WO1997044572A1 - Motor endotermico turbo-alternativo - Google Patents

Motor endotermico turbo-alternativo Download PDF

Info

Publication number
WO1997044572A1
WO1997044572A1 PCT/ES1996/000112 ES9600112W WO9744572A1 WO 1997044572 A1 WO1997044572 A1 WO 1997044572A1 ES 9600112 W ES9600112 W ES 9600112W WO 9744572 A1 WO9744572 A1 WO 9744572A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
turbo
alternative
turbine
valve
crankshaft
Prior art date
Application number
PCT/ES1996/000112
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pedro Santana Gonzalez
Original Assignee
Pedro Santana Gonzalez
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pedro Santana Gonzalez filed Critical Pedro Santana Gonzalez
Priority to GB9719833A priority Critical patent/GB2320521B/en
Priority to PCT/ES1996/000112 priority patent/WO1997044572A1/es
Priority to AU56952/96A priority patent/AU5695296A/en
Priority to ARP970102086A priority patent/AR007175A1/es
Publication of WO1997044572A1 publication Critical patent/WO1997044572A1/es

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02—Engines with prolonged expansion
    • F02B41/10—Engines with prolonged expansion in exhaust turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/28—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of coaxial valves; characterised by the provision of valves co-operating with both intake and exhaust ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/28—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of coaxial valves; characterised by the provision of valves co-operating with both intake and exhaust ports
    • F01L1/285—Coaxial intake and exhaust valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/44—Multiple-valve gear or arrangements, not provided for in preceding subgroups, e.g. with lift and different valves
    • F01L1/446—Multiple-valve gear or arrangements, not provided for in preceding subgroups, e.g. with lift and different valves comprising a lift valve and at least one reed valve
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention deals with the energy use of the combustion gases generated in the cylinders, which when expelled by means of a valve system of appropriate, non-conventional design, insiden near the exit of the cylinders in an action and reaction turbine system .
  • the kinetic energy achieved in this turbo-alternative engine transmits its force to an endless system and gears, which is then transmitted to the crankshaft of the alternative engine. Consequently this engine is turbo-driven.
  • the alternative system is always led by the turbine system, at the same time that the cylinders work according to their conventional cycle.
  • the "symbiosis" of these two systems makes it possible to take advantage of the thermodynamic energy contained in the fuel, so that it is “squeezed" into the atmospheric exhaust outlet.
  • the first drawback that arises is the known valve system, which overhangs its application, - due to the low capacity of input-output of gases in addition to the power expenditure that means.There is yet another factor to enhance an engine, little elaborated until now. But this concept does not apply to conventional internal combustion engines, but it is used in the engine that occupies us. Theoretically it is to increase the enthalpy of the gases generated in the cylinder by 1% in a gas collector.
  • the Collector-Enhancer which will be described later, is that it can be conditioned so that it produces thermo-electric energy in a conventional way. Strictly speaking, the -Collector-Enhancer can originate different use applications as a source of energy. This well developed converter of electrical energy accumulates enough electrical power to use as an alternative for use in automobiles. With respect to the Turbo-Crankshaft, the diameter of the turbine should be prioritized instead of its speed, to achieve the highest possible torque. On the other hand, in cylinder turbines, speed must be prioritized instead of its diameter. Another detail is that the cylinder must be 25/30 $> larger in diameter than the piston stroke.
  • crankshaft -68-Engra driven crankshaft. -69-Crankshaft. -70-Eje je transmitter seat bushing. -71-Gear motor-driver generator or drive-driven drive shaft. -72-Drive shaft driven or driven motor-generator shaft. -73-Crankshaft elbow. -74-Monovál side and central opening-closing valve. -75-Crankshaft turbine -76-Crankshaft turbine endless. -77-Endless crankshaft turbine gear. -78-Endless crankshaft gear driver. —79-Driven crankshaft gear. -8 ⁇ -Directional freewheel driven crankshaft gear.
