RO115661B1

RO115661B1 - Mecanism biela-manivela pentru transformarea miscarii rectilinii alternative in miscare de rotatie

Info

Publication number: RO115661B1
Application number: RO95-01595A
Authority: RO
Inventors: Livio Biagini
Original assignee: Pomezia Srl
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 2000-04-28
Also published as: DE69509845T2; EP0702128A1; PL310427A1; JPH08100668A; EP0702128B1; KR960011068A; CA2157991A1; CN1053491C; CN1129297A; ITRM940580A1; RU2125170C1; ATE180542T1; JP3616168B2; AU692578B2; ITRM940580A0; AU3064395A; CA2157991C; HU9502675D0; IT1272806B; DE69509845D1

Description

Prezenta invenție se referă la un mecanism bielă-manivelă, pentru transformarea mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, utilizat, în special, la motoarele endotermice cu piston.

în primul rând, invenția se referă la un mecanism de tipul menționat anterior, care permite îmbunătățirea ciclului termodinamic al motorului endotermic cu piston și mărirea forțelor obținute în cadrul aceluiași ciclu termodinamic.

Este cunoscut faptul că, la mașinile endotermice cu piston, mișcarea rectilinie alternativă a pistonului este transformată într-o mișcare de rotație, de obicei prin intermediul unui mecanism bielă-manivelă, acesta din urmă fiind cuplat rigid la arborele exterior.

în fig.1, anexată, părțile componente ale unui motor endotermic cu piston, conform reprezentării din fig. menționată, sunt indicate folosind următoarele notații:

I = lungimea bielei;

r = raza manivelei, astfel încât cursa pistonului să fie 2r;

β = unghiul dintre axa bielei și axa cilindrului;

a = deplasarea unghiulară a manivelei față de punctul mort exterior PME.

Mai mult, se știe că direcția de mișcare a pistonului se schimbă de două ori pentru fiecare rotație completă a manivelei, corespunzător punctului mort exterior PME și punctul mort interior PMI.

Din fig.1 se poate vedea că momentul care acționează asupra arborelui exterior este funcție de forța ce acționează de-a lungul axei bielei și de raza manivelei.

Forța F_b este obținută prin compunere vectorială cu forța F_n, datorită forței de reacțiune a peretelui cilindrului la apăsarea pistonului, și cu forța F, produsă de ciclul termodinamic, așa-zisa apăsare apărând datorită înclinării β a axei bielei. Așa-numita apăsare determină o forță de frecare. .

Momentul motor este egal cu: Mm = F -—^sin“ ⁺ șina] /Ϊ - λ² sin² a

Neglijând termenul λ² sin² a, obținem: Mm = F r · [șina + λ/2 · șina]

Mm = F-f, unde f = r · [șina + λ/2 · șina] în formula anterioară Mm este momentul motor, F este forța care acționează asupra capului pistonului, produsă de gazele de ardere în timpul ciclului termodinamic, r este raza manivelei, a este unghiul manivelei față de axa cilindrului și este raportul r/l.

Forța Fcare acționează asupra capului pistonului este obținută în timpul ciclului termodinamic, care este reprezentat pentru o mașină endotermică în patru timpi, cu un ciclu Otto, având aprinderea amestecului aer-combustibil printr-o scânteie controlată, într-o diagramă carteziană, reprezentată în fig.2, în care abscisa indică deplasarea pistonului și ordonata, presiunea obținută în cilindru deasupra capului pistonului motorului endotermic.

După cum se poate observa din fig.2, ciclul real, reprezentat printr-o linie continuă, acoperă o arie mai mică decât ciclul teoretic, reprezentat printr-o linie punctată, din mai multe motive, dintre care unul dintre cele mai importante este cel care derivă din combustia, controlată de o scânteie, ce nu are loc instantaneu la PME, ci în cursul unei anumite perioade de timp, astfel încât pistonul, în timpul mișcării sale rectilinii alternative, efectuează o parte din cursa de urcare spre PME și o parte a cursei pozitive după PME, înainte de a avea loc combustia completă.

După cum se știe din literatură, acest lucru implică reducerea randamentului obținut, această reducere fiind după unii autori de 10... 15% din randamentul obținut.

