MXPA99010662A - Motor de combustion interna con aplicacion de potencia sobre un tren de engranes, de torque incrementado y de bajas revoluciones. - Google Patents

Abstract

Un motor de combustion interna con cilindros de disco itinerante en donde el vastago de mando de cada disco itinerante esta unido a un par de bielas externas asociadas pivotalmente a un mecanismo que transforma el movimiento rectilineo del Vastago de mando en movimiento rotatorio, sin el uso de un cigüenal, y el cual se transmite al eje del motor que proporciona la energia producida por dicho motor.

Description

MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA CON APLICACIÓN DE POTENCIA SOBRE UN TREN DE ENGRANES, DE TORQUE INCREMENTADO Y DE BAJAS REVOLUCIONES Campo de la Invención La presente invención se relaciona con el campo de los motores de combustión interna del ciclo Beau de Rochas-Otto de cuatro tiempos y, en particular, se refiere a un motor de cilindros múltiples que a través de#bielas exteriores impulsadas por un puente transmisor flexible, transmite la potencia generada a un mecanismo de manivelas engranadas impulsoras que hacen girar manivelas engranadas impulsadas y forman substancialmente una pieza monolítica con el eje del motor.

Antecedentes de la Invención De los diversos tipos de motores que se conocen en la actualidad, el de combustión interna, sea de cuatro tiempos o de ciclo diesel, es el motor que ha encontrado mayor aplicación en la industria automotriz, especialmente en la manufactura de automóviles y otros vehículos de tipo turismo, para el caso de los motores a gasolina, o en la producción de camiones de pasajeros y de carga, para el caso de los motores a diesel. Los motores modernos de combustión interna, del ciclo Beau de Rochas-Otto, trabajan en un entcrno mejorado en el que se han incorporado, por ejemplo, aleaciones de metales más ligeros, sistemas electrónicos de inyección de combustible, mecanismos de válvulas múltiples, sistemas de enfriamiento más eficientes e inclusive sistemas catalíticos que reducen las emisiones de gases contaminantes. Sin embargo, los motores de combustión interna que actualmente emplean los automóviles y camiones modernos, continúan operado prácticamente bajo el mismo concepto funcional que se utilizaba en motores equivalentes de principios de este siglo, es decir, un cilindro asociado a un émbolo que a través de una biela, y previa intermediación de un cigüeñal, transmite la energía liberada por la ignición d un combustible a un eje o árbol que da movimiento a un tren motriz. Tradicionalmente, una enorme desventaja de este tipo de motores ha sido f pobre eficiencia que ofrecen, la cual continúa aún en nuestros días y es del orden d tan solo el 22 al 28% en motores a gasolina y del 32 al 38% en motores a diesel debido a los elevados índices de fricción que existe en los diversos componente tanto del motor mismo como del mecanismo que transmite la fuerza motriz desde e cilindro del motor hasta, por ejemplo, la rueda que finalmente da movimiento a u vehículo automotor. La fricción en un motor de combustión interna es el factor qu más energía consume, transformándose ésta en calor, el cual debe se posteriormente disipado. Lo anterior significa que, por ejemplo, en un motor de combustión interna, de ciclo Beau de Rochas-Otto, de cuatro tiempos, existen pérdidas de energía del orde de un 72 a 78% de la energía que liberan los hidrocarburos al quemarse. Si a esto se le adicionan otras pérdidas adicionales, del orden del 13% y qu ocurren durante la transmisión de la fuerza motriz desde el cigüeñal hasta e rodamiento de llantas, pasando por la caja de velocidades, flecha cardánica diferencial, etc. (cifra que varía de acuerdo a factores tales como el peso desplazar, características de la tracción delantera, mecanismo de transmisión, y sea estándar o automática, etc.) se tiene como resultado que, en ei mejor de lo casos, la fuerza de tracción real con la que se dispone en las ruedas de un vehícul automotor es tan solo de un 15% de la energía generada por la oxidación de combustible. Por todo esto, y con el ánimo de superar las limitaciones y problemas qu presentan los motores de combustión interna convencionales, el inventor diseñó u novedoso mecanismo de disco itinerante, que se describe en su solicitud de patent Mexicana No. 9810677 presentada el 15 de diciembre de 1998. Este mecanismo d disco itinerante substituye el mecanismo típico de pistón-cilindro de los motores d combustión interna de cuatro tiempo convencionales de manera que, entre otra cosas, se aprovecha más eficientemente la capacidad volumétrica de cada cilindro.

