RO132494B1 - Motor rotativ acţionat cu aer comprimat prin impulsuri comandate - Google Patents

Description

RO 132494 Β1

I nvenția se referă la un motor rotativ acționat cu aer comprimat, prin impulsuri comandate.

Se cunoaște că, până în prezent, există motoare alimentate cu aer comprimat, în flux continuu, aerul fiind furnizat dintr-un singur rezervor de aer comprimat, încărcat la o anumită presiune, presiune ce scade ca urmare a acționării motorului rotativ. Durata de funcționare a acestor motoare, alimentate în flux continuu, depinde de capacitatea rezervorului de aer comprimat iar cuplul motor și respectiv turația de funcționare, depind de presiunea aerului din rezervorul de aer comprimat.

Se cunoaște că, până în prezent, aceste motoare, acționate cu aer comprimat în flux continuu, sunt motoare liniare, respectiv cilindri pneumatici, motoare rotative ce acționează scule de strângere a asamblărilor filetate sau motoare rotative ce servesc la pornirea motoarelor cu combustie internă de mare putere (motoare ce echipează tancurile) și motoare cu piston, ce acționează un mecanism bielă-manivelă sau Stirling.

în continuare, ne referim la brevetul american US 2899940 A, cunoscut din stadiul tehnicii, care se referă la un motor rotativ acționat cu aer comprimat și nu numai, motor ce servește la pornirea, ca demaror, a motoarelor cu combustie internă, de mare putere. Conform acestui brevet, aerul comprimat furnizat de un rezervor, acționează asupra unor pale fixate radial în rotorul motorului, producând astfel lucru mecanic. Aerul comprimat ce acționează asupra palelor rotorului, este introdus în camere profilate în statorul motorului, palele urmărind conturul exterior al camerelor prin deplasări radiale, în cavitățile din motor unde sunt plasate. Ca urmarea consumului mare de aer comprimat, stocat într-un rezervor cu aer comprimat, atașat motorului rotativ, durata de funcționare a acestui motor este mică, de ordinul minutelor.

Din stadiul tehnicii, mai este cunoscut și documentul RO a 2008 00198 A2, care dezvăluie un compresor sau un motor rotativ pneumatic sau cu abur, destinat acționării unui autovehicul sau staționar, care funcționează fără a utiliza angrenaje sau mecanismul bielă-manivelă, alcătuit dintr-un dispozitiv pneumatic, axul motor și anexe.

Dezavantajul motoarelor rotative acționate cu aer comprimat în flux continuu este faptul că au o durată de funcționare redusă, ca urmare a consumului mare de aer comprimat.

Motorul rotativ, conform invenției, rezolvă problema tehnică menționată prin faptul că este acționat prin impulsuri de aer comprimat, astfel încât consumul de aer comprimat scade semnificativ, iar acțiunea impulsului de aer asupra unei pale a rotorului se realizează prin comenzi electronice, doar când pala se găsește în poziția de randament maxim a utilizării impulsului de aer, respectiv când jetul de aer comprimat este perpendicular pe suprafața palei. De asemenea, două pale, dispuse diametral opus pe rotorul motorului, sunt acționate simultan de două impulsuri de aer comprimat ce acționează în direcții opuse, realizându-se astfel un cuplu motor, respectiv dublarea momentului motor și a puterii motorului, la aceeași turație, în raport cu un motor alimentat în flux continuu cu aer comprimat, pe o singură cale. Furnizarea impulsului de aer comprimat se realizează prin comenzile unui calculator de proces, ce funcționează pe baza unui program specific, respectiv emiterea impulsului de aer comprimat se face doar când cele două pale se află în poziția de randament maxim, iar presiunea, frecvența și intensitatea impulsului de aer comprimat sunt, de asemenea comandate de calculatorul de proces, în funcție de cuplul și turația dorite.

Motorul rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- generarea unui cuplu motor și a unei puteri duble față de actualele motoare acționate cu aer comprimat, ca urmare a acționării prin impulsuri comandate la o presiune constantă a unui rotor cu pale, în două puncte diametral opuse, materializate de două pale;

RO 132494 Β1

- alimentarea cu impulsuri comandate a rotorului motorului astfel încât să realizeze 1 turații și sarcini (cuplu motor) prestabilite;

- realizarea unui consum redus de aer comprimat, ca urmare a faptului că acționarea 3 paletelor rotorului se face prin impulsuri comandate de un calculator de proces;

- construcția motorului este foarte simplă, eficientă și durabilă.5

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1, care reprezintă:7

- fig. 1, schema de funcționare a unui motor rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate.9

Motorul rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate, conform invenției, este alcătuit dintr-un rotor cu pale 1 pe care se găsesc montate palele 1 p, două câte două 11 diametral opuse, rotorul 1 fiind montat prin intermediul a două lagăre cu rulmenți în interiorul unei carcase 2, carcasă prevăzută cu două orificii 2e de evacuare a aerului rezultat din 13 impulsurile comandate.