RO 115661 Bl

Se știe că ciclul de lucru al unei mașini termice cu ardere internă, de exemplu 50 al unui motor în patru timpi, poate fi analizat luând în considerație doar aspectele geometrice. Fiecare timp din cei patru timpi, corespunde unei jumătăți de rotație completă adică, un unghi de 180° efectuat de arborele exterior. Prin abaterea de la coaxialitate a axei cilindrului față de centrul de rotație al arborelui exterior, se pot obține cicluri motoare care au curse cu durate diferite. De obicei, se obțin mici abateri 55 de la coaxialitate și, de aceea, mici diferențe, astfel încât aceste cazuri pot fi neglijate.

Observațiile anterioare au fost făcute cu referire, în mod explicit, la un motor endotermic în patru timpi, cu aprindere cu scânteie controlată, dar aceleași observații sunt valabile, cu modificările necesare, pentru un motor în doi timpi și pentru un motor cu aprinderea prin comprimare. 60

Recent au fost realizate motoare rotative, motoare care nu au nevoie de un mecanism de transformare a mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație și care sunt foarte interesante din punct de vedere tehnic și economic.

De exemplu, se pot menționa, motorul cu turbină și motorul WANKEL, în special pentru utilizări particulare. 65 în pofida calităților tehnice ale soluției menționate, producătorii de motoare endotermice cu pistoane nu au fost, de fapt, foarte interesați, deoarece avantajele acestui motor, în special în cazurile unor cilindree medii/mici, sunt mult prea neînsemnate pentru a putea să se ia decizia de a abandona o linie de producție cu unelte specifice și de a face investițiile de cercetare pentru un nou produs cu avantaje 70 limitate.

Este evident că o nouă soluție în domeniul motoarelor cu ardere internă, pentru a avea succes, trebuie să aibă avantaje remarcabile în ceea ce privește economia, ușurința producerii ei, precum și folosirea echipamentelor disponibile.

în vederea realizării condițiilor precizate anterior, solicitantul prezentei cereri 75 de brevet a realizat un mecanism bielă-manivelă care permite obținerea de avantaje remarcabile comparativ cu soluțiile de până acum, mai mult, a realizat o soluție care poate fi adaptată foarte ușor de către producător.

De fapt, conform invenției, soluția permite realizarea unui ciclu de lucru cu un volum constant de combustibil. 80 în plus, soluția propusă permite realizarea ciclurilor cu amplitudine variabilă, fără folosirea abaterii de la coaxialitate, în limite importante.

Conform soluției prezentei invenții, se poate realiza o creștere remarcabilă a momentului. Această proporționalitate înseamnă o reducere a aceluiași procent de consum, cu o creștere relevantă a puterii specifice pentru deplasarea pistonului. 85

Adoptând soluția propusă de prezenta invenție, se poate fabrica un motor de dimensiuni reduse și astfel, mai ușor și mai ieftin.

Mai mult, se pot utiliza liniile de producție a mașinilor și a tehnologiei deja existente.

Un alt avantaj obținut de acest mecanism, conform invenției, este obținerea 90 unei poluări care se încadrează în limitele prevăzute de legile de la sfârșitul anilor nouăzeci.

Acestea și alte rezultate sunt obținute prin prezenta invenție printr-un mecanism bielă-manivelă ce înlocuiește tradiționalul ansamblu bielă-manivelă printr-o combinație formată dintr-o roată, sau bielă rotativă, montată alunecător pe bolțul pisto- 95 nului, și dintr-o camă montată pe arborele exterior.

Deci, invenția prezintă un mecanism bielă-manivelă pentru transformarea mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, utilizat, în special, pentru mașini

RO 115661 Bl endotermice cu piston, care cuprinde o roată sau o bielă rotativă, montată pe bolțul pistonului, și dintr-o camă montată pe arborele exterior, având un profil periferic format din cel puțin două segmente sau arcuri pentru optimizarea timpilor ciclului motorului, roata menționată rotindu-se în jurul profilului așa-numitei came cu ajutorul unui manșon caracterizat prin absența frecării sau printr-o frecare minimă.

în particular, conform invenției, așa-numita camă poate avea un prim segment de profil cu una sau mai multe curburi, pentru a optimiza cursa de aspirație și cursa de evacuare, și un al doilea segment de profil, cu una sau mai multe curburi, pentru a optimiza cursele de compresie și de evacuare.

