores del rotor a medida que el rotor gira para absorber el calor del condensador, mediante lo cual el agua de cámara de vapor del rotor enfría y cambia de fase de gas a líquido y se re-circula entonces de regreso hacia la zona del evaporador por altas fuerzas centrífugas de G. La cámara de vapor de agua del rotor también ayuda a isotermalizar la distribución de calor a través de la superficie entera del rotor. Esto ayuda a mejorar combustión uniforme a través de toda la cámara y previene los puntos calientes térmicos y deformaciones en la estructura del rotor . Alta Eficiencia Termodinámica del Freno Debido a que su transferencia térmica de vapor de sodio, inyección de agua, y carrera de expansión prolongada, el motor de ciclo G puede lograr eficiencia termodinámica del freno más alta. El calor que puede perderse para el sistema de enfriamiento y alojamiento se recupera del sistema de cámara de vapor de sodio. El calor que se transfiere hacia el sistema de enfriamiento activo se recicla de regreso hacia el ciclo de combustión/expansión. La cámara de combustión/expansión expandida con inyección de agua permite que la cantidad máxima de calor de combustión se convierta en MEP y trabaje, lo que reduce las pérdidas de temperatura de escape. Las pérdidas de fricción de la carrera de compresión y calor de las paletas giratorias y rotor se capturan en el agua del sistema de enfriamiento activo y se inyecta de regreso hacia las cámaras de combustión y ciclo de operación. El uso del motor completo a medida que el ciclo reduce las pérdidas de calor total de combustión, el enfriamiento de transferencia térmica, escape, y fricción que aumenta la máxima energía y eficiencia termodinámica del freno a niveles que alcanzan 65-80%. El Ciclo G puede adaptarse para utilizarse con Wankel y otros motores giratorios, pero la modalidad preferida se diseña específicamente para el motor de ciclo G de la presente invención que tiene un número de sistemas mecánicos únicos diseñados para optimizar la operación termodinámica y mecánica del ciclo G. Alta Densidad de Energía Equilibrada Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar una mejor distribución de energía equilibrada que también tiene energía de motor más alta para el desempeño de volumen y peso. Un objetivo de este motor es optimizar cada una de las cuatro carreras del ciclo de motor y sintetizar su operación hacia un sistema de motor completamente integrado logrando alta eficiencia del motor, asi como también, alta energía al volumen del motor y densidad de peso en masa. La configuración del motor preferida es un motor tipo paletas giratorias en donde el rotor se centra en el eje impulsor. El motor de estilo giratorio es ideal en que puede separar cada uno de los cuatro ciclos de motor de manera independiente. También permite que todas las fuerzas de combustión y mecánica trabajen de manera continúa y se alineen para girar en solamente una dirección como opuesta a motores recíprocos. Esto crea una rotación más equilibrada, más plana con menos fuerzas de vibración y tensión. Las cámaras utilizadas en el motor de la presente invención son relativamente más pequeñas, lo que permite que la reacción de combustión se controle mejor de manera que el motor pueda operar de manera uniforme con solo un rotor. El motor también puede tener un número variable de rotores enlazados sobre el mismo eje impulsor para incrementar la capacidad de energía total del sistema de motor. El número de rotores se limita a la longitud y resistencia del eje impulsor para manejar todas las cargas operacionales de los rotores. El motor de la presente invención también puede tener seis, ocho, nueve o doce cámaras de combustión. Sin embargo, la modalidad preferida es un motor de ocho cámaras. Con seis, ocho, nueve, doce o más cámaras, dependiendo de la escala de motor por 360 grados CA de rotación, el motor puede generar energía de desplazamiento muy alta y torsión dentro de un peso de masa y volumen de motor pequeño. Por ejemplo, para un motor con ocho cámaras de combustión en el rotor, el motor proporcionará ocho impulsos de energía por 360 grados de rotación de manivela. Proporción de Compresión de Inyección de Agua Variable Aunque el uso de una SVC en el motor de ciclo G de hidrógeno permitiría que una cavidad de combustión se elimine completamente del motor, tal una cavidad ayuda a controlar las propiedades de estratificación de agua e hidrógeno de control para mejorar el encendido y generar la turbulencia para mezclado de reacción de combustión mejorado. Sin embargo, el uso de un espacio de cavidad de combustión genera más volumen de cámara que impacta de manera negativa la proporción de compresión de la cámara al agregar el volumen de la cámara que no puede comprimirse fácilmente en base a la interacción de geometría del rotor con la superficie de estator del alojamiento exterior. En el motor de ciclo G, la inyección de agua se separa de manera geométrica de la inyección de combustible. Dos inyecciones de agua se ubican de manera más temprana en la carrera de compresión en el punto cuando una paleta de la cámara de rotor de arrastre despeja el puerto de admisión. Esto permite que una carga completa de aire de entrada fresco ocurra antes de las inyecciones de agua. En este punto agua caliente del sistema de enfriamiento activo se inyecta hacia la cámara del rotor por dos inyectores de agua en los lados del alojamiento de estator de rotor. La inyección de agua se dirige hacia delante con la dirección de rotación del rotor con cada inyector inyectando agua en cada lado del rotor y la cámara del rotor cerca de los sellos axiales. La temperatura del agua es de 250 a 350 grados C cerca del punto de vapor. A medida que el rotor gira en el estator de alojamiento interior el agua inyectada se estratifica en la mitad posterior de la cámara del rotor a partir de fuerzas de inercia y centrifuga. La cámara del rotor se estratifica entonces con aire fresco en la mitad frontal y agua inyectada en la mitad posterior. En este punto, el agua se trata como un fluido incomprensible y reduce grandemente el volumen de cámara efectivo. El combustible de hidrógeno se inyecta entonces directamente hacia la mitad frontal central de la cámara del rotor. El agua agregada ayuda a controlar la temperatura de combustión pico y también incrementa la proporción de compresión efectiva para ayudar a encender el combustible. La estratificación del agua y combustible en la cámara también ayuda al combustible a encenderse más rápido sin la dilución de agua que mejora el desempeño de la combustión. La estratificación de agua y combustible también mantiene la reacción de combustión en la sección frontal de la cámara del rotor. Esto mejora además el apalancamiento hacia delante de las fuerzas de combustión. Sin esta estratificación el combustible también tendería a estratificarse en la cámara hacia la parte posterior de la cámara del rotor, lo que minimiza las fuerzas en vector de combustión deseadas. Una vez que el combustible de hidrógeno se enciende, una cantidad muy pequeña de calor de combustión es necesaria para vaporizar el agua hacia el vapor super calentado. Esta vapor super calentado se proyecta hacia delante en la dirección de rotación con movimiento de explosión muy fuerte que genera tremenda turbulencia en la cámara para mezclar con el combustible de combustión. Esta reacción de combustible/agua altamente turbulenta supervaliente pasa entonces sobre la superficie de combustión de la cámara de vapor de sodio con una temperatura de superficie de 1,800 K o 1,526 grados C. Esta sección geométrica del motor de ciclo G tiene un área de superficie de alojamiento muy alta al volumen de cámara y ayuda a mejorar la velocidad de combustión y la combustión completa del combustible. La cantidad de agua inyectada hacia la carrera de compresión puede variarse para cambiar la proporción de compresión efectiva para optimizar el desempeño del motor y eficiencia bajo diferentes condiciones de rpm. Por ejemplo, un volumen de entrada geométrico de 400 ce podría comprimirse hacia abajo a 40 ce con una proporción de compresión de 10:1. Sin embargo, si 20 ce de agua incompresible se inyecta el volumen de compresión de gas efectivo es 20 ce con una proporción de compresión 20:1. La cantidad de agua puede regularse para ajusfar la proporción de compresión efectiva a condiciones de operación ideales del motor. Pérdidas de Combustión Inversas La proporción de compresión se ajusta de manera que la temperatura de la premezcla de hidrógeno/agua/aire está muy cercana a 585 grados C, es decir, la temperatura de auto-encendido. El hidrógeno es un combustible muy difuso y forma rápidamente una carga homogénea con el agua. El calor de la cámara de vapor de sodio incinera la mezcla de hidrógeno/agua/aire. Al utilizar el área de superficie del alojamiento para encender la mezcla, la cámara de combustión completa se enciende simultáneamente. Poca energía de combustión se pierde debido a que la temperatura de premezcla de hidrógeno/agua/aire está en equilibrio con la temperatura de auto-encendido. Ya que se utiliza el alojamiento completo para encender la mezcla existe muy poca energía de combustión perdida a partir del intercambio frontal de flama con combustible y aire sin reaccionar. Ya que la mezcla de combustión es solamente hidrógeno, agua y aire, los productos y reactivos se limitan para solo estos elementos. Esto reduce las pérdidas de energía cinética de combustión asociadas con el rompimiento de las conexiones moleculares de combustibles de cadena de hidrocarburo más larga. Con una mezcla homogénea de hidrógeno/agua/aire, el agua está en proximidad cercana al hidrógeno y ayudará a limitar la reacción de combustión que convierte la energía de calor en energía energizada de presión de vapor alta para realizar el trabajo. El calentamiento del vapor de agua en la reacción de combustión es una reacción más reversible donde el calor de combustión puede transferirse o conducirse entre otras moléculas de agua con poca destrucción de energía. Suministro de Combustible de Hidrógeno Mejorado Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar suministro de combustible de hidrógeno mejorado y desempeño de encendido sobre motores existentes. El motor de ciclo G no solamente utiliza y recicla todo el calor de reacción de combustión, sino que también utiliza un sistema activo de enfriamiento por agua que captura calor de la fricción mecánica del motor, compresión de ciclo, y flujo de gas de escape. El agua caliente del sistema de enfriamiento activo se utiliza para premezclar con el gas de hidrógeno antes de la inyección, inyección de agua de etapa temprana o posterior hacia las zonas de combustión/expansión. Los sistemas de almacenamiento de hidrógeno comprimido utilizan tanques capaces de presiones de 10,000 a 15,000 psi. El motor de ciclo G utiliza reguladores para inyectar por presión el hidrógeno hacia las cavidades de combustión de rotación. Cuando un gas comprimido va de alta presión a baja presión existe un calor que se absorbe de la expansión de gas. Si la diferencia de presión y velocidad de uso de has es suficientemente alta, puede resultar en congelación y los reguladores y sistema fallan. El motor de ciclo G utiliza agua caliente del sistema de enfriamiento activo premezclada con el gas de hidrógeno antes de que entre a la cámara de combustión del motor, y suministra el calor necesario en la expansión de gas para prevenir que los reguladores se congelen. Con el hidrógeno teniendo una alta temperatura de auto-encendido de 585 grados C es importante elevar rápidamente su temperatura más alta para combustión apropiada . Alta Compresión También es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un motor con una compresión de entrada de operación más alta. El hidrógeno es capaz de proporciones de compresión muy altas que pueden ser tan altas como 33:1. Al premezclar el hidrógeno con agua, el motor de la presente invención puede producir proporciones de compresión más altas de >14:1, con potencial reducido para la ocurrencia de la carrera o pre-encendido . La presente invención utiliza una proporción de compresión que trae la premezcla de hidrógeno/agua/aire hasta una temperatura próxima a 585 grados C, cercana a la temperatura de auto-encendido. Este equilibrio de combustión ayuda a reducir las pérdidas de calor de la reacción de combustión cinética para encender la premezcla de combustible. Rango operativo de Equivalencia de Combustible/Aire Más Amplio Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un motor de hidrógeno que es capaz de operar exitosamente con un rango más amplio de combustible Phi a mezclas de aire que pueden ajustarse de muy malas a estequiométricas o (>=0.4 a <=1.0) para optimizar la reacción de combustión para alta eficiencia de combustible o alto desempeño de energía. El hidrógeno y aire de entrada se concentran juntos para excelente encendido aún a bajas proporciones de equivalencia. La inyección de agua puede crear alta, compresión que puede mejorar el desempeño de encendido. La alta temperatura de la superficie de estator mejorará además el encendido de mezcla de combustible mala y combustión completa. Emisiones de NOx Inferiores Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar emisiones de NOx inferiores mejoradas con desempeño de salida de energía más sobre los motores de combustión interna existentes. La premezcla de hidrógeno con agua diluye la mezcla de combustible y reduce y controla la temperatura pico a aproximadamente 1,800 grados K, a la cual se forman muy pocas emisiones de NOx. Encendido de Hidrógeno, Duración de la Combustión y Presión
Efectiva Promedio Es otro objeto adicional de la presente invención proporcionar un sistema de encendido que utiliza menos energía eléctrica y proporciona combustión más completa e instantánea sobre los sistemas de motor existentes. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar una reacción de combustión que mejora la turbulencia de reacción de la combustión, mejora la velocidad de reacción de la combustión, e incrementa la duración de la combustión sobre motores de combustión interna. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un ciclo de combustión con una presión efectiva promedio más alta (MEP) sobre los sistemas de motor existentes. El hidrógeno tiene un bajo umbral de templado y la reacción de combustión se templará o sacará si pierde demasiado calor a través del área de superficie del alojamiento. El motor de paletas giratorias de la presente invención se diseña con una zona expandida de combustión/expansión que da como resultado una cavidad de combustión con una alta proporción de superficie a volumen. En motores típicos esto generará altas pérdidas de calor de combustión a través de la superficie de alojamiento dando como resultado en la reacción de combustión templándose con combustión incompleta, baja eficiencia del combustible, y emisiones de combustible puras. En el motor de la presente invención, un área de superficie más alta al volumen es un gran beneficio debido a la integración de la cámara de vapor de sodio a lo largo de la zona de combustión/expansión. Una o dos bujías de encendido encienden la premezcla de hidrógeno/aire/agua durante el inicio. Una vez que las superficies de motor han alcanzado temperatura de operación, las bujías de encendido se apagan para ahorrar energía eléctrica, y el calor de la cámara de vapor de sodio a través de la superficie del alojamiento interior se utiliza para encender la mezcla de combustible. El hidrógeno tiene una temperatura de auto-encendido de 585 grados C y la cámara de vapor de sodio tiene una temperatura operacional de 600 grados C. Una vez que la premezcla de hidrógeno/aire/agua gira hacia la zona de combustión/expansión donde está la cámara de vapor de sodio, instantáneamente encenderá la mezcla de combustible. La alta proporción de superficie al volumen también crea alta turbulencia de gas debido a fuerzas cortantes con la superficie de estator del alojamiento interior. Esto da como resultado el desempeño de combustión completa mejorada adicional y transferencia térmica con la cámara de vapor de sodio. El vapor de agua tiene una densidad más alta que el aire y con altas fuerzas centrifugas de rotación tiende a migrar a lo largo de la superficie de estator del alojamiento interior donde reside la cámara de vapor de sodio. El agua que se mueve a lo largo de la alta área de superficie de estator del alojamiento interior mejora la transferencia térmica de la cámara de vapor de sodio hacia las cavidades de combustión. Esto también continúa para mantener las presiones de vapor de agua altas y funcionamiento MEP a través de la longitud completa de la zona expandida de combustión/expansión. La alta presión de vapor de agua también ayuda a prevenir que el hidrógeno penetre detrás del sistema sellante hacia el compartimiento interno del motor. Sistema Sellante de la Cámara de Combustión Es también un objetivo de la presente invención proporcionar un medio para sellar las cámaras de combustión de los motores de combustión internos de paletas giratorias que logra el desempeño de sellado incrementado, desgaste friccional disminuido, formación de calor friccional disminuida, y durabilidad y resistencia incrementada sobre sellos existentes.
Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un sello de la cámara de combustión que reacciona con los cambios de tamaño de deformación térmica del estator de alojamiento interior, utiliza, los gases de la cámara de combustión para mantener las fuerzas sellantes, reacciona rápidamente a presiones de aire/gas, y mantiene independientemente el sellado de la cámara de combustión frontal y posterior ideal bajo diferentes fuerzas de la cámara de combustión dinámica para proporcionar desempeño de sellado mejorado sobre sellos existentes. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un sistema de inferíase sellante mejorado de la cámara de combustión que proporciona interfases sellantes mejoradas entre los sellos de paletas giratorias deslizantes, sellos axiales, y sellos frontales de paleta sobre los sellos existentes . Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un sello mejorado de la cámara de combustión que reduce la deformación por flexión de las paletas sobre sellos existentes. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un sello mejorado de la cámara de combustión que minimiza el daño por la marca de vibración del sello a la superficie de estator interior y disminuye las vibraciones operaciones y tensiones rigurosas sobre sellos existentes.
Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un sello mejorado de la cámara de combustión que crea turbulencia de gas de la cámara de combustión para mejorar las reacciones de combustión sobre sellos existentes. El sellado de la cámara de combustión es un aspecto importante de la presente invención. Las paletas deslizantes deben sostener alta compresión y presión de combustión para prevenir el derrame a través de sus deformaciones de flexión hacia delante y hacia atrás a través de todos los ciclos. La fricción de sellado también juega un papel critico en la eficiencia del motor de la presente invención. Sin embargo, la creación de más fuerza sellante usualmente genera pérdidas y desgaste de energía friccional más altas. El diseño del sellado de la cámara de combustión resuelve interfases de superficie geométrica complejas asociadas con tamaños de cámara variables continuos. El sistema sellante de la cámara de combustión se hace de tres subsistemas sellantes principales: sellos entre la paleta deslizante y el alojamiento de motor, entre la paleta deslizante y el rotor, y entre el rotor y el alojamiento de motor. La calidad de este sistema sellante es esencial para la energía de motor, eficiencia, durabilidad y emisiones. El sistema de motor de ciclo G utiliza un sistema de sellado dividido de paletas especial donde cada paleta contiene dos sellos divididos. Las fuerzas centrífugas de rotación y presión de gas ayudan a forzar el sello contra la superficie de estator del alojamiento. Cada sello dividido de paleta tiene perforaciones de paso de gas que permiten que cantidades pequeñas de gas penetren por debajo de los sellos para forzar los sellos hacia fuera contra la superficie de estator del alojamiento interior. La carga de gas de los sellos de paleta permite la fuerza de sellado a partir de cada cámara para equilibrar las fuerzas de sellado sin generar fricción en exceso. El uso dos sellos por cada paleta proporciona un sistema sellante doble que reduce además las pérdidas de escape de la cámara. Sin embargo, el escape de la cámara entre cámaras no es parásito al ciclo de motor. Cualquier escape de gas que ocurre aún se utilizará de manera positiva en esa cámara. Los sellos divididos de paleta se interconectan por sellos curvos frontales de paleta que se sellan entre la superficie frontal de paleta y el rotor y sellos axiales laterales que se sellan entre el rotor y alojamiento lateral. Todos juntos, los sellos divididos de paleta, sellos frontales, y sellos axiales sellan cada una de las cámaras del rotor. Los sellos frontales de paleta y axiales también se precargan con un resorte corrugado. Una vez que el motor comienza la operación los ganes de la cámara también presurizarán los sellos. Los sellos frontales de paleta y axiales también contiene una cinta sellante pequeña a lo largo de sus superficies de sellado. Cualquier vibración de combustión fuerte que vibran estos sellos puede resultar en derrames de gas. Estas cintas de sellado pequeñas proporcionarán protección de sellado adicional. Sellos de Paleta Dividida De acuerdo con los objetivos arriba mencionados, la presente invención proporciona sellos de paleta dividida sujetados de manera deslizante a lo largo de los perímetros exteriores de paletas deslizantes en forma de U generalmente semi-circulares dentro de un motor de combustión interna de paletas giratorias. Cada sello de paleta dividida contiene dos sellos de paleta que se perfilan para maximizar el contacto del área de superficie con la superficie interior del alojamiento del estator del motor. La superficie perfilada grande de cada anillo sellante proporciona un área de contacto de superficie más grande sellándose contra los sistemas sellantes de ápice con borde delgado existentes. De esta manera, proporciona mejor desempeño de sellado bajo altas velocidades de rotación y presiones de combustión. La superficie perfilada grande de cada sello de paleta también distribuye las fuerzas de contacto de sellado a través de las superficies completas frontal, superior y posterior de cada sello de paleta a medida que el sello de paleta dividido se extiende alrededor de la superficie interior del estator.
Esta distribución de fuerzas de contacto sellantes minimiza el desgaste de fricción constante en cualquier punto y ayuda a extender grandemente la vida útil, durabilidad, y desempeño del sellado de los sellos de paleta. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar sellos de paleta que se basculan de atrás hacia delante para proporcionar óptimo contacto de sellado con los ángulos de contacto de superficie cambiantes del estator de alojamiento interior. El movimiento basculante de cada sello de paleta se facilita por los cojinetes de rodillos ubicados dentro de los canales de cojinete de la paleta intercalados entre los dos sellos de paleta dentro de cada sello de paleta dividida, asi como también entre cada sello de paleta y su sección de rotor adyacente. Estos cojinetes de rodillos pequeños incorporados en las superficies, interior y exterior, de los sellos de paleta ayudan a bascular los sellos de paleta de atrás hacia delante a medida que giran alrededor dentro del estator. Punta de Sello Saliente de Nudo Una punta de sello de paleta incluye una punta saliente roma que proporciona una punta redondeada perfilada pequeña en la parte superior del sello de paleta que puede deslizarse de manera uniforme a través del perfil de la superficie de estator del alojamiento interior. La punta saliente roma se concentra más como un anillo de pistón para minimizar el contacto de sellado de superficie excesivo. Durante la combustión se crean grandes fuerzas de tensión y vibración. Los pasajes de gas del sello ayudarán a absorber y compensar estas fuerzas. Sin embargo, el sello saliente de nudo puede vibrarse fuera de la superficie de estator del alojamiento interior. Esta acción puede resultar en daño por marca de vibración a la superficie de estator. Sin embargo, al hacer el sello saliente de nido ligeramente más amplio, las fuerzas de impacto se distribuirán sobre un área de superficie ligeramente más grande y será menos probable que resulte en daño por marca de vibración. La punta saliente roma también se cubre con lubricante de óxido y el resto de la superficie de punta de sello extendida se cubre con un revestimiento de barrera térmica. Otra ventaja de la punta de sellado saliente de nudo es que puede transitar del centro superior de la paleta a los lados exteriores de la sección de paleta de sección inferior que hace una superficie de interfase de contacto plano ideal con los sellos frontales de paleta y axiales. Borde de Punta Extendida Adicionalmente, las superficies laterales de cada borde sello dividido de paleta se ensanchan o extienden cerca de la parte superior, proporcionando una superficie para que los gases de combustión empujen cada sello de paleta hacia fuera hacia la superficie interior del estator. Esta punta extendida actuará como un refuerzo de estructura de la punta de paleta de haz "I" de acero para ayudar a prevenir que el sello de paleta se tuerza o deforme a medida que gira alrededor del perfil del estator de alojamiento interior y se influencia por fuerzas de combustión. Pasajes de Gas del Sello de Paleta Cada uno de los sellos de paleta irá sobre la parte superior de un reborde de paleta que ayuda a prevenir que cada sello de paleta se tuerza fuera de la posición a medida que se mueve a través de la superficie de estator del alojamiento interior. Cada sello de paleta también puede moverse dentro y fuera de manera perpendicular al eje del rotor a lo largo de los lados de cada paleta deslizante en un movimiento basculante. Esto proporciona contacto de superficie mejorado con la superficie de estator del alojamiento interior a medida que se mueve alrededor de la superficie de estator del alojamiento interior con un punto de contacto cambiante. A medida que los sellos de paleta basculan dentro y fuera en la parte posterior de cada paleta deslizante, los canales de pasaje de gas ubicados dentro de cada sello de paleta permiten que el gas de las cámaras de combustión fluyan por debajo de las porciones de cada sello de paleta sobre el reborde de paleta, forzando asi cada sello de paleta hacia contacto más cercano con la superficie interior del estator, asi como también, equilibrando las fuerzas sellantes necesarias con la presión de gas de la cámara de combustión. Un sello de resorte de reborde de paleta se colocará cerca de la parte inferior de la sección lateral del sello interior para ayudar a mantener las presiones de paso de gas apropiadas y prevenir que el gas se derrame fuera de la parte inferior del sello de paleta. Sellos axiales dinámicos de paleta dividida Otro aspecto dinámico del sello de paleta es que se divide en una sección central semi-circular superior y dos segmentos laterales rectos inferiores, con cada segmento lateral teniendo la libertad de movimiento en direcciones particulares de manera que las cámaras de combustión permanecen herméticamente selladas. Ambos segmentos son libres de moverse dentro y fuera de manera radial a lo largo del plano de rotación del rotor. Los segmentos laterales inferiores también son libres de moverse dentro y fuera de manera axial, en una dirección de alguna manera paralela al eje del rotor. Un canal de gas pequeño pasa por debajo del interior de cada uno de los segmentos laterales inferiores. Los canales de gas se conectan con los pasajes de gas en la sección central semi-circular superior. El gas de la cámara de combustión va a través del pasaje de gas de sello de paleta para ayudar a ecualizar por presión el sellado radialmente a lo largo de la superficie de alojamiento interior. El gas fluye entonces a lo largo de los canales de gas laterales inferiores para ecualizar por presión el sellado axialmente a lo largo de las superficies del estator de alojamiento interior lateral. Un sello de resorte del canal de gas ayuda a mantener las presiones del canal de gas apropiadas y prevenir que los gases se derramen fuera de la parte inferior del sello de paleta. El movimiento dinámico de los segmentos de sello de paleta, central y lateral, proporciona el rango de sellado de movimiento adicional y la habilidad para reaccionar a los cambios de expansión térmicos de un perfil de alojamiento térmicamente asimétrico. Estos nuevos diseños proporcionan los medios para sellar de manera efectiva cada cámara de combustión. Sellos axiales dinámicos de rotor Los sellos axiales dinámicos de rotor se sellan a lo largo del lado del rotor y la superficie de estator del alojamiento interior. Cada sello axial de rotor dinámico comprende un sello axial principal y una cinta sellante menor que reside en una ranura pequeña en el sello axial principal a lo largo de la superficie de contacto sellante con el estator de alojamiento interior. El sello axial principal se divide hacia una sección central y dos secciones de extremo. Se interconectan juntas a lo largo de una superficie angulada donde la sección de sello axial central utiliza una extensión de lengüeta y las secciones axiales finales utilizan un espacio ranurado. La sección de sello axial central se desvía hacia fuera del rotor por la presión de gas de la cámara de combustión y un resorte corrugado para hacer contacto sellante con la superficie de estator del alojamiento interior. A medida que la presión de gas y resorte corrugado desvían el sello principal hacia fuera también desvían los segmentos de extremo axiales hacia fuera o co-radialmente para aplicar presión sellante tanto en la superficie de estator del alojamiento interior como en la sección inferior del sello de paleta deslizante. Una cinta sellante menor pequeña se ajusta en una ranura pequeña que pasa a través del lado de los segmentos de extremo y centrales axiales principales. La cinta sellante menor proporciona una superficie sellante continúa a través de los segmentos sellantes axiales principales y ayuda a prevenir cualquier escape de gas alrededor del sello axial principal. Las superficies frontales sellantes de los sellos axiales principales se revisten con un lubricante sólido para reducir la fricción y desgaste por sellado. Sellos Frontales de Paleta De acuerdo con los objetivos arriba mencionados, la presente invención proporciona sellos frontales de paleta que crean un sello hermético entre el rotor y la parte frontal de cada paleta deslizante, así como también proporciona soporte a los sellos finales axiales principales. Los sellos frontales de paleta se estructuran como una cinta sellante menor y sellante principal combinada de dos etapas. Los sellos frontales de paleta principales se desvian hacia afuera contra la superficie frontal de paleta a partir de la presión de gas de la cámara de combustión y un resorte corrugado ubicado detrás de ellos para presionar el sello principal. La cinta sellante menor proporciona una superficie sellante continúa a través de los segmentos de sello frontal de paleta principales y ayuda a prevenir cualquier escape de gas más allá del sello frontal de paleta principal. La superficie frontal sellante del sello frontal de paleta principal se revisten con un lubricante sólido para reducir el desgaste por sellado y fricción. Estructura de Paleta Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar una estructura de paleta más ligera y más fuerte que es menos susceptible a tensiones térmicas y deformaciones mecánicas . El estator de alojamiento interior radial, rotor, y paletas utilizan un perfil geométrico semi-circular en lugar del perfil geométrico cuadrado típico. Esto permite que la paleta se extienda desde el rotor y tiene al rotor proporcionando fuerte soporte al centro de la paleta que acopla el perfil de curvatura semi-circular de la paleta. Esto proporciona excelente soporte para el perímetro de la paleta donde los sellos presionan contra la superficie de estator del alojamiento interior. Este soporte de rotor en la paleta ayuda a minimizar las deformaciones de la paleta y sello a partir de las fuerzas de sellado y combustión. La reducción de la masa de la paleta reduce grandemente las fuerzas deslizantes centrifugas a lo largo del estator de alojamiento interior que puede resultar en deformaciones. La forma de la paleta es una estructura en forma de U invertida con un borde superior semi-circular donde los sellos de paleta residen para sellado a lo largo de la superficie de estator del alojamiento interior. El centro de la paleta se corta con solo una barra transversal de soporte interconectada vertical y horizontal. Los agujeros grandes se colocan en la sección de barra de soporte horizontal para reducir además la masa de material de la paleta. La paleta se hace preferentemente de un material de peso ligero de alta resistencia que también es resistente a alta temperatura, como Haynes 230. El lado frontal y posterior de la paleta se revisten preferentemente con un revestimiento de barrera térmica para prevenir el daño térmico a la estructura de paleta que podría resultar en expansión térmica excesiva o deformación. Transferencia de Enfriamiento/Calor del Tubo isotérmico de la Paleta Las paletas también contienen un sistema de canal de tubo isotérmico por debajo de la superficie sellante del perímetro. El canal de tubo isotérmico es preferentemente en forma de U invertida como el perfil de la paleta y preferentemente utiliza agua como el fluido de funcionamiento. El tubo isotérmico opera principalmente por altas fuerzas centrífugas de G. Las fuerzas centrífugas causan que el agua se mueva hacia la punta de la paleta por debajo de los sellos en la zona del evaporador. El calor de los sellos se transfiere hacia el canal de tubo isotérmico y el agua se calienta y cambia de fase de líquido a gas. El gas fluye entonces a través del canal de tubo isotérmico a uno de los dos extremos laterales donde transfiere el calor hacia los condensadores y cambia de fase de nuevo de un gas a un líquido. El líquido circula entonces de regreso a la punta de la paleta o la zona del evaporador para iniciar el ciclo de nuevo. El sistema de enfriamiento activo rocía agua hacia el rotor y a través de los condensadores de paleta exteriores para transferir el calor de la paleta hacia el agua del sistema de enfriamiento activo. El agua caliente se inyecta entonces y recicla de regreso hacia el ciclo de motor. Una estructura de absorción en forma de U invertida porosa se encuentra preferentemente en el canal de tubo isotérmico para ayudar a absorber o transferir el agua y gas hacia el tubo isotérmico y también proporcionar protección de temperatura fría de la expansión de agua contra congelación.