Siguiendo con ese mismo espíritu innovador, el presente inventor desarrolló según su solicitud de patente No. 992498, presentada el 15 de marzo de 1999, u motor de combustión interna con cilindros de discos itinerante que se ordenan e batería para desarrollar trabajo mediante bielas compartidas que transmiten s energía a un cigüeñal de dimensiones reducidas. Las dimensiones y peso de dich motor son substancialmente menores que las de un motor de combustión intern convencional y equivalente en números de cilindros. Dando continuidad a su búsqueda de niveles más elevados de eficiencia, e solicitante, de conformidad con la presente invención, ha diseñado ahora u novedoso motor de combustión interna, del ciclo Beau de Rochas-Otto de cuatr tiempos, que haciendo uso de su propio concepto del disco itinerante referido en l solicitud de patente Mexicana antes mencionada, desarrolla una fuerza motri substancialmente mayor con relación a las dimensiones físicas del motor y al númer de cilindros con los que eventualmente pudiera contar un motor de este nuevo tipo, solo que ahora dicho motor prescinde del uso de un cigüeñal para la transformació del movimiento rectilíneo al movimiento giratorio. El nuevo motor, que aplica el principio funcional del disco itinerante de l solicitud de patente Mexicana antes mencionada y que evita el empleo de un cigüeñal, para una pronta y más cómoda referencia, se denomina en la presente descripción como motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN.

, Compendio y Objetivos de la Invención Conservando el concepto básico de los cuatro tiempos de un motor del ciclo Beau de Rochas-Otto, el solicitante ha desarrollado el motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN en el que la energía liberada por la combustión de los hidrocarburos en cada cilindro es transmitida a través de un par de bielas alargadas, externas y de geometría particular a un tren motriz de engranes. Los cilindros de disco itinerante de este nuevo motor están ordenados en una o más baterías, de manera que el vastago de cada disco trabaja desplazando un puente transmisor, flexible o rígido, que se acopla a un par de bielas externas operativamente asociadas a sendas manivelas impulsoras que trabajan con engranes. Cada manivela impulsora se acopla mediante engranajes a una manivela impulsada, cuyo eje de rotación es substancialmente paralelo al eje de rotación de cada una de dichas manivelas impulsoras. El eje de rotación de la manivela impulsada recibe la totalidad de la energía motriz generada en cada cilindro y constituye el eje o árbol del motor que aportará la energía del motor para que sea aprovechada en, por ejemplo, el tren motriz de un vehículo automotor. Es decir, se trata de cuando menos dos platos paralelos unidos por un muñón con aplicación de fuerza tangencial en forma de sendas manivelas circulares unidas a engranes. Mediante este novedoso arreglo de bielas externas, asociadas a manivelas impulsoras que, a su vez, se acoplan a manivelas impulsadas, se elimina la necesidad de tener que contar con un cigüeñal que absorba la energía de las bielas convencionales para transmitirla a un eje o árbol del motor. En el motor desarrollado de conformidad con la presente ¡nvención, al eliminar el cigüeñal, se evita el uso del árbol de levas y de todos sus componentes asociados, empleándose un mecanismo de válvulas desmodrómicas que contribuyen, por una parte, a la eliminación de pérdidas de energía por fricción, aportando aproximadamente un 8% adicional a la eficiencia global del motor y, por la otra parte, posibilitan un rango más elevado de revoluciones por minuto. Modalidades alternativas del arreglo básico de bielas externas asociadas a manivelas impulsoras y una manivela impulsada proporcionan las condiciones necesarias para el alojamiento de una caja de velocidades dentro del mismo motor, contribuyendo adicionalmente a la reducción de pérdidas de energía por fricción. Es por lo tanto un objeto de la presente invención el proporcionar un motor de combustión interna, del ciclo de Beau de Rochas-Otto, de cuatro tiempos, que no requiere del uso de un cigüeñal para la transformación del movimiento rectilíneo de un disco itinerante, a movimiento rotatorio del eje de un motor.