în construcția preferată a mecanismului, conform prezentei invenții, așa-numita camă poate avea segmente suplimentare sau arcuri pentru a optimiza combustia, obținând, în special un volum constant de combustie, în raport cu PME, și pentru a optimiza compresia și cursele de evacuare, în raport cu PMI.

în particular, numitele segmente suplimentare sau arcuri vor avea o rază de curbură constantă corespunzând distanței dintre axa motorului și curbura care determină punctul mort interior și respectiv punctul mort exterior. Trebuie, de fapt, luat în considerare faptul că, dacă o rolă este conectată la cilindrii pistonului de-a lungul profilului concentric față de axa de rotație a arborelui exterior, pistonul rămâne blocat în mișcarea sa rectilinie de-a lungul cilindrului, în timp ce arborele exterior își continuă rotația. în caz că aceasta se întâmplă la punctul mort exterior de-a lungul unui arc care corespunde timpului necesar, din momentul aprinderii, pentru arderea completă a amestecului de combustibil conținut în capul cilindrului, va fi realizată o cursă cu volum de combustie constant. Acest ciclu ideal de combustie implică, după mulți autori și cercetători, o îmbunătățire remarcabilă a randamentului termodinamic.

în același fel, sunt obținute avantaje cu mecanismul descris anterior, dacă pistonul este oprit la PMI, apărând astfel mai întâi prima detentă a produșilor de combustie, realizând toată detenta înaintea deschiderii supapei de evacuare. Oe fapt, după cum se demonstrează grafic, cursa completă poate avea loc de-a lungul unui unghi după PME ales în modul cel mai convenabil de proiectant, alegând convenabil conturul camei.

Este cunoscut că, la motoarele fabricate în conformitate cu normele existente actual, cursa apare întotdeauna, în afară de cazul unor abateri de la coaxialitate discutate anterior, de-a lungul a 180°de la PME la PMI, în vederea obținerii unei amplitudini convenabile pentru detentă. Pentru aceste tipuri de motoare supapa de evacuare este deschisă înainte de PMI, chiar cu 70...80° înainte, determinând o detentă incompletă și, astfel, un randament de detentă completă mai mic. Soluția, conform prezentei invenții, permite o detentă completă.

Motorul în patru timpi, realizat prin prezenta tehnică, funcționează în următorul fel: I) Aspirație. II) Compresie, și aproximativ 35° înainte de PME, are loc aprinderea și începe arderea, în timp ce pistonul urcă spre PME. III] Detenta de la PME spre PMI. Arderea nu este completă înainte de PME, aceasta se constinuă în timpul detentei pistonului. Detenta este întreruptă brusc înainte de PMI (de obicei cu 70° înainte de PMI) de deschiderea supapei de evacuare. IV) Evacuarea este efectuată de forța de reacțiune a pistonului care se deplasează în sus de la PMI spre PME.

Cei patru timpi durează 720° de rotație a arborelui exterior, de exemplu două rotații complete.

Motorul în patru timpi realizat, conform prezentei invenții, lucrează în două rotații complete, adică 72D°, dar în construcția preferată, în cinci sau șase curse: I)

Aspirație. II) Compresie. III) (cu pistonul blocat) Aprindere și ardere completă.

RO 115661 Bl

IV) Detentă. V) (cu pistonul blocat) Deschiderea supapei de evacuare. VI) Evacuare.

Etapele V și VI ale motorului în patru timpi pot fi, de asemenea, comasate. în schimb, pentru motorul în doi timpi realizat, conform invenției, este bine ca în timpul cursei de evacuare (sau de transfer) pistonul să fie oprit la PMI. în acest fel crește valoarea “timp -secțiune transversală”, îmbunătățindu-se funcționarea motorului.

Conform invenției, așa-numita roată și așa-numita camă sunt realizate dintr-un material care face ca forța exercitată de roată să rămână în limitele de elasticitate ale materialelor.

Conform invenției, întotdeauna vor fi prevăzute mijloace pentru menținerea contactului dintre roată și camă. Conform primei construcții, așa-numitele mijloace pentru menținerea contactului sunt formate dintr-o mică bielă, care pivotează liber pe aceeași axă a roții și este prevăzută, la capăt, cu un manșon de protecție cu profil concentric față de profilul exterior al camei, reproducând cu acuratețe profilul acesteia.