  • valves -39a- and -39b- lead to the floating piston -30- to PMI, then when raising the piston -33- the valve 5-la -27- is closed by the pressure of the guide cylinder oil the guides piston -32a- and -32b- press the springs -31a- and -31b- upwards to the floating piston -30- that presses the oil.
  • the valves -39 & - and -39b- were in solidarity with -32a- and -32b-, these open because the floating piston -30- lowers enough by the pressure of the oil, filling the piston ducts -33- and by injecting the oil into ex-cylinders, connecting rod bolt and piston head.
  • the piston -33- has a prononiado space that does not touch the cylinder, this space is filled by the oil that then when lowering the piston is swept by
  • the cylinder has air inlet in two, but alternatively it can be on one side only.
  • the exhaust must be the peripheral and the central entrance.
  • the single valve opens, escaping the gas to the central turbine blades.
  • the solenoid valve has diffuser fins to direct the gas The center of the turbine.
  • the pressurized air is constantly being blown, but at the moment of gas escape, the air is "dragged" along with the combustion towards the center of the turbine.
  • the central blades have adequate angulation - to drive the turbine, after passing through them, the three with elliptical ducts -46 - direct the gas towards the turbine outlet.
  • the elliptical conformation of the ducts acts as action vanes and at the turbine outlet it acts as a reaction.
  • each duct has is aimed at receiving -the parasitic gases or that do not escape with the necessary rapidity so that the reaction is efficient, then and then they are expelled. Then the gases pass through the duct -19a- that collects the gases coming from the outlet on both sides, going towards an action-reaction turbine. At the exit of this turbine -chocan against a resistance managing to reactivate the oxidizing capacity that the gas still has. This gas accumulates in a collector-po tenciador that has in this case, four inside outlets each in the lateral blades -22- of the cylinder turbine, acting this one as of action. On both sides of this outlet is the -19b-duct that carries the gases to the exit -51-.
  • This worm has its corresponding gear -4- in a ratio of 15 / 18.1, which is mounted on a freewheel system -5- or di- -rectional, which rotates in only one direction, and -5- is integral with a master shaft -62- where end-fillets -6- have been practiced at one end that transmit their movement to the gear -7- in a ratio of 10 / 12.1, also mounted on freewheel -65-. It is- -the freewheel is fixed to an axle -61- perpendicular to the crankshaft, this axle in its upper part has a gear of elicoidal teeth leading to -10- which is integral with the camshaft -9-. The relationship should be such that the tree rotates half-turns than the crankshaft.
  • a gear -72- is fixed that leads to its torque -71- and it drives an electric generator -66- to power -optatically-to the resistor -56-.
  • This generator is dual, at the time of starting the engine acts as a starter, then it is generator.
  • This dual system is of known technique.
  • the resistance -56- can be replaced by a spark or voltaic arc system, it is a preferential cueation.
  • a gear -67- of elicoidal teeth that transmit its movement to its torque -68- mounted on the crankshaft axis.Be this one-the crankshaft receives the work of the turbine system, being as will be explained at the time, conducted.
  • crankshaft receives another thrust from its other end, which is provided by the turbo-crankshaft.
  • This turbo-crankshaft -75- is fed by the gases coming from the duct -51-. Its operation will be explained when the corresponding figure is reached.
  • the piston -33- reaches PMS. it finishes expelling all the gas that passes through the central blades, at the time of the downward stroke, the gas does not return to the cylinder due to the action of these blades, and stops "dragging" -to the air to pressure, when the piston goes back the action sucks you from it "breaks" the direction of the air - assisted by fins di.
  • FIG 4 is an alternative of Figure 2, showing the hub -41- of the turbine -16- and blowing blades -40- that send the pressurized air to the cylinders, being able to dispense in this case of compressor turbine.