Otro objeto de la invención consiste en proveer un motor de combustió interna que emplea bielas exteriores, de configuración variable, que son impulsada por un puente transmisor para conferir movimiento a un tren de engranes qu transforman el movimiento rectilíneo en movimiento rotatorio. Todavía otro objeto de la invención consiste en proporcionar un motor d combustión interna que evita el uso de un árbol de levas, utilizando un mecanism de válvulas desmodrómicas para la apertura y cierre de las válvulas de admisión escape de cada uno de los cilindros involucrados. Otro objeto de la presente invención consiste en proveer un motor FERMA CUARTA GENERACIÓN de tan solo cuatro cilindros, el cual desarroll prácticamente la fuerza motriz de un motor convencional de ocho cilindros, más l potencia adicional por la energía no consumida debido a la variedad de parte móviles que han sido eliminadas. Aún otro objeto de la presente invención consiste en proveer un moto FERMAQ CUARTA GENERACIÓN que, por sus características particulares, e susceptible de ser totalmente embalable, al poder adaptar todos los ejes a sistema de rodamientos por baleros. Todavía otro objetivo de la invención es el de proveer un motor de combustió interna en donde se disminuye la fuerza requerida por el tren de válvulas al elimina el árbol de levas y utilizando la porción lateral de los engranes de las leva impulsoras como leva y contraleva para operar las válvulas de admisión y escape. Estos y otros objetivos, características, ventajas y beneficios de un motor d combustión interna desarrollado de conformidad con modalidades preferidas de la presente invención resultarán más claros en la descripción detallada de la invención que se presenta más adelante.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 ilustra esquemáticamente una vista en planta superior de un arreglo básico de cuatro mecanismos de disco itinerante-cilindro de un motor de combustión interna FERMAQ CUARTA GENERACIÓN, diseñado de acuerdo a una modalidad preferida de la presente invención. La Figura 2 es una vista en elevación lateral y en corte transversal del mecanismo de disco itinerante-cilindro, que emplea un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN acoplado a un tren de engranes de conformidad con la presente I invención y presentando únicamente los mecanismos correspondientes a los cilindros 300 y 400. * La Figura 3 es una ilustración esquemática de una segunda modalidad de un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN de dos cilindros, en el que los mecanismos de disco itinerante-cilindro están desfasados uno del otro. La Figura 4 es una ilustración esquemática de una tercera modalidad preferida de un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN de cuatro cilindros, en donde los mecanismos de disco itinerante-cilindro están dispuestos en un arreglo de cruz, con las bielas externas de cada cilindro definiendo un ángulo de 90 grados respecto a las bielas externas del cilindro adyacente. La Figura 5 es una ilustración esquemática de una cuarta modalidad preferida de un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN de cuatro cilindros, en donde los mecanismos de disco itinerante-cilindro están dispuestos en un arreglo tangencial para la aplicacón de fuerzas y dando cabida a, por ejemplo una caja de velocidades, dentro del mismo motor. < La Figura 6 es una ilustración esquemática de una quinta modalidad preferida de un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN de dos cilindros, en donde los mecanismos de disco itinerapte-cilindro están dispuestos en un arreglo paralelo. La Figura 7 es una vista en elevación lateral y en corte transversal del mecanismo básico de disco itinerante-cilindro, de doble carrera y que se emplea en un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN, de conformidad con la presente invención; y La Figura 8 es un diagrama que muestra en forma esquemática el mecanismo de válvulas desmodrómicas que se utiliza en un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN.