într-o altă construcție, așa-numitele mijloace sunt formate dintr-o bielă cu mișcare limitată la un capăt, cu unul sau mai multe grade de libertate, al pistonului și la celălalt capăt limitată de un sistem elastic ce absoarbe energia inerțială în timpul cursei de la PMI la PME, dând înapoi aceeași energie în timpul primei părți a cursei de la PME la PMI.

Așa-numitul sistem elastic poate fi înlocuit, conform invenției, cu un sistem hidraulic, eventual, controlat de microprocesoare.

Conform invenției, sistemul bielă-manivelă poate fi folosit pentru motoare cu mai mulți cilindri, având doar o camă pentru toți cilindrii sau o camă pentru fiecare cilindru.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1...9, care reprezintă:

- fig. 1, vedere schematică a motorului din stadiul tehnicii;

- fig.2, diagrama unui ciclu în patru timpi, cunoscut în sine;

-fig.3, vedere schematică a construcției, conform invenției;

- fig.4a, 4b, 4c, arată diferitele curse ale motorului în patru timpi cu piston având mecanismul bielă-manivelă, conform invenției;

-fig.5, profil preferat, în particular, conform invenției;

- fig.6, schema camei, din fig.5;

- fig.7, secțiune a mecanismului bielă-manivelă, conform invenției, prevăzut cu mijloace de menținere constantă a contactului dintre roată și camă;

- fig.8, vedere schematică a celei de a doua construcții a mijloacelor de menținere constantă a contactului dintre roată și camă;

- fig.9, profil de camă pentru obținerea unui volum de combustie constant.

Făcând referire la fig.3, conform invenției, mecanismul cuprinde un ansamblu de părți care înlocuiesc mecanismul bielă-manivelă, cunoscut și arătat în fig. 1.

în particular, el constă dintr-o camă 1, solidară cu arborele exterior, o rolă 2, care se rotește liber, și deci cu joc pe bolțul pistonului 3, și un element ce limitează libertarea de mișcare a pistonului 4 de-a lungul axei cilindrului 5, și care va fi descris mai detaliat în continuare.

Sunt, de asemenea, indicate centrele de curbură C_1f C₂, Cg ale camei și brațele b_v b₂, b₃, ale căror valori vor fi indicate în continuare, împreună cu formulele pentru calculul momentului.

Funcționarea motorului va fi descrisă cu referire la un motor în patru timpi cu aprindere controlată, făcând observația că, în același fel, cu diferențele corespunzătoare, se comportă și motorul în doi timpi.

150

155

160

165

170

175

180

185

190

195

RO 115661 Bl în desen sunt reprezentate doar trei centre de curbură pentru a evita încărcarea desenului.

în fig.4 este indicată funcționarea mecanismului, conform invenției, în timpul detentei pistonului pentru produsul de combustie, după PME.

în partea de sus a pistonului 4 acționează presiunea gazelor arse, așa-numita presiune fiind indicată prin litera p. Aceasta determină o forță transmisă prin bolțul 3 al pistonului rolei 2, ce presează pe cama 1.

Mișcarea rolei 2 de-a lungul camei 1, al cărei profil poate fi studiat pentru a optimiza cursa, este de tip pur rotativ, fără alunecare, și deci fără frecare, fiind astfel necesar să se ia în considerație faptul că forța exercitată de rola 2 este în limitele de elasticitate ale materialului ales pentru rola 2 și pentru cama 1.

Din fig.5, care reprezintă schematic unul dintre multiplele profile posibile ale camei 1, se poate vedea că rotația rolei 2 apare datorită contactului cu cama 1, conform cu centrul de curbură al profilului care, în acel moment, era în contact cu rola 2.

în fig.5, centrele profilelor luate în considerație au fost indicate prin C₂, C₃, și distanțele dintre așa-numitele centre de curbură și axul motorului au fost indicate prin b₁₍ b₂, b₃, axul motorului fiind indicat prin litera A. Distanțele b_n, tr,, 1¾. sunt parametrii ce vor fi introduși în formula menționată anterior care dau valoarea momentului instantaneu în funcție de unghiul de rotație al arborelui exterior față de PME, pentru a înlocui valoarea r, raza manivelei.