El canal de tubo isotérmico de la paleta reduce grandemente la temperatura de las estructuras de sello y paleta, permitiéndoles mantener su integridad estructural y desempeño óptimo . Sistema de bandas Anti-Centrifugo de la Paleta De acuerdo con los objetivos arriba mencionados, la presente invención proporciona sistemas anti-centrifugos de paletas para disminuir la fricción generada entre los sellos de paleta dividida en las paletas deslizantes y la superficie interior del estator. Los sistemas de fuerza centrípeta de paletas incluyen un sistema de banda de paletas que aplica fuerza centrípeta para contrarrestar la fuerza centrífuga generada por las paletas deslizantes que giran rápidamente. Las placas de banda de paletas arqueadas pueden utilizarse para reducir las tensiones en las bandas de paletas. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un sistema de bandas de fuerza anti-centrífuga de paletas deslizantes mejorado que tiene rango operacional incrementado de movimiento y rango incrementado de velocidad rpm operacional sobre los sistemas centrípetos de paletas existentes. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un sistema de bandas de fuerza anti-centrífuga de paletas deslizantes mejorado que tiene desgaste friccional disminuido, formación de calor friccional disminuida, y vibraciones operacionales disminuidas, y durabilidad y resistencia mejorada sobre sistemas centrípetos de paletas deslizantes existentes. A medida que las paletas giran alrededor del estator de alojamiento interior las fuerzas centrífugas fuerzan las paletas y sellos contra la superficie de estator del alojamiento interior. A medida que las velocidades de rpm incrementan las fuerzas centrífugas aumentan y resultan en fuerzas de alta fricción que son demasiado largas que las fuerzas de fricción pueden igualar o volverse más grandes que las fuerzas de presión de la cámara de combustión que accionan el motor. Esta condición limita grandemente la densidad de energía del motor y rompe la eficiencia térmica. Existe un número de maneras para contar la fricción centrífuga de la paleta. Una manera es reducir el peso de masa de la paleta y los sellos. Esto reduce la carga de fuerza total de las fuerzas centrífugas. Otra manera es utilizar anillos y varillas de conexión que conectan las paletas al eje impulsor principal. Esto permite que las paletas giren a una distancia fija o constante a partir de la superficie de estator del alojamiento interior. Este método ayuda a resolver el problema de fricción centrífuga del sello y paleta pero solamente trabaja con los perfiles geométricos del estator de alojamiento interior de forma oval. Esto limita la duración de expansión/combustión a solamente 90 grados CA de rotación a partir del encendido TDC. Otro método utiliza un enlace rómbico que se conecta a las partes inferiores de las paletas. La ventaja del sistema de enlace rómbico es que las fuerzas centrifugas del sello y paleta se transforman en fuerza centrípetas a través del enlace para equilibrar o desplazar las fuerzas centrífugas. El enlace rómbico opera como un sistema de tijeras que se ajusta automáticamente a medida que las paletas giran alrededor del perfil de estator de alojamiento interior. Ya que dos paletas opuestas siguen el perfil y se extienden hacia fuera, causan que las otras paletas se retracten hacia el interior. El problema con el enlace rómbico es que de nuevo el estator de alojamiento interior debe tener un perfil oval que da como resultado solamente 90 grados de duración de combustión/expansión. El enlace rómbico también utiliza un gran número de pasadores y conexiones que están propensos a fricción y desgaste. También no pueden ajustarse o re-tensarse cuando ocurre el desgaste que da como resultado la falla del sistema. Otro método es agregar levas grandes a las partes inferiores de las paletas y cortar una ranura de leva en el alojamiento interior que sigue el perfil de rotación. La fricción centrífuga se transfiere de las puntas de las paletas y sellos a las levas en el canal de leva. Las levas de paleta y canal de leva se lubrican bien con aceite y pueden aún utilizar sistemas de cojinete de rodillos elaborados. Esto permite que las paletas utilicen un perfil de geometría extendido con duración de combustión/expansión más grande que 90 grados CA de TDC. El problema con este sistema es que es difícil sellar y engrasar el canal de leva. Este sistema de canal de leva también no permite ningún tipo de ajustes, debido al desgaste del sistema. Solamente mejora de manera ligera el problema de fricción centrífuga al transferir las fuerzas de carga a una leva y canal de leva que se diseñan para disminuir las altas cargas fricciónales. La leva de paleta agrega peso de masa a la paleta y fricción adicional en el canal de leva que desplaza los niveles de fricción que ellos tratan de reducir. El sistema anti-centrí fugo de sello y paleta de la presente invención utiliza una serie de bandas que se conectan a un sistema basculante unido a la parte inferior de cada una de las paletas. Dos series de banda se forman en donde las dos bandas se dividen entre paletas alternas. Una banda corre a lo largo del centro radial del motor y alrededor del eje impulsor y la otra banda se divide a la mitad y corre en el exterior de la banda central. Cada una de las bandas exteriores es una mitad del ancho de la banda central. La operación del sistema de bandas trabaja de manera similar que el juego de hacer cunitas de cadena/dedo donde los jugadores utilizan un lazo de cadena para hacer formas de cadena creativas al distorsionar el lazo con sus dedos. Para mantener la forma de cadena creativa, los jugadores deben utilizar ambas manos y jalarlas por separado para aplicar tensión en la cadena. Los jugadores pueden cambiar la forma de la cadena o posición al ajustar la cadena con sus dedos, pero deben mantener una tensión constante en la cadena con todos los dedos. La presente invención opera en una manera similar. En un sistema de motor de ocho paletas, cuatro paletas alternas se conectan al sistema de bandas central, y cuatro paletas se conectan al sistema de bandas exterior. En cada sistema de banda, a medida que las dos paletas siguen el perfil del estator de alojamiento interior y comienzan a extenderse desde el centro del rotor empujan las otras dos paletas de regreso hacia el rotor. Este sistema también opera mucho como el sistema de enlace rómbico al equilibrar las fuerzas centrifugas de la paleta y sello con fuerzas centrípetas de las otras paletas y sellos. La ventaja de la presente invención es que también utiliza un sistema basculante de banda de paletas y banda de perfil que permite que las paletas y sellos sigan perfiles del alojamiento interior asimétricos donde la combustión/expansión es mayor que 90 grados CA de TDC. Los basculadores permiten que los segmentos de paleta se extiendan o acorten para ajustarse a las distorsiones del perfil de alojamiento interior. Un sistema de bandas perfil es un tercera sistema de bandas comprendido de dos bandas más pequeñas que van en el perímetro exterior de los dos sistemas de banda interiores. El sistema de bandas de perfil conecta tanto el sistema de corra central como exterior juntos como un sistema unificado y actúa como un canal de leva dinámico para ayudar a mantener las paletas y sellos en la posición apropiada con la superficie de estator del alojamiento interior a medida que giran alrededor de un perfil del estator de alojamiento interior oval distorsionado o asimétrico. Otra ventaja de la invención propuesta es que cada uno de los sistemas basculantes de paleta se conecta a una barra de tensión ajustable que puede ajustar. la tensión de banda de cualquier estiramiento de banda o desgaste del sistema. Al utilizar un sistema de enfriamiento activo para rociar agua hacia el centro del rotor, la temperatura alrededor del sistema de bandas puede mantenerse a aproximadamente 100 grados C o 212 grados F. A esta temperatura, una amplia variedad de diferentes materiales puede utilizarse como material de banda. Estos materiales incluyen vidrio tejido Nextel 610 y AGY ' s 933-S2, fibra de vidrio, fibras de carbono, o alambre de acero inoxidable. El material de banda preferido es fibras de alta resistencia a la tracción que se tejen hacia los segmentos de banda planos y se conectan a los basculadores de la paleta. Las bandas de paletas irán sobre los arcos de banda ubicados entre dos paletas conectadas. Los arcos de banda contendrán cojinetes de rodillos para ayudar además al movimiento de las bandas a través de los arcos de paleta. Los cojinetes de rodillos también se conectan a un sistema de resorte que comprende altas velocidades de rpm mayores que 1, 000 rpm. A estas velocidades, los cojinetes de rodillos rompen el contacto con las bandas de paletas y las bandas se deslizan a través de las superficies redondeadas pequeñas del arco de la banda que se han revestido con un lubricante sólido. El lubricante sólido permite movimiento de banda de paletas muy alto a través del arco de la banda con baja fricción y desgaste. Las bandas por si mismas también pueden revestirse con un lubricante sólido para reducir además la fricción y desgaste. Estructura de Rotor Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar una estructura de rotor mejorada que es más ligera y más fuerte que otros sistemas de rotor. El rotor de motor se hace de ocho o seis segmentos dependiendo del tamaño y configuración del motor. El eje impulsor preferentemente es octágono o hexágono en forma para acoplarse con ocho o seis segmentos del rotor, respectivamente. La parte inferior de cada uno de los segmentos del rotor preferentemente descansa en una de las superficies planas del eje impulsor. Las placas de fijación redondas se deslizan sobre cada uno de los extremos del eje impulsor y fijan todos los segmentos del rotor diferentes juntos para formar un rotor único. El rotor preferentemente tiene una forma semi-circular superior que acopla el perfil de alojamiento interior. La parte superior del rotor se conecta a dos placas laterales que hacen al rotor en una forma en forma de U invertida como la paleta y de un espacio abierto largo bajo la superficie del rotor. La forma semicircular superior actúa como un arco fuerte y proporciona gran resistencia al rotor y permite espacio abierto grande por debajo. Esto reduce el peso del motor y el costo de material de fabricación del rotor. También proporciona espacio para la operación del sistema de bandas anticentrífugo de paleta para operar. Turbulencia de Vórtice de Cavidad de Combustión La cavidad de combustión forma una forma creciente y es más estrecha que las cámaras de combustión típicas. El hidrógeno tiene una velocidad de flama mucho más alta que la gasolina y combustibles diesel. Esto genera corte de superficie con los gases de la cámara y agua con la superficie de alojamiento exterior para generar turbulencia de mezclado para mejorar la propagación frontal de flama a través de toda la cámara completa. Con una alta temperatura de superficie de alojamiento interior, la turbulencia cortante a través de esta superficie caliente acelerará además la combustión y propagación frontal de la flama.
El espacio de combustión es principalmente estratificar ligeramente el hidrógeno y agua. Esto ayuda a proporcionar una sección de combustión homogénea de hidrógeno ligera separada del agua que estará en los lados y la parte posterior. La curvatura del espacio de combustión también ayuda a generar turbulencia en la cámara para mejorar la combustión de hidrógeno y después mezclar con agua. Una vez que el hidrógeno se enciende en la parte frontal de la cámara, el agua se estratifica hacia la sección posterior de la cámara. A medida que el rotor gira a través de 90 CA grados TDC, la curvatura del espacio de combustión permite que el agua salga o chorree a través de este punto de compresión más fácilmente y de manera uniforme sin estar en una posición fijada por compresión en la parte posterior de la cámara. El agua también se pasa hacia delante a alta velocidad para mejorar la turbulencia de gas y mezclar con el hidrógeno de combustión. Control Térmico del Rotor y Transferencia de Enfriamiento/Calor de la Cámara de Vapor de Agua Un objetivo adicional de la presente invención es minimizar la penetración de calor hacia el rotor y proporcionar un sistema de enfriamiento del rotor mejorado para remover cualquier tal penetración de calor. La superficie superior del rotor y la superficie de los tres espacios de cavidad de combustión se revisten preferentemente con un revestimiento de barrera térmica (TBC) como zirconio estabilizado por itrio YSZ. TBC evita que el calor debido a la combustión penetre la superficie del rotor y hacia los componentes del rotor interior. Una cámara de vapor de agua ubicada por debajo de la superficie del rotor captura cualquier calor que pasa a través de la TBC de superficie y penetra hacia el rotor. La cámara de vapor de agua de rotor ayuda a isotermalizar la superficie al rotor y proporcionar una distribución de calor más uniforme a través de la superficie para ayudar a estabilizar la reacción de combustión. La cámara de vapor del rotor opera de manera similar al sistema de tubo isotérmico de paletas. La cámara de vapor de rotor utiliza agua como un fluido de funcionamiento hasta una temperatura de 202 grados C. La cámara de vapor es un sistema de circulación de gravedad que utiliza altas fuerzas de rotación G para circular el agua entre la sección del evaporador que está por debajo de la superficie, de cavidad de combustión exterior de los rotores y dos condensadores laterales. La cámara de vapor del rotor también utiliza preferentemente una capa fina y gruesa de malla de absorción para mejorar la distribución de agua a través del área de superficie completa del rotor y mejora la circulación de agua entre el evaporador y condensador. Dos tubos de absorción porosos también se colocan en la cámara de vapor del rotor para mejorar la circulación del fluido de funcionamiento y ayudar a prevenir el daño de expansión de congelación de agua al rotor y/o cámara de vapor de agua. Una malla porosa se envuelve alrededor de la sección semicircular del rotor axialmente de un condensador lateral al otro condensador lateral. La otra malla porosa corre a través del centro de la cámara de vapor de agua radialmente. El agua del sistema de enfriamiento activo se rocía hacia el alojamiento de motor desde ambos lados y a través de los condensadores laterales del rotor. El calor de la cámara de vapor de agua del rotor se transfiere a través del condensador en el agua del sistema de enfriamiento activo. El agua caliente se circula entonces fuera del alojamiento del motor y se inyecta de regreso hacia la cavidad de combustión o mezcla con el hidrógeno como premezcla. Sistema de soporte Tangencial de la Paleta' Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un sistema de soporte tangencial de paletas deslizantes mejorado que tiene velocidad operacional incrementada, desgaste friccional disminuido, formación de calor friccional disminuida, y durabilidad y resistencia mejorada sobre los sistemas de cojinete tangencial de paletas deslizantes existentes. En el pasaje de la paleta del rotor a lo largo de la superficie frontal de rotor, las superficies en zigzag elevadas pequeñas preferentemente ¦ revestidas con un lubricante de óxido se utilizan para ayudar a las paletas deslizarse contra y transferir su fuerza de combustión capturada hacia el rotor. Las superficies en zigzag elevadas minimizan el área de superficie de contacto y el lubricante de óxido minimiza la fricción deslizante. Las superficies en zigzag elevadas también actúan como canales de vapor pequeños. El agua del sistema de enfriamiento del rotor interior entra a los canales en zigzag y se convierte en vapor de alta presión de las paletas a medida que se retractan de regreso hacia el rotor a través del pasaje de paleta. El vapor crea presión que fuerza algo de la descarga de la paleta de la superficie elevada para minimizar la fricción deslizante de la paleta. Con la presión que ejerce vapor igualmente en todas las direcciones también transfiere algo de las fuerzas de combustión de la paleta hacia el rotor para accionar el motor. Los cojinetes de rodillos pequeños ubicados en los espacios en los pasajes de paleta del rotor transfieren las fuerzas de combustión de la paleta hacia el rotor y minimizan la fricción deslizante de la paleta. Los cojinetes de rodillos se utilizan principalmente durante operaciones de rpm inferiores en o menos de 1,000 rpm. A velocidades de rpm más altas, los cojinetes de rodillos se conectan a resortes de cojinete pequeños que se comprimen debido a las fuerzas centrifugas de rotación, retractando el cojinete de rodillos hacia el pasaje de cojinete del rotor.
En este punto, la paleta se extiende y retrae del rotor demasiado rápido que los cojinetes de rodillos solamente agregarían fricción inercial y reducirían la eficiencia del motor. A medida que las velocidades de rpm del motor son inferiores a 1,000 rpm, los resortes de cojinete de rodillos descomprimen y presionan el cojinete de rodillos para hacer contacto directo con la superficie de la paleta deslizante y hacen beneficios de eficiencia positivos para reducir la fricción de la paleta deslizante y transferir las fuerzas de combustión de la paleta de transferencia hacia el rotor. Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un sistema de amortiguamiento de cojinete tangencial de paletas deslizantes mejorado que tiene capacidad de absorción de vibración mejorada sobre los sistemas de amortiguamiento de cojinete tangencial de paletas deslizantes existentes. La combinación de los canales de agua/vapor en zigzag elevados y cojinetes de rodillos no solamente reduce la fricción deslizante de la paleta y transfiere fuerzas de combustión de la paleta al rotor, también reduce grandemente las vibraciones rigurosas de los impulsos de combustión y los movimientos de retracción y extensión de las paletas. Esto minimiza las tensiones NVH a todos los otros componentes del motor y mejora la durabilidad y operación del motor. Alojamiento del Motor Ya que el motor de la presente invención opera a temperaturas mucho más altas que los motores estándar, incorpora la siguiente combinación única de elementos para minimizar la formación de calor en áreas criticas: lubricantes óxidos, revestimientos de barrera térmicos, sistemas de cámara de vapor, y un sistema activo de enfriamiento por agua para transportar de manera eficiente el calor en exceso para isotermalización del alojamiento exterior del motor. El alojamiento del motor y componentes se fabrican utilizando aleaciones de alta temperatura y revestimientos de barrera térmicos que son resistentes a las deformaciones y tensiones térmicas. El alojamiento exterior del motor se cubre preferentemente con una capa térmica gruesa para minimizar la pérdida de calor y reducir el ruido del motor. Geometría del Estator del Alojamiento Interior Oval Distorsionada Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar un perfil de geometría que maximiza o sobre-expande la zona de combustión/expansión y minimiza la zona de admisión/compresión, mientras se logra el desempeño del ciclo termodinámico óptimo sobre sistemas de motor existentes. La presente invención utiliza un perfil de geometría del estator de alojamiento interior donde la zona de combustión/expansión gradualmente se expande de TDC a un tamaño máximo a aproximadamente 145 grados de ángulo de manivela de TDC, que también es el extremo del punto de expansión. Esto proporciona 61% más de duración de la combustión/expansión sobre los motores de paletas giratorias existentes y permite que más del calor termodinámico cinético se convierta en funcionamiento mecánico. El puerto de escape se ubicará por la paleta deslizante de la cámara frontal cuando la paleta posterior de la misma cámara alcanza el extremo del punto de expansión. Al tener la zona de combustión/expansión gradualmente expandida reduce grandemente las tensiones de combustión en los componentes de la paleta y sello. Justo después de la ubicación de TDC, las fuerzas y presiones de combustión están en lo más alto. En esta ubicación, las paletas y sellos se ahuecan en el rotor para no exponerse grandemente a las fuertes fuerzas que pueden resultar en el daño y deformación de la paleta y sello. A medida que las paletas giran alrededor de la zona de combustión/expansión, gradualmente se extienden del rotor al sello a lo largo de la superficie de estator del alojamiento interior. Las paletas alcanzan su extensión máxima del rotor cuando alcanzan el fin del punto de expansión. En este punto las presiones de la cámara de combustión son mucho menores y el riesgo de la deformación de la paleta y sello es muy inferior. Después del extremo del punto de expansión, la geometría del alojamiento interior rápidamente se encoge para mejorar la retirada de escape. Los puertos de escape se ubican radialmente a lo largo del eje del motor para permitir que las fuerzas centrifugas de rotación se utilicen para escapar fácil y completamente los gases de vapor de agua más pesados a través del puerto de escape. Existe un espacio de longitud de cámara de combustión única entre la paleta posterior de la cámara por el puerto de escape y la paleta frontal por el puerto de admisión. El puerto de admisión también se ubica radialmente a lo largo del eje del motor para permitir que aire de entrada fresco entre directamente hacia las cámaras de combustión giratorias. Durante la carrera de admisión de la paleta de la cámara frontal alcanzará su punto de expansión de entrada máximo cuando la paleta posterior de la misma cámara termina de pasar a través del puerto de admisión. Una vez que este punto se alcanza, el perfil del estator de alojamiento interior se reduce rápidamente a lo largo de la zona de compresión. A medida que la carrera de compresión inicia, y las presiones de la cámara de combustión comienzan a elevarse, las paletas comienzan a retraerse de regreso hacia el rotor. Esto ayuda a minimizar las deformaciones de la paleta y sello a partir de las fuerzas de compresión. Temperaturas de Operación del Alojamiento Más Altas Todavía es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar una reacción de combustión que opera a temperaturas de operación de combustión más altas sobre los motores de combustión interna existentes. Aunque la temperatura del gas de combustión de diferentes motores puede ser similar a aquella en el motor de la presente invención, los materiales del motor utilizados necesitan enfriarse a una temperatura de 350 a 450 grados F. Este enfriamiento da como resultado aproximadamente 27% del calor termodinámico de la combustión perdiéndose al sistema de enfriamiento. Los motores diesel pierden aproximadamente 20% de su calor de combustión al sistema de enfriamiento debido a una proporción mucha más grande de volumen de cilindro a área de superficie, y más de la energía térmica de combustión se convierte en trabajo. El motor de la presente invención utiliza aleaciones resistentes a alta temperatura, como Haynes 230, que permiten temperaturas de alojamiento pico hasta de 900 grados C. Sin embargo, las temperaturas de operación de expansión del alojamiento de aproximadamente 600 grados C se utilizan para optimizar el desempeño del ciclo termodinámico con la cámara de vapor de sodio. A temperaturas mayores a 600 grados C existe una cantidad más alta de transferencia térmica a través del alojamiento exterior y cámara de vapor de sodio y potencialmente se pierden al ambiente. También existe una cantidad más alta de tensión térmica ejercida hacia el alojamiento del motor y componentes mecánicos que pueden resultar en deformaciones térmicas, desgaste y daño.
Lubricantes No Compuestos Superduros y Óxidos Sólidos Todavía un objetivo adicional de la presente invención es eliminar el uso de lubricación de aceite y hacer uso completamente de lubricantes sólidos. Los lubricantes óxidos binarios, lubricantes sólidos auto-lubricantes, revestimientos como diamante, y revestimientos de carbono sin fricción directa se utilizarán en varios componentes del motor para reducir la fricción, mejorar la durabilidad del componente, y reducir las emisiones HC sobre motores que utilizan aceite. El motor de ciclo G no utiliza lubricantes de aceite. Todas las superficies de contacto de sellado se revisten preferentemente con un lubricante de óxido, tal como Plasma Spray PS 304 desarrollado en NASA Glenn. El lubricante de óxido PS 304 proporciona el mismo coeficiente de nivel de fricción como una superficie con aceite para temperaturas de hasta 900 grados Celsius. Alternativamente, un revestimiento de lubricante Nanocompuesto Superduro (SHCN) se desarrolla en el laboratorio Argonne National podría utilizarse. Tanto PS 304 como SHNC ofrecen bajo coeficiente de fricción, durabilidad más excepcional de millones de ciclos deslizantes. Las capas de ya sea PS 304 o SHNC son preferentemente plasma rociado sobre todas las superficies de contacto de sellado. Para los sellos divididos de paleta, un último grueso especial de PS 304 o SHNC se forma preferentemente para crear una superficie sellante saliente de nudo redondeada. La superficie exterior de los sellos divididos de paleta encuentran las fuerzas de sellado y fricción más altas. Este sello saliente de nudo redondeado más grueso proporciona una superficie sellante concentrada para minimizar la fricción y desempeño operacional de sellado más largo contra el desgaste del sello. Transferencia de Enfriamiento/Calor de Agua Activo Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar pérdida de calor de alojamiento exterior inferior mejorada sobre los motores de combustión interna existentes . Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar sistemas de transferencia de enfriamiento/calor del rotor y paleta mejorados sobre los sistemas de transferencia de enfriamiento/calor del rotor del motor de combustión interna existentes. Un sistema de transferencia térmica/enfriamiento de agua activo se utiliza para enfriar el alojamiento exterior de la carrera de compresión, la zona de soporte de eje impulsor principal, y el interior del alojamiento del motor para el rotor y paletas. El calor de la compresión y fricción se transfiere de estos sistemas hacia el agua circulante. El agua caliente inyecta el calor de regreso hacia el ciclo de reacción para premezclar con hidrógeno, y las inyecciones de la zona de combustión/expansión de etapa temprana y posterior. El calor que se habría perdido al sistema de enfriamiento y fricción, es aproximadamente 20% y 10% respectivamente, que se captura en el agua y se vuelve a utilizar de nuevo en el ciclo del motor. Esto no solamente mejora grandemente la eficiencia térmica del freno del motor por aproximadamente 30%, sino que el agua agrega una gran cantidad de presión de la cámara de combustión al convertir el calor en vapor de agua energizado para mejorar el funcionamiento de EP. El agua inyectada también ayuda a reducir las pérdidas de calor de escape que son aproximadamente 30%, el enfriamiento de la reacción de combustión desde adentro de la cavidad da como resultado bajas temperaturas de escape, pero con muy alta velocidad y alta presión. El agua en el escape puede condensarse y circularse de regreso hacia el sistema de enfriamiento activo del motor. Derrame de Hidrógeno Es un objetivo adicional de la presente invención reducir el encendido de gas de hidrógeno detrás de los sellos de la cámara en las ubicaciones del componente de rotor interior o ventilarse hacia fuera a través del motor. El agua del sistema de enfriamiento activo se rocía hacia el centro del motor para enfriar el rotor y paletas. Mucha de esta agua se encamina a través de los canales de enfriamiento en zigzag y por debajo de los sellos del rotor. El agua ayuda a mejorar el desempeño de sellado y previene que cualquier hidrógeno pase por los sellos. Cualquier hidrógeno que no pasa por los sellos se diluye por el agua y recolecta por el sistema de enfriamiento activo y se remueve del motor en un sistema de ciclo cerrado. Cualquier gas de hidrógeno recolectado se utiliza de nuevo al inyectarlo de regreso hacia las cámaras con la inyección de agua. NVH Reducido Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar una reacción de combustión que reduce las vibraciones de impulso de energía de combustión sobre motores de combustión interna existentes. Al premezclar el hidrógeno con agua e inyectar agua hacia la cavidad de combustión, se reduce la temperatura de combustión pico. Transforma el perfil de presión pico de manera que su nivel de presión pico es inferior y se distribuye de manera uniforme sobre más grados de ángulo de manivela lo que incrementa así la presión efectiva promedio para realizar el funcionamiento (MEP) . Esto reduce los saltos de impulso a alta energía que dan como resultado carreras rigurosas y tensiones para los componentes del motor y produce una operación más plana del motor. La cámara de vapor de sodio isotermaliza la zona de combustión/expansión al absorber las temperaturas de combustión pico en la zona de combustión y transfiere el calor de regreso hacia las cámaras de combustión a lo largo de la zona de expansión. Esto estabiliza la temperatura del alojamiento minimizando de esta manera las deformaciones del alo amiento . Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar sistema de reducción de ruido del alojamiento exterior mejorado sobre motores de combustión interna existentes. El alojamiento exterior del motor a lo largo de la zona de combustión/expansión sobre la cámara de vapor de sodio se cubrirá con una capa de aislamiento térmica gruesa o metal de espuma para minimizar la pérdida de calor y ayudar a reducir el ruido del motor. Puertos de admisión/Escape con Salientes de Soporte del Sello de Paleta Un objetivo adicional de la presente invención es minimizar la deformación de la paleta y sello a medida que pasan sobre los puertos de admisión y escape. Los puertos de admisión y escape se ubican radialmente con la rotación del rotor y paleta y sellos. Las aberturas del puerto se envuelven alrededor del alojamiento semi-circular axialmente. Esto proporciona la mejor orientación para el intercambio de gas y permite aberturas del tamaño de puerto grandes. Los puertos se dividen hacia abajo del centro radialmente con la sección atornillada de las dos mitades del motor. Una saliente de soporte adicional se extiende a través de la parte intermedia de cada mitad del puerto y se angula ligeramente en la abertura del puerto. La sección atornillada central y dos salientes de soporte proporcionan soporte a la paleta y sello a medida que pasan sobre las aberturas de puerto para prevenir la deformación. El angulado de las salientes de soporte en el puerto distribuye el punto de contacto con la paleta y sellos sobre una gran área de manera que no siempre ocurre sobre la misma ubicación. Las aberturas de puerto se angulan ligeramente de manera que las tijeras de las paletas y sellos se cortan sobre los bordes del puerto. Esto previene cualquier daño si las paletas y sellos fueran cuadradas con las aberturas del puerto y cualquier deformación ocurrió y las paletas y sellos chocan con los bordes de abertura del puerto. La velocidad rotacional crea fuerzas de gas centrifugas que mejoran además el escape de gas. El perfil de geometría del estator de alojamiento interior se estrecha a un espacio a medida que pasa el puerto de escape. Esto ayuda a mejorar la depuración completa y asegura que todos los gases de la cámara de combustión se escapan a través del puerto de escape. El perfil de geometría del estator de alojamiento interior se abre grandemente después del puerto de admisión. Esto proporciona un efecto de succión venturi que ayuda grandemente a arrastrar aire de entrada fresco hacia la cámara de combustión a través del puerto de admisión. Cámaras de Vapor de Agua del Alojamiento Un objetivo adicional de la presente invención es minimizar las deformaciones térmicas del alojamiento sobre los sistemas de motor existentes. La cámara de vapor de sodio estabiliza la temperatura del alojamiento alrededor de la zona de combustión/expansión y el sistema activo de enfriamiento por agua ayuda a estabilizar la temperatura de las otras secciones del alojamiento principal. Existe un gran espacio de temperatura entre estos dos sistemas. La cámara de vapor de sodio opera a una temperatura de 600 grados C y el sistema de enfriamiento activo opera a una temperatura entre 25 a 98 grados C. Esta diferencia de temperatura podría resultar en las deformaciones térmicas del alojamiento que podrían dañar los componentes del rotor interno, sello y paleta. Las aleaciones resistentes a alta temperatura tales como Haynes 230 que tienen un bajo coeficiente de expansión térmica se utilizan preferentemente para la sección de la cámara de vapor de sodio. Las aleaciones resistentes a hidrógeno y agua de temperatura inferior tales como Acero Inoxidable 316L o 330 se utilizan preferentemente para otras secciones del alojamiento del motor. Un revestimiento de barrera térmica también se rocía en el plasma entre las dos secciones atornilladas para minimizar la transferencia térmica de la sección de la cámara de vapor de agua hacia las otras secciones del alojamiento del motor. Las cámaras del vapor de agua también se utilizan en el puente de sección de alojamiento principal del espacio entre las dos zonas de temperatura. La isotermalización estable de la cámara de vapor de sodio y secciones del alojamiento principal permite que los modelos de expansión térmica exacta calculen el ajuste para la cámara de vapor de sodio y geometrías del alojamiento principal que pueden tomar estas expansiones térmicas en consideración para minimizar las deformaciones del alojamiento durante la operación del motor. Materiales de Peso Ligero, Durabilidad y Costo Todavía un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un motor de combustión interna de paletas giratorias de hidrógeno confiable, durable, de peso ligero y poderoso que pueden fabricarse de manera económica. Con la reducción dramática en el volumen de motor y masa, el motor de ciclo G puede utilizar aleaciones más avanzadas y más costosas. El motor de ciclo G preferentemente hace uso de aleaciones a base de cobalto/níquel como Haynes 230 para componentes de la zona a alta temperatura. Las aleaciones de acero inoxidable como 316L,' 330, y aluminio se utilizan preferentemente para componentes de temperatura inferior. El uso de estas aleaciones avanzadas reduce además la masa del motor y grandemente mejora la resistencia del motor, durabilidad, y minimiza las deformaciones térmicas. Estas aleaciones también son resistentes a permeación de hidrógeno y fragilización . Al adaptar inteligente y estratégicamente los beneficios de las aleaciones a los componentes y áreas estructurales clave específicos del motor de ciclo G, las cantidades de estas aleaciones se reduce además, minimizando el costo y maximizando sus beneficios de propiedad de material al motor. La durabilidad del motor utiliza materiales avanzados y diseño del componente. Las super aleaciones como Haynes 230, pueden manejar altas temperaturas y presiones con aproximadamente 30,000 horas de vida útil. Esto se protege por un revestimiento de barrera térmica en áreas críticas. Los lubricantes de óxido pueden manejar millones de unidades deslizantes con virtualmente ningún desgaste. Los sellos se diseñan de manera que permiten el desgaste de lubricante y se ajustan de manera dinámica para mantener el desempeño sellante. El análisis mecánico térmico y análisis de falla son un aspecto importante de la búsqueda. Los estudios adicionales con nano materiales con estas aleaciones y óxidos mejorarán además su desempeño y durabilidad. Convertidor termoeléctrico de Metal alcalino Es aún un objetivo adicional de la presente invención proporcionar una fuente directa de electricidad. La presente invención proporciona sistemas de la cámara de vapor de sodio para remover el exceso de calor de a lo largo de la zona de combustión y se transfiere a lo largo de la zona de expansión. El perfil de transferencia del calor de circulación del fluido de funcionamiento de sodio es idéntico para utilizar un convertidor termoeléctrico de metal alcalino (A TEC) para generar electricidad. AMTEC utiliza sodio como un fluido de funcionamiento que se calienta y presuriza contra un electro de sólido de alúmina beta (BASE) donde el sodio se convierte de un liquido a gas y los iones del sodio pasan a través de BASE que genera electricidad. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características y ventajas de las modalidades se apreciarán, así como también métodos de operación y la función de las partes relacionadas, a partir de un estudio de la siguiente descripción detallada, las reivindicaciones anexas, y los dibujos, todos de los cuales forman una parte de esta solicitud. En los dibujos: La Figura 1 es una vista elevacional lateral del motor de ciclo G de hidrógeno. La Figura 2 es una vista en perspectiva superior del motor de ciclo G de hidrógeno. La Figura 3 es una vista en perspectiva cortada parcial del motor de ciclo G de hidrógeno. La Figura 4 es una vista transversal lateral del alojamiento del motor de ciclo G que muestra las cámaras del rotor y motor por ángulo de manivela. La Figura 5 representa el pasaje de regreso de agua del alojamiento del motor interior con componentes de regreso de agua despiezados. La Figura 6 representa una vista en planta cortada del motor de ciclo G de hidrógeno. La Figura 7 representa una vista en perspectiva de los sellos de la cámara de combustión. Las Figuras 8 a 10 representan vistas en perspectiva detalladas lateral, superior e inferior de los sellos de la cámara de combustión. Las Figuras 11 a 13 representan el ensamble de paletas deslizantes frontales, inferiores y posteriores con sellos de paleta dividida unidos. La Figura 14 representa un punto transversal detallado lateral de los sellos de paleta dividida, paleta deslizante, y sellos frontales de paleta. Las Figuras 15 a 17 representan las vistas en perspectiva frontal, lateral y superior del sello de paleta deslizante y paleta dividida con dos sellos de paleta despiezada. Las Figuras 18 a 21 representan las vistas en perspectiva frontal, superior, inferior y lateral del ensamble de sello de paleta deslizante y paleta dividida. Las Figuras 22 y · 23 representan vistas transversales superiores del ensamble de paleta deslizante, sello de paleta dividida, y basculante de banda de paleta. La Figura 24 representa una vista transversal inferior del sello de paleta deslizante y paleta dividida. Las Figuras 25 y 26 representan vistas transversales laterales del sello de paleta deslizante y paleta dividida. La Figura 27 representa una vista transversal frontal del sello de paleta deslizante y paleta dividida. La Figura 28 representa una vista despiezada de un ensamble de sello de paleta dividida y paleta deslizante. La Figura 29 representa una vista en perspectiva cortada del alojamiento del motor con sistema de bandas anticentrífugo y paleta deslizante. Las Figuras 30 y 31 representan vistas en perspectiva laterales del rotor y sistema de bandas anti-centrífugo de paleta deslizante. Las Figuras 32 a 37 representan vistas en perspectiva detalladas del sistema de arco de la banda y banda anti-centrífugo de paleta deslizante. Las Figuras 38 y 39 representan vistas en perspectiva laterales de un ensamble de arco de la banda única y doble. La Figura 40 representa la vista lateral de un segmento del rotor ensamblado. Las Figuras 41 y 42 representan vistas, lateral y frontal, del ensamble de segmento del rotor. La Figura 43 representa una vista transversal frontal del ensamble de segmento del rotor. La Figura 44 representa una vista frontal transversal fuera de centro del ensamble de segmento del rotor . La Figura 45 representa una vista transversal lateral del ensamble de segmento del rotor. La Figura 46 representa una vista en detalle del resorte limite de banda de perfil de la paleta. La Figura 47 representa una vista transversal lateral del ensamble de segmento del rotor que muestra ensamble de cojinete de rodillos tangencial de paleta. Las Figuras 48 y 49 representan vistas transversales inferiores del ensamble de segmento del rotor. Las Figuras 50 y 51 representan vistas despiezadas, superior e inferior, del ensamble de segmento del rotor. La Figura 52 representa la perspectiva exterior superior de la cámara de vapor de sodio y AMTEC. Las Figuras 53 a 55 representan las vistas superior interior y lateral del ensamble del convertidor termoeléctrico de metal alcalino y cámara de vapor de sodio Las Figuras 56 a 61 representan vistas transversales lateral exterior, transversal lateral, y transversal frontal del ensamble del convertidor termoeléctrico de metal alcalino y cámara de vapor de sodio. Las Figuras 62 a 64 representan vistas despiezadas lateral, inferior, y superior del ensamble de convertidor termoeléctrico de metal alcalino y cámara de vapor de sodio. Las Figuras 65 a 67 representan la vista superior, lateral, e inferior del alojamiento del motor inferior con componentes de la cámara de vapor de agua despiezada. La Figura 68 representa una vista en perspectiva lateral del ensamble de motor con la cámara de vapor de sodio y cubierta de aislamiento del convertidor termoeléctrico de metal alcalino despiezada. Las Figuras 69 y 70 representan vistas transversales, lateral y frontal, del ensamble de motor completo . La Figura 71 representa procesos del motor de paletas giratorias de ciclo G. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Visión General de la Operación del Motor El motor de ciclo G 1 incluye un alojamiento exterior 2 que tiene una superficie de alojamiento interior 37 en la forma de un oval distorsionado dentro del cual un ensamble de rotor 183 gira en el sentido de las manecillas del reloj. Ver Figuras 3 y 4. El alojamiento 2 incluye una cámara de vapor de sodio 229 separada de y no en comunicación con las zonas de compresión, combustión y expansión 31, 32 y 33, respectivamente del motor 1. De esta manera la superficie interior 37 del alojamiento 2 se Inclina de manera arqueada hacia el interior hacia un eje impulsor 18 alrededor del cual el rotor 183 gira de un puerto de admisión 6 a aproximadamente 0o de ángulo de manivela a través de aproximadamente 105° a una ubicación circunferencial adyacente al comienzo de la cámara de vapor de sodio 229. La superficie interior 37 del alojamiento 2 adyacente al comienzo de la cámara de vapor de sodio 229 y el comienzo de la zona de expansión 33 se mueve de manera arqueada hacia afuera lejos del eje impulsor 18 para obtener una distancia geométrica máxima desde el centro del eje impulsor 18 a aproximadamente 147° más allá del comienzo de la zona de expansión 33. A partir de ese punto de distancia máxima desde el centro del eje impulsor 18, la superficie interior 37 del alojamiento 2 se extiende gradualmente de manera arqueada hacia el interior hacia el centro del eje impulsor 18 a través del ángulo de manivela restante, es decir, a través de la zona de compresión 31. De esta manera, la forma interior del alojamiento 2 forma un toro u oval distorsionado con la cámara de vapor · de sodio 229 que cubre la zona de expansión 33 de la cavidad de combustión 34. El rotor 183 incluye, como se ilustra en la Figura 3, ocho paletas de rotor 116 desplazables radialmente hacia el interior y hacia afuera para contacto sellante con la superficie interior 37 del alojamiento 2. Las paletas 116 se separan circunferencialmente entre si y los segmentos de paleta de rotor 310 se extienden entre paletas adyacentes 116. Las paletas 116 tienen sellos de paleta dobles 80 para sellar contra la superficie interior 37 del alojamiento 2 a través de las zonas de compresión y expansión 31 y 33, respectivamente, y sellos frontales de paleta laterales 111 para sellar contra los segmentos de rotor 310. La cámara de vapor de sodio 229 es una cámara cerrada que contiene sodio, potasio o azufre, aunque se prefiere sodio debido a que maximiza la capacidad de transferencia térmica. Dentro de la cámara 229 se encuentran mallas finas de absorción s, medias y fluidas 230, 231 y 232, respectivamente (Figura 3) . La cámara de vapor de sodio 229 cubre las zonas de combustión y expansión 32 y 33 del comienzo de la cámara de vapor de sodio al punto de expansión máxima de la zona de expansión 33, es decir, adyacente al final de la cámara de vapor de sodio. La cámara de vapor de sodio 229, cuando el motor se opera, fluye calor de las cavidades de combustión del rotor 186, y distribuye ese calor substancialmente de manera uniforme a través de la cámara de vapor 229 a medida que el sodio cambia continuamente de fase de un liquido cercano al punto de encendido a un vapor. En el puerto de admisión 6, se suministra aire hacia el motor 1. A velocidad, el aire, agua y combustible de hidrógeno se comprimen y auto-encienden en una cavidad de combustión del rotor 186 cuando está en la zona de combustión 32 adyacente al comienzo de la cámara de vapor de sodio 229 subyacente. A medida que la zona de combustión incrementa en volumen a ángulos de manivela crecientes, las paletas 116, bajo fuerza centrifuga, se embragan y sellan contra la superficie interior 37 del alojamiento 2. De esta manera, la cámara de vapor de sodio 229 absorbe el calor de combustión transferido a través del alojamiento interior entre la cámara de vapor de sodio 229 y la zona de combustión 32 hacia la zona del evaporador de sodio 379 y en la zona de expansión 33 después de la combustión, substancialmente sin pérdida de calor, es decir, el calor se pone de regreso hacia el sistema de las cavidades de combustión 34 a lo largo de la zona del condensador de la cámara de ' vapor de sodio 380. Por esta isotermalización, el calor se transfiere continuamente hacia la cámara de vapor de sodio 229 y de regreso hacia la reacción de expansión de combustión. Un sistema de banda de paletas se utiliza para reducir la fuerza centrifuga y por lo tanto el desgaste del sello entre las paletas 116 y superficie interior 37 del alojamiento 2, asi como también para equilibrar las paletas 116 cuando las dos paletas se extienden y otras paletas se contraen o retraen. Debido a la naturaleza oval distorsionada del alojamiento 2, la presión no uniforme de los sellos de paleta 80 contra la superficie del alojamiento 37 se' promedia por el uso del sistema de banda. Refiriéndose a las Figuras 32 y 34, y reconociendo que el rotor 183 preferentemente tiene ocho paletas 116, un sistema de banda de paletas única (Figura 32) se utiliza para minimizar las fuerzas centrifugas para un primera conjunto de cuatro paletas ortogonalmente relacionadas y un sistema de banda de paletas doble, como se ilustra en la Figura 34, se utiliza para el segundo conjunto de cuatro paletas ortogonalmente relacionadas restantes. Refiriéndose a las Figuras 32 y 11, y el sistema de banda de paletas única, cada paleta 115 incluye un par de sujetadores de varilla de banda de paletas finales 151 a lo largo de los extremos interiores bifurcados del mismo montando un sistema de barra basculante única 142 montado de manera pivotal entre los sujetadores 151. El basculador 142 incluye un par de barras de banda de paletas 146 (Figura 11) montadas en una varilla de banda de paletas 145 montada pivotalmente a los sujetadores 151. Como se ilustra en la Figura 32, los cojinetes de arco de la banda de paletas 156 se soportan pivotalmente por las placas finales del rotor en lados opuestos del rotor 183 fijo a los segmentos de rotor. Cuatro banda de paletas únicas 137 se aseguran en extremos opuestos a las barras de banda de paletas 146 de las paletas adyacentes 116 y se extienden a lo largo de la superficie interior del cojinete de arco 156 entre aquellas paletas. Consecuentemente, las paletas ortogonalmente relacionadas son capaces de extenderse o retraerse para acoplar la geometría oval distorsionada de la superficie del alojamiento interior con las excentricidades de la geometría oval distorsionada acomodándose por los basculadores girados y cojinetes de arco. Refiriéndose a la Figura 34, un sistema de banda de paletas doble se emplea para las cuatro paletas ortogonalmente relacionadas restantes 116. Cada una de las paletas de banda dobles incluye sistemas de barra basculante dobles 143 montados en una varilla de banda pivotalmente llevada por los sujetadores 151 de la paleta 116. Un par de cojinetes de arco 158 (Figura 34) se separan axialmente entre sí y montan para movimiento pivotal a las placas finales del rotor. Un par de banda de paletas 138 se aseguran en extremos opuestos a las barras de banda de paletas 143 de los basculadores de paleta adyacentes y se extienden a lo largo del interior de los cojinetes de arco 158. Una acción similar se logra con respecto a estas cuatro paletas como con el sistema de banda de paletas única para acoplar las paletas al contorno oval distorsionado de la superficie de pared del estator de alojamiento interior. Observe que las banda de paletas de los conjuntos, única y doble, de sistemas de banda de paletas se separan axialmente entre si como lo son los cojinetes de arco y basculadores respectivos. Refiriéndose a las Figuras 29 y 36, los sistemas de banda de paleta, única y doble, se unen por un par de bandas de perfil 139 en lados axialmente opuestos de los sistemas de banda de paleta, única y doble. Como se ilustra mejor en la Fig. 36, un par de bandas de perfil axialmente separadas 139 se montan alrededor de los pasadores de banda 365 en el sistema de banda de paletas única, que monta los cojinetes de arco 156, y pasadores 159, que montan el par de cojinetes de arco 158 en el sistema de banda de paletas doble. Como se ilustra en Figura 36, el par de bandas de perfil 139 se extiende alrededor de las porciones finales de los pasadores 365 y 159 dentro de las placas finales limite 157. Las placas 157 se aseguran a los segmentos de rotor 310 entre las paletas 116. Los detalles del motor, que incluyen la interacción entre la cámara de vapor de sodio y la cámara de combustión, asi como también el sistema de bandas que permite que la paleta se extienda y retraiga radialmente, mientras mantiene los sellos contra la superficie interior del alojamiento, se describen a continuación en las figuras de los dibujos referenciadas en la siguiente discusión.
El motor de ciclo G de hidrógeno 1 utiliza inyecciones de gas de hidrógeno y agua caliente. Refiriéndose a las Figuras 1, 2 y 3, dos reguladores de inyección de agua 57 suministrarán agua caliente a la cavidad de combustión de rotor del motor 34 al comienzo de la zona de compresión 31. Dos reguladores de inyección de hidrógeno 26 suministran el hidrógeno a la cavidad de combustión de rotor del motor 34 en una zona de compresión 31. Dos bujías de encendido 29 encienden la mezcla de hidrógeno/aire/agua. Un sistema de enfriamiento activo circula agua desionizada de un tanque de almacenamiento de agua fría a través del alojamiento inferior 2 del motor 2, zonas de admisión 30 y de compresión 31, zona de cojinete/expansión del eje impulsor 19, y rotor interior 183 y paletas deslizantes 52, y hacia un tanque de almacenamiento de agua caliente (no mostrado) . El agua caliente se inyecta en el motor al comienzo de la zona de compresión 31 con inyectores de agua 57, inyección de la cámara de combustión de expansión/combustión de etapa temprana 60 y se inyecta agua fría durante la inyección de agua fría de la cámara de expansión/combustión de etapa posterior 61. Todo el vapor de agua en la cámara de combustión del rotor 34 se escapa del motor 1 a través del puerto de escape 9 y tubo de escape 10 y hacia un condensador de agua de escape (no mostrado) , donde el vapor de agua se condensas de gas a líquido y regresa al tanque de almacenamiento de agua fría y el aire se escapa del tubo de escape del condensador. Para prevenir que la expansión del congelación de agua dañe al motor 1 y a todos sus componentes, el alcohol etílico almacenado en un tanque de almacenamiento de alcohol etílico (no mostrado) es, durante el apagado del motor, cuando las temperaturas son menores que 32 grados F, circulado en una mezcla de agua/alcohol etílico por todo el motor 1. Una unidad de control eléctrico (ECU) (no mostrada) controla todos los reguladores y bombas de velocidad variable (no mostradas). ECU también monitorea un número de sensores del nivel de agua y temperatura para ayudar a controlar todos los reguladores y bomba de velocidad variable para asegurar que el motor 1 siempre opere de manera apropiada . Inyección de Hidrógeno/Agua Durante la operación del motor de ciclo G 1, se inyecta agua hacia la cavidad de combustión 34 del motor 1 a través de los reguladores de inyección de agua 57 y tubo de agua 308. El gas de hidrógeno se inyecta hacia la cavidad de combustión 34 del motor 1 a través de un regulador de inyección de hidrógeno 293 y tubo de hidrógeno 294 y hacia un regulador de hidrógeno 280. A partir del regulador 280, el gas de hidrógeno pasa a través de los tubos de hidrógeno 28 y 27 y hacia los reguladores de inyección de agua/hidrógeno 26 y hacia la cámara de combustión 34 en la ubicación de inyección 38 en la zona de compresión 31. A medida que el gas de hidrógeno se expande de alta compresión a baja presión de inyección absorbe energía de calor que puede resultar en daño de congelación al regulador de inyección de hidrógeno 293, tubo de hidrógeno 294, y regulador de hidrógeno 280. Para contrarrestar el potencial de congelación térmico, el agua desionizada caliente se bombea hacia la tubería que se embobina alrededor de la tubería de hidrógeno 294 cerca del regulador de hidrógeno 280. El calor absorbido por el agua se libera y transfiere hacia el gas de hidrógeno en expansión en la tubería de hidrógeno para ayudar a prevenir el daño de congelación al regulador de hidrógeno 280, y regulador de inyección de hidrógeno 26. El regulador de hidrógeno equilibra de manera apropiada la mezcla de hidrógeno e inyecta la mezcla de hidrógeno a través de la tubería de hidrógeno 28 y 27 y hacia los reguladores de inyección de hidrógeno 26 y hacia la cavidad de combustión 34 en la ubicación de inyección 38 en la zona de compresión 31. Sistema activo de enfriamiento por agua El agua desionizada almacenada en un tanque de almacenamiento de agua fría (no mostrado) se utiliza para enfriar el alojamiento exterior del motor en la zona de admisión/compresión 2, cojinetes del eje impulsor y zona de expansión 19, y rotor interior 183 y paletas deslizantes 116.
El agua desionizada se utiliza debido a que es una forma más pura de agua sin contaminantes que podría llevarse hacia los componentes del motor 1 y debido a que tiene una baja tensión de superficie para minimizar las fuerzas de fricción a medida que se bombea a través de los tubos, se mueve dentro de la cavidad del rotor interior 363, y a lo largo de la superficie de estator del alojamiento interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4. Para el motor 1, el alojamiento exterior 2, entrada 30 y zona de compresión 31 se bombea agua refrigerante desionizada del tanque de almacenamiento de agua fría por una bomba de agua de velocidad variable a través de la tubería refrigerante de agua 321 y ajuste de tubo en forma de T 56 y tubería refrigerante de agua dividida 48 y ajuste de 90 grados del alojamiento 62 y a través del pasaje refrigerante de zona de compresión/entrada 63 y a través de la salida de compresión/entrada 64, después el ajuste de 90 grados del alojamiento 54, después la tubería refrigerante de regreso dividida 49, a través del ajuste de tubo en forma de T 56, y a través de una tubería refrigerante de regreso única 322 y después a través de un filtro de agua caliente y después hacia un tanque de almacenamiento de agua caliente. Para enfriar el cojinete de árbol de motor 19 de rotor del motor 1 y zonas de expansión 31, agua refrigerante desionizada se bombea del tanque de almacenamiento de agua fría por una bomba de velocidad variable a través de la tubería refrigerante de agua 323 y ajuste de tubo en forma de T 56 y después la tubería refrigerante de agua dividida 50 y ajuste recto de alojamiento 55 a la entrada refrigerante de agua 65 de la zona de expansión/cojinete de eje impulsor 65 y a través del pasaje 66 refrigerante de agua de la zona de expansión/cojinete de eje impulsor y a través de la salida del pasaje refrigerante de agua de la zona de expansión/cojinete de eje impulsor 67 , después el ajuste recto de alojamiento 55, después la tubería refrigerante de regresión dividida 51, a través del ajuste de tubo en forma de T 56 y después a través de una tubería refrigerante de regreso única 324 y después el filtro de agua caliente y hacia el tanque de almacenamiento de agua caliente. Para enfriar el ensamble de rotor interior 183 y paletas deslizantes 116, el agua refrigerante desionizada se bombea del tanque de almacenamiento de agua fría por una bomba de velocidad variable a través de la tubería refrigerante de agua 325 y Ajuste en forma de T 56 y después tubería de inyección de refrigerante de agua dividida 52 · y hacia el ajuste de 90 grados de alojamiento 54 y a través de la entrada de inyección de agua de la paleta/rotor interior 334 a través del condensador de rotor exterior 202 y condensador de paleta deslizante 132. El agua se recolecta a lo largo de los lados de la superficie de estator del alojamiento interior 37 por las paletas deslizantes en movimiento 116 y se fuerza a través del espacio de regreso de agua del alojamiento interior 44 y ranura de regreso de agua 47 en la cubierta de regreso de agua 45 que se atornilla hacia el espacio de cubierta de regreso de agua 276 por un tornillo de cubierta de regreso de agua 46, como se muestra en la Figura 5. El agua regresa entonces a través de la salida de agua de paleta/rotor interior 335 y hacia el ajuste de 90 grados de alojamiento 56 y a través del ajuste del tubo en forma de T 53 y a través del ajuste del tubo en forma de T 56 y después a través de una tubería refrigerante de regreso única 326 y después el filtro de agua caliente y a.C. el tanque de almacenamiento de agua caliente. La inyección de agua de la cámara de expansión/combustión de etapa posterior 61 utiliza el agua desionizada 320 almacenada en el tanque de almacenamiento de agua fría y bombeada por una bomba de agua a alta presión a través de la tubería a alta presión de agua fría 328 y hacia el ajuste de tubería en forma de T a alta presión 59 y hacia la tubería dividida a alta presión 279 y hacia el ajuste de alojamiento de 90 grados a alta presión 58 y fuera de la boquilla de rocío de agua fría de etapa posterior 337 hacia la cavidad de combustión del rotor 34 en la ubicación de inyección de expansión/compresión de etapa posterior 61. Todas las bombas de velocidad variable utilizadas en el sistema activo de enfriamiento por agua se controlan y regulan de manera eléctrica para el uso de la cantidad mínima de energía eléctrica necesaria para bombear el agua. Inyección de Agua Caliente Durante la operación del motor 1, el agua caliente se inyecta hacia el comienzo de la zona de compresión 31 con regulador de inyección de agua caliente 57 e inyección de la cámara de combustión de expansión/combustión de etapa temprana 60. Para inyección de la zona de compresión de agua caliente, agua desionizada caliente 320 se bombea del tanque de almacenamiento de agua caliente por una bomba de agua a alta presión a través de la tubería de inyección de agua caliente 308 y el regulador de inyección de agua 57. El regulador de inyección de agua 57 regula la cantidad de agua caliente a inyectarse hacia la cavidad de combustión del rotor 34 en la zona de compresión 31. El agua desionizada 320 inyectada en la zona de compresión 31 ajustará la proporción de compresión efectiva y parcialmente se mezclará con el gas de hidrógeno inyectado 336. Para la inyección de agua caliente de expansión/combustión de etapa temprana, el agua desionizada caliente se bombea del tanque de almacenamiento de agua caliente por otra bomba de agua a alta presión y hacia la tubería a alta presión de agua caliente 327 y hacia el ajuste de tubería en forma de T a alta presión 59 y hacia la tubería dividida a alta presión 278 y ajuste del alojamiento de 90 grados a alta presión 58 y a través del pasaje de inyección de agua caliente del alojamiento 42 y tubo de conexión 43 y fuera de la boquilla de rocía de agua caliente en etapa temprana 40 hacia la' cámara de combustión del rotor 34 en la ubicación de inyección de expansión/compresión de etapa temprana 60. En la etapa temprana 60 la inyección de agua caliente de expansión/combustión en la cámara de combustión del rotor 34 interactúa con la combustión de hidrógeno para ayudar a regular la temperatura de combustión pico. El agua desionizada inyectada también interactúa y absorbe calor de la superficie de estator del alojamiento de la cámara de vapor de sodio 4, y también proporciona algunas cualidades de lubricación y sellado a los sellos de paleta dividida 79 de paleta deslizante 116 a medida que se mueven a través de la superficie de estator del alojamiento interior 37. El vapor de agua desionizada tiene una masa más pesada que otros gases de la cámara de combustión 34. La velocidad rotacional del rotor 183 y fuerzas centrífugas forzarán al vapor de agua desionizada más pesada radialmente hacia fuera a lo largo de la superficie de estator del alojamiento interior 37 y fuera a través del puerto de escape radial 9 y a través del tubo de escape 10. Esto ayuda al agua desionizada a hacer buen contacto y transferencia térmica con el estator de la cámara de vapor de sodio 4, y también ser muy benéfico para escapar completamente todo el vapor de agua desionizada a través del puerto de escape 9 y tubo de escape 10. Geometría del Estator de Alojamiento Oval Distorsionado La Figura 4 muestra una vista en sección transversal lateral del motor de paletas giratorias 1 de la presente invención. La Figura 3 representa una vista en perspectiva en corte del motor 1. El motor 1 incluye un estator 37, un rotor 183 y una multitud de paletas deslizantes 116 que se extienden y retraen de los pasajes de paleta del rotor 184. El alojamiento del estator inferior 2 y el estator de la cámara de vapor de sodio superior 4 crea una forma de geometría oval distorsionada que tiene la superficie interior ligeramente plana 37. El alojamiento del estator inferior 2 y alojamiento del estator de la cámara de vapor superior 4 se separan por una junta de metal 5 para ayudar a asegurar un ajuste uniforme y sello entre los diferentes segmentos del alojamiento del motor. Las paletas deslizantes 116 utilizan sellos de paleta dividida 79 comprendidos de un sello de paleta frontal y posterior 80 para sellar las paletas deslizantes 116 a lo largo de las superficies del estator interior 37. Una cámara de combustión 34 se define por dos paletas deslizantes adyacentes 116 y dos sellos axiales del rotor 102. El motor 1 también incluye un puerto de admisión 6 para el suministro de entrada de aire. La zona de admisión 30 comienza cuando el sello de paleta posterior 80 de la paleta de la cámara de combustión frontal 116 comienza a pasar sobre el puerto de admisión 30 a un ángulo de manivela de 0 grados y continúa a lo largo del eje de rotación hasta que el sello de paleta frontal 80 termina pasando sobre el puerto de admisión 30 a aproximadamente 60 grados del ángulo de rotación de manivela de entrada. A aproximadamente 60 grados del ángulo de manivela, el alojamiento de estator interior 37 está a su distancia máxima de entrada desde la superficie del rotor 185 y se ranura de manera brusca hacia el interior de regreso hacia la superficie del rotor 185 para formar la zona de compresión 31. La zona de compresión 31 proporciona aproximadamente 45 grados totales de rotación del ángulo de manivela hasta la ubicación de la bujía de encendido 29 en el ángulo de manivela de 105 grados. El centro muerto superior (TDC) está a un ángulo de manivela de 110 grados. La zona de combustión 32 corre de la ubicación de la bujía de encendido 29 hasta la inyección de agua de etapa temprana 60 a aproximadamente un ángulo de manivela de 145 grados. La zona de expansión 33 continúa desde este punto hasta que el sello de paleta posterior 80 de la paleta deslizante frontal 116 comienza a pasar sobre el punto de expansión máximo en un ángulo de manivela de 270 grados, proporcionando un total de aproximadamente un ángulo de manivela de 160 grados de desplazamiento de expansión y combustión. El estator del alojamiento interior 37 gradualmente se ranura hacia fuera de la superficie de rotor 185 a lo largo de las zonas de combustión 32 y expansión 33 hasta que alcanza su máxima distancia a aproximadamente un ángulo de manivela de 270 grados. En este punto, la superficie de estator del alojamiento interior 37 se ranura de manera brusca de regreso hacia la superficie del rotor 185 al centro muerto inferior (BDC) a un ángulo de manivela de 338 grados. La inyección de agua de etapa posterior 61 también ocurre a aproximadamente un ángulo de manivela de 275 grados donde la superficie de estator del alojamiento interior 37 está a una distancia máxima desde la superficie del rotor 185. El escape de la cámara de combustión 34 ocurre cuando el sello de paleta posterior 80 de la paleta deslizante de la cámara de combustión frontal 116 comienza a pasar sobre el puerto de escape 9 a aproximadamente un ángulo de manivela de 280 grados y continúa hasta que el sello de paleta frontal 80 de la paleta de la cámara de combustión posterior 116 termina de pasar sobre el puerto de escape 9 a aproximadamente un ángulo de manivela de 360 grados, proporcionando un total de ángulo de manivela de 80 grados para el escape de la cámara de combustión 34. Una vez que la cámara de combustión 34 ha terminado de escapar los gases de la cámara, el sello de paleta posterior 80 de la paleta de la cámara de combustión frontal 116 está listo para cruzar el puerto de admisión 7 y comenzar el siguiente ciclo. El estator de la cámara de vapor de sodio superior 4 se ubica a lo largo de la zona de combustión 32 y expansión 33 desde el punto TDC a un ángulo de manivela de 110 grados y continúa hasta un ángulo de manivela de 255 grados. Un revestimiento de barrera térmica 36 se aplica a la superficie de estator del alojamiento interior 37 justo antes de las ubicaciones de inyección de agua/hidrógeno a un ángulo de manivela de 85 grados y continúa hasta más allá de la ubicación de agua de etapa temprana 60 a aproximadamente un ángulo de manivela de 160 grados. Estator del Alojamiento Interior Con Rotor y Paletas La Figura 3 representa la mitad inferior del estator de alojamiento 2. La mitad de la sección transversal superior del estator de cámara de vapor de sodio 4, una imagen semejante de la mitad del estator inferior 2, se remueve para mostrar las partes ubicadas dentro de los estatores del alojamiento 2 y 4. Un rotor 183 tiene una forma de disco generalmente circular con una superficie exterior 185 y una multitud de ranuras de paleta 184 (Figura 4) deslizadas verticalmente a lo largo de su perímetro. Cada paleta deslizante 116 se ajusta dentro de una ranura de paleta 184. El rotor 183 tiene seis, ocho, nueve, o doce ranuras de paleta 184 y paletas deslizantes 116, dependiendo de la escala del motor 1. La modalidad preferida tiene ocho ranuras de paleta 184 sujetando ocho ranuras deslizantes correspondientes 116. Esta configuración crea ocho cámaras de combustión separadas 34 unidas por la superficie exterior del rotor 185 del rotor 183, la superficie interior 37 de los estatores del alojamiento 2 y 4, y las paletas deslizantes 116. Cada paleta deslizante 116 tiene un lado frontal y posterior generalmente aplanado con una forma semi-oval exterior que corresponde con la forma de la superficie interior 37 de los estatores 2 y 4. En operación, el rotor
183 gira alrededor del eje impulsor 18, forzando las paletas deslizantes 116 para deslizarse a lo largo de la superficie interior 37 de los estatores 2 y 4 en un movimiento circular continuo. Este movimiento gira continuamente las cámaras de combustión 34 alrededor del rotor 183. Las paletas deslizantes 116 basculan en y fuera de las ranuras de paleta
184 para mantener el contacto de superficie constante entre la instalación generalmente circular de las paletas deslizantes 116 y la forma generalmente oval de la superficie interior 37 de los estatores del alojamiento 2 y 4. Sellos de la Cámara de Combustión Para que el motor 1 opere de manera efectiva y eficiente, la cámara de combustión 34 debe mantener el sellado entre el estator del alojamiento lateral 37 del rotor 183, el rotor 183 y las paletas deslizantes 116, y las paletas deslizantes y la superficie de estator del alojamiento interior 37. La Figura 7 muestra los sellos de la cámara de combustión 78 utilizados para aislar cada cámara de combustión individual 34 y ayudan a mantener las presiones de gas de combustión apropiadas en cada cavidad de combustión 34. Los sellos de la cámara de combustión 78 incluyen sellos axiales 102, sellos frontales de paleta 111, y sellos de paleta dividida 79. Sellos Axiales Los sellos axiales 102 mostrados en las Figuras 3 y