Descripción Detallada de la Modalidad Preferida Ahora se describirán modalidades ejemplificativas de la invención con referencia a las figuras. Estas modalidades ¡lustran principios y conceptos de la ¡nvención y no deberán ser interpretadas en forma limitativa del alcance de la misma. Refiriéndonos en primer término a la Figura 7 y con el único y exclusivo propósito de hacer más clara la presente memoria descriptiva, se hará un repaso del principio básico de funcionamiento del mecanismo de cilindro-disco itinerante, descrito en la solicitud de patente No. 9810667, aplicado ahora a un cilindro 300 de un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN. En este breve repaso, por simplicidad, se omitirán algunos de los elementos que forman parte de dicho mecanismo. Para una más amplia descripción del funcionamiento habrá de referirse a dicha solicitud de patente. Un cilindro 300 está equipado con un disco itinerante 301 de doble carrera que se desplaza dentro de una cámara de combustión 302. El disco itinerante 301 cuenta con un vastago de balanceo 308 y un vastago transmisor o de mando 305. La cámara de combustión 302 es dividida alternativamente por el disco itinerante 301 en una primer cámara de combustión 302A y una segunda cámara de combustión 302B, cuando dicho disco itinerante 301 desarrolla su carrera de desplazamiento. Las cámaras de combustión 302A y 302B están equipadas con correspondientes medios de válvulas de admisión 313 y 315 de combustible-comburente, respectivamente; medios de enfriamiento 303 que envuelven el recinto de cada cámara de combustión, y medios de válvula de escape 304 y 314 de los gases de combustión, respectivamente. La segunda cámara de combustión 302B está equipada con un segundo conducto de admisión 320 y un segundo conducto de escape 330, los cuales comprenden una segunda válvula de admisión 315 y una segunda válvula de escape 314, respectivamente. El segundo conducto de admisión 320 cuenta con segundos medios de inyección 321 que inyectan mezcla carburante dentro de dicha segunda cámara 302B, y hacia la parte superior de una de las paredes de la segunda cámara de combustión 302B se localizan segundos medios de ignición 322 que proveen la chispa necesaria para la inflamación de la mezcla carbufante 323. Las segundas válvulas de admisión 315 y escape 314 cuentan con segundos medios de cierre y apertura 324 que las conmutan entre dichas posiciones, según se requiera de acuerdo al tiempo del ciclo en el que se encuentre la segunda cámara de combustión 302B. En forma correspondiente a como sucede para la segunda cámara de combustión 302B, la primer cámara de combustión 302A está equipada con un primer conducto de admisión 350 y un primer conducto de escape 340, los cuales comprenden una primer válvula de admisión 313 y una segunda válvula de escape 304, respectivamente. El primer conducto de admisión 350 cuenta con primeros medios de inyección 353 que inyectan mezcla carburante dentro de dicha primer cámara 302A, y hacia la parte inferior de una de las paredes de la primer cámara de combustión 302A se localizan primeros medios de ignición 354 que proveen la chispa necesaria para la inflamación de la mezcla carburante. En forma correspondiente a como sucede para las segundas válvulas 314 y 315, las primeras válvulas, de admisión 313 y escape 304, cuentan con primeros medios de cierre y apertura 355 que las conmutan entre dichas posiciones, según se requiera de acuerdo al tiempo en el que se encuentre ia primer cámara de combustión 302A. El funcionamiento de un mecanismo de cilindro-disco itinerante es tal que en cada cámara de combustión se desarrolla un ciclo completo de admisión de mezcla carburante, compresión de la mezcla, ignición de la mezcla carburante, y escape de los gases de combustión. La operación completa se describe con detalle en la solicitud de patente Mexicana que antes fue referida, por lo tanto, no se describirá adicionalmente aquí su operación. Es pertinente recordar que lo anteriormente descrito para un cilindro 300, es aplicable para todos los cilindros restantes.

En la descripción que se presenta a continuación, a partes equivalentes corresponden numerales de referencia equivalentes, en los diversos mecanismos de cilindro-disco itinerante. Refiriéndonos ahora a las Figuras 1 y 2, un motor FERMAQ CUARTA 5 GENERACIÓN 1000, desarrollado de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención, comprende cuatro cilindros, 100, 200, 300 y 400, ordenados en dos baterías que, para propósitos exclusivamente explicativos, serán denominadas una batería izquierda de cilindros, 100 y 300, y una batería derecha de cilindros, 200 y 400. 10 El vastago de mando 305 del cilindro 300 de la batería izquierda se une operativamente a un puente de transmisión 307 que a través de un par de bielas externas 306 transmite la fuerza motriz a un par de manivelas impulsoras 310. La unión de cada una del par de bielas externas 306 a cada una del par de manivelas impulsoras 310 se hace en un punto de pivoteo 311 , de manera que cada una de dichas manivelas impulsoras 310 tienen libertad para desarrollar giros sucesivos de 360 grados cuando le es transmitido el movimiento de trabajo generado por el disco itinerante 301 al hacer su recorrido dentro de las cámaras de combustión 302A y 302B. Las manivelas impulsoras 310 tienen sobre ambas superficies exteriores sendas coronas de engranes rectos 312 que se acoplan al engranaje periférico de uha manivela impulsada 500. Mediante dichos conjuntos de engranajes, el movimiento angular que desarrollan las manivelas impulsoras 310 es transmitido a la manivela impulsada 500, en una relación preferida de 2 a 1 , es decir, dos giros de cada manivela impulsora 310 por un giro de la manivela impulsada 500. 25 Por lo tanto, como se aprecia en las Figuras 1 y 2 vistas en conjunto, el trabajo transmitido por cada biela extema 306 es entregado a una manivela impulsada 500, de manera que en ei arreglo que se describe en esta modalidad preferida, existen dos manivelas impulsadas 500, cada una de las cuales recibe la energía transmitida por cuatro manivelas impulsoras 110, 210, 310 y 410, a través de sus respectivas coronas dobles de engranes 112, 212, 312 y 412.