  • Figure 5 is si- look at 4, but with the location of the hub -41- in a similar position but the blades -40- are relocated. It is made clear that in no figure has the compressor blower turbine been drawn, since it can be coupled from any axis, such as by -amp at one end of the master axis -62- or any preferential location.
  • the duct -19b- and the insistent rail -54- are schematized. 22 and 23 must be interpreted together. It is clarified that the denomination 22a does not correspond, is canceled.
  • FIG. 24 depicts 4 turbine cylinders, where -20- mimics the exit position of -46- and the lanes of -outlets are drawn towards the duct -19 »-.
  • Fig. 25 the location of the collector-enhancers and their ducts is outlined in more detail.
  • Fig. 26 the turbine -55- which has at its entrance action vanes -59-, is shown in more detail axis of the generator in solidarity with the turbine, the resistance -56-, the screen- -the reflector -60- and the passage of the gases towards the other twin dormant power -17b-, the rest of the generator is easily understandable.
  • Fig. 30 is the diagram seen from the front - the transmission from the turbo system to the crankshaft.
  • the dotted circle -4- is the gear of without -fin of turbine
  • -6- is the secondary endless mounted on master axis
  • -7- is the gear of -6-
  • -65- is the freewheel of -7-
  • -8- is the gear that drives ce to the camshaft gear -10- -9-
  • -66- is the starter motor and generator.
  • -6l- is the transmission shaft to the crankshaft
  • -67- is the driving gear of its torque -68- in the crankshaft
  • -69- is the crankshaft shaft
  • -70- is the bearing and seat of -61 -
  • fig. 31 is the partial scheme of fig. previous 30 profile
  • -66- is the motor-generator
  • -72- is the gear of -61- that leads to -71- for power generation.
  • -69- is the crankshaft axis
  • -73- is the elbow.
  • 32 and 33 is the freewheel system, where the central body is mounted on a shaft, in The case at hand, for example, is the master axle -62- which has 4 of these wheels mounted, and the outer body or ring is fixed to the endless gear.
  • the central body At the moment of starting the motor, it is the alternative to which it must be operated, turning the central body that draws the rollers towards the widest part of the duct, as indicated by the arrow in fig. 32, in this way the outer ring is not driven.
  • the turbo system which is related to the outer ring, works, it takes faster than the central body dragging the ball joint towards the narrowest part assisted by the spring according to fig.33, thus remaining locked the two bodies, the peripheral and the central and therefore the turbo system leads to the alternative.
  • fig. 35 is the scheme of a single-valve alternative -74- that has gas inlet-outlet through the center.
  • -In fig. 34 is the scheme of -74- seen from above.
  • fig. 36 it is tá -74- in perspective and partial cut.
  • 37 the turbo-crankshaft is schematized, where only the turbine has been drawn without the different elements that compose it, since the turbine is of known technique.
  • the turbine shaft is mounted on —8lc- and - 8ld-, this axis has in the middle of the axis an endless -76- that drives the gear -77-, this gear is mounted on a shaft that in turn is mounted on -8la- and -8lb-, this axis It has an endless -78- which leads to the gear -79- which is mounted on the crankshaft.
  • the gear -79- has a freewheel -8 ⁇ -.Consi--dero that easily understands its mechanism, similar to the one described above.
  • In fig.38 is the scheme of fig.37 but seen from the front, where the dotted circle represents the turbine -75- with axis -76-, It is a redundancy to describe this figure.
  • In fig.39 is the turbo-crankshaft in another alternative position and in fig. 40 -the same scheme but in front view also easily buy proficient.
  • In fig.42 is the scheme of a v air intake valve of the single valve -1-. The elements and their form and function are described below and in fig. 46c, 46d, 46a and 46b their details are detailed opening-exhaust fixing.
  • 46c is the piston -33- in PMS. Determined the exhaust moment and start of aspiration.
  • fig. 46d -33- is in PMI. Term of aspiration and compression start.
  • fig. 46a it is -33-in PMS. Compression term and expansion start.