7 aseguran el sellado hermético entre el rotor 183 y el estator de alojamiento lateral 37. Los sellos axiales 102 son segmentos generalmente en forma de arco. El sello axial 102 también asegura un sello hermético entre el segmento de sello dividido de paleta inferior 82 a lo largo de la superficie de contacto de sello axial del sello de paleta 95 y el rotor 183. El sello axial 102 se encuentra comprendido de una sección de sello axial central 103 y dos secciones de extremo de sello axial 104 que se conectan juntos a lo largo del centro axial e interfase de sello de extremo 105 donde la sección central axial 103 contiene una interfase de lengüeta 106 y la sección final axial 104 contiene una interfase de ranura 107. La interfase de sello de extremo y central axial 105 se angula a la superficie sellante frontal. Esto permite que tanto el segmento central axial 103 y segmento final axial 104 se muevan libremente a lo largo de la interfase 105 y aún mantienen un sello contiguo con la superficie de estator interior 37. Las superficies de interfase de lengüeta 106 del segmento central axial 103, donde la ranura de unión 107 del segmento final axial 104 se encuentra, se revisten con un lubricante sólido 35 comprendido de óxidos para lubricante a alta temperatura y durabilidad para minimizar la fricción deslizante a lo largo del centro axial e interfase de segmento axial 105 y para incrementar la velocidad de su movimiento de sellado. La superficie superior 358 del sello axial 102 se hace cónica ligeramente a medida que va de regreso de la superficie sellante frontal del sello axial. Esto permite que los gases presurizados de la cámara de combustión 34 vayan a lo largo de esta superficie cónica superior 358 para ayudar a desviar el sello axial hacia fuera, haciendo contacto de sellado con la superficie de estator del alojamiento interior 37. Los resortes corrugados 110 se ubican detrás del segmento axial central 103 del sello axial 102. Los resortes corrugados 110 se utilizan inicialmente para aplicar presión al segmento de sello axial central 103, que aplica fuerza deslizante a lo largo de la interfase de sello axial final y central 105 para forzar el segmento final de sello axial 104 axialmente hacia fuera contra la superficie de estator del alojamiento interior 37 y radialmente contra la superficie de segmento de sello de paleta inferior 95 del sello de paleta dividida inferior 82. Los resortes corrugados 110 aplican solamente una cantidad limitada de fuerza para crear un sello inicial entre el sello axial principal 102. Las presiones del gas de la cámara 34 y combustión son la fuerza dominante que determina su desempeño de sellado para ecualizar las fuerzas necesarias para el sello central axial 103 y segmentos del sello de extremo axial 104 del axial 102 para mantener las condiciones de sellado apropiadas contra la superficie de estator de alojamiento interior 37 de los estatores del alojamiento inferior 2 y 4. Una cinta sellante axial pequeña 109 se ubica en una ranura de cinta sellante axial 108 que corre a través de la longitud completa del lado sellado de tanto el segmento central axial 103 como los sellos finales axiales 104. La cinta sellante axial 109 ayuda al sellado de cualquier gas de cámara de combustión que pasa a través del reborde de sello axial superior arriba de la ranura de paso del sello axial 107. El borde posterior superior de la cinta sellante axial 109 tiene un bisel pequeño 351 que pasa la longitud completa de la cinta sellante axial 109 que ayudará a desviar la cinta sellante axial 109 hacia fuera contra la superficie de estator del alojamiento interior 37. Las superficies de contacto del sello axial 102 y cinta de sellado axial 109 se revisten con un lubricante sólido comprendido de óxidos para durabilidad y operación a alta temperatura. El segmento central axial 103 y segmentos de extremo axiales 104 del sello axial 103, cinta sellante 109 y resorte corrugado 110 se curvan para acoplarse al perfil del rotor 183. Sellos Frontales de Paleta La Figura 8 muestra una vista en perspectiva del sistema de sellado de la cámara de combustión del sistema de sellado de la cámara de combustión 78 con una cinta sellante frontal de paleta despiezada 113. Los sellos frontales de paleta 111 se ubican en el pasaje de paleta del rotor 184 para asegurar el sellado hermético entre el rotor 183 y las paletas deslizantes 116. Los sellos frontales de paleta 111 son en forma de U invertida generalmente semi-ovales, correspondiendo aproximadamente al perfil de forma curva de las puntas de las paletas deslizantes 116. Existen de esta manera dieciséis sellos frontales de paleta 111 en la modalidad preferida, uno adyacente a cada lado de la parte frontal de paleta 349, de las ocho paletas deslizantes 116. Los sellos frontales de paleta 111 tiene una superficie superior cónica ligera 359 que corre a los bordes posteriores de los sellos 111. Esto permite que la presión de gas de la cámara de combustión 34 ayude a desviar los sellos frontales de paleta 111 hacia fuera para sellar así contra la superficie frontal de paleta 349. El sello frontal de paleta 111 también se desvía hacia fuera por un resorte corrugado 114 ubicado en el espacio de resorte del sello frontal de paleta del rotor 189. El sello frontal de paleta 111 también contiene una cinta sellante 113 ubicada en la ranura de cinta sellante pequeña 112 que corre a través de la longitud completa de la superficie sellante de sello frontal de paleta 111 para ayudar a proporcionar sellado adicional a lo largo de la superficie frontal de paleta 349. El borde posterior superior de la cinta sellante frontal de paleta 113 tiene un bisel pequeño 352 que pasa la longitud completa de la cinta sellante frontal de paleta 113 que ayuda a desviar la cinta sellante frontal de paleta 113 hacia fuera contra la superficie frontal de paleta 349. La superficie sellante de contacto del sello frontal de paleta 111 y cinta sellante frontal de paleta 113 se revisten con un lubricante sólido 35 que se encuentra comprendido de óxidos de lubricación para durabilidad y lubricación a alta temperatura. Los extremos del sello frontal de paleta 115 se extienden hacia fuera a 90 grados desde el sello frontal de paleta principal 111 para ayudar a la inferíase y sello a través del segmento de sello axial de paleta dividida inferior 82, haciendo contacto sellante con la superficie 95 y para ajustar sobre y ayudar a soportar la pieza final de sello axial 104. El sello frontal de paleta 111, cinta sellante frontal de paleta 113 y resorte corrugado del sello frontal de paleta 114 están en forma de U invertida generalmente semi-ovales, correspondiendo aproximadamente a la forma de las puntas de cada paleta deslizante 116. Sellos de Paleta Dividida Refiriéndose a las Figuras 8 y 11, un sello de paleta dividida 79 se sujeta deslizablemente a lo largo del perímetro exterior 350 de cada paleta deslizante 116. Los sellos de paleta dividida 79 aseguran el sellado hermético entre las paletas deslizantes 116 y la superficie de estator interior 37 de los estatores del alojamiento 2 y 4. Los sellos de paleta dividida 79 son en forma de U invertida generalmente semi-ovales, similares en la forma total pero ligeramente más grandes que los sellos frontales de paleta 111. Cada sello de paleta dividida 79 tiene dos sellos de paleta 80 que son imágenes similares entre sí. De esta manera existen dieciséis sellos de paleta 80 en la modalidad preferida, dos para cada una de las ocho paletas deslizantes 116. Al utilizar dos sellos de paleta 80 para cada paleta deslizante 116, se proporciona desempeño de sellado doble a la cámara de combustión 34 y se minimizan las pérdidas de escape del sello de paleta 80. Esto también permite que dos cámaras de combustión adyacentes 34 a cada paleta deslizante 116 tengan sus fuerzas sellantes optimizadas y equilibradas para cada requerimiento de sellado especifico de la cámara para maximizar el desempeño del motor 1 y minimizar el desgaste y fricción excesiva. Sellos de Paleta Segmentados Refiriéndose a las Figuras 11 a 18, cada uno de los dos sellos de paleta 80 dentro de cada sello de paleta dividida 87 se bascula de atrás hacia delante en la parte superior de la paleta deslizante 116 para acoplar el perfil de la superficie interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4 para mantener las condiciones apropiadas de sellado. Sin embargo, debido a un perfil térmico del motor bipolar con una zona de admisión-compresión constantemente más fría y una zona de combustión-expansión más caliente, el segmento de sello de paleta inferior 82 o porción recta lateral de cada sello de paleta dividida 87 necesita expandirse hacia fuera para mantener las condiciones apropiadas de sellado a lo largo del lado axial de la paleta deslizante 116. Para realizar esto, cada sello de paleta dividida 87 se segmenta en un segmento central superior 81 y dos segmentos inferiores laterales 82. La sección de sello de paleta central superior tiene dos ranuras de interfase de clave en pendiente 84 en cada extremo. Cada uno de los segmentos inferiores 82 tiene una extensión de interfase de lengüeta en forma de clave en pendiente de acoplamiento 85. El segmento central de sello de paleta superior 81 y dos segmentos inferiores 82 de cada sello de paleta 80 se interconectan con una interfase de ranura y lengüeta de clave en pendiente 83. Esta interfase de segmento de sello de paleta de ángulo inclinado 33 permite que los segmentos inferiores 82 se deslicen ligeramente dentro y fuera a lo largo de la interfase de sello de paleta de ángulo inclinado 83, sellando de esta manera la superficie interior 37 ligeramente contrayéndose y expandiéndose 37 alejada por la paleta deslizante 116 a medida que gira. Los canales de gas laterales 97 detrás del segmento de sello de paleta inferior 82 utilizan la presión de gas de la cámara de. combustión 34 para presionar cada segmento de sello de paleta inferior 82 contra la superficie de estator interior 37. El tener los sellos de paleta 80 segmentados no solamente ayuda a mejorar el desempeño de sellado de las paletas deslizantes 116 a partir de las variaciones en el contorno de la superficie de estator interior 37, vibraciones de combustión, sino que también mejora la durabilidad operacional del sello de paleta 80 debido al desgaste. A medida que la superficie exterior del segmento de sello de paleta inferior puede desgastarse debido a la fricción deslizante con la superficie de estator del alojamiento interior 37, el segmento de sello de paleta inferior 82 es capaz de deslizarse a lo largo de- la interfase de segmento de sello de paleta 83 para continuar haciendo el contacto de sellado con la superficie de estator del alojamiento interior 37. Esto incrementa grandemente la durabilidad operacional del sello de paleta y reduce el potencial para la falla de sellado. Punta de Sello de Paleta Saliente de Nudo Contorneado Refiriéndose a las Figuras 9 y 14, la punta del sello de paleta 80 incluye una punta saliente roma 90 que proporciona una punta redonda contorneada pequeña que puede deslizarse de manera uniforme a través del perfil de la superficie de estator del alojamiento interior. La punta saliente roma pequeña 90 se concentra más para minimizar el contacto de sellado de superficie excesivo. Durante la combustión, se crean grandes fuerzas de vibración y tensión. Sin embargo, el sello saliente de nudo puede vibrarse fuera de la superficie de estator del alojamiento interior. Esta acción puede resultar en el daño por marca de vibración a la superficie de estator del alojamiento interior 37. Sin embargo, al hacer al sello saliente de nudo 90 ligeramente más amplio, las fuerzas de impacto se distribuyen sobre un área de superficie ligeramente más larga y son menos probables para resultar en daño por marca de vibración. El contorno curvo de la punta saliente roma 90 hace buen contacto con los ángulos cambiantes de la superficie de estator del alojamiento interior 37, a medida que las paletas deslizantes 116 y rotor 183 giran alrededor de los estatores del alojamiento interior 2 y 4. Esto también distribuye el punto de sellado de contacto a través de la superficie contorneada curva de la punta saliente roma 90, que ayuda a extender la durabilidad operacional del sello de paleta 80 y minimizar la falla de sellado. La punta de sello saliente de nudo 90 se curva alrededor del perfil central superior del segmento de sello de paleta central 81 del sello de paleta 80 y transita hacia los lados exteriores del sello de paleta 92 a lo largo de la sección inferior del sello de paleta 82 del sello de paleta 80. El sello saliente de nudo lateral 92 proporciona buen sellado axial del segmento de sello de paleta inferior 82 y la superficie de estator interior lateral 37 del alojamiento del estator 2 y 4. También permite que el sello de paleta 80 haga una inferíase de sellado con el sello axial 102 y sello frontal de paleta 111. La superficie frontal del segmento de sello de paleta inferior plano 95 proporciona una superficie de interfase de contacto plano con los segmentos de extremo del sello axial 104 y extensiones de interfase del sello frontal de paleta 115. Para prevenir que los gases se escapen de la punta de sello saliente de nudo 90 y que van entre los dos sellos de paleta 80 vayan hacia las secciones interiores del rotor 183, la superficie del sello saliente de nudo continuará envolviéndose alrededor del borde inferior 93 de los sellos de paleta 80. La superficie del sello saliente de nudo 90 entonces también se envuelve de nuevo a lo largo del borde interior del sello de paleta 94 donde los dos sellos de paleta 80 se encuentran y deslizan juntos. Este borde de sello saliente de nudo interior corto 94 es lo suficientemente largo de manera que cuando los sellos de paleta 80 se basculan, aún se cubrirán entre sí para prevenir que cualquier gas de sello de paleta interior se derrame fuera de los espacios en la parte inferior de los sellos de paleta 80. El agua del sistema activo de enfriamiento e inyecciones de agua migran entre las puntas de sello saliente de nudo 90 y ayudan a proporcionar lubricación deslizante a los sellos salientes romos y superficie de estator del alojamiento interior 2 y 4. Algo del agua también se convierte en vapor que llena y presuriza el espacio entre los dos sellos salientes romos 90. Esto ayuda a prevenir el escape entre cámaras de combustión adyacentes 34. Las puntas de sellado superiores de paleta saliente de nudo 90, bordes laterales 92, bordes inferiores 93, bordes interiores 94, y superficies frontales planas 95 de sellos de paleta 80 se revisten con un lubricante sólido 35 comprendido de óxidos para durabilidad y lubricación a alta temperatura. Desviación de Gas del Sello de Paleta Refiriéndose a la Figura 14, durante la operación del motor 1, los gases de combustión en la cámara de combustión 34 tienden a impulsarse hacia los espacios de gas 355 entre los sellos de paleta 80 y la superficie de estator interior 37, forzando los sellos de paleta 80 lejos de la superficie interior 37, comprometiendo de esta manera el sellado de las cámaras de combustión 34. Para contar de manera efectiva estas fuerzas de combustión muy fuertes, cada sello de paleta 80 preferentemente se desvia por gas para rápido uso de los gases de combustión para ecualizar las fuerzas que separan los sellos de paleta 80 de la superficie de estator interior 37. En la modalidad preferida, esta desviación por gas se logra en dos maneras, al utilizar una punta de sello de paleta extendida 91 con una superficie angulada 256 e interior 257, y al utilizar pasajes de gas del sello de paleta 96 de sellos de paleta 80. Punta de Sello de Paleta Extendida Angulada Refiriéndose de nuevo a la Figura 14, el primera método de desviación de gas para contar las fuerzas de gas en espacios de gas 355 utiliza una punta de sello de paleta extendida 91 con una superficie lateral exterior angulada 356 y superficie inferior 357 en cada sello de paleta 80. Los lados externos anulados 356 incrementan el ancho de cada sello de paleta 80 a medida que se mueve más cercano a la superficie de estator interior 37. La superficie inferior 357 y lados exteriores angulados 356 de las puntas de sello de paleta extendidas 91 proporcionan de esta manera áreas de superficie que se angulan hacia fuera, de manera que los gases de combustión de expansión tienden a impulsar los sellos de paleta 80 hacia la superficie de estator interior 37 de los estatores 2 y 4, sellando asi cada cámara de combustión 34 de manera más efectiva. Un revestimiento de barrera térmica (TBC) 36 se aplica a las superficies superiores de la punta de sello de paleta extendida 91 y los lados exteriores angulados 356 de sellos de paleta 80 para minimizar las deformaciones y tensiones térmicas del sello de paleta dividida 79, para mejorar el desempeño de sellado del sello de paleta dividida 79 con la superficie de estator del alojamiento interior 37 y extiende su vida útil y durabilidad de operación. Pasajes de Gas de Sello de Paleta Refiriéndose además a la Figura 14, el segundo método de desviación de gas para contar las fuerzas de combustión de gas en los espacios de gas 355 es el uso de pasajes de gas 96. Los múltiples pasajes de gas 96 perforan cada sello de paleta 80 de la superficie angulada sellante de paleta 356 a la ubicación en donde el sello de paleta 80 toca la superficie interior del sello de paleta 354 arriba del reborde de soporte 118 de la paleta deslizante 116. Los pasajes de gas 96 y el alojamiento de soporte 118 de la paleta deslizante 116, creando asi una superficie para los gases de combustión para desviar el sello de paleta 80 hacia arriba hacia la superficie de estator interior 37, y sellando asi la cámara de combustión 34 -de manera más efectiva. Los pasajes de gas 96 se distribuyen a lo largo de la sección de sello de paleta central curva, completa 81 de los sellos de paleta 80 como se muestra en las Figuras Figures 11 a 13. Cualquiera o ambos de estos métodos de desviación de gas pueden utilizase. Los canales de gas axiales 97 se corta en los sellos de paleta 80 para dirigir los gases de combustión a través de la parte superior del lado de los rebordes de soporte de paleta 118 detrás del segmento de sello de paleta inferior 82 de la paleta deslizante 116. Esto fuerza el segmento de sello de paleta inferior 82 hacia fuera contra el lado de la superficie de estator del alojamiento interior 37 haciendo un contacto de sellado más hermético entre los sellos de paleta 82 de la paleta deslizante 116 y la superficie de estator interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4. Este contacto de sellado más hermético ayuda a minimizar los derrames de gas de combustión a través de los sellos de paleta dividida 87. También crea una cantidad pequeña de fuerza de fricción que ayuda a reducir el movimiento abrupto de los sellos de paleta dividida 87 debido a quemaduras de energía alta, rápida de gases de combustión. Un beneficio de utilizar sellos de paleta dividida 87 con pasajes de gas 96 y canales de gas laterales 97 es que no solamente proporcionan el desempeño de sellado superior, pero que permiten que cada sello de paleta 80 dentro de un sello de paleta dividida 87 se aisle a cada cámara de combustión adyacente 34 y proporcionan una fuerza de sellado basada en esas condiciones de presión de la cámara de combustión individual 34. De esta manera, cada una de las cámaras de combustión 34 posterior y de avance de la paletas deslizante 116 pueden tener diferentes requerimientos de sellado y presión, y los sellos de paleta dividida 87 con pasajes de gas 96 y canales de gas laterales 97 ajustan las fuerzas de sellado para acoplar aquellos requerimientos de sellado y presión. El equilibrio de las fuerzas de sellado de la cámara con las presiones de gas de la cámara de combustión 34 asegura que solamente solo suficiente fuerza de sellado se aplicará contra la superficie de estator del alojamiento interior 37 para sellar de manera apropiada a la cámara de combustión 34, pero no demasiada fuerza de sellado para resultar en fricción de sellado excesiva que puede reducir el potencial de desempeño del motor 1 e incrementar el desgaste del sello de paleta 80 y superficie de estator del alojamiento interior 37. Los pasajes de gas 96 del sello de paleta 80 y canales de gas axiales 97 ayudarán a absorber y compensar las fuerzas de encendido de combustión rigurosa que podría resultar en marcas de vibración en la superficie de estator del alojamiento interior 37 que podría también dañar los sellos de paleta 80. La desviación de gas de sellos de paleta 80 ayuda a optimizar el desempeño de sellado de la cámara de combustión 34 con operación deslizante plana que extiende la durabilidad del sello de paleta 80 y superficie de estator del alojamiento interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4. Acción Basculante del Sello de Paleta En operación, los dos sellos de paleta 80 en cada sello de paleta dividida 79 se deslizan uno contra al otro en un movimiento reciproco en relación uno a otro, a medida que basculan en y fuera lateralmente relativos al rotor 183 dentro del plano del rotor en forma generalmente de disco 183. La acción basculante complementa la acción basculante de las paletas deslizantes 116 ellas mismas, proporcionando la capacidad de sellado de la cámara de combustión 34 al acoplar mejor el perfil geométrico de la superficie interior 37. Cojinetes de Rodillos de Paleta Dividida La Figura 15 muestra el ensamble de paleta deslizante 116 con sellos de paleta 80 del sello de paleta dividida 79 despiezada, mostrando asi el ensamble de sello de paleta interior 351 y ensamble de sello de paleta exterior 352. Para ayudar a facilitar la acción basculante de las paletas 80 del sello de paleta dividida 79 se utilizan un ensamble de cojinete del sello de paleta interior 351 y un ensamble de cojinete del sello de paleta exterior 352. Para el cojinete interior, el ensamble 351 se encuentra comprendido de cojinetes de rodillos pequeños 98 que se ubican en los canales de cojinete de rodillos del sello de paleta interior 99 incrustado en los sellos de paleta dividida 79 a lo largo de la superficie interior del sello de paleta 353 donde los dos sellos de paleta 80 en cada sello de paleta dividida 79 se encuentran y basculan juntos. El ensamble de cojinete del sello de paleta exterior 352 se encuentra comprendido cojinetes de rodillos pequeños 100 que son más pequeños que el cojinete de rodillos interior 98, y se ubican en los canales de cojinete de sello de paleta exterior 101 en los sellos de paleta dividida 79 a lo largo de la superficie exterior del sello de paleta 354 que hace contacto con la superficie de ranura de paleta interior 117 de la paleta deslizante 116. La ubicación de los cojinetes de rodillos interiores 98 y canales de cojinete de rodillos interiores 99 se desplazan de los cojinetes de rodillos exteriores 100 y canales de cojinete de rodillos exteriores 101 en el sello de paleta 80 para no debilitar la resistencia estructural del sello de paleta 80. Las superficies del sello de paleta interior 353 de los sellos de paleta 80 se revisten con un lubricante sólido 35 comprendido de óxidos para durabilidad y lubricación a alta temperatura. El lubricante sólido 35 también ayudan con la acción basculante de los sellos de paleta 80 al reducir la fricción a lo largo de sus superficies de contacto del sello de paleta interior 353. El lubricante sólido 35 comprendido de óxidos también se aplica a la superficie lateral exterior de los rebordes de soporte de sello de paleta dividida 118 de la paleta deslizante 116 para reducir además la fricción basculante entre los sellos de paleta 80 y la paleta deslizante 116. Rebordes de Soporte del Sello de Paleta Como se muestra en las Figuras 14, 15 y 16, dos rebordes de soporte del sello de paleta 118, separados por una ranura de sello de paleta dividida 117, se ubican a lo largo del perímetro exterior 350 de cada paleta deslizante 116. Los rebordes de soporte 118 limitan la longitud completa del perímetro exterior en forma de U semi-oval alargado 350 de cada paleta deslizante 116, ayudando a mantener cada sello de paleta dividida 79 sujetado de manera deslizante a lo largo del perímetro exterior 350 de cada paleta deslizante 116. Sin rebordes de soporte 118, el sello de paleta dividida 79 tendería a torsión fuera de la posición a medida que se desliza a lo largo de la superficie de estator interior 37 de los alojamiento del estator 2 y 4. Ranura del Sello de Paleta y Sellos de Resorte de Reborde Refiriéndose a las Figuras 22, 24 y 27, en operación, el borde inferior de segmento de sello de paleta inferior 82 de sellos de paleta 80 debe cerrarse para prevenir que cualquier gas de combustión ubicado por debajo de los sellos de paleta 80 en la ranura de paleta dividida 117 y por arriba de los rebordes de sello de paleta 118 penetre más profundo hacia el motor 1. Por lo tanto, el borde interior inferior del segmento de sello de paleta inferior 82 contiene un sello de resorte 86 que se incrusta en el canal de espacio de sello de resorte 87. El sello de resorte 86 se presiona hacia el interior hacia la paleta deslizante 116 para ayudar a sellar la ranura de paleta dividida inferior 117. La superficie sellante frontal del sello de resorte de ranura de paleta 86 se cubre con un lubricante sólido 35 comprendido de óxidos para durabilidad y lubricación a alta temperatura. Los rebordes de soporte de sello de paleta inferior 118 de paleta deslizante 116 se sellan por sellos de resorte de reborde 119 incorporados en espacios de resorte de reborde 120 ubicados cerca de la parte inferior de los rebordes de soporte del sello de paleta 118. El sello de resorte de reborde 119 se impulsa hacia afuera del reborde de paleta 118 sellándose contra la superficie interior del sello de paleta inferior 82 sellando el canal de gas axial 97 para prevenir que los gases de combustión del canal de gas 97 pasen fuera de la parte inferior del inferior sello de paleta 82 y hacia las secciones interiores del rotor 183. La superficie sellante del sello de resorte de reborde 119 también se cubre con un lubricante sólido 35 comprendido de óxidos para durabilidad y operación a alta temperatura. Pasaje de Drenaje de Agua Refiriéndose a la Figura 18, el borde inferior de las paletas deslizantes 80 del sello de paleta dividida 79 se angula de regreso hacia esa paleta deslizante 116. Esto ayuda a asegurar que los sellos de paleta deslizante 80 permanezcan fijos en la paleta deslizante 116 y no se extiendan fuera de la parte superior de la paleta deslizante 116. Esto también crea un pasaje de drenaje de agua 125 donde una cantidad pequeña de agua desionizada 320 del área de enfriamiento de rotor y paleta interior 361 del sistema activo de enfriamiento 362 puede obtenerse por debajo de la parte inferior de los sellos de paleta 80 a lo largo de los rebordes de soporte de paleta 118 hasta que alcanza el sello de resorte de reborde de paleta 119 que sella el gas de combustión en la superficie superior y agua desionizada 320 de la parte inferior. El agua desionizada 320 del sistema activo de enfriamiento 362 dentro del pasaje de drenaje de agua 125 también ayuda a amortiguar las carreras y vibración en los sellos de paleta 80 de sellos de paleta dividida 79 de las fuerzas de combustión, el contacto deslizante con la superficie de estator del alojamiento interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4, y a medida que los sellos de paleta se basculan de atrás hacia delante. Esto da como resultado una operación del motor más plana y mejora la durabilidad y desempeño de sellado del sello de paleta 80. Lubricantes Sólidos Refiriéndose a las Figuras 8 a 28, los lubricantes sólidos en base a materiales óxidos se aplican a las superficies de contacto de carga de todos los sellos de la cámara de combustión 78. Esto ayuda a reducir la fricción entre todas las partes móviles, reduciendo de esta manera la formación de calor. También proporciona un sistema de lubricación que no se mezclará con o contaminará la reacción de combustión dentro de la cámara de combustión 34. Los óxidos binarios especiales y revestimiento de lubricante Nanocompuesto Superduro (SHNC) que se desarrolla en Argonne National Laboratory puede utilizarse para esta aplicación. Preferentemente un lubricante de óxidos rociados de plasma PS 304 y sólidos de óxido pueden utilizarse, los cuales tienen un rango operativo máximo de 900 grados Celsius. Estructura de la Paleta Deslizante Refiriéndose a las Figuras 18 a 27, la paleta deslizante 116 es en forma de U invertida generalmente semi-oval, similar en forma total al perfil de geometría de la superficie de estator del alojamiento interior 37 de estatores del alojamiento interior 2 y 3. La paleta deslizante tiene una ranura de paleta dividida 117 para sujetar las paletas deslizantes 80 de sello de paleta dividida 79 y soportar los rebordes de soporte de sello de paleta 118 para ayudar a prevenir que los sellos de paleta 80 del sello de paleta dividida 79 torturen y/o se deformen fuera de la posición de contacto de sellado apropiada con la superficie de estator del alojamiento interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4. Sección Central en Forma de U Al Revés Refiriéndose a la Figura 18, la sección en forma de U invertida o invertida central 360 de la paleta deslizante 116 se corta para aligerar la masa de material de la paleta deslizante. A medida que la paleta deslizante 116 gira alrededor de la superficie de estator del alojamiento interior 37, el peso de masa de la paleta deslizante puede ejercer fuerza centrifuga considerable a los sellos de paleta dividida 79 y superficie de estator del alojamiento interior 37 que pueden resultar en fuerzas de fricción excesivas que resultan en el desempeño inferior del motor 1, la deformación de la paleta deslizante 116 y desgaste del sello de paleta dividida 78. El remover esta sección en forma de U invertida central 360 de la paleta deslizante 116 reduce grandemente las fuerzas de fricción excesivas y peso de masa innecesarias de la paleta deslizante 116 para mejorar el desempeño del motor 1, la durabilidad de la paleta 116 y durabilidad y desempeño de sellado del sello de paleta dividida 78. Para asegurar que la estructura de paleta deslizante 116 no se deformará debido al retiro de la sección en forma de U invertida grande 360, se colocan barras de soporte pequeñas verticales 121 y horizontales 122 a través de la abertura en forma de ü invertida 360 de la estructura de paleta deslizante 116. La barra de soporte horizontal 122 de la paleta deslizante 116 tiene múltiples agujeros 123 perforados a través de su superficie para reducir el peso de masa de la estructura de soporte horizontal 123 y también permitir el movimiento libre de agua desionizada 320 del rotor interior y área de paleta deslizante 361 de sistema activo de enfriamiento por agua 362. Las superficies finales inferiores 126 de la paleta deslizante se angulan o inclinan desde el centro de la paleta deslizante 116 hacia fuera hacia los alojamientos del estator lateral 2 y 4 lo que permite que agua desionizada 320 del sistema activo de enfriamiento 362 dentro del centro del rotor 183 se desvie hacia fuera hacia los espacios de regreso de agua del alojamiento interior lateral 44 ubicados en ambos lados de los estatores del alojamiento interior inferior 2 y después hacia el tanque de almacenamiento de agua caliente 300. Revestimiento de Barrera Térmica Refiriéndose a las Figuras 18 a 28, un revestimiento de barrera térmica (TBC) 36 se suministra a los lados frontal y posterior 349 de las paletas deslizantes 116. El TBC 36 protege a las paletas deslizantes de que altas temperaturas de gas de combustión vengan de la cámara de combustión 34 que pueden dañar o ablandar las paletas deslizantes 116 y resultar en deformaciones térmicas. Las deformaciones térmicas de las paletas deslizantes 116 pueden hacerse más severas debido a las fuerzas de combustión de la cámara de combustión 34 y del contacto de la paleta deslizante con la superficie de estator del alojamiento interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4. Esto puede resultar en sellos de paleta 80 desalineándose con la superficie de alojamiento interior 37 y causar daño a los sellos de paleta 80 y/o superficie de estator del alojamiento interior 37, o falla de sellado. TBC 36 ayuda a proteger a la paleta deslizante 116 de altas temperaturas de combustión que pueden resultar en deformaciones térmicas. Esto ayuda a mejorar el desempeño de sellado de los sellos de paleta 80 de la paleta deslizante 116 del sello de paleta dividida 79 de la cámara de combustión 34 a lo largo de la superficie de estator del alojamiento interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4. Los revestimientos de barrera térmica 36 también ayuda a prevenir la oxidación de material de substrato. Un revestimiento de barrera térmica de baja conductividad térmica hecha de Zirconio Estabilizado por Itrio (YSZ) dopado con óxidos adicionales se elige para crear estructuras de celosía altamente deflectivas, termodinámicamente estables con rangos adecuados de los tamaños del grupo de defectos para reducir la conductividad térmica y mejorar la adhesión de unión con la superficie del rotor. TBC de YSZ del grupo de defecto tiene una conductividad térmica de 1.55 a 1.65 watts por metro de grado Centígrado entre 400 y 1400 grados Centígrados. Canal del Tubo de Calor Refiriéndose a las Figuras 18 a 27, cada una de las paletas deslizantes 116 contiene un canal del tubo isotérmico interior 127 que es en forma de U invertida y similar al perímetro de la paleta deslizante 350 y ubicarse justo debajo de la ranura del sello de paleta 117. El canal del tubo isotérmico interior de la paleta 127 se llena ligeramente con agua a medida que el fluido de funcionamiento que transfiere calor del área de evaporador del tubo isotérmico de la paleta 129 desde alrededor del perímetro de la paleta deslizante 350 al condensador interior del tubo isotérmico de la paleta 130. Al permitir que el agua de fluido de funcionamiento cambie de manera continúa de líquido a gas y después de regreso hacia un líquido permite de nuevo que grandes cantidades de calor se transfieran a velocidades sónicas. El canal del tubo isotérmico de paleta 127 opera entre 24 y 202 grados Centígrados, o 75 y 397 grados Fahrenheit, y mientras más grande sea la diferencia de temperatura entre el área del evaporador del tubo isotérmico de paleta 129 y el condensador interior 130 más rápida será la velocidad de transferencia térmica . El área del evaporador del tubo isotérmico ayuda a absorber y transferir calor de la cámara de combustión 34 que impacta el perímetro de la paleta deslizante 350 de la paleta deslizante 116, los sellos de paleta 80 de sellos de paleta dividida 79, rebordes del sello de paleta 118, y ranura de sello dividido de paleta 117. También ayuda a transferir calor que pasa a través del TBC 36 a lo largo de las superficies, frontal y posterior 349 de las paletas deslizantes 116. La transferencia térmica lejos de estos componentes ayuda a prevenir el daño térmico y deformaciones que pueden dañar la paleta deslizante 116 y sellos de paleta dividida 78, superficie de estator del alojamiento interior 37, y resultar en la falla del componente y sellado. Durante la operación del canal del tubo isotérmico de paleta 127, el calor de la cámara de combustión 34 se absorbe por el área del evaporador de la cámara de tubo isotérmico 129 a lo largo de la parte superior de la sección del perímetro de paleta curva 350 de la paleta deslizante 116 donde el calor de la paleta deslizante 116 de la superficie frontal y posterior 349, sellos de paleta dividida 79, rebordes del soporte de paleta 118, y ranura del sello de paleta dividida 117 se transfiere hacia el canal del tubo isotérmico 127 de manera que el fluido de funcionamiento de agua cambia de líquido a gas a lo largo de la superficie del área del evaporador de tubo isotérmico de paleta 129. El vapor de gas caliente se transfiere a través del canal del tubo isotérmico de paleta a uno de los dos condensadores interiores 126 ubicados en las esquinas inferiores de la paleta deslizante 116 donde el calor del gas se transfiere hacia el condensador del tubo isotérmico interior y el gas cambia de fase de regreso hacia agua y circula de regreso al área del evaporador de tubo de gas 129. El calor en el condensador del tubo isotérmico de paleta interior se transfiere por la conducción a un condensador del tubo isotérmico de paleta exterior donde transfiere el calor por conducción a agua desionizada 320 que se rocía hacia el área de paleta y rotor 361 del sistema activo de enfriamiento 362. El agua caliente 320 se recolecta en un canal de regreso de agua del alojamiento interior 44 y se circula a través la tubería de regreso de paleta y rotor interior 326 y hacia el tanque de almacenamiento de agua caliente 300. El agua desionizada 320 es el material de funcionamiento preferido para dentro del canal del tubo isotérmico de paleta 127. Los tubos de calor se operan típicamente al utilizar gravedad o un sistema de absorción. En el sistema de gravedad, el calor se absorbe en el evaporador de canal del tubo isotérmico de paleta inferior, causando que el material de funcionamiento interno cambie de un sólido o líquido hacia un vapor de gas que se eleva al condensador de canal del tubo isotérmico de paleta superior por convección para transferir asi y liberar su calor. Sin embargo, en la paleta deslizante 116 de la presente invención, el canal del tubo isotérmico de paleta 127 se gira en el rotor 183 que genera fuertes fuerzas centrifugas creando altas fuerzas G que invierten la dirección de operación de gravedad de la transferencia térmica en el canal del tubo isotérmico de paleta 127 de manera que la dirección de transferencia térmica ideal puede, ocurrir del perímetro exterior o superficies superiores 350 de la paleta deslizante 116 a lo largo del área del evaporador de tubo isotérmico de paleta 129 y hacia los extremos inferiores laterales interiores de la paleta deslizante 116 hacia los condensadores interiores del canal del tubo isotérmico de paleta 130 que también es hacia el centro del rotor 183 arriba del eje impulsor 18. El canal del tubo isotérmico de paleta 127 se envuelve alrededor de la superficie de perímetro 349 de la paleta deslizante 116 donde las fuerzas fuertes de combustión y contacto de superficie con la superficie de estator interior 37 puede resultar en tensiones térmicas y mecánicas a lo largo de esta superficie de perímetro 349. El canal del tubo isotérmico de paleta ayuda a controlar las tensiones térmicas mediante el enfriamiento de la paleta deslizante 116, pero también presuriza el canal del tubo isotérmico de paleta 127 para agregar resistencia estructural a la paleta deslizante 116. A medida que el agua dentro del tubo isotérmico de paleta se calienta, cambia su estado de fase a gas de presión más alta, que eleva la presión interna del canal del tubo isotérmico de paleta 127 para acoplar mejor las presiones de la cámara de combustión exterior 34. Esto permite que la masa adicional se reduzca más de la paleta deslizante 116 por la inclusión del canal del tubo isotérmico de paleta sin perder ninguna integridad estructural. Condensadores, Interior y Exterior, del Canal del Tubo isotérmico de Paleta Refiriéndose a la Figura 27, el condensador del canal de paleta interior 130 se construye preferentemente de materiales altamente conductivos de calor, como aluminio, que también es resistente a la oxidación de hidrógeno y agua y se cuece a fuego en los extremos de los canales del tubo isotérmico de paleta para sellar y cerrar completamente el sistema del canal del tubo isotérmico de paleta 127. El condensador del canal de paleta interior 130 transfiere el calor al condensador del tubo isotérmico de paleta exterior 132 por conducción. La superficie frontal del condensador del canal del tubo isotérmico de paleta exterior 132 se cubre con ranuras y rebordes angulados 134. El calor se transfiere entonces hacia el agua desionizada 320 del sistema activo de enfriamiento 362.