El par de manivelas impulsadas 500 está unida en su porción central a un núcleo sólido consistente en un eje o flecha 600 que sigue el mismo movimiento circular de dichas manivelas 500. Este eje 600 constituye el -eje o árbol del motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN 1000, del cual se extrae el trabajo que será aprovechado en, por ejemplo, el tren motriz de un vehículo automotor. Es decir, las manivelas impulsadas 500 y el eje 600 del motor forman una pieza substancialmente monolítica. Cabe recordar que lo anteriormente descrito para el cilindro 300 es aplicable en forma correspondiente a los cilindros 100, 200 y 400 del motor descrito de conformidad con la presente invención, entendiéndose que la nomenclatura aplicada será igualmente aplicable a partes equivalentes de los cilindros restantes. De esta manera, Cada uno de los cilindros restantes (100, 200, y 400) cuenta con una primer cámara de combustión (102A, 202A y 402A) y una segunda cámara de combustión (102B, 202B y 402B). Asimismo, cada uno de los cilindros incluye su correspondiente vastago de mando (105, 205 y 405) y también cada uno de los cilindros (100, 200 y 400) cuenta con su disco itinerante correspondiente (101 , 201 y 401). Para propósitos explicativos y a fin de tener menores posibilidades de confusión se han omitido algunos de los numerales de referencia en las siguientes figuras a las que se hace referencia. En un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN, de conformidad con la modalidad preferida que se describe, los cilindros 100, 200, 300 y 400 trabajan en forma independiente. Es decir, el arreglo en batería es únicamente con propósitos de optimización del espacio. En virtud de que el trabajo desarrollado por cada mecanismo de cilindro-disco itinerante es transmitido a . una manivela cilindrica impulsada 500, en cada uno de dichos cilindros puede estarse llevando a cabo prácticamente cualquiera de los cuatro tiempos del ciclo de Beau de Rochas-Otto.- Además, por las características específicas del mecanismo de cilindro-disco itinerante que se emplea en la presente invención, de cada dos viajes que realiza cada disco itinerante 101 , 201 , 301 y 401 , en uno de ellos se genera energía que es transmitida por intermediación del vastago de mando 105, 205, 305 y 405; par de bielas externas 106, 206, 306 y 406; manivelas impulsoras 110, 210, 310 y 410; y coronas de engranes 112, 212, 312 y 412; a las manivelas impulsadas 500 y de allí al eje de motor 600. En la modalidad preferida que se describe, con particular referencia a la Figura 1 , se prefiere sincronizar la carrera de cada disco itinerante 101 , 201 , 301 y 401 , de manera que la liberación de energía se lleve a cabo en el sentido de las manecillas del reloj, es decir, las fases de los cilindros se sincronizan para que la liberación de energía y entrega a la manivela impulsada 500 vaya del cilindro 100 al cilindro 200, de allí al cilindro 400, de aquí al cilindro 300, y se cierre un ciclo pasando ahora al cilindro 100. Con este arreglo de una carrera que entrega energía cada 90 grados se obtiene una continuidad equivalente a la de un motor convencional de 8 cilindros. En otra modalidad preferida, la liberación de energía se va produciendo en una configuración en cruz, es decir, una vez que el cilindro 100 entrega energía, le sigue el cilindro 400 en la liberación de energía. Después continúa ya sea el cilindro 200 o 300, para cerrar un ciclo con el cilindro opuesto, 300 o 200, según sea el caso. Aunque también pueden sincronizarse los cilindros para que la liberación de energía se lleve a cabo en sentido contrario a las manecillas del reloj, según sea apropiado.

Debido a las características del motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN, la utilización de bielas externas 106, 206, 306 y 406, permite una gran versatilidad en la configuración de estas mismas, ya que se pueden emplear bielas de mayor longitud, según resulte práctico y apropiado. Asimismo, pueden emplearse materiales más ligeros y formas con características aerodinámicas. Como se aprecia en las diferentes figuras, una configuración que evoca la forma de un pescado es la configuración que más se prefiere, en donde el cuerpo de dichas bielas es esbelto hacia el punto en donde se une con el puente transmisor 107, 207, 307 y 407, y se ensancha progresivamente hacia el punto en donde se une con cada manivela impulsora 110, 210, 310 y 410.