  • fig.46b it is -33- in PMI. Term of expansion and ejection start.
  • the system described also acts as a valve damper.
  • fig.49 the valve is divided into two halves, one is for aspiration and the other for ejection.In fig.47 this valve is shown in diagram and seen from below.
  • In fig.48 is the burning seen from above. 50 is in perspective and the valve seat housing is partially cut off. Its function is explained in fig.
  • fig. 51 In fig. 51a it is -33- in PMS. Term of expulsion and start of aspiration. Note that in this case the crossing of valves has been taken into account, but not in other cases where its test is necessary. .51b is -33-in PMI. Term of aspiration and beginning of compression. In fig. 51c is -33- in PMS. -Thin of compression and beginning of expansion. In fig. 51d is -33- in PMI. Term of expansion and start of expulsion. In fig. 52 there is a variant of concentric valves and its function is explained in fig. 54. In fig.53 is the valve in diagram seen from above. In fig. 54a it is -33- in PMS.
  • fig. 65c term of compression and beginning of expansion.
  • fig. 63d term of expansion and beginning of extrusion.
  • fig. . 64 is a stepped single valve, its function is explained in fig. 65.
  • fig. 65a term of expansion and start of escape, the expelled gases drag or suck into clean air.
  • fig.65b exhaust term and start of aspiration, the sucking action of -33- "breaks" the suction of the exhaust gas, this does not recede due to the conformation of the duct.
  • fig.65 c term of admission and beginning of compression.
  • fig. 65d compression term and expansion start.
  • fig. 67 Another variant of the single valve, with a separator panel or diffuser as a cap, its function is explained in fig. 67.
  • fig. 67a beginning of -aspiration, the air blown from one side takes two routes, lower and upper. The lower track feeds the cylinder, also part of the upper one at the time of suction of the piston. The air is continuously blown.
  • fig. 67b suction term and compression start.
  • fig. 67d term of expansion and beginning of ex- pulsion The diffuser conformation of the valve directs the exhaust gas towards the other side of the outlet and the upper and lower airway at first sucks and directs the outgoing gas.
  • Fig. 68 another variant of a single valve with mobile closing-opening flaps, its function is shown in fig .69.
  • fig.69a term of expulsion and time of admission the swelling action of the piston causes the fins to remain closed. In this case, blowing is not constant.
  • fig. 69b term of admission and beginning of compression In fig. 69c term of compression and beginning of expansion.
  • the fins are opened by the effect of the outgoing gas directed by the conformation of the combustion chamber and - monovalve diffusers.
  • valve 70 is -3- very close to the head of -33- where it has a cavity that works as a combustion chamber.
  • the center of the single valve has shifted to make it notice that its rod is not concentric with the valve or cylinder, but conceptually it is a concentric valve.
  • two concentric valves with offset displacements can be seen, also here it is conceptually concentric valves.
  • fig.73 are the concentric valves of fig.55 but with the injector -3-.
  • fig. 74 there is the valve of fig. 73, but with angulation with respect to the cylinder. This valve is also conceptually concentric.
  • the inner surface of the valve has two grooves as two-threaded nut thread fillets.
  • the fillet entries at the bottom are joined, but not at the top.
  • the coolant-lubricating liquid enters from above - by one of these fillets, travel down the path through a fillet, then as the two fillets are joined in the lower part, the liquid continues from below by another fillet to the top and from this exit continues through a conduit to the reservoir .
  • the liquid can be the fuel that pumps the injectors pump towards them, with a calculated overpressure, which injects part of the fuel into the entry of these grooves or fillets.It may also be that an outlet orifice in the valve -27- is practically smaller -diameter than the opening that has -39a- and -39b- at the time of injection into the piston. In this way a part of the oil injected in -33- is directed towards the outlet made in -27- and measured.
  • the hole in -27- has a flaper-closing system similar to that of the compressor of known technique 0
  • the fillets may be on the surface outside of the injector instead of the inner surface of the valve.