Analizând fig.6, se poate observa cursa utilă a pistonului 4 de-a lungul axei cilindrului 5 care este obținută din relația C+r_t-r_b unde 0=0! este distanța dintre axa A a motorului și centrul de curbură al capului camei 1, r_t este raza de curbură a profilului capului camei 1, determinând PME, și r_b este centrul de curbură al bazei camei, determinând PMI.

Este ușor de observat că volumul motorului este obținut multiplicând aria pistonului cu cursa. Cursa pistonului care, pentru mecanismul bielă-manivelă, descris anterior, este egală cu 2r, este un parametru constant care apare în formula momentului.

Distanțele b_v b₂, b₃ pot fi alese convenabil și pot fi multipli de r.

Presupunem că r= 26 mm, deci 2r= cursa = 52 mm, și alegând:

r_t = r_b = 16 mm obținem:

cursa = 52 mm = C + r_t- r_b = C + 16-16 = 52, și deci C = b,.

Dacă de exemplu:

r_t = I6 mm, r_b = 26, atunci vom obține b, = 62, unde b, este mai mare decât cursa. Analizând din nou formula momentului, observăm că:

_ F [sin a + λ/2 sin a] \/l - λ² · sin² a

Neglijând termenul Â²sin²a și astfel presupunând termenul y1 - λ² · sin² a egal cu 1, forța F ce acționează asupra pistonului fiind aceeași în sistemul deja analizat, bielă manivelă sau în sistemul conform invenției, momentul instantaneu M_meste funcție de f = r. [ sin a + λ/2. sin a], unde r= cursa = valoare constantă, și Ilungimea constantă a bielei, pentru motorul luat în considerație.

λ = r/t (conform modelului anterior λ este aproximativ egal cu O, 25],

Conform invenției, r = b₍, b₂, b₃, a cărui valoare este obținută adăugând raza rolei 2, care, în acest exemplu, este constantă, din moment ce rola 2 este considerată ca un cerc, și raza de curbură a profilului camei 1.

RO 115661 Bl

250 înainte de a descrie în detaliu soluția, conform invenției, este de dorit să se facă o comparație cu soluția din stadiul anterior al tehnicii, făcând observația preliminară că prezenta evaluare calitativă este bazată pe comparația a două motoare, unul realizat conform invenției și celălalt conform stadiului anterior, având aceeași deplasare a pistonului, același alezaj și cursă, același ciclu (doi sau patru timpi), același combustibil, același raport de compresie, aceeași cameră de combustie, același număr de supape de aspirație și evacuare, același sistem de aspirație și de evacuare pentru care fabricarea a fost realizată utilizând aceleași scule și material, și cu același sistem de aprindere (cu scânteie sau compresie).

Analizând valoarea funcției f, menționată anterior, pentru un motor conform stadiului anterior al tehnicii și pentru un motor cu un mecanism conform prezentei invenții, cu aceeași cursă = 52 mm, cu o bielă având o lungime 1=110 mm pentru motorul din exemplul precedent, utilizând cama 1 cu rola 2 având diametrul de 76 mm, valorile funcției f pentru cele două cazuri sunt, cu o bună aproximare, cele indicate în următorul tabel, cu cursele pistonului egale:

255

260

PISTON	STADIUL TEHNICII	CONFORM INVENȚIEI
Cursa mm	f	f
2,5	7,7	20,8
9	21,5	40
17,5	24	44
29,5	26	37
37	21,8	31
41	20,4	22
49	7,8	16

265

270

Mecanismul, conform invenției, datorită îniclinării mai mari a direcției forței de reacțiune exercitată de rola 2 pe profilul camei 1 față de axa cilindrului, conduce la obținerea unor avantaje, deoarece în cazul motorului cunoscut din stadiul anterior al tehnicii, destinderea este întreruptă, în timp ce soluția conform invenției permite desfășurarea în întregime a fazei de destindere.

în concluzie, cursa de destindere și ciclul activ, se încheie cu o creștere remarcabilă a puterii obținute, comparativ cu valorile obținute în cazul soluției din stadiul anterior al tehnicii, iar acest rezultat se datorează fie randamentului termodinamic mai mare care se obține ca urmare a arderii la volum constant, fie destinderii complete, fie reducerii pierderilor prin frecare la ansamblul bielă-manivelă.