Două difuzoare ejectoare 3 sunt plasate tangențial în raport cu carcasa 2, astfel încât 15 să genereze, prin emiterea impulsurilor de aer comprimat, un cuplu motor. Emiterea impulsurilor de aer comprimat prin cele două difuzoare ejectoare 3 este comandată de două dro- 17 sele de cale reglabile 4, iar două electrovalve 5 normal închise mențin presiunea la o valoare dorită în circuitele de alimentare ale droselelor 4. 19

Aerul comprimat care produce lucrul mecanic este furnizat de un rezervor de aer comprimat cu presiune constantă R.P.C., presiune stabilită prin comenzile calculatorului de 21 proces C.P., iar un presostat (manometru) M comandă presiunea din rezervorul de aer comprimat cu presiune constantă R.P.C. la o valoare dorită. 23

Un drosel reglabil 6 normal închis, alimentează rezervorul de aer comprimat cu presiune constantă R.P.C. cu aer comprimat la o presiune dorită dintr-un rezervor de înaltă 25 presiune R.P.I. și o electrovalvă 7 normal închisă menține presiunea aerului comprimat din rezervorul de presiune înaltă R.P.I. 27

Droselele de cale reglabile 4, electrovalvele 5 normal închise, droselul reglabil 6 normal închis și electrovalva 7 normal închisă sunt comandate, pe baza unui program 29 specific, de către calculatorul de proces C.P.

Poziția de randament maxim a unei pale 1p este stabilită de un traductor de poziție 31 8, care comandă emiterea impulsurilor de aer comprimat și de asemenea determină turația motorului.33

Comanda de pornire și oprire a motorului rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate se face prin intermediul unui buton ON/OFF 9.35

Funcționarea motorului rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate este următoarea:37

- prin acționarea butonului 9 în poziția ON, calculatorul de proces C.P. deschide electrovalvele 5 și droselele 4, astfel încât prin difuzoarele ejectoare 3 impulsurile de aer 39 comprimat comandate, furnizate de rezervorul de aer comprimat cu presiune constantă R.P.C., acționează palele 1p ale rotorului 1 când suntîn poziția de randament maxim, poziție 41 stabilită de traductorul de poziție 8. După efectuarea lucrului mecanic, aerul provenit din impulsurile comandate este eliminat prin orificiile 2e practicate în carcasa motorului 2; 43

- prin traductorul de poziție 8, se determină turația rotorului 1, astfel încât aceasta este menținută la o valoare constantă, prestabilită de către calculatorul de proces C.P., prin 45 închiderea sau deschiderea droselelor 4 și a electrovalvelor 5, în funcție de sarcina dorită (i.e. cuplul motor și turație); 47

RO 132494 Β1

- acționarea rotorului 1 cu aercomprimat prin impulsuri comandate, se realizează prin alimentarea cu aer comprimat, din rezervorul de presiune constantă R.P.C., rezervor ce stochează în permanență aerul comprimat la o presiune constantă, prestabilită;

- menținerea presiunii constante în rezervorul de presiune constantă R.P.C., la o valoare prestabilită, se realizează prin alimentarea acestuia din rezervorul de presiune înaltă R.P.I. prin intermediul electrovalvei 7 și a droselului de reglaj 6;

- în rezervorul de presiune înaltă R.P.I., aerul comprimat are presiunea inițială (de încărcare) de valoare ridicată, permițând astfel stocarea unei cantități suficiente de agent motor (aer comprimat).

Acest motor rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate, este destinat în primul rând echipării autoturismelor, asigurând ca urmare a presiunii și capacității rezervorului de presiune înaltă R.P.I., o însemnată autonomie de deplasare între două realimentări cu aer comprimat de mare presiune. în prezent, există instalații, echipamente și rezervoare de producere și stocare a aerului comprimat, la presiunea de 3000 bar. Un rezervor de aer comprimat la presiunea de 3000 bar, de dimensiunea unui rezervor de benzină sau motorină al unui autoturism de clasă medie, asigură o autonomie de funcționare a autoturismului echipat cu motor rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate de circa 500 km.

Un alt domeniu în care poate fi utilizat motorul rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate, este domeniul producerii curentului electric de utilitate casnică. Astfel, un motor rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate, alimentat de un rezervor de înaltă presiune R.P.I. de 350 bar, rezervor (i.e. butelie) produs în prezent în serie, motor cuplat cu un generator de curent electric, poate produce energia electrică necesară iluminatului sau alimentării unei plite electrice, la cabane sau în orice alt loc în care, la un moment dat, nu mai există, din diferite motive, alimentarea cu energie electrică.

Claims (1)

1. RO 132494 Β1

   Revendicare 1

   Motor rotativ acționat cu aer comprimat prin impulsuri comandate, care conține un 3 rotor cu pale (1) montat într-o carcasă (2), fiind acționat de aerul comprimat dintr-un rezervor cu presiune constantă (R.P.C.) prin intermediul unor electrovalve (5), rezervorul cu presiune 5 constantă (R.P.C.) fiind alimentat continuu dintr-un rezervor de înaltă presiune (R.P.I.) prin intermediul unei electrovalve (7) și a unui drosel de cale reglabilă (6), comandate de un 7 calculator de proces (C.P.) funcție de semnalul preluat de la un presostat (M), caracterizat prin aceea că rotorul cu pale (1) conține palele (1p) montate două câte două, diametral 9 opuse, iar pentru producerea de lucru mecanic rotorul (1) este acționat în două puncte diametral opuse de două impulsuri de aer comprimat, comandate să acționeze două pale (1 p) 11 aflate într-o poziție de randament maxim, prin intermediul a două difuzoare ejectoare (3), plasate tangențial în raport cu interiorul carcasei (2) și alimentate de două drosele de cale 13 reglabile (4), generarea unui cuplu motor de o valoare și o turație dorită fiind obținute funcție de semnalele transmise de un traductor de poziție (8), către calculatorul de proces (C.P.). 15