  • the ring -97- it must be of a material with similar characteristics to oil seals. On this point of the most suitable material there is a field to develop and test. This ring -97-, I think it should not be metal.
  • An alternative to consider is the possibility that gases pass directly from the reactor turbines to the collector. I believe that the turbo-alternative engine can reach 20,000 RPM, in the crankshaft, and the approx.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Este motor turbo-alternativo aprovecha los gases generados en el cilindro del sistema alternativo para accionar un sistema de turbinas en cabeza de los cilindros y extremo de cigueñal, que transmite la energía así lograda al ciguenãl. Esta asistencia recíproca del sistema turbo y el alternativo permite utilizar toda la energía termodinámica resultante de la combustión. Como se expresó anteriormente, el sistema turbo no consume combustible, pero sí aprovecha al máximo el producto de la combustión del alternativo.

Description

DESCRIPCION
MOTOR ENTJOTEBMICO TURBO-ALTERNATIVO SECTOR TÉCNICO
La presente invención trata del aprovechamiento energético de los gases de combustióngenerados en los cilindros, que al ser expulsados mediante un sistema de válvulas de diseño apropiado,no -convencional, insiden próximo a la salida de los cilindros en un sistema de turbinas de acción y reacción. La energía cinética lo¬ grada en éste motor turbo-alternativo, transmiten su fuerza a un sistema de sin-fin y engranajes, que luego es transmitida al ci¬ güeñal del motor alternativo.En consecuencia éste motor es de ac- -ción turbo-alternativo, pues el sistema alternativo es siempre con ducido por el sistema de turbinas, al mismo tiempo que los cilin¬ dros trabajan de acuerdo a su ciclo convencional. La "simbiosis" de éstos dos sistemas permite aprovechar la energía termodinámica contenida en el combustible, de modo que quede "exprimida" en la -salida de escape atmosférico.De éste motor turbo-alternativo pue¬ de decirse que el sistema turbo no consume combustible y mejora obstensiblemente el alternativo.Aunque se puede estimar una magni tud aproximada, no corresponde expresarla hasta que los ensayos prácticos confirmen ésta magnitud.Si bien la realización de éste -motor configura un grupo de invenciones, éstas están tan extrecha mente relacionadas que forman un concepto inventivo general único. El beneficio ecológico en el ambiente atmosférico es sumamente po_ βitivo, pues el combustible se quema en su totalidad, resultando el producto anhídrico carbónico y escaso porcentaje de monóxido -de carbono. Este aporte ecológico no se manifiesta en los motores convencionales, ya que un gran porcentaje del combustible es eye£ tado a la atmósfera sin que haya tenido una adecuada combustión. Otro factor importante en extremo positivo por razones de βobrepo tencía adquirida, es la capacidad de su sistema en consumir menor -cantidad de combustible para lograr la misma potencia efectiva en la salida del eje cigüeñal, con la misma magnitud de cilindrada, de los motores convencionales, ya sea de ciclo Otto o Diesel, so¬ brealimentados o de relación de compresión normales.Si bien su rea lización requiere de mayor aporte tecnológico, materiales de mejor calidad y extrema precisión en algunos de sus elementos, éste so- -bretrabajo de fabricación se vé compensado por el resultado de ahorro de combustible para lograr la misma potencia que otros mo¬ tores.Además de lo expuesto, la duración al desgaste de todo el sistema, el mínimo grado de decibeles y en general mayor confiaba, lidad en su utilización. Todas la ecuaciones teóricas termodinami -cas son muy atrapantes y deseables de realizar, pero, impactan con la realidad tecnológica cuando quieren llevarse a la práctica.Sal var ésta distancia y acercarse al ciclo ideal es, en parte, tarea del inventor. En el motor convencional alternativo, considero que está tan