El condensador del canal del tubo isotérmico de paleta exterior también se construye preferentemente de material altamente conductivo, tal como aluminio, que se cuece a fuego a la sección de ranura y reborde 131 del condensador del tubo isotérmico de paleta interior. La superficie inferior del condensador de paleta exterior 132 se angula o inclina hacia fuera hacia los lados de los estatores del alojamiento interior 2 y 4. Esto ayuda a desviar el agua desionizada 320 del sistema activo de enfriamiento 362 que está dentro de la sección central interior del rotor 183 para desviarse hacia ambos lados de los estatores interiores 2 y 4 para recolectarse por los espacios de regreso de agua del alojamiento 44 ubicados en los estatores del alojamiento interior inferior 2. Esta superficie angulada inferior del condensador exterior del tubo isotérmico de paleta acopla la superficie angulada inferior 126 de la paleta deslizante 116 de manera que el agua desionizada 320 puede desviarse de manera uniforme a través de ambas superficies de manera contigua a los dos estatores del alojamiento interior laterales 2 y 4. Tubo de absorción/Congelación Poroso del Canal del Tubo isotérmico de Paleta . Refiriéndose de nuevo a la Figura 27, se coloca dentro del canal del tubo isotérmico de paleta 127 un tubo de absorción/congelación poroso 128 que se envuelve alrededor de la longitud completa para el canal del tubo isotérmico de paleta 127 de un condensador del tubo isotérmico interior 130 al otro condensador del tubo isotérmico 130. El tubo de absorción/congelación poroso 128 se hace de malla de acero inoxidable o preferentemente aleaciones de metal formadas (SMA) hechas de aleación de aluminio de zinc de cobre (CuZnAl) que se juntan y cuecen a fuego o sueldan por punto hacia una forma de tubo. Ya que el canal del tubo isotérmico de paleta 127 se sella de manera completa con agua de fluido de funcionamiento dentro de él, está propenso al daño por expansión de congelación del agua ambiente fría cuando el motor 1 se expone a temperaturas de 32 grados F e inferiores. Para contar la expansión por congelación de agua, el tubo poroso aisla algo del fluido de funcionamiento de agua dentro del centro del tubo de absorción/congelación poroso 128. A medida que el fluido de funcionamiento comienza a congelarse y expandirse, el fluido de funcionamiento de agua no congelado en el centro del tubo de absorción/congelación poroso se absorbe a lo largo del tubo de absorción/congelación poroso 128. Esto permite que el fluido de funcionamiento de agua se expanda al ir hacia el interior en lugar de hacia fuera, y elimina las presiones de expansión que podrían resultar en daño al canal del tubo isotérmico de paleta 127 o paleta deslizante 116. Al utilizar SMA para el tubo de absorción/congelación poroso 128 la sección inferior del tubo de absorción/congelación poroso 128 puede deformarse a medida que el fluido de funcionamiento de agua se expande y va al tubo de absorción/congelación poroso 127. Una vez que la temperatura de la cámara del tubo isotérmico de paleta 127 se eleva a aproximadamente 32 grados F, y el fluido de funcionamiento cambia de hielo de regreso a un liquido, el tubo de absorción/congelación poroso se reforma de regreso hacia la forma original. Cuando el rotor 183 está en una posición parada las paletas deslizantes 116 se orientan en varios ángulos que agrupan el fluido de funcionamiento de agua en una de dos ubicaciones. La primera es a lo largo de los dos condensadores del tubo isotérmico interiores de paleta inferiores 130 y la otra es a lo largo de la superficie del área del evaporador del tubo isotérmico 129. Al tener el tubo de absorción/congelación poroso 129 envuelto alrededor de la longitud completa del canal del tubo isotérmico de paleta 127, los extremos del tubo de absorción/congelación poroso controlan cualquier fluido de funcionamiento de funcionamiento que se agrupa por los dos condensadores del tubo isotérmico de paleta interiores. A medida que la malla porosa se envuelve alrededor del canal del tubo isotérmico de paleta 127, hace contacto directo con la parte superior o superficie exterior de la parte media del área del evaporador del tubo isotérmico 129. Esto controla cualquier fluido de funcionamiento de funcionamiento que se agrupa a lo largo del área del evaporador del tubo isotérmico 129 para absorberse lejos en dos direcciones desde el centro del tubo de absorción/congelación poroso 128 hacia los dos extremos del tubo de absorción/congelación poroso 128. Esto permite que el agua de fluido de funcionamiento de congelación que se agrupa en cualquier ángulo de orientación en el rotor 183 se controle por el tubo de absorción/congelación poroso 128. Sistema Basculante de la Banda de Paleta Refiriéndose a las Figuras 18, 25, 27, y 29, la sección inferior en la abertura en forma de U de la paleta deslizante 116 contiene un sistema de barra basculante de banda de paletas 363 que puede ya sea ser un sistema de barra basculante de la banda única 142 para una banda de paletas central única 137 del sistema de banda de paletas 136, o un sistema de barra basculante de la banda doble 143 para dos banda de paletas exteriores 138 del sistema de banda de paletas 136. Los sistemas de barra basculante, única 142 y doble 143, conectan los sistemas de barra basculante, única 137 y doble 138, del sistema de banda de paletas 136 a las paletas deslizantes. La acción basculante del sistema de barra basculante, única 142 y doble 143, proporciona al sistema de banda de paletas 136 con un amplio rango de extensión y retracción de la banda única 142 y doble 143 para acoplar mejor la forma oval distorsionada geométrica interior del perfil de superficie de alojamiento interior 37 de los estatores del alojamiento 2 y 4. El sistema de barra basculante de banda de paletas 363 se encuentra comprendido de una varilla de banda de soporte central 145, que sujeta ya sea un conjunto único o conjunto doble de conexiones basculantes de banda 147 a través de los agujeros de la barra basculante central 144. Los conexiones basculantes sujetan dos barras de banda de paletas más pequeñas 146 unidas a los conexiones basculantes 147 a través de los agujeros de la barra de banda de paletas 148 ubicados en los extremos de cada uno de los conexiones de barra basculantes 147. Un codo doble de barra basculante 149 se desliza sobre las barras de banda de paletas 146. El codo doble de barra de metal 149, en lugar de las interfases del ciclo de banda 367 de las banda de paletas única 137 y doble 138, toma la mayoría del desgaste por movimiento basculante. Los agujeros de la barra basculante central 144 y barras de banda de paletas más pequeñas 146 se revisten con un lubricante sólido, preferentemente se encuentra comprendido de lubricante de carbono similar a diamante o carbono sin fricción directa para mejorar más la acción basculante a alta velocidad y para reducir el desgaste de los conexiones de banda de paletas 147 y movimiento giratorio de los codos dobles de la barra de paleta de metal 148. La unión de los segmentos de banda de paleta, único 140 y doble 141, a los codos dobles de barra de banda de paletas 148 de paletas deslizantes alternantes 116 los enlaza para crear ya sea un sistema de bandas de ciclo cerrado de la banda de paleta, única 137 o doble 138, para ayudar a controlar las posiciones de las paletas deslizantes 116 a medida que giran con el rotor 183 dentro de la superficie de estator interior 37. Los sistemas basculantes de banda de paletas, única 142 y doble 143, permiten que los extremos de los segmentos de banda de paletas se conecten como un sistema de bandas continúo sin requerir que la banda se construya como solo un segmento de banda. Esto requeriría que las banda de paletas, única 137 y doble 138, hagan una curva muy hermética por debajo de cada paleta deslizante 116 dentro del pasaje de paleta del rotor estrecho 184 que podría resultar en el rompimiento y tensión de la banda. Sistema de Ajuste de Tensión de la Banda de paleta Refiriéndose de nuevo a la Figuras 18, 27 y 29, para mantener la tensión apropiada en cualquiera de las banda de paletas, única 137 o doble 138, del sistema de banda de paletas 136, las secciones laterales inferiores en la abertura en forma de U 360 invertida interior de la paleta deslizante 116 contienen un sistema de ajuste de tensión de la banda de paletas 150 que puede ajusfar la posición de la varilla de banda principal, y de esta manera la tensión de las banda de paletas, única 136 o doble 138, conectadas. La varilla de banda de paletas principal 145 se conecta a dos sujetadores de la varilla de banda de paletas de soporte finales 151 a través de los agujeros de la varilla de banda de paletas de soporte 152. Los dos sujetadores de la varilla de banda de paletas 151 se asientan en la parte inferior de los canales de ajuste de tensión de la banda de paletas ubicados en ambos lados de la abertura en U invertida central inferior interior 360 de la paleta deslizante 116. Dos tornillos de ajuste de tensión 153 se insertan a través de los agujeros del tornillo de ajuste de tensión 154 en la parte inferior de la paleta deslizante 116, varilla de la banda de paleta, y sujetadores de la varilla banda de paletas finales 151. Los tornillos de ajuste de tensión de la paleta 155 giran libremente en los agujeros del tornillo 154 de la paleta deslizante 116 sin roscar, pero utilizan agujeros del tornillo roscados 154 en la varilla de la banda de paletas 145 y sujetadores de la varilla de banda de paletas finales 151 para ajusfar su posición hacia arriba y hacia abajo dentro del canal de ajuste de tensión de la banda de paletas 124. Una vez que la tensión de banda apropiada se ha fijado, el tornillo de ajuste de tensión 153 se fija en su lugar con una tuerca de fijación del tornillo de tensión 155. Un sistema de ajuste de tensión de la banda de paletas alternativo seria el uso de diferentes conjuntos de sujetadores de la varilla de banda de paletas finales 151 que tienen diferentes posiciones de tensión de la varilla de banda de paletas 145. Las salientes pequeñas pueden ponerse bajo el sujetador de la varilla de banda 151 para fijar además la tensión en su lugar. Sistemas Anti-Centrifugos de Paleta Sistema de banda de paletas Refiriéndose a la Figura 29, el sistema de banda de paletas anti-centrifugo 136 proporciona la habilidad de girar alrededor de un perfil de geometría oval asimétrico o distorsionado de la superficie de estator del alojamiento interior 37 y minimizar las fuerzas centrífugas de sellado de la paleta deslizante 116 excesivas. Sin considerar la velocidad de rpm del motor 1, la fuerza sellante de la paleta deslizante 116 contra la superficie de estator del alojamiento interior 37 permanece relativamente constante alrededor del perímetro completo. Este sistema de banda de paletas 136 se encuentra comprendido de un sistema de bandas central única 137, bandas exteriores dobles 138, y banda de perfil 139. Refiriéndose a la Figura 44, la banda de paletas central única 137 se conecta a los codos dobles de barra de banda de paletas 148 de los sistemas basculantes de banda única 142 de cuatro paletas deslizantes alternantes 116. Refiriéndose a la Figura 46, las banda de paletas exteriores dobles 138 son a la mitad tan amplias como la banda de paletas central única 137 y se conectan a los codos dobles de barra de banda de paletas 148 de los sistemas basculantes de banda de paletas doble 143 de las otras cuatro paletas deslizantes alternantes 116. Durante la operación del sistema de banda de paletas 136, la banda de paletas central única 137 corre en el centro de la rotación radial del rotor 183 y las dos banda de paletas exteriores 138 se operan fuera de ambos lados de la banda de paletas central interior 137 de manera que la banda de paletas central única 137 y las banda de paletas exteriores dobles 138 no interfieren entre sí y mantienen equilibrio apropiado. El sistema de banda de paletas 136 es extremadamente dinámico para acoplar el perfil oval distorsionado de rotación de la geometría de la superficie de estator del alojamiento interior 37- El basculador de banda única de paleta 142 y el basculador de banda doble de paleta 143 permite a la banda de paletas única 137 y banda de paletas dobles 138, respectivamente, un rango operativo más amplio de la extensión de banda del rotor y ayuda a retraer las paletas de regreso hacia el rotor, lo que reduce la tensión de la paleta deslizante 116. Refiriéndose a las Figuras 29 a 36, durante la operación del sistema de bandas central única 137 o de banda doble exterior 138. ya que una o más de las cuatro paletas deslizantes conectadas por banda 116 se extienden hacia fuera del centro del rotor 183, otras paletas deslizantes conectadas por banda 116 se empujan hacia atrás se empujan de regreso hacia el interior hacia el centro del rotor 183, equilibrando las fuerzas centrifugas hacia fuera con fuerzas centrípetas hacia el interior de las paletas deslizantes 116 para obtener una fuerza de sellado hacia fuera relativamente constante contra la superficie de estator del alojamiento interior 37. Sin embargo, las altas fuerzas centrífugas pico pueden aún resultar en el punto donde las paletas deslizantes 116 se extienden más allá del rotor 183, lo que ocurre en la ubicación de expansión máxima 33. Para ayudar a minimizar este punto de fuerza pico, dos bandas de perfil pequeñas 139 se unen a los cojinetes de banda de perfil 175 que se unen en los extremos laterales exteriores ambas barras de soporte de arco 159 de las banda de paletas alternas, única 137 y doble 138, como se muestra en las Figuras 41 y 48. Las dos bandas de perfil 139 enlazan el movimiento de ambos sistemas, de banda de paletas única 137 y banda de paletas doble 138 juntos como un sistema de banda de paletas unificado 136. Aún permite que ambas bandas operen de manera independiente al extender y retraer las paletas deslizantes 116 para acoplar la superficie de estator del alojamiento interior 37, pero en una manera más restringida o promedio que acopla de manera más plana el oval distorsionado del perfil de la superficie de estator del alojamiento interior 37. En lugar de utilizar solo cuatro paletas deslizantes alternantes 116 para acoplar la superficie de estator del alojamiento interior 37, las bandas de perfil 139 son capaces de enlazar y utilizar todas las ocho paletas deslizantes 116 de ambos sistemas de banda, única 137 y doble 138, juntos para acoplar mejor el perfil de la superficie de estator del alojamiento interior 37. Esto reduce grandemente la fuerza centrifuga pico en la ubicación de extensión más alejada. Sin embargo, las fuerzas centrifugas pico aún pueden ser lo suficientemente fuertes para impulsar y distorsionar el sistema de bandas completo 136 hacia su punto de extensión más alejado. Refiriéndose a la Figura 29, para controlar esto, los resortes de limite de arco de la banda 212 se incrustan en la cavidad del rotor interior 363 que se alinea con el arco lateral de banda del perfil 176 que se une a los extremos de cada una de las barras de soporte del arco de la banda 159. Los resortes de limite de arco de la banda 169 están en una posición fijada que corresponde al punto de extensión máximo de las paletas deslizantes 116 a medida que giran y se deslizan a través de la superficie de estator del alojamiento interior 37. · Cada arco lateral de banda del perfil 176 tiene dos resortes de limite de arco de la banda 212 en cada barra de soporte de arco de la banda 159 para un total de cuatro resortes de limite de arco de la banda 212 para cada barra de soporte de arco de la banda 159. Existe una barra de soporte de arco de la banda 159 que se orienta por debajo de cada una de las paletas deslizantes 116. A medida que las paletas deslizantes giratorias 116 alcanzan el punto extendido más alejado en la zona de expansión 33, los dos arcos laterales de la banda del perfil 176 comprenden los cuatro resortes de limite de arco de la banda de acoplamiento 212 para limitar la extensión de las barras de soporte de arco de la banda 159 y la paleta deslizante correspondiente 116. Esto mantiene todas las paletas deslizantes 116 en equilibrio con una fuerza centrifuga constante que se aplica de manera uniforme a lo largo de la superficie de estator del alojamiento interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4 por la rotación del rotor completo 183 sin considerar la velocidad de rpm del motor. Esta fuerza centrifuga constante reduce de manera significativa la fricción deslizante total de las paletas deslizantes 116 con respecto a la superficie de estator del alojamiento interior 37, que es especialmente útil durante las etapas posteriores de la expansión de combustión cuando las presiones de gas caen y las paletas deslizantes 116 se extienden hacia fuera lo más alejado del rotor 183 donde las fuerzas centrifugas están a su nivel más alto. Los resortes de limite de arco de la banda 212 también ayudan a absorber y amortiguar las fuerzas de vibración rigurosas en las paletas deslizantes de paleta 116 y sistema de banda de paletas 136. Soporte de Banda de paletas Arqueada Refiriéndose a las Figuras 32 y 34, en paletas deslizantes alternantes 116 en conexión juntas, las banda de paletas, única 137 y doble 138, deben doblarse 90 grados entre dos paletas deslizantes conectadas adyacentes 116. Uno de los problemas asociados con el concepto de banda de paletas es que el material de doblez necesita doblarse alrededor de las esquinas a altas velocidades. Para realizar esto se utilizan sistemas de cojinete de arco, único 156 y doble 157, para los sistemas de cojinete de paleta, única 137 y doble 138 respectivamente. Refiriéndose a las Figuras 38 y 39, los sistemas de cojinete de banda de paletas arqueadas, única 137 y doble 138, comprenden preferentemente soporte de banda de paletas arqueada 158, una serie de múltiples cojinetes de rodillos de la banda de paletas 178 y rebordes deslizantes 161. Soporte de Arco Central Cada una de las superficies superiores del soporte de arco de banda de paletas única y doble 158 se curva con un arco grande que minimiza el ángulo de doblez agudo de las banda de paletas, única 137 y doble 138, a través del ángulo de 90 grados entre las paletas deslizantes alternantes 116. Cada uno de los soportes de arco también contiene tres espacios de cojinete de rodillos 160 que sujetan los cojinetes de rodillos de banda 178 y cuatro rebordes deslizantes de banda de paletas 161 entre cada uno de los cojinetes de rodillos 178, y agujeros de drenaje de agua para drenar agua desionizada 320 de la cavidad de rotor interior 363 del sistema activo de enfriamiento 362 para prevenir que El agua se forme en el espacio de cojinete del rodillo 160. El agua desionizada 320 proporciona alguna lubricación y enfriamiento al sistema de banda de paletas 136 y cojinetes de rodillos de la banda de paleta. Esto ayuda a reducir la fricción de la banda e incrementar la resistencia y durabilidad de las bandas. Placas de Fijación de Arco Lateral Cada soporte de arco de la banda de paletas 158 tiene dos placas de fijación de arco laterales 163 que se aseguran al soporte de arco de la banda de paletas 158 por cuatro remaches 166 que corren a través del soporte de arco de la banda de paletas 158. Las placas de fijación de arco lateral 163 y remaches 166 agregan resistencia estructural al arco de soporte 158. Los bordes superiores de las placas de fijación de arco laterales 163 se extienden más alto que la superficie de soporte de arco de la banda de paletas 158 para formar prolongaciones de banda de paletas redondas 164 para ayudar a mantener las banda de paletas, única 137 y doble 138, en movimiento en la posición de alineación apropiada a medida que se mueven a través de los arcos de soporte de la banda de paletas 158. Cojinetes de Rodillos de Arco de la Banda de Paleta El uso de cojinetes de rodillos de la banda de paletas 178 en la parte superior del soporte de arco de banda 158 mejorará el movimiento de las banda de paletas 136. Los cojinetes de rodillos de la banda de paletas 178 se comprenden de un cojinete de rodillos 180 que tiene diámetro pequeño que reduce las fuerzas de inercia de aceleración y desaceleración de masa para ayudar a mejorar el movimiento de la banda a través del soporte de arco de la banda 158. Los cojinetes de rodillos exteriores 180 tienen agujeros pequeños 181 perforados a través del cojinete para permitir que agua desionizada 320 ayude a lubricar y enfriar el cojinete de rodillos de la banda de paletas 180 y husillo del cojinete de rodillos 179. El husillo 179 también se cubre con un lubricante sólido 35 como lubricante de carbono similar a diamante o carbono sin fricción directa. Los extremos del husillo 179 se atornillan en los soportes de resorte del cojinete de rodillos 182 de manera que se asientan en las aberturas de soporte del resorte de cojinete 165 en las placas de fijación de arco laterales 163 ubicadas en cada lado del soporte de arco de la banda de paletas 158. Las aberturas de soporte del resorte de cojinete 165 se colocan en las placas de fijación del arco lateral 163 para orientar de manera apropiada los cojinetes de rodillos 180 apropiadamente dentro del espacio de cojinete de rodillos 160 y para hacer buen contacto con las banda de paletas, única 137 y doble 138. Durante la operación del motor, a bajas velocidades de rpm de menos o igual a aproximadamente 1,000 rpm, las banda de paletas, única 137 y doble 138, del sistema de banda de paletas 136 hacen contacto con la superficie de los cojinetes de rodillos de la banda de paletas 180 para ayudar a mejorar la velocidad de movimiento y reducir la fricción de movimiento de las banda de paletas, única 137 y doble 138, de atrás hacia delante a través de los soportes de cojinete de arco de la banda de paletas 158. Los soportes de resorte el husillo de cojinete de la banda de paletas 182 también ayudan a amortiguar cualquier vibración en las banda de paletas, única 137 o doble 138, para movimiento de operación liso. A velocidades de operación más altas mayores a aproximadamente 1,000 rpm, la masa del cojinete de rodillos da como resultado grandes fuerzas de inercia y aceleración que limitan el movimiento de las banda de paletas, única 137 y doble 138. Sin embargo, durante las velocidades de operaciones del motor más altas los soportes de resorte de husillo del cojinete de rodillos de la banda de paletas se comprimen debido a las fuerzas de rotación del rotor centrifugas 183 más altas y permiten que las banda de paletas, única 137 y doble 138, se muevan a través del soporte de arco de la banda de paletas 158 sin hacer ningún contacto con los cojinetes de rodillos 180. Durante la operación a alta velocidad, los cojinetes de rodillos de la banda de paletas 180 permanecen comprimidos dentro del espacio de cojinete de rodillos 160 del soporte de arco 158 hasta que la velocidad de operación del motor disminuya a menos de o igual a aproximadamente 1,000 rpm, donde los cojinetes de rodillos de la banda de paletas vuelven a obtener contacto dominante con la banda de paleta, única 137 y doble 138, en movimiento del sistema de banda de paletas 136. Para continuar la mejora del movimiento de las banda de paletas, única 137 y doble 138, y reducir la fricción a través del soporte de arco de la banda de paletas 158, se utilizan rebordes de deslizamiento de la banda de paletas 161. Rebordes Deslizantes de la Banda de paletas Refiriéndose a las Figuras 38 y 39, a medida que las banda de paletas, única 137 y doble, pasan a velocidad elevada sobre la parte superior del soporte arqueado de la banda de paletas 158, los cojinetes de rodillos de la banda de paletas 80 se comprimen en los espacios del cojinete de rodillos 160 y las banda de paletas, única 137 y doble 138, se mueven a través de los rebordes deslizantes 161. Los rebordes deslizantes 161 se revisten con un lubricante sólido 35 comprendido de carbono similar a diamante o carbono sin fricción directa para lubricación, o preferentemente un revestimiento de lubricante de Nanocompuesto Superduro (SHNC) desarrollándose en Argonne National Laboratory podría utilizarse. Los rebordes de deslizamiento 161 y espacios del cojinete de rodillos crean un flujo de aire turbulento que, a su vez, crea un amortiguamiento de aire entre las banda de paletas, única 137 y doble 138, y la superficie superior del soporte arqueado 158. Esto permite que las banda de paletas, única 137 y doble 138, se muevan a velocidades aún más altas con muy baja fricción de contacto a través de los rebordes de deslizamiento de la banda de paletas 161. Barra de Soporte del Arco Dinámico La barra de soporte del arco 159 conserva ya sea los cojinetes del arco de la banda de paleta, única 156 o doble 157. Los cojinetes de la banda de paleta, única 156 y doble 157 se mantienen en la posición apropiada en la barra' de soporte de arco 159 por un pasador de soporte de arco 172 que está en un espacio de pasador de arco 173 ubicado en ambos lados de los soportes de cojinete de arco de la banda de paleta, única 156 o doble 157. Los extremos de cada una de las barras de soporte de arco 159 conservan una arandela de banda de perfil 174 para ayudar a mantener las bandas de perfil 139 en posición a lo largo del borde interior del cojinete de banda de perfil 175 que permite que las bandas de perfil 139 se muevan libremente de manera radial sobre las superficies de cojinete de la .banda de perfil 175. Un arco de banda de perfil 176 mantiene las bandas de perfil 139 en posición a lo largo del borde exterior del cojinete de banda de perfil 175. Durante la operación a velocidad elevada del motor, donde la rpm del 183 es igual o mayor que aproximadamente 1,000 rpm, los resortes de soporte de arco de la banda 169 se comprimen y la barra de soporte de arco 158 se mueve hacia abajo en la abertura de la barra de soporte de arco 168 en las placas de soporte de arco laterales 163 y en el canal de barra de soporte de arco 368, permitiendo que los soportes de arco de la banda de paleta, única 156 y doble 157, se extiendan hacia fuera para permitir que los rebordes laterales de la banda de paletas 161 mantengan contacto apropiado con las banda de paletas, única 137 y doble 138. Cuando la velocidad de operación del motor 1 disminuye a aproximadamente 1,000 rpm o menos, los resortes de soporte de arco de la banda 169 se expanden, asi como también los resortes de soporte de cojinete de rodillos de la banda de paletas 182, y la barra de soporte de arco 159 se mueve hacia arriba en la abertura de la barra de soporte de arco 168 en las placas de soporte de arco laterales 163 y en el canal de barra de soporte de arco 368, permitiendo que los cojinetes de rodillos de la banda de paletas 180 hagan contacto primario con las banda de paletas, única 137 y doble 138.
Los resortes de soporte de arco de la banda 169 también ayudan a amortiguar la vibración de operación rigurosa y ayudan a proporcionar una operación plana del sistema de banda de paletas 136. Materiales de la Banda de Paleta Refiriéndose a la Figura 36, las banda de paletas 137 y 138 se hacen preferentemente de fibras de alta resistencia a la tracción finas que se tejen en una banda. El vidrio Nextel 610 y AGY 1 s 933-S2 son fibras potenciales que podrían utilizarse. Las fibras se tejen en bandas de superficie plana planas con dos ciclos en cada uno de los extremos 367 para interconectarse con el codo doble de la banda de paletas 148 de la banda dividida 116 del sistema basculante de banda única 142 y banda doble 143. Con el sistema activo de enfriamiento 262 circulando agua desionizada 320 hacia la cavidad interior del rotor 363, el sistema de banda de paletas 136 tiene una temperatura de operación pico que es aproximadamente de 250 grados F. Esto ayuda a mantener la resistencia de la fibra y minimizar la expansión térmica de fibra. Alternativamente, la fibra de vidrio o fibra Kevlar puede tejerse en las bandas para el sistema de banda de paletas 136. Estos materiales son de peso ligero y tienen alta resistencia a la tracción, bajo alargamiento, con una temperatura de operación continúa máxima de 450 grados F.