Soluția conform invenției poate fi folosită în mod avantajos în cazul motoarelor multicilindru, cu o singură camă 1 pentru toți cilindrii, sau cu mai multe came 1, corespunzător numărului cilindrilor.

în fig.4b este reprezentată cursa de evacuare. Pistonul 4 este împins de către profil, prin intermediul unei role 2, pentru a urca de la PMI către PME, folosind energia stocată în volant.

Atunci când arborele de ieșire 6 a executat un anumit arc de cerc, pornind de la PMI, rola 2 are tendința de a pierde contactul cu cama 1.

275

280

285

RO 115661 Bl

Din acest motiv, trebuie prevăzut un dispozitiv cu rolul de a înmagazina energia dată de cama 1 pistonului 4 și de a menține contactul cu rola 2.

în fig.7 este reprezentat un exemplu de realizare a unui astfel de dispozitiv, fiind subînțeles faptul că figura are un caracter pur ilustrativ, fiind posibilă adoptarea multor ale soluții echivalente.

Dispozitivul din fig.7, cuprinde o mică manivelă 7, dispusă coaxial în spatele rolei 2, și are la partea inferioară un element proeminent 8 care cuplează cu un profil posterior 9 al camei 1, profilul posterior amintit 9 reproducând în mod fidel profilul exterior al camei 1.

Deasupra elementului proeminent amintit, este prevăzută o roată sau o glisieră 10, cu rolul de a face ca alunecarea micii manivele 7 de-a lungul profilului 9 să nu aibă absolut nici o influență asupra mișcării camei 1.

După cum s-a arătat, mica manivelă este prevăzută cu unicul scop de a menține constantă distanța dintre centrul rolei 2 și profilul exterior al camei 1.

în fig.8 este reprezentat un alt exemplu de realizare a mijlocului de menținere constantă a distanței menționate.

în acest caz, dispozitivul cuprinde o tijă 11, legată cu unul sau mai multe grade de libertate, de pistonul 4, în figură tija 11 fiind legată de bolțul 3 al pistonului 4. Celălalt capăt al tijei 11 este legată la un element elastic 12, care poate absorbi energia inerțială a pistonului 4 în timpul cursei acestuia din PMI către PME, restituindo în prima parte a cursei de la PME către PMI.

După cum s-a arătat mai înainte, elementul elastic poate fi înlocuit cu un sistem hidraulic, eventual comandat de un microprocesor.

în fig.4c, este prezentată cursa de aspirație. în acest caz, pistonul 4 este forțat să urmeze profilul camei 1 și, de aceea, este necesar dispozitivul care determină pistonul 4 să părăsească poziția din PMI. După un arc de cerc determinat, efectuat de arborele exterior 6, nu mai este necesară acțiunea dispozitivului, deoarece energia inerțială a pistonului 4 permite restabilirea contactului dintre roata 2 și cama 1, aceasta din urmă opunând pistonului o forță de inerție.

în fig.4d, este prezentată cursa de compresie. Ca și în cazul cursei de evacuare, apare separarea roții 2 de cama 1, deși lucrul negativ al pistonului 4 în timpul cursei de compresie poate fi considerat că anulează în unele cazuri inerția; astfel, și în acest caz este necesar dispozitivul descris anterior.

în fig.9, este arătat un exemplu de profil de cama multicentru ce permite menținerea unui volum constant în timpul combustiei.

Exemplul prezentat a fost realizat pentru o cursă a pistonului de 56 mm.

în figură, C_v C₂, C₃, C₄, C₅, C₆, C₇, definesc profilul multicentru, r₇,....., r₇ razele de curbură și A, B, C, D, E, F, G punctele de tangență.

Rotația camei 1 este în direcția acelor de ceasornic, și cursa pistonului este calculată ca fiind C₄ + C₅ + r₇ - r₄ = 56 mm.

Diametrul bielei rotative 2 este egal cu 70 mm. Arcul A-B-C-D reprezintă arcul pentru timpii de aspirație și evacuare, pistonul este oprit în corespondență cu PMI dea lungul arcului D-E, arcul E-F-G este arcul pentru timpii de evacuare și compresie, în timp ce de-a lungul arcului G-A pistonul este oprit în corespondență cu PME.