estudiado al detalle que se ha agotado el camino que lle_ -va a su mejoramiento.En éste punto es tiempo de cambios.En cuanto al motor rotativo Wankel, debido a su compleja fabricación y poco rendimiento, no satisface el ideal que debe ser un motor rotativo. TÉCNICA ANTERIOR Describir la técnica anterior es decididamente una redundancia de_ -bido a que los conceptos de los motores son altamente conocidos, salvo alguna novedad técnica reciente que no haya sido "debidamen te divulgada". No obstante ésta acotación seguidamente paso a des_ cribir la técnica de público conocimiento en forma sinóptica. Existen dos factores básicos de dar mayor potencia a un motor.El -primero y obvio es aportar mayor cantidad de combustible en el c± cío de combustión. El otro es aportar mayor cantidad de aire-oxí¬ geno en la relación estequiómetrica oxígeno-combustible.Este fac¬ tor es la clasica sobrealimentación de los motores.Sustentado en éste factor, en extremo importante y desaprovechado hasta éste mo -mento, la casi totalidad de los motores de ciclo Diesel asisten al aporte de aire a los cilindros mediante el conocido turbo-compre¬ sor.Este sistema de sobrealimentación turbo-compresor deriva en algunos casos en el sistema turbo-compuesto.El exceso de potencia en la turbina a alto régimen, se transmite al eje de salida me¬ diante un complicado juego de engranajes. Este idea, teóricamen¬ te valorable, no ha obtenido el resultado óptimo para su aplica ción en los motores.Muchas son las razones, por ejemplo la esca- -sa respuesta a la aceleración a bajas revoluciones, el espacio que ocupa el conjunto del mecanismo de enlace, etc..Puede pensar se que los motores de ciclo Otto sobrealimentados menguarían és¬ tas desventajas, pero tampoco es aái, debido en parte a la proble_ mática de sobrealimentar un motor de éstas características, pro- -blemas que son altamente conocidos, por ejemplo la limitación de relación de compresión debido al autoencendido de la mésela. En consecuencia el 2o factor de potencia a un motor queda estancado. La problemática de la sobrealimentación puede ocupar todo un vo¬ lumen, pero detallaré los aspectos más sobresalientes.Teoricamen- -te el ideal es comprimir, hablando de ciclo Diesel, en el cilin¬ dro el mayor porcentaje de aire posible para lograr el mayor "em puje" del pistón, siempre que el sistema alternativo esté dotado para éste sobreesfuerzo. El primer inconveniente que se presenta es el sistema de válvulas conocido, que extrangula su aplicación, -debido a la escasa capacidad de entrada-salida de los gases ade¬ más del gasto de potencia que eso significa.Existe aún otro fac¬ tor para potenciar un motor, poco elaborado hasta éste momento.Pe ro éste concepto no se aplica en los motores de combustión ínter na convencionales, pero si se aprovecha en el motor que nos ocu- -pa. Teóricamente es aumentar 1% entalpia de los gases generados en el cilindro, en un colector de gases.Este aumento de calor de los gases conllevan un aumento de presión y el aumento de presión acelera los gases en la salida del colector, que insiden en los alabes de las turbinas.Esta transferencia entrópica de energía -que entrega el gas, resulta en aayor potencia en el sistema de engranajes de turbinas, y que en éste caso se transfiere al cigue nal.Esta idea se ampliará en detalle en el momento de describir el invento.Esta idea 6 concepto puede aplicarse en los motores a reacción.