Para mejorar el desempeño de las bandas y durabilidad, las banda de paletas 137 y 138 se construyen preferentemente con múltiples capas de fibras y después se cosen juntas. La capa superior principal es la capa de resistencia 169 que contiene fibras dimensionadas más grandes, y como un resultado, tiene una textura tejida de envoltura y relleno más basta. Esta textura genera cantidades más grandes de fricción, vibración y desgaste a medida que se desliza a través de la estructura de reborde del arco de soporte 161. Para mejorar el desempeño de deslizamiento, una capa completa inferior 171 de material preferentemente se cose junto con la capa de resistencia superior. Esta capa completa inferior preferentemente tiene un tamaño de fibra más fino y textura tejida de envoltura y relleno más fina. Las fibras de la banda también pueden revestirse con un lubricante sólido tal como Teflón o carbono sin fricción directa para reducir más su fricción y desgaste. El revestimiento Teflon PTFE tiene un coeficiente de fricción de 0.06. Carbono sin fricción directa tiene un coeficiente de fricción de 0.02. Lineas de unión de Articulación del Pasador de Banda de Paleta Refiriéndose a las Figuras 32 a 36, el cojinete de banda de paletas arqueada 158 crea una superficie de arqueado plana grande para que las banda de paletas, única 137 o doble 138, pasen. Esto reduce grandemente las tensiones de flexión en el material de la banda de paleta. Para mejorar más las banda de paletas, única 137 y doble 138, y también la flexibilidad de la banda de perfil, los pasadores de enlace 365 con lineas de unión de articulación 366 pueden colocarse en los segmentos de las banda de paletas, única 140 y doble 141, y perfil 364. Los pasadores de unión 365 pueden ser de materiales no metálicos o de acero no inoxidable. Los pasadores pueden revestirse con un lubricante sólido de Teflon, carbono sin fricción directa, o carbono similar a diamante para reducir el desgaste del pasador 365 y mejorar la velocidad de movimiento de las articulaciones 366. Para proporcionar extra durabilidad, las articulaciones del pasador 366 podrían hacerse preferentemente de acero inoxidable . Refiriéndose a las Figuras 33, 35, y 37 cuando las articulaciones del pasador 366 se incluyen en las bandas, agregan una superficie de interfase pequeña que no se nivela con la banda. Esta superficie de interfase puede resultar en operación ruda de la banda. Para considerar este desplazamiento, otra capa de relleno completa 170 puede agregarse que se acopla al espesor de la articulación del pasador 366. Este puede ubicarse entre la capa de resistencia superior 169 y capa completa inferior 171 y todas las tres capas pueden cocerse juntas. Esto permite que la capa completa inferior opere de manera muy plana a través de los rebordes de soporte del arco 161. Conexión del Codo Doble Basculante y Banda Para unir las banda de paletas, única 137 y doble
138, a los basculadores , único 142 y doble 143, las bandas compuestas se envuelven alrededor del codo doble del rodillo de metal 149, y se mantienen en su lugar por una cubierta de fijación del codo doble de banda 369. Para minimizar el doblado de banda alrededor del alojamiento de banda 149, una saliente de codo doble de la banda triangular pequeña 70 (no mostrada) se inserta para hacer al ángulo de unión de la banda más gradual con menos tensión en las bandas. Estructura del Rotor Refiriéndose a la Figura 3, el ensamble de rotor
183 se encuentra comprendido de seis u ocho ensambles de segmento del rotor 310, dependiendo de la configuración del motor 1. La modalidad preferida del motor 1 es utilizar ocho ensambles de segmento del rotor 310. Las paletas deslizantes 116 se colocan entre cada ensamble de segmento del rotor 310 y forman un pasaje de paleta 184 para que las paletas deslizantes 116 se muevan. Todos los ensambles de segmento del rotor 310 se mantienen juntos por las placas de fijación laterales 215 para formar el rotor 183. Ensamble de Segmento del Rotor Refiriéndose a la Figura 40, cada ensamble de segmento del rotor 310 se encuentra comprendido de un segmento de combustión del rotor superior 311, un sistema de control térmico del rotor, placas laterales del rotor 209, orejetas de fijación 208, cubierta de placa interior 210, cojinetes tangencias 223 de la paleta deslizante 116, sellos frontales de paleta 111, sellos axiales del rotor 102, y resortes de limite de la banda de perfil de paleta 212. Segmento de Combustión del Rotor La superficie exterior del rotor 185 y espacios de combustión del rotor 186 también se revisten con un revestimiento de barrera térmica. El revestimiento de barrera térmica ayuda a prevenir que el calor de la combustión penetre hacia el segmento de combustión del rotor 311, cámara de vapor de agua del rotor 190, y cavidad interior del rotor 363, dando como resultado en deformación y daño térmico al rotor 183, paletas deslizantes 116, o sistema de banda de paletas deslizante 136. Sellos Frontales de Paleta y Axiales del Rotor Refiriéndose a las Figuras 40 y 50, el segmento de combustión del rotor 311 también contiene un espacio de sello de paleta axial 187 y espacio de resorte axial 378 que se curva a lo largo de la superficie lateral del segmento de combustión del rotor 311 para sujetar el sello axial 102 y resorte de sello axial 110. Un espacio de sello frontal de paleta 188 y espacio de resorte de sello de paleta 189 ubicado en ambos lados de paleta deslizantes del rotor de adelante hacia atrás 371 del segmento de combustión del rotor 311, sujetan los sellos frontales de paleta 111 y resortes de sello frontal de paleta 114. Sistema de soporte Tangencial de la Paleta Deslizante Refiriéndose a las Figuras 40 y 47, para mejorar el movimiento "en y fuera" de las paletas deslizantes 116 del rotor 183, los cojinetes de rodillos pequeños 223 se incrustan por todos los frentes de paleta deslizante del rotor de delante hacia atrás 371 de los segmentos de combustión del rotor 311 que forman las ranuras de paleta deslizante del rotor 184. Cada cojinete de rodillos 223 se comprime de un husillo de cojinete de rodillos 227 que se cubre con un lubricante sólido hecho de óxidos para durabilidad y lubricación a alta temperatura. Un cojinete de rodillos exterior 225 es hueco y se coloca sobre el husillo de cojinete 227 para hacer contacto directo y girar con las superficies frontales en movimiento hacia delante y atrás 349 de las paletas deslizantes 116. El cojinete de rodillo exterior también tiene agujeros pequeños 226 a través de toda su superficie de manera que el agua/vapor 320 del sistema activo de enfriamiento 362 puede ayudar a lubricar y enfriar el cojinete tangencial exterior 225 y husillo de cojinete interior 227. El husillo 227 se hace preferentemente de una aleación de alta resistencia y reviste con un lubricante de óxido. Los soportes del resorte de husillo del cojinete de residuos 228 se unen a cada extremo del husillo de cojinete de rodillos 227. Los cojinetes de rodillos 223 se orientan entre cuarenta y cinco y noventa grados a la rotación del rotor 183, pero preferentemente 45 grados y pueden utilizarse para ayudar a las paletas deslizantes 116 moverse de atrás hacia delante en el pasaje de paleta deslizante 184 del rotor 183. Durante la operación del motor, cuando la rpm del rotor 183 es menor que o igual a aproximadamente 1,000 rpm, los cojinetes de rodillos exteriores 225 harán contacto directo con las superficies frontales de adelante hacia atrás 349 de las paletas deslizantes 116 para reducir su fricción deslizante y desgaste a medida que se mueven de atrás hacia delante dentro del pasaje de paleta del rotor 184. Durante la operación a alta velocidad del motor, cuando la rpm del rotor 183 es mayor que aproximadamente 1,000 rpm, las fuerzas de inercia giratorias y aceleración del cojinete de rodillos 225 son mucho más significativas y agregan más fricción a las paletas deslizantes en movimiento 116. Sin embargo, en este punto los soportes de resorte del cojinete de rodillos tangenciales de paleta comprimen y retraen los cojinetes de rodillos tangenciales de paleta 223 hacia los espacios de cojinete de rodillos tangenciales de paleta 224, rompiendo el contacto de la superficie del cojinete de rodillos tangencial de paleta exterior 225 con la superficie frontal en movimiento 349 de la paleta deslizante 116. Esto permite que las paletas deslizantes 116 se muevan a lo largo de los rebordes deslizantes de paleta en zigzag elevados 221 en el pasaje de paleta del rotor 184 a velocidades más altas y con fricción inferior. Rebordes Deslizantes de la Paleta en Zigzag Refiriéndose de nuevo a la Figura 40, para mejorar además el movimiento "en y fuera" de las paletas deslizantes 116 dentro de las ranuras de paleta 184, existen rebordes en zigzag 221 que pasan verticalmente a través de las superficies frontales de deslizamiento de paleta del rotor de delante hacia atrás 371. Las partes superiores de estos rebordes en zigzag se revisten con un lubricante sólido comprendido de óxidos para durabilidad y lubricación a alta temperatura. Alternativamente, un revestimiento de lubricante de Nanocompuesto Superduro (SHNC) podría utilizarse. El lubricante de óxido crea un coeficiente de fricción que es menor o igual a 0.2 con una muy baja velocidad de desgaste. Canales de Agua/Vapor Refiriéndose además a la Figura 40, entre los rebordes en zigzag se encuentran los canales de vapor/agua 222. A medida que la deslizante 116 se mueve en y fuera en el pasaje de paleta deslizante 184 del rotor 183, los rebordes en forma de zigzag 221 crean alta turbulencia dentro de los canales de vapor/agua 222 que a su vez crea un amortiguamiento de aire entre las superficies de contacto. Esto mejora además el movimiento de las paletas deslizantes 116 y reduce su fricción. A medida que el agua desionizada 320 del rotor interior y área de paleta deslizante 361 del sistema activo de enfriamiento 362 entra y fluye a través de los canales de vapor/agua 222, también fluye contra las superficies frontales de adelante hacia atrás 349 de las paletas deslizantes 116 que se han calentado debido a la exposición a combustión en la cámara de combustión 34, volviendo el agua desionizada 320 en vapor. A medida que el agua desionizada 320 ayuda a enfriar las superficies frontales calientes de delante hacia atrás 349 de las paletas deslizantes 116, el agua desionizada 320 cambia de fase a un vapor de alta presión. Este vapor a alta presión se expande además en los canales de vapor/agua 222 para alzar ligeramente las superficies frontales de adelante hacia atrás 349 de las paletas deslizantes 116 fuera de los rebordes en zigzag de deslizamiento 221, permitiéndoles moverse de manera más libre dentro del pasaje de paleta deslizante 184 con desgaste y fricción reducida. El vapor de agua 320 también ayuda a absorber vibraciones rigurosas para reducir además el daño y desgaste, proporcionando una operación más plana del motor 1. El vapor caliente y/o agua de vapor condensado se circulará a los lados exteriores del rotor 183, a lo largo de los lados del estator de alojamiento interior 2 y 4, y forzase a través del espacio de regreso de agua/vapor 44 y hacia el tanque de almacenamiento de agua caliente del sistema activo de enfriamiento 362. Sistemas de Control Térmico del Rotor Durante el proceso de combustión, el calor pasas a través de la superficie del rotor 183 y penetra hacia el segmento de combustión del rotor 311 y hacia la cavidad central del rotor 363, lo que puede resultar en daño térmico al sistema de banda de paletas 136 y componentes del segmento de ensamble del rotor 310. Para remover de manera selectiva el exceso de calor del segmento de rotor de combustión 311 y cavidad del rotor interior 363, se utiliza un sistema de cámara de vapor del rotor 190 junto con el sistema activo de enfriamiento por agua 362. Aleaciones a Alta Temperatura del Rotor Los materiales de aleación resistentes a alta temperatura, como Haynes 230 o 188, se utilizan preferentemente en la construcción del segmento de rotor de combustión 311. Estos materiales retienen sus propiedades de resistencia a altas temperaturas y larga exposición a condiciones de combustión arriba de 35,000 horas a 600 grados Centígrados. Estas aleaciones tienen un bajo coeficiente de expansión térmica de aproximadamente 8.2*10-6 por grado Fahrenheit. Esto ayuda a minimizar las deformaciones térmicas y fatiga térmica. Revestimiento de Barrera Térmica del Rotor Los revestimientos de barrera térmica 36 también ayudan a prevenir la oxidación del material de substrato. Los revestimientos de barrera térmica de baja conductividad térmica hechos de YSZ cayeron con óxidos adicionales que se eligen para crear estructuras de celosía altamente deflectivas, termodinámicamente estables con rangos adecuados de tamaños del grupo de defecto para reducir la conductividad térmica y mejorar la adhesión de unión con la superficie del rotor . TBC del grupo de Defecto TBC de Zirconio Estabilizado por Itrio (YSZ tiene una conductividad térmica de 1.55 a 1.65 watts por metro de grado Centígrado entre 400 y 1400 grados Centígrados. Sistemas de Cámara de Vapor del Rotor Refiriéndose a las Figuras 43, 44, 45, 47, 48, 49, 50 y 51, construir los componentes del motor 1 que se exponen directamente a altas temperaturas de combustión, como el segmento de combustión del rotor 311, con aleaciones a alta temperatura y el revestirlos con revestimientos de barrera térmica 36 reduce grandemente el daño térmico y disminuye el calor que penetra en la cavidad interior del rotor 363. Sin embargo, aún es necesario remover el exceso de calor que penetra eventualmente la superficie del rotor 183 y se conduce hacia la cavidad interior del rotor 363 del ensamble de segmento del rotor 310. Una cámara de vapor de agua del rotor 190 se utiliza dentro de cada segmento del rotor 310 del rotor 183. Las cámaras de vapor de agua del rotor 190 se ubican justo bajo de la superficie superior del rotor 185 y espacio de cavidad de combustión 186 del segmento de combustión del rotor 311. El calor que penetra estas superficies calienta el agua dentro de las cámaras de vapor de agua del rotor 190 a lo largo de la superficie del evaporador superior o exterior 191, que se acopla a la forma de las curvas de perfil de la superficie superior del rotor 183 radial y axialmente. A medida que el agua se calienta a lo largo de la superficie del evaporador de la cámara de vapor del rotor 191, cambia de fase de liquido a gas, absorbiendo grandes cantidades de calor de la superficie del evaporador 191 y transferirlo hacia el gas de vapor de agua. Las presiones de la cámara interna circula el vapor de agua caliente a los condensadores del rotor interiores ubicados en ambos lados axiales del ensamble de segmento del rotor 310, donde el vapor de agua caliente transfiere el calor al condensador interior 200 y la fase cambia de regreso hacia un líquido y circula de regreso a la superficie del evaporador de la cámara de vapor del rotor 191.
El agua desionizada 320 es el material de funcionamiento preferido para el interior de la cámara de vapor del rotor 190. Al permitir que el agua de fluido de funcionamiento cambie continuamente de fase de liquido a gas, y después de regreso hacia un liquido de nuevo, permite que grandes cantidades de calor se transfieran a velocidades sónicas. La cámara de vapor de agua del rotor 190 opera entre 24 y 202 grados Centígrados, o 75 y 397 grados Fahrenheit, y mientras más grande sea la diferencia de temperatura entre el área del evaporador de la cámara de vapor del rotor 191 y el condensador interior del rotor 200, más rápida será la velocidad de la transferencia térmica. La cámara de vapor de agua del rotor opera justo como un tubo isotérmico donde la gravedad o un sistema de absorción se utiliza para circular el fluido de funcionamiento. En un sistema de gravedad, el calor se absorbe a lo largo de la superficie del evaporador inferior de la cámara de vapor, causando que el material de funcionamiento interno cambie de un sólido o líquido en un vapor de gas que se eleva al condensador de la cámara de vapor superior por convección para transferir y liberar su calor. Sin embargo, en el rotor 183 de la presente invención, la cámara de vapor del rotor 190 gira dentro del rotor 183 que genera fuertes fuerzas centrífugas creando altas fuerzas G que invierten la dirección de operación de gravedad de transferencia térmica en la cámara de vapor de agua 190. Esta dirección inversa de transferencia térmica es ideal para el motor 1 de la presente invención, que permite que ocurra la transferencia térmica ideal de la superficie del evaporador superior 191 de la cámara de vapor del rotor 190 justo por debajo de la superficie exterior del rotor 185 y transferir el calor absorbido hacia los extremos inferiores laterales de la cámara de vapor del rotor 190 al condensador interior del rotor 200. En el condensador interior de la cámara de vapor del rotor 200, el vapor de agua de funcionamiento interno cambia de fase de gas a un liquido a medida que transfiere el calor hacia el condensador interior del rotor 200. El liquido de agua circula entonces de regreso hacia fuera hacia la superficie de evaporador de la cámara de vapor del rotor 191 para volver a circular de nuevo . Refiriéndose a las Figuras 44 y 50, para mejorar el flujo capilar de los fluidos de funcionamiento de agua cercanos a las áreas de superficie del evaporador exterior 191 de la cámara de vapor de agua del rotor 190, una capa de malla fina de absorción 192 se utiliza preferentemente. Esto permite que las gotas de agua liquidas pequeñas a alta presión fluyan fácilmente a lo largo de la superficie de evaporador del rotor exterior 191 y cambie de fase de liquido a gas. Una capa de malla capilar de absorción gruesa 193 se utilizará a partir de los condensadores interiores del rotor final 200 a lo largo de los lados de la cámara de vapor del rotor 190 para interconectarse con la capa de malla fina 193. Esto permite que las gotas de agua liquidas más grandes a baja presión fluyen fácilmente a la capa de malla capilar de absorción fina exterior 193 del liquido de funcionamiento a cualquier ubicación en la cámara de vapor del rotor 190 a lo largo del área de superficie del evaporador exterior 191. La malla de absorción gruesa 193 se extiende ligeramente por debajo de la malla fina de absorción 192 en la inferíase de absorción 369. Esto permite que las gotas de agua más grandes se muevan más cercanas a la superficie del evaporador de la cámara de vapor del rotor 191. También permite que las gotas de agua más pequeñas se absorban de regreso más cercanas al condensador interior de la cámara de vapor del rotor 200. Tanto las mallas finas de absorción 192 y gruesa 193 se rodean por una malla de perímetro fina 194. La malla de absorción de perímetro 194 ayuda a distribuir el fluido de funcionamiento alrededor de todas las superficies de la cámara de vapor de agua del rotor 190. También ayuda a mantener el fluido de funcionamiento a lo largo de las superficies frontales hacia delante y hacia atrás del ensamble de segmento del rotor 310 para ayudar a enfriar el calor transferido en el pasaje de paleta deslizante 184 y de los sellos frontales de paleta 111.
Para mejorar la circulación del gas de fluido de funcionamiento, los rebordes de extensión de la cámara de vapor 196 en el lado de superficie interior de la cubierta de la cámara de vapor del rotor inferior 195 mantienen y presionan juntas las capas de malla fina de absorción 192 y gruesa 193. También crean canales o vacíos de la cámara de vapor del rotor 197 entre los rebordes de extensión 196 para que los gases de fluido de funcionamiento fluyan fácilmente. La cámara de vapor de agua del rotor ayuda a mantener la superficie del rotor 183 y cavidad de combustión 184 a buenas temperaturas de operación. También ayuda a isotermalizar esta temperatura de superficie para minimizar cualquier punto caliente térmico, minimizar el daño térmico y estabilizar las condiciones de reacción de combustión dentro de la cámara de combustión 34. Condensadores de la Cámara de Vapor del Rotor Interiores y Exteriores Refiriéndose a las Figuras 41, 43, y 50, el condensador de la cámara de vapor del rotor interior 200 se construye preferentemente de materiales altamente conductivos de calor como aluminio y cuece a fuego en los extremos del segmento de combustión del rotor 311 para sellar y encerrar completamente el sistema de cámara de vapor de agua del rotor 190. La superficie exterior del condensador de cámara de vapor del rotor interior 200 también se construye preferentemente de material altamente conductivo tal como aluminio, y contiene rebordes verticales y ranuras 201 que se utilizan para interconectarse con rebordes y salientes 203 del condensador de cámara de vapor del rotor exterior 202. La superficie frontal del condensador de cámara de vapor del rotor exterior 202 también se cubre con una combinación de rebordes y ranuras curvas 204 y rebordes y ranuras 205 rectos radiales. Tanto los rebordes como las ranuras curvas 204 y rectas 205 incrementan el área de superficie de contacto para la transferencia térmica con el agua desionizada 320 para absorber el calor del condensador de cámara de vapor del rotor exterior 202. Tubo de absorción/Congelación Poroso de la Cámara de Vapor de Agua del Rotor Refiriéndose a las Figuras 43 y 45, un tubo de absorción/congelación poroso orientado, axial 198 y radial 199, se colocará dentro de la cámara de vapor de agua del rotor 190. El tubo de absorción/congelación poroso axial se envuelve a través de la longitud completa para la cámara de vapor de agua del rotor 190 de un condensador de cámara de vapor del rotor interior 200 al condensador de cámara de vapor del rotor interior al otro lado 200. El tubo de absorción/congelación poroso radial 199 corre a través de la sección central superior de la cámara de vapor de agua del rotor interior 190 radialmente. Los tubos de absorción/congelación porosos, axial 198 y radial 199, se hacen de malla de alambre de acero inoxidable o preferentemente aleaciones de metal formadas (S A) hechas de aleación de aluminio de zinc de cobre (CuZnAl) que se tejen juntos y cuecen a fuego o sueldan por punto en una forma de tubo. El tubo poroso radial 199 ayuda al agua de absorción a cruzar radialmente la superficie superior de la cámara de vapor de agua del rotor 190. De manera más importante, ya que la cámara de vapor de agua del rotor 190 se sella completamente con el agua de fluido de funcionamiento interior, está propensa a daño por expansión de congelación de agua cuando el motor 1 se expone a temperaturas de 32 grados F e inferiores. Para contar la expansión de congelación de agua, el tubo poroso aisla algo del fluido de funcionamiento de - agua dentro de los tubos de absorción/congelación porosos, axial 198 y radial 199. A medida que el fluido de funcionamiento comenzó a congelarse y expandirse, el fluido de funcionamiento de agua sin congelar en el centro de los tubos porosos de absorción/congelación se absorbe a lo largo de los tubos de absorción/congelación porosos, axial 198 y radial 199. Esto permite que el fluido de funcionamiento de agua se expanda al condensarse hacia el interior en los tubos de absorción/congelación porosos en lugar de ir hacia fuera, generando presiones de expansión que podrían resultar en el daño a la cámara de vapor de agua del rotor 190 o ensamble de rotor 310 del rotor 183. Al utilizar SMA para los tubos de absorción/congelación porosos, axial 198 y radial 199, sus secciones inferiores pueden deformarse a medida que el fluido de funcionamiento de agua se congela y expande condensado los tubos de absorción/congelación porosos, axial 198 y radial 199. Una vez que la temperatura de la cámara de vapor de agua del rotor se eleva a aproximadamente 32 grados F, y el fluido de funcionamiento cambia de fase de hielo de regreso a un líquido, los tubos de absorción/congelación porosos, axial 198 y radial 199, se reforman de nuevo de regreso hacia sus formas originales. Los tubos de absorción/congelación porosos, axial 198 y radial 199, se colocan en las aberturas de canal, axial 264 y radial 265, y perforaciones en las mallas finas de absorción 192, gruesa 193, y de perímetro 194. Esto ayuda a mantener todos los diferentes materiales de absorción y tubos en sus posiciones apropiadas durante la operación del motor 1. También permite que los tubos, axial 198 y radial 199, obtengan todo el camino hacia las superficies y esquinas inferiores donde el fluido de funcionamiento de agua se agrupará . Cubierta de la Cámara de Vapor de Agua del Rotor Refiriéndose a la Figura 50, la cubierta de la cámara de vapor de agua del rotor 195 se ajusta hacia la parte inferior del segmento de combustión del rotor 311. La superficie interior del rotor contiene extensiones de reborde 196 que forman los vacíos de la cámara de vapor de agua del rotor 197 que permiten el rápido movimiento de vapor de gas de agua dentro de. la cámara de vapor de agua del rotor 190. Los rebordes de superficie interior también ayudan a mantener las mallas finas de absorción 192 y gruesa 193 en su lugar durante la operación del motor 1. La superficie interior de tanto los rebordes de la cámara de vapor de agua del rotor 196 y canales 197 de la cubierta de la cámara de vapor de agua del rotor 195 se revisten con un revestimiento de barrera térmica 36. El revestimiento de barrera térmica 36 ayuda a mantener el calor dentro de la cámara de vapor de agua del rotor 190 y limitar el calor que se transfiere a través de la cubierta de la cámara de vapor de agua 195 y hacia el área de la cavidad interior del rotor 363. Placa de la Cubierta Interior del Rotor Refiriéndose a las Figuras 42, 45, y 69, una placa de cubierta del rotor interior 210 se suelda a la parte inferior del segmento de cavidad de combustión 311 que va sobre la cubierta de la cámara de vapor de agua del rotor 197 sobre la orejeta de sujeción 208 y se suelda a lo largo de las superficies interiores de las placas laterales del rotor 209. La cubierta del rotor 210 agrega alguna intensidad estructural al ensamble de segmento del rotor 310. También es posible crear un vacio de aislamiento térmico para prevenir que el calor de la superficie del rotor 185 y cámara de vapor de agua del rotor 190 penetre hacia la cavidad interior del rotor 363. También se utiliza para cerrar grandes áreas abiertas dentro de la cavidad interior del rotor 363. Esto ayuda a limitar el agua desionizada 320 del sistema activo de enfriamiento 362 a las áreas clave de los canales de agua/vapor 222 a lo largo de los lados deslizantes de paleta del rotor, frontal y posterior, 371 de los pasajes de paleta deslizante 184. También crea fuertes canales de turbulencia dentro de la cavidad del rotor 363 del movimiento de las paletas deslizantes en movimiento 116 y sistema de banda de paletas 136. Esta fuerte turbulencia ayuda a distribuir el agua desionizada 320 y vapor del sistema activo de enfriamiento 362 de manera uniforme por todo el interior de la cavidad del rotor 363. Las superficies exteriores 211 de la placa de cubierta del rotor interior 210 se angularán del centro de la cavidad interior del rotor 363 a los lados del rotor exterior 183. Resortes de Limite de Banda de Perfil de Paleta Refiriéndose a las Figuras 42, 48, y 46, los resortes de limite de la banda de perfil de paleta 212 tienen extensiones de clave 213 que se ajustan en un espacio clave 214 ubicado en la superficie de la placa lateral del rotor interior 209 en el área de cavidad interior del rotor 363. Las extensiones clave de resorte de limite de la banda de perfil de paleta 213 se sueldan en su lugar para mantenerlos de manera segura en los espacios clave 214 de las placas laterales del rotor interiores 209. Los resortes de limite de la banda de paletas 212 limitan la extensión máxima de los arcos de banda de paletas de perfil laterales 176 para ayudar a mantener las bandas de perfil 139 y el resto del sistema de banda de paletas 136 y paletas deslizantes 116 en alineación apropiada con la superficie de estator del alojamiento interior 37 de los estatores de alojamiento 2 y 4. Sistema de la Cámara de Vapor de Sodio Refiriéndose a las Figuras 3, 6, y 71 el motor 1 utiliza un sistema de transferencia térmica de la cámara de vapor de sodio 229 para transferir calor de las zonas de combustión a alta temperatura 32 a las etapas, intermedia y posterior, de las zonas de expansión 33. La cámara de vapor de sodio 229 utiliza sodio como un fluido de funcionamiento y opera entre 600 a 1,100 grados Celsius, pero preferentemente a 900 grados Celsius. Para el motor 1, la cámara de vapor de sodio 229 isotermaliza la temperatura a través del estator de la cámara de vapor de sodio 4 en las zonas de combustión 32 y expansión 33 a una temperatura de operación de aproximadamente 600 grados Celsius. Durante la combustión, la mezcla de hidrógeno/agua/aire se enciende en la cámara de combustión 32 y alcanza una temperatura máxima de aproximadamente 1,800 grados Kelvin o 1,526 grados Celsius. Un revestimiento de barrera térmica 36 se suministra a un espacio de revestimiento de barrera térmica 277 a lo largo de la superficie de estator interior frontal 37 del estator de la cámara de vapor de sodio 4 para proteger a la cámara de vapor de sodio de las temperaturas de carga de calor excesivo constantes. Una porción del calor de combustión pasará a través del revestimiento de barrera térmica 36 y estator de la cámara de vapor de sodio 4 penetra hacia la cámara de vapor de sodio 229 a lo largo de la sección del evaporador 379 donde el fluido de funcionamiento de sodio cambia de fase de liquido a gas. Durante las etapas, intermedia y posterior, de combustión-expansión en las zonas de la cámara de expansión 33, las temperaturas de gas de expansión pueden volverse inferiores que la temperatura de la cámara de vapor de sodio 229 y el fluido de funcionamiento de sodio cambia de fase de un gas a un liquido, transfiriendo su calor de la cámara de vapor de sodio 229 a lo largo de la zona del condensador 380 a través del estator de la cámara de vapor de sodio 4, y de regreso hacia la cámara de combustión 34 para ayudar a mantener altas presiones de gas de etapa posterior. El liquido de sodio se absorbe entonces de regreso a la zona del evaporador 379 a través de absorción y presión capilar. Mallas de absorción de la Cámara de Vapor de Sodio Refiriéndose a las Figuras 57 a 62, el sistema de cámara de vapor de sodio 229 utiliza una serie de mallas de absorción para ayudar a mover el fluido de funcionamiento de sodio. Para mejorar el flujo capilar del fluido de funcionamiento de sodio cerca de las áreas de superficie del evaporador exterior 379 de la cámara de vapor de sodio 229, se utiliza una capa de malla 20 de absorción fina 230. Esto permite que las gotas de sodio liquido pequeñas a alta presión fluyan fácilmente a lo largo de la superficie del evaporador de la cámara de vapor de sodio exterior 379 que cambian de fase de liquido a gas. Una capa de malla 100 capilar de absorción gruesa 232 se utiliza en el otro extremo de la cámara de vapor de sodio 229 a lo largo de la zona condensadora 380. Esto permite que las gotas de sodio liquido más grandes a baja presión fluyan fácilmente de regreso hacia la zona del evaporador 379. Para mejorar además la absorción del fluido de funcionamiento de sodio, una malla 150 capilar de absorción media 231 se coloca entre las secciones, fina 230 y gruesa 232, de malla de absorción para proporcionar una malla de absorción de transición para gotas de sodio liquido de tamaño medio. Todas las tres secciones de malla, fina 230, media 231 y gruesa 232 de las mallas de absorción se rodean por una malla 150 de perímetro media 234. La malla de absorción de perímetro 234 ayuda a distribuir el fluido de funcionamiento a través de las superficies de la cámara de vapor de sodio 229. También ayuda a mejorar las condiciones de inicio de congelación de sodio al proporcionar un grupo pequeño de sodio liquido en la zona del evaporador 379. Los problemas de inicio de la cámara de vapor y daño pueden ocurrir debido a que no existe suficiente fluido de funcionamiento en la zona del evaporador dando como resultado en puntos secos que pueden supercalentarse. En el motor 1, la forma curva de la cámara de vapor de sodio 229 agrupa el fluido de funcionamiento de sodio cercano a ambos extremos de la cámara de vapor de sodio 229, hacia el extremo del evaporador 379 y extremo del condensador 380. Esto permite que algo del sodio esté fácilmente disponible en la zona del evaporador 379 durante el inicio, y al utilizar una malla de perímetro de absorción media que permite que algo del fluido de funcionamiento de sodio se distribuya alrededor de la zona del evaporador de la cámara de vapor de sodio 379 y hace contacto directo con el estator de la cámara de vapor de sodio 4. Refiriéndose a las Figuras 57, 61 y 62, para mejorar la circulación del gas de fluido de funcionamiento de sodio, los rebordes de cámara de vapor de sodio 252 se extienden del lado de superficie interior de la cubierta de la cámara de vapor de sodio exterior 251. Las extensiones de reborde de la cámara de vapor de sodio 252 también ayudan a mantener las secciones de malla fina de absorción 230, media 231 y gruesa 232, en sus posiciones apropiadas dentro de la cámara de vapor de sodio 229. Las extensiones de reborde 252 también crean canales o vacíos de la cámara de vapor de sodio grandes 253 entre las extensiones de reborde 252 para que los gases de fluido de funcionamiento de sodio fluyan fácilmente. Refiriéndose a las Figuras 52 y 59 a 64, la superficie exterior de la cubierta de la cámara de vapor de sodio 251 tiene una serie de rebordes de soporte, axial y radial, 257 que agregan resistencia de refuerzo estructural a la cubierta de la cámara de vapor de sodio exterior 251. Los rebordes de refuerzo 257 también crean espacio vacío entre la cubierta de la cámara de vapor de sodio 251 y el material de aislamiento exterior 258 para ayudar además a crear bloque de calor térmico para prevenir la pérdida de calor a través de la cubierta de la cámara de vapor exterior 251 del sistema de cámara de vapor de sodio 229. Cámara de Ruptura con Ajuste de Presión de la Cámara de Vapor de Sodio Refiriéndose a las Figuras 52, 57, 60, y 62 a 64, el sodio es altamente reactivo con agua, y cuando se calienta de la operación del motor 1, generará alta presión dentro de la cámara de vapor de sodio 229. Para ayudar a prevenir que la cámara de vapor de sodio se rompa a partir del alto impacto de un accidente, o a partir de demasiada presión dentro de la cámara de vapor de sodio 229, la superficie exterior de la cubierta de la cámara de vapor de sodio 251 incluye el sistema de cámara de ruptura 245. Esto proporciona un sistema de seguridad para aliviar la presión dentro de la cámara de vapor de sodio y prevenir que la cámara de vapor de sodio 229 se rompa y libere el sodio. El sistema de ruptura de la cámara de vapor de sodio 245 se encuentra comprendido un cilindro de ruptura 246, cámara de gas 248, disco de ajuste de presión de sodio 247, disco de señal de ruptura 249, y indicación de señal de ruptura 250. El cilindro de ruptura de ajuste de presión 246 se atornilla en la cubierta de la cámara de vapor de sodio superior 251 en donde un disco de ajuste de presión 247 se expone a la cámara de vapor de sodio de funcionamiento interior 229. La parte superior del cilindro de ruptura 246 se cierra por un disco de señal de ruptura 249 lo que crea un espacio de gas 248 entre el disco de ajuste de presión y el disco de señal de ruptura 249. El espacio de gas 248 se llena con un gas inerte compresible similar a argón o preferentemente criptón. Si la superficie de la cámara de vapor de sodio exterior 229 tiene un alto impacto, o la presión interior se vuelve muy alta, presionará el disco de ajuste de presión hacia el espacio de gas 248 y comprime el gas. El gas de vapor de sodio también se introducirá en la cámara de ajuste de presión 248 del cilindro de ruptura 246, lo que disminuye la presión de la cámara de vapor de sodio interior total 229 para prevenir la ruptura de sodio a través de la cubierta exterior de la cámara de vapor de sodio 251. Si la presión de gas se vuelve muy grande forzará el disco de señal de ruptura 249 hacia fuera en la parte media, lo que forzará la indicación de señal de ruptura 250 a través del agujero de señal de ruptura 267 en el material de aislamiento exterior 258 como una señal de que el disco de ruptura 247 se ha roto y necesita reemplazarse. La cámara de vapor de sodio 229 aún operará, pero