Volumul constant de combustie apare chiar în corespondența cu ultimul arc, care, în acest exemplu, este de 30°.

Timpul de oprire a fost calculat ca fiind t=0.001 s, cu o viteză periferică a camei de 45OOrot/min.

RO 115661 Bl

Prezenta invenție este descrisă cu scop ilustrativ, dar nu limitat, conform cu construcțiile sale preferate, dar trebuie menționat că pot fi introduse modificări și/sau schimbări de către cei calificați, fără a se îndepărta însă de a scopul relevant, după cum este definit de revendicările anexate.

Claims

1. Mecanism bielă-manivelă, pentru transformarea mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, destinat motoarelor endotermice cu piston, caracterizat prin aceea că se compune dintr-o rolă (2) sau o bielă (7) rotativă montată cu joc, pe un bolț, (3), și dintr-o camă (1) solidară cu un arbore exterior [6], care are un profil periferic format din cel puțin două segmente sau arcuri de cerc pentru optimizarea timpilor ciclului motor, rola (2) urmărind profilul camei (1) printr-o mișcare pur rotativă, fără alunecare, deci fără frecare.

2. Mecanism bielă-manivelă pentru transformarea mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, destinat motoarelor endotermice cu piston, conform revendicării 1 .caracterizat prin aceea că, cama (1) amintită are un prim segment de profil, cu una sau mai multe curburi pentru optimizarea cursei de admisie a amestecului combustibil și a cursei de evacuare, și un al doilea segment de profil, cu una sau mai multe curburi, pentru optimizarea cursei de comprimare a amestecului combustibil și cursei de evacuare a gazelor arse.

3. Mecanism bielă-manivelă pentru transformarea mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, destinat motoarelor endotermice cu piston, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că, cama (1) poate avea segmente sau arcuri de cerc, suplimentare, pentru optimizarea procesului de ardere a amestecului combustibil, care va fi un proces la un volum constant.

4. Mecanism bielă-manivelă pentru transformarea mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, destinat motoarelor endotermice cu piston, conform revendicărilor 1...3, caracterizat prin aceea că distanța r₇, dintre axa motorului cu ardere internă și curbura camei (1) care determină punctul mort exterior, este egală cu distanța r_t, dintre axa motorului cu ardere internă și curbura camei (1) care determină punctul mort interior, deci r_t=r_b.

5. Mecanism bielă-manivelă, pentru transformarea mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, destinat motoarelor endotermice cu piston, conform revendicărilor 1...4, caracterizat prin aceea că, în cazul motoarelor în doi timpi, pentru mărirea raportului timp-secțiune transversală, pistonul (4) este oprit pentru o scurtă perioadă în punctul mort interior, prin prevederea unui segment suplimentar pe camă (1).

6. Mecanism bielă-manivelă, pentru transformarea mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, destinat motoarelor endotermice cu piston, conform revendicărilor 1...5, caracterizat prin aceea că, într-o variantă constructivă, pentru menținerea contactului permanent între rolă (2) și camă (1), pe bolțul (3) este montată cu joc, o bielă (7) care are la partea inferioară un ax (8) pe care este montată o altă rolă (10), care rulează pe un profil interior al camei (1), care este identic și concentric cu profilul exterior.

7. Mecanism bielă-manivelă pentru transformarea mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, destinat motoarelor endotermice cu piston, conform revendicărilor 1...6, caracterizat prin aceea că, într-o altă variantă constructivă, cuprinde

340

345

350

355

360

365

370

375

380

385

RO 115661 Bl niște mijloace pentru menținerea contactului între rolă (2) și camă (1), mijloacele amintite cuprinzând o bielă (11), având unul din capete prins de bolțul (3) al pistonului (4), iar celălalt capăt, prins de un element elastic (12).

8. Mecanism bielă-manivelă, pentru transformarea mișcării rectilinii alternative

390 în mișcare de rotație, destinat motoarelor endotermice cu piston, conform revendicărilor 1 ...7, caracterizat prin aceea că, în cazul motoarelor policilindrice poate fi prevăzut cu o camă (1) pentru toți cilindrii motorului, din același plan transversal, sau cu câte o camă (1) pentru fiecare cilindru.