Cada biela externa 106, 206, 306 y 406, se une a su respectivo puente transmisor 107, 207, 307 y 407, mediante una unión pivotal 109, 209, 309 y 409, que le permite desarrollar un ángulo de giro de 90 grados respecto al plano sobre el cual se extiende cada uno de los vastagos de mando 105, 205, 305 y 405. ' • El hecho de manejar bielas exteriores permite que éstas puedan tener una gran longitud, de manera que el ángulo de ataque con que embisten a las manivelas impulsoras sea cada vez mejor. Mientras mayor es la longitud de la biela externa, mejor será el ángulo de ataque. \ Mediante el uso de este novedoso arreglo de bielas externas 106, 206, 306 y 406, y manivelas impulsoras 110, 210, 310 y 410 e impulsadas 500, con intermediación de engranes, el trabajo producido por la ignición del hidrocarburo en las diversas cámaras de combustión es entregado al eje del motor sin la necesidad de contar con un cigüeñal, logrando además un incremento del 100% en el par de torsión o torque del motor. . Asimismo, se elimina el árbol de levas al utilizar un mecanismo de válvulas desmodrómicas, en donde dichas válvulas trabajan sin la necesidad de resortes y las cuales son operadas con los vastagos de balanceo 108, 208, 308 y 408, asociados a cada disco itinerante 101 , 201 , 301 y 401. Con la eliminación de las partes móviles asociadas al cigüeñal, árbol de levas y cilindros de un motor convencional de combustión interna de cuatro tiempos, en un - motor FERMAQ CLjARTA GENERACIÓN se elimina una cantidad considerable de •"• pérdidas de energía por fricción. La eliminación de partes móviles, respecto a un motor convencional, en un motor desarrollado de conformidad con la presente invención es del orden del 60 a 65 %. En las Figuras 3-7 se presentan diversos arreglos alternativos y preferidos del motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN, para dos y cuatro cilindros. En dichas modalidades alternativas, uno de los puntos importantes a considerar es que la relación de las manivelas impulsoras a las manivelas impulsadas siempre debe ser de 2 a 1 , es decir dos ciclos de las manivelas impulsoras por cada ciclo de las manivelas impulsadas.

De acuerdo con una segunda modalidad de la invención y con particular referencia a la Figura 3, se provee un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN de dos cilindros, en un arreglo de cilindros confrontados y desfasado para, entre otras" cosas, reducir las dimensiones de dicho motor. En una tercer modalidad alternativa y preferida, ilustrada en la Figura 4, se • presenta un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN, de cuatro cilindros ordenados en cruz. En una quinta modalidad alternativa que se presenta en la Figura 5, un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN con un arreglo tangencial que tiene la ventaja adicional de poder albergar dentro del motor mismo el mecanismo de la caja de velocidades, debido a que este arreglo proporciona el espacio suficiente para dicho mecanismo. Una sexta modalidad preferida de la invención, presentada en la Figura 6, proporciona un motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN, de dos cilindros arreglados en paralelo. En la Figura 8 se ilustra de manera substancialmente esquemática un sistema de válvulas desmodrómicas aplicado a un cilindro 300, en donde las válvulas 314 y 315 son operadas mediante una varilla 700 que, por un extremo, está unida a un eje de rotación 740 y, por el otro extremo está unida a un mecanismo de leva de ranura, el cual comprende una placa 710 sobre cuya superficie corre una ranura 720 que define un circuito cuya trayectoria es seguida, a manera de órgano gobernado, por úh' miembro encajado 730 que, al recorrer dicho el circuito de la ranura 720 produce el movimiento que hace que las válvulas 314 y 315 abran y cierren, según se requiera y gracias a los elementos de unión 750 que sujetan las válvulas 314 y 315 a dicha varilla 700. En todos los arreglos del motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN, por sus características sui generis, es posible incluir un mecanismo magnético que, por ejemplo, tenga influencia sobre las válvulas de admisión y escape para que en determinado momento se puedan cerrar y abrir a voluntad del operador con el propósito de utilizar dicho mecanismo como freno de motor.