a una presión inferior más segura debido al acceso de sodio al volumen agregado de la cámara de vacio 248 del sistema de cámara de ruptura 245. El sistema de ajuste de presión de la cámara de vapor de sodio 245 también ayudará a mantener las condiciones de operación ideales de la cámara de vapor interna al regular la presión de la cámara de vapor de sodio interna. A medida que el ca'lor se transfiere hacia la cámara de vapor de sodio 229 se elevará la presión y temperatura. Para mantenerse los flujos de vapor ideales es benéfica una presión inferior. Para realizar esto el disco de ajuste de presión 247 se extenderá hacia el cilindro de ruptura 246 y comprime el gas 248, reduciendo asi la presión de funcionamiento interna relativa de la cámara de vapor de sodio 229. Convertidor termoeléctrico de Metal Alcalino (AMTEC) Refiriéndose a las Figuras 62 a 64, el fluido de funcionamiento de sodio, temperatura de operación, y perfil de circulación de sodio dentro de la cámara de vapor de sodio 229 es idéntico para la operación necesaria para un convertidor termoeléctrico de metal alcalino (AMTEC) 235. El sodio es un metal liquido que puede cambiar de fase de liquido a gas y de regreso a un liquido dentro de la cámara de vapor de sodio 229. El sodio también puede pasar sus iones a través de un electro sólido de alúmina beta (BASE) 226 para generar electricidad. BASE 236 es una estructura en forma de U de chip de papa con una superficie de forma corrugada para incrementar el área de superficie de BASE 236 y su capacidad para generar electricidad. Los extremos de BASE 236 se cierran a lo largo de la superficie exterior 381 para ayudar a contener alta presión de gas de sodio por debajo de BASE 236 para ayudar a los iones de sodio a pasar a través de la superficie de cátodo inferior positiva 237 de BASE 236 a la superficie de ánodo superior 238 de BASE 236. BASE 236 se une a la superficie interior de la cubierta de la cámara de vapor de sodio 251 por tornillo BASE 241 que se atornilla a través de BASE 236 y hacia el agujero de tornillo 241 en la cubierta de la cámara de vapor de sodio 251. Para aislar eléctrica e iónicamente BASE 236, el tornillo BASE 241 se hace de un material inerte iónico y eléctrico como zirconio, que evita el acortamiento de BASE 236. La superficie interior de la cámara de vapor de sodio también se cubre con TBC 36 como Zirconio Estabilizado por Itrio (YSZ) que también ayuda a aislar eléctrica e iónicamente la superficie de ánodo superior 238 de BASE 236. Para aislar eléctrica e iónicamente la superficie de BASE 236 del cátodo inferior 237 una malla de absorción hecha de fibras de sílice 233 se coloca directamente bajo BASE 236 y sobre la parte superior de las secciones de malla fina de absorción 230 y media 231. La malla de absorción de perímetro exterior 234 también se hace de material eléctrica e iónicamente inerte como fibras de sílice o fieltro para aislar BASE 236. Al aislar eléctrica e iónicamente BASE 236, la cantidad más alta de energía eléctrica puede generarse sin pérdida o cortes por contacto con superficies de material conductivo eléctrico o iónico. Refiriéndose a las Figuras 53, 54 y 59, un conector eléctrico interior 242 se desliza hacia un espacio de ranura 244 en el borde exterior 381 de BASE 236. Las capas de cátodo inferior 238 y ánodo superior 237 van hacia el espacio de ranura 244 y el borde inferior del conector eléctrico interior 242 hará contacto con la capa de cátodo 238 y la sección superior del conector eléctrico interior 242 hace contacto con la capa de ánodo 237, haciendo un circuito eléctrico con BASE 236. El conector eléctrico interior va a través del agujero conector BASE 239 en la cubierta de la cámara de vapor de sodio 251, y se suelda o cuece a fuego en lugar de sellar la cámara de vapor de sodio 229. Otro conector eléctrico BASE 244 se interconecta con el conector eléctrico BASE interior 244. El conector eléctrico BASE exterior 244 va entonces a través del agujero de conector 266 en el aislamiento de la cámara de vapor de sodio exterior 258. Los alambres se conectan entonces al conector eléctrico BASE exterior a un inversor de energía eléctrica 370 para hacer un circuito con BASE y acondicionar la energía eléctrica generada por BASE 236 del sistema convertidor termoeléctrico de metal alcalino 235. Aislamiento y Cubierta de la Cámara de Vapor de Sodio Exterior Refiriéndose a las Figuras 56 a 64, para reducir además la pérdida de calor potencial de la cámara de vapor de sodio 229 a la atmósfera ambiente, la superficie interior de la cubierta de la cámara de vapor de sodio 251 junto con las extensiones de reborde 252 y canales 253 se revisten con un revestimiento de barrera térmico YSZ 35. El zirconio también proporcionará una acción para obtener hidrógeno para absorber cualquier hidrógeno libre que puede disasociarse de o pasar a través del estator de alojamiento 4. Adicionalmente, el exterior de la cubierta de la cámara de vapor de sodio 258, tal como una capa de aislamiento, metal o espuma cerámica, o pastillas o bolas de aislamiento que se contienen por la cubierta exterior. El material de aislamiento también ayuda a absorber cualquier ruido y vibraciones que pueden pasar a través de la cubierta de la cámara de vapor de sodio 251. Refiriéndose a las Figuras 53 a 64, la cubierta de la cámara de vapor de sodio exterior 251 se suelda sobre el estator de la cámara de vapor de sodio 4. Una junta de alambre pequeña 254 se ajusta en un canal de junta de alambre 255 que corre alrededor del perímetro exterior de la cámara de vapor de sodio 229. La junta de alambre ayuda a prevenir cualquier derrame de sodio de la cubierta de la cámara de vapor de sodio 251. Cámaras de Vapor de Agua del Alojamiento Exterior Refiriéndose a las Figuras 67 y 70, debido a las zonas segmentados de entrada-compresión y combustión-expansión, existe un gradiente térmico caliente/frío bipolar por todo el motor 1 que puede resultar en fuertes deformaciones térmicas de los estatores de alojamiento 2 y 4. La temperatura del estator de la cámara de vapor de sodio superior 4 opera a aproximadamente 600 a 900 grados Celsius. El alojamiento de estator inferior 2 se enfría por el sistema de enfriamiento activo y opera a una temperatura máxima de 98 grados Celsius. Un revestimiento de barrera térmico se coloca a lo largo de la superficie atornillada del estator de la cámara de vapor de sodio superior 4 para minimizar la transferencia térmica térmico hacia el estator de alojamiento inferior 2. Para ayudar a minimizar la deformación térmica del estator de alojamiento inferior 2, dos sistemas de cámara de vapor de agua del alojamiento 68 se colocan en el alojamiento de estator inferior 2 a lo largo de la superficie de conexión con el estator de la cámara de vapor de sodio superior 4. Las cámaras de vapor de agua ayudan a isotermalizar la superficie del estator de alojamiento inferior 2 a lo largo de la sección atornillada con el estator de la cámara de vapor de sodio superior 4. Esto ayuda a mantener una temperatura uniforme a lo largo de la superficie atornillada lo que minimiza cualquier potencial de puntos calientes que pueden causar deformaciones térmicas. El fluido de funcionamiento de agua en la cámara de vapor de agua del alojamiento 68 absorbe calor a lo largo de la superficie del evaporador superior 69 que penetra a través de TBC 36 a lo largo de la superficie atornillada del estator de la cámara de vapor de sodio adyacente 4 y lo transfiere hacia su superficie del condensador lateral inferior 77 que está adyacente a la entrada/compresión 63 y pasajes de circulación de agua de cojinete del rotor/expansión 66 del sistema de circulación de agua de enfriamiento activo 262. A medida que el agua se calienta a lo largo de la superficie del evaporador de la cámara de vapor de alojamiento 69, cambia de fase de liquido a gas, absorbiendo grandes cantidades de calor de la superficie del evaporador 69 y transfiriéndolo hacia el gas de vapor de agua. Las presiones de cámara internas circulan el vapor de agua caliente a la superficie del condensador de la cámara de vapor de agua del alojamiento 77. Donde el vapor de agua caliente transfiere el calor al área de superficie del condensador 77, cambia de fase de regreso a un liquido y circula de regreso a la superficie del evaporador de la cámara de vapor de agua del alojamiento 69. Las cámaras de vapor de agua del alojamiento 68 operan a una temperatura entre 24 y 202 grados Centígrados, o 75 o 397 grados Fahrenheit. Mientras más grande sea la diferencia de temperatura entre la superficie del evaporador de la cámara de vapor de agua 69 a lo largo del estator de la cámara de vapor de sodio 4 y la superficie del condensador de la cámara de vapor de agua 77 a lo largo de la entrada/compresión 63 y pasajes de circulación de agua de cojinete de rotor/expansión 66 del sistema de circulación de agua activo 262, más rápida será la velocidad de transferencia térmica. Las cámaras de vapor de agua del alojamiento 69 tienen una forma relativamente larga y estrecha. Aunque es importante transferir calor . del área de superficie del evaporador 69 a través de la cámara de vapor de agua de alojamiento estrecha al área de superficie del condensador 77, también es importante transferir calor a lo largo de la longitud de la cámara de vapor de agua de alojamiento 68 para isotermalizar el estator de alojamiento inferior 2 para mantener un estator de alojamiento inferior uniforme 2 y prevenir puntos calientes y deformaciones térmicas. Para mejorar el flujo capilar del fluido de funcionamiento de agua una malla de mella de perímetro en forma de U 72 encierra las capas, fina 71 y gruesa 72, de mallas de absorción capilares. La malla de absorción de perímetro en forma de U se coloca en contacto directo con el área de superficie del evaporador de la cámara de vapor de agua de alojamiento 69 y a lo largo de ambas superficies finales laterales de la cámara de vapor de agua del alojamiento 68. La malla de absorción de perímetro en forma de U se hace de malla fina para permitir que las gotas de agua líquidas pequeñas a alta presión fluyan fácilmente a lo largo de la longitud de la superficie del evaporador de la cámara de vapor de agua del alojamiento 69 para permitir que el fluido de funcionamiento de agua cambie de fase de líquido a gas. Una capa de malla fina de absorción 71 se utiliza a lo largo de la superficie inferior del espacio de cámara de vapor de agua del alojamiento 270. Esto permite que las gotas de agua líquidas pequeñas a alta presión fluyan fácilmente a lo largo de la longitud de la cámara de vapor de agua del alojamiento 68 y hacia la superficie del evaporador del rotor exterior 69 para permitir que el fluido de funcionamiento de agua cambie de fase de liquido a gas. Una capa de malla capilar de absorción gruesa 70 se coloca sobre la parte superior de la capa de malla fina de absorción 71. Esto permite que gotas de agua liquidas más grandes a baja presión fluyan fácilmente a lo largo de la longitud de la cámara de vapor de agua de alojamiento 68 y a la capa de malla capilar de absorción fina inferior 71. Refiriéndose a la Figura 67, para mejorar la circulación del gas de fluido de funcionamiento, los rebordes de extensión de la cámara de vapor de agua del alojamiento 74 en el lado de superficie interior de la cubierta de la cámara de vapor del alojamiento 73 crea los canales o vacíos de la cámara de vapor de agua del alojamiento 75 entre los rebordes de extensión 74 para que los gases de fluido de funcionamiento fluyan fácilmente. Los rebordes de la cámara de vapor del alojamiento 74 también mantienen y conservan juntas las capas de malla de absorción, fina 71 y gruesa 70, en su posición. Los rebordes de extensión del alojamiento 74 tienen un borde de extensión de reborde más grande 382 hacia el lado de superficie del condensador de cámara de vapor de agua del alojamiento, haciendo la extensión de reborde total ligeramente en forma de L. Este borde extensión de reborde más grande 382 también crea un área de vacío detrás de las capas de malla de absorción, fina 71 y gruesa 70, y la superficie del condensador de cámara de vapor de agua del alojamiento 77. Esto permite que el vapor de agua caliente haga fácilmente contacto con el área de superficie del condensador de cámara de vapor de agua del alojamiento 77 y libere su calor y cambie de fase de un vapor de gas a un liquido . Tubos de absorción/Congelación de la Cámara de Vapor de Agua del Alojamiento Refiriéndose a las Figuras 65 a 67, ya que la cámara de vapor de agua 76 se sella completamente con agua de fluido de funcionamiento dentro, es propensa a daño por expansión de congelación de agua cuando el motor 1 se expone a temperaturas de 32 grados F e inferiores. Para contar la expansión por congelación de agua, un tubo de absorción/congelación poroso 76 se coloca dentro de la cámara de vapor de agua del alojamiento 68. El tubo de absorción/congelación poroso 76 se hace de aleaciones de metal formado (S A) que se tejen juntas y envuelven en una forma de tubo y cuecen a fuego o sueldan por puntos. El tubo poroso aisla algo del fluido de funcionamiento de agua dentro del centro del tubo de absorción/congelación poroso 76 de manera que, a medida que el fluido de funcionamiento comienza a congelarse y expandirse, el fluido de funcionamiento de agua no congelada en el centro del tubo de absorción/congelación poroso se absorbe hacia arriba a lo largo del tubo de absorción/congelación poroso 76. Esto permite que el fluido de funcionamiento de agua se expanda al condensar hacia el interior en lugar de explotar hacia afuera, de esta manera se elimina las presiones de expansión que podrían resultar en daño a la cámara de vapor de agua del alojamiento 68 o estator del alojamiento inferior 2. Al utilizar SMA para el tubo de absorción/congelación poroso 76, la sección inferior del tubo de absorción/congelación poroso 76 puede deformarse a medida que el fluido de funcionamiento de agua se expande y condensa el tubo de absorción/congelación poroso 76. Una vez que la temperatura de la cámara de vapor de agua del alojamiento 68 se eleva a aproximadamente 32 grados F y el fluido de funcionamiento de agua cambia de fase de hielo de regreso a un liquido, el tubo de absorción/congelación poroso 76 se vuelve a formar hacia su forma original sin ningún daño. Los tubos de absorción/congelación porosos se mantienen en una abertura de ranura 268 en la malla de absorción gruesa 70. La malla de absorción gruesa 70 es más probable que contenga grandes gotas de agua que se congelarán y expandirán. Los extremos de los tubos de absorción/congelación porosos también penetran la malla de absorción del perímetro en las perforaciones de agujero 269 para aproximarse a los bordes de superficie inferior de la cámara de vapor de agua del alojamiento 68 donde puede agruparse el fluido de funcionamiento de agua. Revestimiento de Barrera Térmica del Alojamiento Interior Refiriéndonos de nuevo a la Figura 67, debido a la alta temperatura de operación dentro de la cámara de combustión 34, un revestimiento de barrera térmico 36 se utiliza en la superficie de estator interior 37 del estator de alojamiento inferior 2 a lo largo de los bordes de la zona de combustión 32 y zonas de expansión 33 para minimizar la transferencia térmica excesiva hacia el estator de alojamiento inferior 2 y el sistema de cámara de vapor de agua del alojamiento 68. La cubierta de aislamiento térmico exterior 258 tiene una abertura de canal pequeña alrededor de ella, el perímetro 260 se ajusta sobre las partes superiores de los pernos de conexión 13 de los estatores del alojamiento 2 y 4, tuercas 14, y arandelas 15. La cubierta de aislamiento térmico exterior 258 se asegura al motor 1 por una serie de tornillos hex 16 que van a través de los agujeros de tornillo 262 en la cubierta de aislamiento exterior 258 y hacia los agujeros de tornillo 17 a lo largo del perímetro de los dos bordes del estator 2 de alojamiento inferior. Los espacios de tornillo 261 en la cubierta de aislamiento exterior 258 permiten que los tornillos hex 16 se nivelen con la superficie de cubierta de aislamiento exterior. Aunque la invención se ha descrito en conexión con lo que se considera actualmente la modalidad más práctica y preferida, debe entenderse que la invención no se limita a la modalidad descrita, sino que por el contrario, se propone cubrir varias modificaciones e instalaciones equivalentes incluidas dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas.
Claims (132)
- REIVINDICACIONES 1. Un motor giratorio de combustión interna que comprende : un estator que incluye la superficie interior que define una cavidad en forma oval distorsionada que incluye una zona de admisión, una zona de compresión, una zona de expansión y una zona de escape; un rotor giratorio dentro de la cavidad, y que incluye una superficie exterior, y una pluralidad de cavidades de combustión y una pluralidad de ranuras ubicadas a lo largo de la periferia del rotor; y una pluralidad de paletas radialmente sobresalientes y móviles colocadas dentro de las ranuras y que se extienden y embragan la superficie interior del estator, para formar una pluralidad de cámaras giratorias dentro de las cuales se comprime una mezcla de combustible para el encendido en la pluralidad de cavidades de combustión del rotor; una cámara de vapor que cubre una porción de la cavidad en forma oval y que incluye un fluido para absorber calor proveniente de la incineración de la mezcla de combustible en las cavidades de combustión del rotor y regresar el calor a las cavidades de combustión a medida que giran a través de la zona de expansión; y un sistema de enfriamiento activo para proteger al motor giratorio de exceso de calor, comprendiendo el sistema de enfriamiento el estator, la pluralidad de paletas y un sistema de transferencia térmica/enfriamiento ubicado dentro del rotor.
- 2. El motor giratorio de la reivindicación 1 que comprende además un puerto de admisión para que entre aire frió hacia cada una de la pluralidad de cámaras giratorias, precediendo el puerto de admisión la zona de admisión a lo largo de la periferia de la superficie exterior del estator, y un puerto de escape para expulsar gas de combustión de cada una de la pluralidad de las cámaras giratorias, siguiendo el puerto de escape la zona de expansión a lo largo de la periferia de la superficie interior del estator.
- 3. El motor giratorio de la reivindicación 1 que comprende además un eje impulsor alrededor del cual gira el rotor .
- 4. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el fluido de la cámara de vapor cambia de fase de liquido a gas a medida que absorbe calor durante el encendido y de gas a liquido a medida que regresa calor a las cavidades de combustión.
- 5. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el fluido de funcionamiento de la cámara de vapor es un metal liquido alcalino.
- 6. El motor giratorio de la reivindicación 5, en donde el fluido de funcionamiento de la cámara de vapor se selecciona del grupo de metales líquidos alcalinos que consisten de sodio, potasio y azufre.
- 7. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la superficie interior del estator es substancialmente plana y la pluralidad de paletas embragan de manera deslizable la superficie interior del estator a medida que el rotor gira dentro del estator.
- 8. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de paletas comprende un primera grupo de paletas deslizantes alternantes y un segundo grupo de paletas deslizantes alternantes, teniendo cada paleta una forma semi-oval alargada y substancialmente plana, un perímetro exterior, y dos caras.
- 9. El motor giratorio de la reivindicación 1 que comprende además una pluralidad de sellos entre cada una de la pluralidad ' de paletas y la superficie interior del estator .
- 10. El motor giratorio de la reivindicación 1 que comprende además un sistema de banda de paletas para reducir las fuerzas centrífugas en la pluralidad de paletas, mediante lo cual se reduce el desgaste de los sellos entre las paletas y la superficie interior del estator.
- 11. El motor giratorio de la reivindicación 10, en donde el sistema de banda de paletas se encuentra comprendido de conjuntos de bandas, primero y segundo, para ayudar a la pluralidad de paletas a moverse radialmente para conformarse a los cambios en una distancia entre la periferia de la superficie exterior del rotor y la periferia de la superficie interior del estator.
- 12. El motor giratorio de la reivindicación 10, en donde el sistema de banda de paletas comprende: una primera pluralidad de segmentos de banda de paletas que unen el primera grupo de paletas deslizantes alternantes; una segunda pluralidad de segmentos de banda de paletas que unen el segundo grupo de paletas deslizantes alternantes ; una primera placa de banda de paletas arqueada sobre la cual la primera pluralidad de segmentos de banda de paletas se deslizan; y una segunda placa de banda de paletas arqueada sobre la cual la segunda pluralidad de segmentos de banda de paletas se deslizan.
- 13. El motor giratorio de la reivindicación 12, que comprende además barras de paleta extendidas que unen los segmentos de banda de paletas a las paletas deslizantes.
- 14. El motor giratorio de la reivindicación 12, que comprende además : un primer resorte para aplicar presión a la primera placa de banda de paletas arqueada para impulsar de manera dinámica la primera placa de banda de paletas arqueada hacia el interior; y un segundo resorte para aplicar presión a la segunda placa de banda de paletas arqueada para impulsar de manera dinámica la segunda placa de banda de paletas arqueada hacia el interior.
- 15. El motor giratorio de la reivindicación 12, en donde la primera placa de banda de paletas arqueada y la segunda placa de banda de paletas arqueada se cubren al menos parcialmente con una pluralidad de rebordes elevados en forma redonda y se cubre con un revestimiento sin fricción directa.
- 16. El motor giratorio de la reivindicación 15, en donde la pluralidad de rebordes elevados en forma redonda extienden los anchos de la primera placa de banda de paletas arqueada y la segunda placa de banda de paletas arqueada, y en donde el revestimiento sin fricción directa es un revestimiento similar a lubricante sólido.
- 17. El motor giratorio de la reivindicación 13, en donde los segmentos de banda de paletas comprenden segmentos centrales de la banda de paletas y segmentos laterales de banda de paleta.
- 18. El motor giratorio de la reivindicación 12, en donde la primera placa de banda de paletas arqueada comprend una primera placa de banda de paletas arqueada central y al menos una primera placa de banda de paletas arqueada lateral, y en donde la segunda placa de banda de paletas arqueada comprende una segunda placa de banda de paletas arqueada central y al menos una segunda placa de banda de paletas arqueada lateral.
- 19. El motor giratorio de la reivindicación 12, que comprende además: una pluralidad de husillos alineados transversales a los segmentos de la banda de paleta; una pluralidad de cojinetes de rodillos segmentados huecos dispuestos en los husillos, de manera que los cojinetes de rodillos segmentados huecos giran libremente alrededor de los husillos, tocando los cojinetes de rodillos segmentados huecos los segmentos de la banda de paleta; una primera pluralidad de resortes de husillo unidos a la primera placa de banda de paletas arqueada; y una segunda pluralidad de resortes de husillo unidos a la segunda placa de banda de paletas arqueada, alineándose paralelos los resortes de husillo, primero y segundo, a los segmentos de la banda de paleta, y soportando los husillos.
- 20. El motor giratorio de la reivindicación 19, en donde la primera pluralidad de resortes de husillo se sueldan por puntos en la primera placa de banda de paletas arqueada, y en donde la segunda pluralidad de resortes de husillo se sueldan por puntos en la segunda placa de banda de paletas arqueada .
- 21. El motor giratorio de la reivindicación 12, que comprende además una pluralidad de lineas de unión espaciadas dentro de los segmentos de la banda de paleta.
- 22. El motor giratorio de la reivindicación 21, en donde las lineas de unión son lineas de unión de pasador.
- 23. El motor giratorio de la reivindicación 21, en donde las lineas de unión son lineas de unión de articulación.
- 24. El motor giratorio de la reivindicación 13, en donde los segmentos de banda de paletas comprenden segmentos centrales de la banda de paletas que tienen dos extremos y segmentos laterales de banda de paletas que tienen dos extremos, comprendiendo además el sistema de banda de paletas : una pluralidad de barras oscilantes centrales unidas a las barras de paleta extendidas; una pluralidad de primeros pasajes de barra de ' banda de paletas cortados de la primera placa de banda de paletas arqueada, en donde cada uno de los primeros pasajes de barra de banda de paletas se alinea con una diferente de las barras de paleta extendidas; una pluralidad de segundos pasajes de barra de banda de paletas cortados de la segunda placa de banda de paletas arqueada, en donde cada uno de los segundos pasajes de barra de banda de paletas se alinea con una diferente de las barras de paleta extendidas; una pluralidad de barras de banda de paletas centrales, en donde dos de las barras de banda de paletas centrales se unen a cada una de las barras oscilantes centrales; una pluralidad de barras de banda de paletas laterales, en donde dos pares de las barras de banda de paletas laterales se unen a cada una de las barras oscilantes centrales ; una pluralidad de casquillos con rodillos de metal que cubren las barras de banda de paletas centrales y las barras de banda de paletas laterales, en donde cada extremo de cada uno de los segmentos de banda de paletas centrales se engancha sobre uno diferente de los casquillos con rodillos de metal que cubren las barras de banda de paletas centrales, y en donde cada extremo de cada uno de los segmentos laterales de banda de paletas se engancha sobre uno diferente de los casquillos con rodillos de metal que cubren las barras de banda de paletas laterales; y una pluralidad de cintas de aislamiento térmico unidas y aisladas térmicamente a las paletas deslizantes del sistema de banda de paletas.
- 25. El motor giratorio de la reivindicación 11 que comprende además una serie exterior de bandas ubicadas en ambos lados de los conjuntos de bandas, primero y segundo, dependiendo de las series exteriores de bandas de soportes de arco pequeños en los extremos de las barras de soporte de arco de banda que conectan entre si los conjuntos de bandas, primero y segundo, ayudando las series exteriores de bandas a los grupos de bandas, primero y segundo, a acoplarse al perfil de la superficie del estator.
- 26. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde una distancia desde la periferia de la superficie exterior del rotor hasta la periferia de la superficie interior del estator, varia a medida que el rotor gira a través de la zona de admisión, la zona de compresión, zona de expansión, y la zona de escape, y en donde la pluralidad de paletas que sobresalen radialmente se mueven radialmente para acomodar los cambios en la distancia y continuar asi a embragar de manera deslizable la superficie interior del estator a medida que el rotor gira.
- 27. El motor giratorio de la reivindicación 1, que comprende además un sistema de liberación de presión conectado a la cámara de vapor.
- 28. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la mezcla de combustible comprende hidrógeno, agua y aire .
- 29. El motor giratorio de la reivindicación 1, que comprende además: un primera inyector de agua para inyectar en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias una cantidad de agua que varia para el propósito de controlar la proporción de compresión del motor giratorio; un inyector de combustible para inyectar en cada una de la pluralidad de cavidades de combustión el combustible incinerado en las cavidades; un segundo inyector de agua para inyectar en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias una segunda cantidad de agua para templar parcialmente en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias un gas que resulta a partir de la incineración del combustible en la cavidad de combustión del rotor ubicada dentro de la cámara giratoria para reducir la temperatura del gas en la cámara; y un tercera inyector de agua para inyectar en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias una tercera cantidad de agua para enfriar el rotor, paletas, y sellos que comprenden la cámara giratoria en respuesta al calor transferido a la cámara giratoria de la cámara de vapor que cubre la zona de expansión.
- 30. El motor giratorio de la reivindicación 1, que comprende además una pluralidad de sellos para sellar cada una de las cámaras giratorias, comprendiendo la pluralidad de sellos: sellos, primero y segundo, ubicados axialmente a lo largo de los lados, primero y segundo, del rotor, estando los sellos axiales curvos para acoplar el perfil circular de la superficie exterior del rotor; los sellos axiales que se segmentan en una sección central y dos secciones de extremo; teniendo la sección central del sello axial una extensión de lengüeta angulada a lo largo de ambos extremos que se acopla con un hueco de ranura angulado de los segmentos de sello de extremo axial; la sección central del sello axial y segmentos de extremo tienen cada uno una superficie superior que se ranura de manera que la presión de gas de la cámara desviará el sello axial hacia la superficie interior del estator; una superficie sellante exterior de cada uno de los segmentos, central y de extremo, del sello axial incluye una ranura que corta la longitud completa del sello axial, creando asi un hueco para una cinta sellante axial; y un resorte corrugado ubicado detrás del segmento central del sello axial para también desviar hacia fuera los sellos axiales, mediante lo cual a medida que el segmento central del sello axial se impulsa hacia fuera por la presión de gas y el resorte corrugado, el segmento central del sello axial también impulsa hacia fuera los segmentos de extremo del sello axial para proporcionar un sello a lo largo de la superficie interior del estator y a lo largo del segmento inferior de los sellos de paleta ubicados arriba del rotor.
- 31. El motor giratorio de la reivindicación 30, que comprende además : una pluralidad de sellos frontales de paleta para proporcionar un sello continuo en un área en forma de anillo semi-oval substancialmente alargada entre ambas caras, frontal y posterior, de una de la pluralidad de paletas, y uno inmediatamente adyacente a un área de la superficie exterior del rotor, y una pluralidad de sellos de paleta para proporcionar un sello continuo entre un perímetro exterior de una de la pluralidad de paletas y la superficie interior del estator .
- 32. El motor giratorio de la reivindicación 31, en donde cada una de la pluralidad de paletas incluye una superficie sellante de paleta curva, y en donde el motor giratorio comprende además: una pluralidad de canales de cojinete de rodillos incorporados entre los sellos de paleta y entre cada uno de los sellos de paleta y una paleta correspondiente, una pluralidad de cojinetes de rodillos dispuestos dentro de los canales de cojinete de rodillos, en donde cada uno de los sellos de paleta incluye lados exteriores angulados para desviar el gas del sello de paleta, mediante lo cual el sello de paleta se impulsa dinámicamente hacia la superficie interior del estator durante la operación del motor giratorio, y una pluralidad de pasajes de gas que perforan los sellos de paleta, en donde el área de cada pasaje de gas aumenta a medida que el pasaje de gas se extiende dinámicamente hacia afuera y se impulsa radialmente hacia la superficie interior del estator durante la operación del motor giratorio.
- 33. El motor giratorio de la reivindicación 32, en donde cada de las paletas tiene una forma semi-oval alargada y substancialmente plana, un perímetro exterior y dos caras, y en donde el perímetro exterior de cada paleta se encuentra comprendido de: una ranura de paleta que se extiende a lo largo del centro de la longitud total del perímetro exterior, dos rebordes de soporte que se extienden a lo largo de la longitud completa del perímetro exterior, uniéndose la ranura de paleta por los rebordes de soporte, sobresaliendo los rebordes de soporte radialmente más allá de la ranura de paleta, y dos salientes de soporte que se extienden a lo largo de la longitud completa del perímetro exterior, estando las salientes de soporte unidas por las salientes de soporte, sobresaliendo las salientes de soporte radialmente más que la ranura de paleta pero menos que los rebordes de soporte.
- 34. El motor giratorio de la reivindicación 33, en donde la pluralidad de pasajes de gas laterales crean canales abiertos desde las cámaras hasta los rebordes de soporte.
- 35. El motor giratorio de la reivindicación 31, en donde cada uno de los sellos de paleta se divide por dos interfases hacia un segmento central superior y dos segmentos laterales inferiores que se extienden axialmente.
- 36. El motor giratorio de la reivindicación 35, en donde los dos segmentos laterales inferiores se desvian axialmente para impulsarse hacia la superficie interior del estator y desviarse radialmente para impulsarse hacia el segmento central superior.
- 37. El motor giratorio de la reivindicación 35, en donde cada interfase se encuentra comprendida de al menos una conexión de ranura y lengüeta en forma trapezoidal deslizante .
- 38. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde cada una de la pluralidad de paletas tiene una forma semi-oval alargada y substancialmente plana, un perímetro exterior, y dos caras, y en donde el motor giratorio comprende además un sistema de soporte para facilitar el movimiento radial de cada una de las paletas, comprendiendo el sistema de soporte: una pluralidad de canales de cojinete de rodillos incorporados en cada uno de las caras de la paleta, estando los canales de cojinete de rodillos orientados axialmente, y una pluralidad de cojinetes de rodillos dispuestos dentro de la pluralidad de canales de cojinete de rodillos.
- 39. El motor giratorio de la reivindicación 38, en donde el sistema de soporte comprende además una pluralidad de placas de paleta del rotor, estando cada placa unida en uno de dos lados de cada ranura en el rotor en el cual se colocan las paletas, estando cada placa de paleta del rotor cubierta al menos parcialmente con rebordes en forma de diamante o rebordes en zig-zag, y en donde cada lado de la pluralidad de paletas se cubre al menos parcialmente con rebordes en forma de diamante o rebordes en zig-zag, estando los rebordes cubiertos con un revestimiento de barrera térmica y un lubricante de óxido.
- 40. El motor giratorio de la reivindicación 39, en donde el sistema de soporte comprende además: una pluralidad de husillos centrales axialmente orientados , una pluralidad de cojinetes de rodillos segmentados huecos colocados en los husillos centrales, de tal manera que los cojinetes giran libremente alrededor de los husillos, y una pluralidad de resortes de soporte de cojinete de rodillos radialmente orientados unidos a cada placa de paleta del rotor, estando los husillos centrales unidos a los resortes de soporte del cojinete de rodillos.
- 41. El motor giratorio de la reivindicación 8, que comprende además un sistema de banda de paletas que comprende una banda de paletas exterior unida al primera grupo de paletas deslizantes alternantes, y una banda de paletas interna unida al segundo grupo de paletas deslizantes alternantes .
- 42. El motor giratorio de la reivindicación 41, en donde la banda de paletas exterior y la banda de paletas interior tienen cada una, una pluralidad de pliegues, y en donde el sistema de banda de paletas comprende además una pluralidad de cojinetes de rodillos que tocan los pliegues.
- 43. El motor giratorio de la reivindicación 41, en donde el sistema de banda de paletas comprende además una pluralidad de pasadores de la banda de paletas que unen la banda de paletas exterior al primera grupo de paletas deslizantes alternantes y que unen la banda de paletas interior al segundo grupo de paletas deslizantes alternantes.
- 44. El motor giratorio de la reivindicación 41, en donde la banda de paletas exterior y la banda de paletas interior se hacen cada una de una pluralidad de fibras de alta resistencia a la tracción conectadas por pasadores y conexiones .
- 45. El motor giratorio de la reivindicación 1, que comprende además un sistema de transferencia térmica del rotor que comprende: una pluralidad de cámaras de vapor del rotor espaciadas dentro del rotor entre las ranuras de paleta; un fluido de funcionamiento interno de agua de cámara de vapor del rotor dentro de las cámaras de vapor del rotor; una pluralidad de cámaras de vapor del rotor que se extienden radialmente y curvan para acoplarse al perfil de la superficie exterior del rotor dentro del rotor, en donde cada cámara de vapor del rotor comprende una zona de evaporación interior centrada por debajo de la superficie exterior del rotor y dos extremos de condensación axiales, interiores; una pluralidad de mallas finas de absorción ubicadas a través de toda la sección del evaporador de la cámara de vapor del rotor; una pluralidad de mallas gruesas de absorción ubicadas a través de ambas secciones del condensador e interconectadas con la malla fina de absorción en la pluralidad de cámaras de vapor del rotor; una pluralidad de mallas medianas de absorción perimetrales ubicadas a lo largo de la superficie del perímetro interior de la cámara de vapor del rotor que hace contacto tanto con la malla fina de absorción del evaporador como las malla gruesa de absorción del condensador; una pluralidad de rebordes ubicados a lo largo de la cubierta interior de la cámara de vapor del rotor opuesta a la superficie por debajo de la superficie de combustión exterior orientada en una pluralidad de filas que pasan axialmente a través de la cámara de vapor del rotor; una pluralidad de espacios vacíos de la cámara de vapor del rotor ubicados entre los rebordes de la cámara de vapor del rotor; una pluralidad de tubos de congelación de absorción que corren radialmente a través de la cámara de vapor del rotor y perforar las mallas finas de absorción del evaporador y la malla de absorción del perímetro; una pluralidad de tubos de congelación de absorción que corren axialmente a través de la cámara de vapor del rotor de un lado del condensador al otro, perforando la malla de absorción gruesa del condensador y la malla fina de absorción del evaporador y malla de perímetro; y una pluralidad de condensadores exteriores de la cámara de vapor del rotor que transfieren calor de los condensadores interiores de la cámara de vapor del rotor al agua de enfriamiento del sistema de enfriamiento activo.
- 46. El motor giratorio de la reivindicación 41, en donde el fluido de funcionamiento interno de la cámara de vapor del rotor comprende agua.
- 47. El motor giratorio de la reivindicación 1, que comprende además un sistema de transferencia térmica del estator para proteger al motor giratorio del exceso de calor.
- 48. El motor giratorio de la reivindicación 47, que comprende además un puerto de admisión y un puerto de escape, comprendiendo además el sistema de transferencia térmica del estator un sistema de enfriamiento por liquido del estator, en donde el sistema de enfriamiento por liquido del estator comprende: un tubo de enfriamiento de liquido del estator que entra al motor giratorio cerca del puerto de admisión, oscila cerca del puerto de admisión, rodea el eje impulsor, y después sale del motor giratorio cerca del puerto de escape; un refrigerante liquido del estator dentro del tubo de enfriamiento de liquido del alojamiento; un monitor de la temperatura del . refrigerante liquido del alojamiento; y un medio para ajustar el flujo del refrigerante liquido del alojamiento.
- 49. El motor giratorio de la reivindicación 48, en donde el refrigerante liquido del alojamiento comprende agua.
- 50. El motor giratorio de la reivindicación 3 que comprende además un puerto de admisión, un puerto de escape y en donde la cámara de vapor es un sistema de cámara de vapor de sodio para isotermalizar las secciones de combustión y expansión del motor giratorio, extendiéndose el sistema de la cámara de vapor de sodio a lo largo de una porción substancial del perímetro del estator substancialmente opuesta del puerto de admisión y del puerto de escape.
- 51. El motor giratorio de la reivindicación 50, en donde la cámara de vapor de sodio comprende: un fluido de sodio contenido dentro de la cámara de vapor de sodio del estator; una capa de malla de absorción de grado fino dentro de la sección del evaporador de la cámara de vapor de sodio del estator, estando la capa de malla de absorción de grado fino ubicada hacia las zonas de encendido y combustión del motor; una capa de malla de absorción de grado grueso dentro de la sección del condensador de la cámara de vapor de sodio del estator; estando la capa de malla de absorción de grado grueso ubicada hacia el extremo de la zona de expansión del motor; una malla de absorción de grado medio entre las capas finas y gruesas de la cámara de vapor de sodio del estator; estando la capa de malla de absorción de grado medio ubicada en la parte media de la sección de expansión del motor; y un malla de absorción de grado medio que cubre el perímetro completo de la cámara de vapor de sodio del estator y encierra las mallas de absorción, fina, media, y gruesa.
- 52. El motor giratorio de la reivindicación 51, que comprende además una cubierta exterior de la cámara de vapor de sodio del estator, comprendiendo la cubierta exterior : una pluralidad de rebordes de extensión segmentados paralelos que cubren la superficie interior de la cubierta y corren la longitud de la cámara de vapor de sodio del estator ; una pluralidad de espacios vacíos ubicados dentro de la cámara de vapor de sodio del estator entre los rebordes de extensión que cubren la superficie interior de la cubierta exterior; y un revestimiento de barrera térmica que cubre la superficie interior de la cubierta exterior.
- 53. El motor giratorio de la reivindicación 50 que comprende además una cámara de vapor de agua del estator exterior que se angula alrededor del eje impulsor dentro del estator, comprendiendo la cámara de vapor de agua del estator: un fluido de agua contenido dentro de la cámara de vapor de agua del estator; una malla fina de absorción que cubre el perímetro de la cámara de vapor de agua del estator; una capa de malla fina de absorción dentro de la cámara de vapor de agua del estator; y una capa de malla de absorción gruesa dentro de la cámara de vapor de agua del estator; y una cámara de agua del estator colocada entre la cámara de vapor de sodio del estator y el canal de agua del sistema de enfriamiento activo del estator.
- 54. El motor giratorio de la reivindicación 30, en donde el rotor tiene ocho ranuras de paleta, la instalación de sellado tiene dieciséis sellos frontales de paleta, y ocho sellos de paleta.
- 55. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la mezcla de combustible se enciende por al menos una bujia de encendido.
- 56. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la mezcla de combustible se enciende por auto-encendido .
- 57. El motor giratorio de la reivindicación 1, que comprende además un inyector para inyectar directamente el hidrógeno en las cavidades de combustión del rotor.
- 58. El motor giratorio de la reivindicación 2, que comprende además un sistema de enfriamiento activo para condensar, filtrar, y volver a circular agua contenida en el gas de escape.
- 59. Un motor giratorio de combustión interna que comprende : un estator que incluye una superficie interior que define una cavidad en forma oval distorsionada que incluye al menos una zona de compresión y una zona de expansión; un rotor giratorio dentro de la cavidad, y que incluye una superficie exterior, y una pluralidad de cavidades de combustión y una pluralidad de ranuras ubicadas a lo largo de la periferia del rotor; y una pluralidad de paletas radialmente móviles colocadas dentro de las ranuras y que se extienden y embragan de manera deslizable la superficie interior del estator, para formar una pluralidad de cámaras giratorias dentro de las cuales se comprime una mezcla de combustible para el encendido en la pluralidad de cavidades de combustión del rotor; y una cámara de vapor que cubre una porción de la cavidad en forma oval y que incluye un fluido para absorber calor proveniente de la incineración de la mezcla de combustible en las cavidades de combustión del rotor y regresar el calor a las cavidades de combustión a medida que giran más allá de la zona de expansión.
- 60. El motor giratorio de la reivindicación 59 que comprende además un puerto de admisión para que entre aire frío hacia cada una de la pluralidad de cámaras giratorias, y un puerto de escape para expulsar gas de combustión proveniente de cada una de la pluralidad de las cámaras giratorias .
- 61. El motor giratorio de la reivindicación 59, que comprende además un sistema de banda de paletas para ayudar a la pluralidad de paletas a moverse radialmente para conformarse a los cambios en una distancia entre la periferia de la superficie exterior del rotor y la periferia de la superficie interior del rotor.
- 62. El motor giratorio de la reivindicación 59, en donde una distancia de la periferia de la superficie exterior del rotor a la periferia de la superficie interior del estator varia a medida que el rotor gira dentro del motor, y en donde la pluralidad de paletas radialmente móviles se mueven radialmente para acomodar los cambios en la distancia y mediante esto continuar embragando de manera deslizable la superficie interior del estator a medida que el rotor gira.
- 63. El motor giratorio de la reivindicación 59, en donde la mezcla de combustible incluye hidrógeno, agua y aire.
- 64. El motor giratorio de la reivindicación 59 que comprende además: un primera inyector de agua para inyectar en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias una cantidad de agua que varia para el propósito de controlar la proporción de compresión del motor giratorio; un inyector de combustible para inyectar en cada una de la pluralidad de cavidades de combustión, hidrógeno que es parte del combustible incinerado en las cavidades; un segundo inyector de agua para inyectar en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias, una segunda cantidad de agua para templar parcialmente en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias un gas que resulta a partir de la incineración del combustible en la cavidad de combustión del rotor ubicada dentro de la cámara giratoria para reducir la temperatura del gas en la cámara; y un tercera inyector de agua para inyectar en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias una tercera cantidad de agua para enfriar el rotor, paletas, y sellos que comprende la cámara giratoria en respuesta al calor transferido a la cámara giratoria desde la cámara de vapor que cubre la zona de expansión.
- 65. El motor giratorio de la reivindicación 59, que comprende además una pluralidad de sellos para sellar cada una de las cámaras giratorias, comprendiendo la pluralidad de sellos: sellos, primero y segundo, ubicados axialmente a lo largo de los lados, primero y segundo del rotor, estando los sellos axiales curvados para acoplarse al perfil circular de la superficie exterior del rotor; una pluralidad de sellos frontales de paleta para proporcionar un sello continuo en un área en forma de anillo semi-oval substancialmente alargada entre ambos lados, frontal y posterior de una de la pluralidad de paletas y uno inmediatamente adyacente a un área de la superficie exterior del rotor, y una pluralidad de sellos de paleta para proporcionar un sello continuo entre un perímetro exterior de una de la pluralidad de paletas y la superficie interior del estator.
- 66. El motor giratorio de la reivindicación 59, que comprende además un sistema de soporte para facilitar el movimiento radial de cada una de las paletas.
- 67. El motor giratorio de la reivindicación 59, que comprende además un sistema de transferencia térmica del estator para proteger al motor giratorio de exceso de calor.
- 68. El motor giratorio de la reivindicación 59, que comprende además un sistema de transferencia térmica del rotor para proteger al motor giratorio de exceso de calor.
- 69. El motor giratorio de la reivindicación 59, en donde la pluralidad de paletas se encuentra comprendida de ocho paletas.
- 70. El motor giratorio de la reivindicación 59, en donde la pluralidad de paletas se encuentra comprendida de un número de paletas seleccionado del grupo que consiste de seis paletas, ocho paletas, nueve paletas o doce paletas.
- 71. El motor giratorio de la reivindicación 59, en donde la pluralidad de cámaras giratorias se encuentra comprendida de un número de cámaras seleccionado del grupo que consiste de seis cámaras, ocho cámaras, nueve cámaras o doce cámaras.
- 72. El motor giratorio de la reivindicación 59, en donde la pluralidad de cavidades de combustión del rotor se encuentran comprendidas de un número de cavidades de combustión del rotor seleccionado del grupo que consiste de seis cavidades de combustión del rotor, ocho cavidades de combustión del rotor, nueve cavidades de combustión del rotor o doce cavidades de combustión del rotor.
- 73. Un motor giratorio de combustión interna que comprende: un estator del alojamiento que incluye una superficie interior que define una cavidad en forma oval distorsionada que incluye al menos una zona de compresión y una zona de expansión; un rotor giratorio dentro de la cavidad, y que incluye una superficie exterior, y una pluralidad de cavidades de combustión y una pluralidad de ranuras ubicadas a lo largo de la periferia del rotor; y una pluralidad de paletas radialmente sobresalientes y ' móviles colocadas dentro de las ranuras y que se extienden y embragan de manera deslizable la superficie interior del estator, para formar una pluralidad de cámaras giratorias dentro de las cuales se comprime una mezcla de combustible para el encendido en la pluralidad de cavidades de combustión del rotor; y una cámara de vapor que cubre una porción de la cavidad en forma oval y que incluye un fluido para absorber calor proveniente de la incineración de la mezcla de combustible en las cavidades de combustión del rotor y regresar el calor a las cavidades de combustión a medida que giran más allá de la zona de expansión.
- 74. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde las zonas de combustión y expansión son mayores que las zonas de admisión y compresión mediante lo cual los gases de combustión pueden expandirse y realizar el máximo funcionamiento hasta que las presiones dentro de la cámara de combustión del motor giratorio igualan las pérdidas de fricción rotacionales.
- 75. El motor giratorio de la reivindicación 29, en donde el motor giratorio utiliza transferencia térmica de vapor de sodio, recuperación de calor del sistema activo de enfriamiento por agua, revestimiento de barrera térmica, inyección de agua, y una carrera de expansión prolongada para lograr una mayor eficiencia termodinámica del freno.
- 76. El motor giratorio de la reivindicación 9, en donde cada uno de la pluralidad de sellos entre las paletas y la superficie interior del estator incluye una punta saliente roma que es una punta redonda, contorneada, pequeña que puede deslizarse de manera uniforme a través de la superficie interior del estator.
- 77. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el motor incluye un alojamiento y en donde el motor incluye lubricantes sólidos sin fricción directa, revestimientos de barrera térmica resistentes a deformaciones y tensiones térmicas, una pluralidad de sistemas de cámara de vapor, y un sistema activo de enfriamiento por agua para transportar el exceso de calor para la isotermalización del alojamiento exterior del motor.
- 78. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el motor incluye un alojamiento fabricado de aleaciones a alta temperatura, y en donde el alojamiento se cubre con una capa térmica gruesa para minimizar la pérdida de calor y reducir el ruido del motor.
- 79. El motor giratorio de la reivindicación 9, en donde la superficie interior del estator tiene una geometría que minimiza las deformaciones de sello y paleta a medida que el motor giratorio se opera.
- 80. El motor giratorio de la reivindicación 2, que comprende además una pluralidad de sellos entre cada una de la pluralidad de paletas y la superficie interior del estator, y en donde los puertos de admisión y escape son cada uno una abertura que se envuelve alrededor con la superficie interior del estator, dividiéndose cada puerto en dos mitades con las dos mitades del motor giratorio, incluyendo cada mitad un reborde de soporte que se extiende a través de una parte media de cada mitad del puerto y que se angula ligeramente en la abertura del puerto para proporcionar soporte a la pluralidad de paletas y sellos a medida que pasan sobre la abertura del puerto para prevenir la deformación.
- 81. El motor giratorio de la reivindicación 10, en donde cada una de la pluralidad de paletas incluye un sistema de barra basculante de banda de paletas para permitir que la paleta bascule a medida que se mueve con respecto a la superficie interior del estator para proporcionar sellado creciente de sus cámaras giratorias correspondientes con respecto a la superficie interior del estator.
- 82. El motor giratorio de la reivindicación 81, en donde el sistema de barra basculante de banda de paletas es un sistema de barra basculante de banda única para una banda de paletas central única del sistema de banda de paletas.
- 83. El motor giratorio de la reivindicación 81, en donde el sistema de barra basculante de banda de paletas es un sistema de barra basculante de banda doble para dos banda de paletas exteriores del sistema de banda de paletas.
- 84. El motor giratorio de la reivindicación 10, que comprende además un sistema de ajuste de tensión de la banda de paletas para ajusfar la tensión de una banda de paletas única o banda de paletas doble utilizada con el sistema de banda de paletas.
- 85. Un motor giratorio de combustión interna que comprende : un estator que incluye la superficie interior que define una cavidad en forma oval distorsionada que incluye una zona de admisión, una zona de compresión, una zona de expansión y una zona de escape; un rotor giratorio dentro de la cavidad, y que incluye, una superficie exterior, y una pluralidad de cavidades de combustión y una pluralidad de ranuras ubicadas a lo largo de la periferia del rotor; un eje impulsor alrededor del cual gira el rotor; una pluralidad de paletas radialmente sobresalientes y móviles colocadas dentro de las ranuras y que se extienden y embragan la superficie interior del estator, para formar una pluralidad de cámaras giratorias dentro de las cuales una mezcla de combustible que incluye hidrógeno se comprime para el encendido en la pluralidad de cavidades de combustión del rotor; una cámara de vapor que cubre una porción de la cavidad en forma oval y que incluye un fluido para absorber calor proveniente de la incineración de la mezcla de combustible en las cavidades de combustión del rotor y regresar el calor a las cavidades de combustión a medida que giran más allá la zona de expansión; un puerto de admisión para que entre aire frió hacia cada una de la pluralidad de cámaras giratorias, precediendo el puerto de admisión a la zona de admisión a lo largo de la periferia de la superficie exterior del estator; un puerto de escape para expulsar gas de combustión de cada una de la pluralidad de las cámaras giratorias, siguiendo el puerto de escape la zona de expansión a lo largo de la periferia de la superficie interior del estator; un sistema de banda de paletas para reducir las fuerzas centrifugas en la pluralidad de paletas, mediante lo cual se reduce el desgaste de los sellos entre las paletas y la superficie interior del estator; una pluralidad de sellos para sellar cada una de las cámaras giratorias; un sistema de transferencia térmica/enfriamiento de la cámara de vapor de agua para el control de la temperatura del rotor; un sistema de transferencia activo de calor/enfriamiento por agua para capturar calor del alojamiento exterior del motor giratorio, y desde adentro del alojamiento del motor proveniente de la carrera de compresión, la zona de soporte del eje impulsor, y el rotor y la pluralidad de paletas, y regresar el calor capturado para volver a utilizarlo en el ciclo del motor; un primera inyector de agua para inyectar en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias una cantidad de agua que varía para el propósito de controlar la proporción de compresión del motor giratorio; un inyector de combustible para inyectar en cada una de la pluralidad de cavidades de combustión el combustible incinerado en las cavidades; un segundo inyector de agua para inyectar en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias una segunda cantidad de agua para templar parcialmente en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias un gas que resulta a partir de la incineración del combustible en la cavidad de combustión del rotor ubicada dentro de la cámara giratoria para reducir la temperatura del gas en la cámara; y un ' tercera inyector de agua para inyectar en cada una de la pluralidad de cámaras giratorias una tercera cantidad de agua para enfriar el rotor, paletas, y sellos que comprende la cámara giratoria en respuesta al calor transferido a la cámara giratoria desde la cámara de vapor que cubre la zona de expansión.
- 86. El motor giratorio de la reivindicación 2, que comprende además una turbina de turbosobrealimentador de geometría variable que acciona un compresor de entrada que impulsa el aire tomado por el puerto de admisión.
- 87. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la cámara de vapor cubre las zonas de combustión y expansión, mediante lo cual la cámara de vapor cubre una primera pluralidad de cavidades de combustión del rotor en las cuales ocurre la incineración del combustible y una segunda pluralidad de cavidades de combustión del rotor a las cuales la cámara de vapor regresa el calor absorbido a partir de las incineraciones en la primera pluralidad de cavidades de combustión del rotor.
- 88. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el calor absorbido por la cámara de vapor incinera la mezcla de combustible en una primera pluralidad de las cavidades de combustión del rotor que giran a través de la zona de combustión, absorbe calor de la combustión que resulta de la incineración de la mezcla de combustible en la primera pluralidad de cavidades de combustión del rotor y transfiere calor de regreso hacia una segunda pluralidad de cavidades de combustión del rotor que giran a través de la zona de expansión.
- 89. El motor giratorio de la reivindicación 29, en donde el enfriamiento de la cámara giratoria por agua inyectada por el tercera inyector de agua enfria la superficie de la cámara en preparación para un siguiente ciclo de admisión.
- 90. El motor giratorio de la reivindicación 29, en donde la cantidad de agua inyectada por el primera inyector de agua da como resultado una proporción de compresión efectiva en la cual puede ocurrir la auto-incineración.
- 91. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la superficie interior del estator se cubre con un revestimiento de barrera térmica de peroskvite para proteger al estator de la constante incineración de combustión y para reducir la transferencia térmica de combustión fuera del estator .
- 92. El motor giratorio de la reivindicación 28, en donde la mezcla de combustible se estratifica con una mezcla de hidrógeno y aire en su mitad frontal y agua inyectada en su mitad de regreso, mediante lo cual la mezcla de hidrógeno y aire se incinera fácilmente.
- 93. El motor giratorio de la reivindicación 29, en donde el enfriamiento de los segmentos de rotor, paletas y sellos que comprende la cámara giratoria da como resultado fuerzas centrifugas causadas por el rotor que gira dentro de la cavidad que fuerza las gotas de agua más pesadas y más frías contra la superficie interior del estator para absorber así calor de la cámara de vapor y acelerar la transferencia térmica de la cámara de vapor de regreso hacia la cámara giratoria para mantener alta presión de vapor y una presión efectiva promedio dentro de la cámara giratoria para realizar el trabajo.
- 94. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la cámara de vapor utiliza sodio como el fluido para absorber calor de la incineración, y en donde el sodio liquido cambia de fase, en una zona del evaporador de la cámara de vapor, a un vapor de gas de sodio cuando absorbe calor de la zona de combustión, se mueve a velocidad sónica a lo largo de la cámara de vapor hacia una zona del condensador de la cámara de vapor donde el gas de sodio transfiere calor de regreso hacia las cavidades giratorias de combustión del rotor a lo largo de la zona de expansión y cambia de fase, en la zona del condensador, a un liquido de sodio.
- 95. El motor giratorio de la reivindicación 94, en donde la cámara de vapor de sodio se encuentra comprendido además de una pluralidad de mallas de absorción que proporcionan actividad capilar para absorber de manera uniforme el sodio liquido de la zona del condensador hacia la zona del evaporador de la cámara de vapor de sodio donde el sodio liquido está disponible para absorber el calor adicional de la zona de combustión caliente.
- 96. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el sistema activo de enfriamiento por agua y la cámara de vapor transfieren calor hacia y desde cada una, mediante lo cual se permite que una gran porción de calor producida por la combustión del motor giratorio de la mezcla de combustible se transfiera de manera continúa de regreso a través del motor giratorio para proporcionar beneficio de funcionamiento de exergia positiva.
- 97. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la superficie exterior del rotor se cubre con un revestimiento de barrera térmica para proteger al rotor del daño . por calor de combustión y minimizar la transferencia térmica de superficie hacia el rotor.
- 98. El motor giratorio de la reivindicación 97, en donde el rotor comprende además una cámara de vapor de agua ubicada bajo la superficie exterior del rotor, absorbiendo la cámara de vapor de agua calor de la combustión que pasa a través del revestimiento de barrera térmica del rotor.
- 99. El motor giratorio de la reivindicación 98, en donde la cámara de vapor de agua del rotor es una zona del evaporador en donde un fluido de agua absorbe calor que pasa a través del revestimiento de barrera térmica del rotor, y cambia mediante esto de fase de liquido a gas y transfiere el calor absorbido a los condensadores ubicados en ambos lados del rotor.
- 100. El motor giratorio de la reivindicación 99, en donde el sistema activo de enfriamiento por agua rocía agua a través de los condensadores del rotor a medida que el rotor gira para absorber el calor del condensador, mediante lo cual el agua de la cámara de vapor del rotor enfría y cambia de fase de gas a un líquido y después vuelve a circular de regreso hacia la zona del evaporador por altas fuerzas centrífugas G.
- 101. El motor giratorio de la reivindicación 98, en donde la cámara de vapor de agua del rotor ayuda a isotermalizar la distribución de calor a través de la superficie exterior completa del rotor.
- 102. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde la superficie interior del estator tiene un perfil geométrico, en donde las zonas de combustión y expansión son mayores que las zonas de admisión y compresión de manera que el desempeño del ciclo termodinámico del motor giratorio se incrementa durante la operación.
- 103. El motor giratorio de la reivindicación 1 que comprende además un sistema de transferencia térmica de enfriamiento de paleta que comprende: una pluralidad de cámaras de tubo isotérmico de paleta ubicadas dentro de cada paleta; una cámara de tubo isotérmico de paleta con fluido de funcionamiento interno de agua; una pluralidad de cámaras de tubo isotérmico de paleta que se extienden a lo largo del perímetro exterior de la curva de paleta para acoplarse al perfil de paleta exterior, en donde cada cámara de tubo isotérmico comprende una zona de evaporización interior centrada por debajo de la superficie exterior de la paleta y dos extremos de condensación axiales interiores ubicados a lo largo de los lados axiales del rotor justo por debajo de los sellos axiales del rotor; una pluralidad de tubos de congelación de absorción que corren axialmente a través de la cámara de tubo isotérmico de paleta de un lado del condensador al otro; y una pluralidad de condensadores exteriores de la cámara de tubo isotérmico de paleta que transfieren calor de los condensadores interiores de la cámara de tubo isotérmico de paleta al agua de enfriamiento del sistema de enfriamiento activo .
- 104. El motor giratorio de la reivindicación 103, en donde el fluido de funcionamiento interno de la cámara de tubo isotérmico de paleta comprende agua.
- 105. El motor giratorio de la reivindicación 103, en donde la sección central del evaporador de la cámara de tubo isotérmico de paleta el fluido de funcionamiento de agua cambia de fase de liquido a gas a medida que absorbe calor durante la incineración y combustión y en la sección del condensador el fluido de funcionamiento de agua cambia de fase de gas a liquido a medida que transfiere su calor al agua refrigerante del sistema de enfriamiento activo.
- 106. El motor giratorio de la reivindicación 89, que comprende además un sistema de liberación de ruptura de ajuste de la presión de la cámara de vapor de sodio que comprende : una cámara de presión llenada con un gas compresible .inerte; un disco de ajuste de presión; un disco de ruptura; y una indicación de señal de ruptura.
- 107. El motor giratorio de la reivindicación 106, en donde el gas compresible inerte es nitrógeno, argón, o preferentemente criptón.
- 108. El motor giratorio de la reivindicación 59, en donde la pluralidad de bandas de paletas es dos y tres.
- 109. El motor giratorio de la reivindicación 108, en donde el sistema de dos bandas de paletas puede construirse con una pluralidad de 3 o 4 paletas en cada banda, dando como resultado un motor con 6 u 8 paletas.
- 110. El motor giratorio de la reivindicación 108, en donde el sistema de tres banda de paletas puede construirse con una pluralidad de 3 o 4 paletas en cada banda, dando como resultado un motor con 9 o 12 paletas.
- 111. El motor giratorio de la reivindicación 110, en donde en el sistema de tres banda de paletas la tercera banda será una segunda banda doble, arco, y sistema basculante de paleta que se orientará justo fuera del primera sistema de bandas doble.
- 112. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el calor absorbido por el agua del sistema de enfriamiento activo se inyecta de regreso hacia las cámaras del rotor durante la primera inyección de agua en la zona de compresión y la segunda inyección de agua en la zona de combustión/expansión de etapa temprana.
- 113. El motor giratorio de la reivindicación 76, en donde la pluralidad de sellos salientes romos en forma redonda se revisten con un revestimiento sin fricción directa .
- 114. El motor giratorio de la reivindicación 113, en donde la pluralidad de sellos salientes romos en forma redonda elevados, en donde el revestimiento sin fricción directa es un revestimiento similar a lubricante sólido.
- 115. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el revestimiento de barrera térmica en la superficie del rotor reduce la pérdida de calor en el sistema de enfriamiento del rotor.
- 116. El motor giratorio de la reivindicación 1 que comprende además una cámara de vapor que comprende un convertidor termoeléctrico de metal alcalino para la generación directa de electricidad.
- 117. El motor giratorio de la reivindicación 116 en donde el convertidor termoeléctrico de metal alcalino comprende una forma de electrodo sólido de alúmina beta.
- 118. El motor giratorio de la reivindicación 117 en donde el electrodo sólido de alúmina beta se hace de manera delgada con una forma de mayor área de superficie.
- 119. El motor giratorio de la reivindicación 117 en donde el electrodo sólido de alúmina beta se cubre con un material de cátodo en la superficie interior hacia la fuente de calor de cámara de motor y un revestimiento de ánodo en la otra superficie exterior que se orienta a la cubierta de la cámara de vapor exterior.
- 120. El motor giratorio de la reivindicación 117 en donde el electrodo sólido de alúmina beta se aisla iónica y eléctricamente del fluido de funcionamiento de sodio liquido y cualquier contacto de metal directo conductivo.
- 121. El motor giratorio de la reivindicación 117, en donde el electrodo sólido de alúmina beta se aisla además iónica y eléctricamente por el uso de silicio inerte o malla de fibra de aislamiento de molibdeno en su superficie interior y revestimiento de barrera térmica hecho de zirconio estabilizado por itrio sobre su superficie exterior y tornillos de zirconio inertes y aislantes que ayudan a asegurar el electrodo sólido de alúmina beta en su lugar dentro de la cámara de vapor de sodio.
- 122. El motor giratorio de la reivindicación 117, es además un electrodo de convertidor termoeléctrico de metal alcalino que genera corriente de electrón de electricidad a medida que el vapor de sodio caliente pasa de manera iónica a través del electrodo sólido de alúmina beta desde una superficie de cátodo hacia una superficie de ánodo.
- 123. El motor giratorio de la reivindicación 117, en donde el electrodo de convertidor termoeléctrico de metal alcalino incluye un conector de electrodo que se interconecta independientemente tanto con una superficie de cátodo como una superficie de ánodo del electrodo sólido de alúmina beta, creando asi un circuito de conexión eléctrico físico de cátodo y ánodo que pasa a través del exterior de la cubierta exterior de la cámara de vapor de sodio que puede interconectarse con un conector eléctrico exterior que se conecta a un dispositivo eléctrico, que crea una conexión de circuito eléctrico de ánodo y cátodo directo entre el electrodo de alúmina beta del convertidor termoeléctrico de metal alcalino y el dispositivo eléctrico para suministrar un flujo de electricidad de electrones al dispositivo eléctrico a través de la trayectoria de circuito de cátodo y regresar un flujo de electricidad de electrones del dispositivo eléctrico al electrodo sólido de alúmina beta del convertidor termoeléctrico de metal alcalino a través de la trayectoria del circuito de ánodo.
- 124. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el revestimiento de barrera térmica en la superficie interior de la cubierta de la cámara de vapor reduce la pérdida de calor de la cámara de vapor a la atmósfera ambiente .
- 125. El motor giratorio de la reivindicación 91, en donde el revestimiento de barrera térmica se encuentra comprendido de zirconio estabilizado por itrio.
- 126. El motor giratorio de la reivindicación 125, en donde, el zirconio absorberá además gas de hidrógeno que penetra a través del estator desde la cavidad de combustión y se disasocia del material de aleación del alojamiento del estator .
- 127. El motor giratorio de la reivindicación 50, en donde las estructuras de malla fina de absorción , media, y gruesa se hacen de fibras de acero inoxidable o sílice o preferentemente molibdeno que se tejen juntas en densidades variadas para formar las estructuras de absorción fina, media, y gruesa.
- 128. El motor giratorio de la reivindicación 50, en donde las estructuras de malla fina de absorción, media, y gruesa se hacen de fibras o puede formarse por energía sinterizada de aleación de metal conformada comprendida de níquel-titanio NiTi en varias densidades para formar las estructuras de absorción fina, media, y gruesa para optimizar el flujo capilar líquido del fluido de funcionamiento de la cámara de vapor de sodio.
- 129. El motor giratorio de la reivindicación 106, en donde el sistema de liberación de ruptura comprende un sistema de ajuste de presión para regular de manera continúa la presión de vapor dentro de la cámara de vapor.
- 130. El motor giratorio de la reivindicación 106, en donde el sistema de liberación de ruptura de ajuste de la presión de la cámara comprende además una señal de ruptura y control de la ruptura de presión.
- 131. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el tipo de combustible utilizado puede ser de cualquier tipo que puede inyectarse en la cámara del rotor e incinerarse para producir calor.
- 132. El motor giratorio de la reivindicación 1, en donde el combustible es preferentemente hidrógeno. RESUMEN Un motor de combustión interna de paletas giratorias de ciclo G de hidrógeno maximiza la conversión del calor del motor en trabajo útil. La cámara de vapor de sodio transfiere el exceso de calor de la combustión hacia las cámaras de combustión para realizar trabajo de energía útil. Un sistema activo de enfriamiento por agua captura el calor proveniente del motor que aloja el estator, el rotor y las paletas deslizantes y lo transfiere de regreso hacia el ciclo de combustión al premezclarlo con hidrógeno para reducir la temperatura pico de combustión y con una inyección de la cámara de combustión de las etapas temprana y posterior para ayudar a transferir el calor proveniente de la cámara de vapor de sodio, para controlar la temperatura de la cámara e incrementar la presión del vapor de la cámara. Un sistema sellante de la cámara de combustión incluye sellos axiales entre el rotor y el estator, sellos frontales de paleta entre el rotor y las paletas deslizantes y sellos de paleta dividida basculante entre los perímetros externos de las paletas deslizantes y el estator. Las paletas deslizantes se alternan lateralmente dentro y fuera del rotor ayudadas por un sistema de transmisión de paletas que aplica una fuerza centrípeta a las paletas deslizantes para contrarrestar la fuerza centrífuga generada por el rotor que gira rápidamente. Un revestimiento de barrera térmica minimiza la transferencia de calor y la deformación térmica. Los lubricantes sólidos proporcionan lubricación y durabilidad a alta temperatura.
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