Asimismo, en otra modalidad preferida y debido a las particularidades del motor de la presente invención, el tiempo de apertura y cierre de las válvulas se puede aumentar o disminuir hasta límites que los motores comerciales convencionales no lo permiten o, bien que solo lo hacen posible a través de mecanismos más sofisticados y costosos. Todavía en otra modalidad preferida de la invención, el motor descrito puede ser asistido por un sistema turbo sin mayores complicaciones. Es claro de entender que tanto los combustibles como los lubricantes que se utilizan en un motor desarrollado de conformidad con la presente invención, pueden ser productos convencionales y que puede utilizarse gasolina, diesel, gas, alcohol u otro combustible que resulte apropiado, todo esto con las adaptaciones propias y que fácilmente comprenderán aquellos capacitados en la técnica. El funcionamiento del motor FERMAQ se fundamenta en la doble carrera del disco itinerante, produciéndose dos combustiones en un mismo cilindro durante cada ciclo, toda vez que se aprovechan ambas cámaras definidas por el viaje del disco itinerante. Por lo anterior los vastagos proporcionan diferentes funciones, siendo la principal la del vastago de mando, el cual transmite la fuerza al puente transmisor y de allí a las manivelas y finalmente al eje del motor. Otras funciones que desarrollan los vastagos son la operación del mecanismo de las diversas válvulas desmodrómicas de admisión y escape, enfriamiento del disco itinerante, balance del movimiento del disco itinerante, lubricación del disco itinerante, entre otras. Esta característica permite a su vez eliminar el árbol de levas y todos los componentes asociados, como catarinas, cadenas, resortes, etc. De acuerdo con el planteamiento anterior y en comparación a un motor de combustión interna convencional pero de características equivalentes a las de un motor FERMAQ de la presente invención, es posible resumir y concluir lo siguiente: De conformidad con una modalidad preferida que ha sido descrita, es posible proveer un motor de cuatro cilindros, con una potencia aún superior a la de un motor convencional de ocho cilindros, pero con menor consumo de combustible, menores emisiones de gases contaminantes, misma continuidad que el motor de ocho cilindros y capaz de trabajar con combustibles convencionales como gasolina, gas, alcohol, hidrógeno y diesel. Se proyee un motor de combustión interna con una reducción de entre 60 y 65% de partes móviles tales como aquellas relativas los cilindros convencionales, al cigüeñal, árbol de levas y sistemas asociados, así como los resortes de las válvulas tradicionales de admisión y escape; todo esto con la disminución consecuente de las pérdidas de energía por fricción y la reducción en el peso y dimensiones globales del motor. Se proporciona un motor que emplea bielas exteriores de gran longitud, ligereza y de configuración aerodinámica. Un motor que tiene un 100% de incremento en el torque que desarrolla, y con una reducción en fa flecha motriz de la velocidad de giro. Se provee un motor que capaz de ser totalmente embalado, es decir, prácticamente la totalidad de los ejes pueden ser adaptados a baleros u otros sistemas de rodamiento similares. Se proporciona un motor de combustión interna en el que los tiempos de cierre y apertura de sus válvulas pueden ser modificados dentro de límites muy amplios y que pueden manejarse para utilizarlos como freno de motor, mediante un embrague magnético, por ejemplo.. ( Se proporciona un motor capaz de ser asistido por un sistema turbo. Se provee un motor de combustión interna, del ciclo Otto, de dimensiones físicas y peso substancialmente menores, en comparación a un motor convencional equivalente en número de cilindros. Se provee un motor que desarrolla una fuerza motriz de prácticamente el doble respecto a un motor convencional de un número equivalente de cilindros. Se proporciona un motor que requiere de solamente el 50% del número de cilindros respecto a un motor convencional equivalente, lo que representa la eliminación de muchos componentes en movimiento. O bien se puede contar con un motor que aportaría el 100% más de centímetros cúbicos útiles para la combustión por cada ciclo e igual número de cilindros.

Se proporciona un motor capaz de desarrollar la misma fuerza tractiva usando un 50% de combustible. ! . X • • , Se cuenta con un vehículo que equipado con un motor de la presente invención tiene una autonomía de 100% más respecto a un motor convencional equivalente. Se provee un motor que por sus caracteristicas dimensionales y modulares hace posible la instalación de tracción delantera en vehículos grandes, debido a que es prácticamente la mitad del tamaño usual, siendo también posibre la construcción de módulos separados o bloques de cilindros que podrán ubicarse en forma separada al cigüeñal, según conveniencias del diseño particular de que se trate. Si bien la presente invención ha sido descrita con particular referencia a una modalidad preferida y aplicada a un motor de cuatro cilindros para vehículos automotores, deberá entenderse sin embargo que lo anteriormente descrito es tan solo una ilustración del principio inventivo y de ninguna manera deberá interpretarse en forma limitativa, ya que podrán diseñarse arreglos de 2, 6, 8, 10, 12, 14, 16 o más cilindros; ordenados en dos o más baterías de cilindros o, inclusive en una o más líneas y con arreglos de números impar de cilindros, según resulte apropiado. Asimismo, las dimensiones y elementos del motor FERMAQ CUARTA GENERACIÓN de la invención podrán modificarse de acuerdo a las condiciones y requerimientos específicos que se presenten en una situación determinada. Por lo tanto, deberá entenderse que la presente invención ha sido descrita solamente con particular referencia a una^modalidad preferida, pero que sin embargo es claro para aquellos capacitados en la técnica, que existe una amplia gama de posibilidades de cambios, modificaciones y aplicaciones, todas dentro del espíritu inventivo de la misma; y se pretende, por lo mismo, que el alcance de la misma quede ¡imitada únicamente por el alcance mismo de las reivindicaciones anexas.

Claims (9)

1. Novedad de la Invención 1. Un motor de combustión interna de cuatro tiempos, del tipo que comprende cuando menos un cilindro equipado con medios disco itinerante de" doble carrera que, en conjunto con el cilindro, definen dos cámaras herméticas de combustión interna, cada cámara equipada con medios de ignición y medios de válvula de admisión de combustible-comburente y medios de válvula de escape de los gases de combustión, ambos medios de válvula operados por un árbol de levas; en cada una de las cámaras de combustión desarrollándose un ciclo de cuatro tiempos; en donde los medios de disco itinerante tienen asociado un vastago de mando que transporta la energía generada en el cilindro, caracterizado porque el vastago de mando está operativa y pivotalmente unido a un puente transmisor asociado a un par de bielas externas que, por el otro extremo, se unen operativa y pivotalmente a un mecanismo que transforma el movimiento rectilíneo del vastago de mando en movimiento rotatorio, sin el uso de un cigüeñal, y ei cual se transmite al eje del motor que proporciona la energía producida por dicho motor.
2. 2. Un motor de combustión interna de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el mecanismo que transforma el movimiento rectilíneo en movimiento rotatorio consiste en manivelas impulsoras y manivelas impulsadas, engranadas entre sí; las manivelas impulsoras siendo impulsadas por las bielas externas, y las manivelas impulsadas formando una pieza monolítica con el eje del motor, al cual transmiten su movimiento.
3. 3. Un motor de combustión interna de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque las manivelas impulsoras y las manivelas impulsadas son manivelas cilindricas que tienen una relación de 2 giros completos de cada manivela impulsora por un giro completo de cada manivela impulsada.
4. 4. Un motor de combustión interna de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque al no utilizar un cigüeñal se elimina también el árbol de levas y todos sus mecanismos asociados, operándose los medios de válvula de admisión y los medios de escape mediante un mecanismo de válvulas desmodrómicas.
5. 5. Un motor de combustión interna de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende cuatro cilindros ordenados en dos baterías de dos cilindros cada una, el vastago de mando de cada cilindró está operativamente unido a un puente transmisor asociado a un par de bielas externas que, por el otro 5 extremo, se unen pivotalmente a manivelas impulsoras engranadas y acopladas a manivelas impulsadas que forman una pieza monolítica con el eje del motor al cual transmiten su movimiento, transformando ef movimiento rectilíneo de cada vastago de mando en movimiento rotatorio, sin el uso de un cigüeñal y eliminando asimismo el árbol de levas y todos sus mecanismos asociados, operándose los medios de 0 válvula de admisión y los medios de escape mediante un mecanismo de válvulas desmodrómicas. ß. Un motor de combustión interna de confopnidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los cuatro cilindros están ordenados en un arreglo tangencial que proporciona las condiciones para la inclusión de un mecanismo de cambio de 5 velocidades dentro de los límites del motor mismo. 7. Un motor de combustión interna de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los cuatro cilindros están ordenados en un arreglo en cruz, con las bielas externas de cada cilindro definiendo un ángulo de 90 grados respecto a las bielas externas del cilindro adyacente. 0 8. Un motor de combustión interna de conformidad con la reivindicación 1, í9r c racterizado porque comprende dos cilindros ordenados en un arreglo de cilindros confrontados y desfasados, con sus manivelas engranadas impulsoras e impulsadas dispuestas hacia el centro de dicho arreglo. 9. Un motor de combustión interna de conformidad con la reivindicación 8, 5 caracterizado porque los dos cilindros están ordenados en un arreglo de cilindros paralelos, con sus manivelas engranadas impulsoras e impulsadas dispuestas hacia un extremo de dicho arreglo.