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El primer maroo de problemas que fué atacado es el sistema de cierre-apertura convencional, pues hera un obstáculo que extran- -laba el desarrollo práctico del ciclo teórico. Como resultado de ésta confrontación problema-solución, surgen las válvulas conten tricas, monoválvulas, variantes etc..De todas ellas la más atra¬ pante es la monoválvula en sus dos variantes, y en el empeño de darle ubicación técnica practica y no desperdiciar el atractivo -de su practicidad, casi nomo una consecuencia lógica surge la i- déa de la turbina en cilindro.Enfocada ésta situación, primero desde el aspecto teórico, la idea se fué afirmando hasta la segu ridad de su viabilidad. En los pasos siguientes surgieron inconye nientes de facturación y otros, como por ejemplo la alta tempera- -tura en la cámara de combustión, la resistencia al sobreesfuerzo, y la temperatura a que debería ser sometido el pistón, cilindros, aros, etc.. La respuesta a ésta problemática deriva en la solución de la lubricación y refrigeración forzada del pistón,cilindro etc. mediante los émbolos-guias. En resumen, partiendo de la solución -a éstos problemas, la elaboración y diagrama del motor hasta su desarrollo terminal fué una simple -aunque ingeniosa- utilización de la técnica conocida. Aunque a primera evaluación se piense que el trabajo del pistón, en el momento de la combustión, sea de ma¬ yor fuerza que el trabajo del sistema de turbinas y por consiguien -te el sistema alternativo no puede ser conducido por el turbo, de_ be tenerse en cuenta que, en éste caso son cuatro turbinas que tra bajan al mismo tiempo que los pistones y que reciben un impulso similar al del pistón al momento de apertura de la válvula,además de los empujes del Colector-Potenciador. Todo ésto aunado a un -sistema de palancas que conforma todo el juego de Sin-fin y engra najes, hacen que el sistema turbo logre mayor potencia que el al¬ ternativo, agrégase a todo ésto el trabajo del turbo-cigueñal.Por consiguiente el turbo conduce al alternativo. Como detalle impor- tante el cigüeñal no necesita los contrapesos en éste caso. Otro detalle a tener en cuenta es el Colector-Potenciador, que se des¬ cribirá más adelante, es que se puede condicionar de modo que pro dusca energía termo-eléctrica en forma convencional. En rigor, el -Colector-Potenciador puede originar diferentes aplicaciones de a- provechamiento como fuente de energía. Esta fuente conversora de energía eléctrica bien desarrollada, acumula suficiente potencia eléctrica para usarla como alternativa de uso en los automóviles. Con respecto al Turbo-Cigüeñal, debe priorizarse el diámetro de -la turbina en vez de su velocidad, lograr el mayor par posible. En cambio en las turbinas de cilindro debe priorizarse la veloci¬ dad en vez de su diámetro. Otro detalle es que el cilindro debe ser 25/30 $> de mayor diámetro que la carrera del pistón.Algunas ventajas con respecto al motor sobrealimentado conocido. Los moto -res sobrealimentados deben reforzar sus elementos, sobre todo los asientos de bancadas, debido a que deben soportar un mayor esfuer zo. Esto no ocurre con el turbo-alternativo, ya que el cigüeñal es conducido por el sistema turbo.En consecuencia el esfuerzo de la biela sobre la bancada y codos es más suave, porque el giro del -eje permite "absorver" el golpe del pistón. Las guia de pistón y el sistema de refrigeración-lubricación inyectada beneficia con mayor duración de piezas todo el sistema reciprocante, suprime ca becéo de pistón y ovalización de cilindros, perfecto funcionamien to y duración de aros de pistón, menor vibración del bloque-motor, -la mayor relación de compreción obtenida favorece el momento de combustión, al tener la cabeza de pistón conformación según fig. -70- y el inyector en el centro de cilindro e inmerso en la cavidad hace innecesario la precámara de combustión. En un momento del de_ sarrollo, se pensó ubicar una precámara de combustión en la pro- -pia monoválvula, pero luego quedó sin definir debido a que la so¬ brealimentación favorece la combustión sin esa necesidad.Otra ven taja es la respuesta a la aceleración.Si bien éste motor básica¬ mente está diseñado y descripto para ciclo Diesel, es obvio que incluye al ciclo Otto, y aunque existen otras alternativas de u- so de éste sistema turbo, la que se describe es la más relevante. Podría añadir otras ventajas, pero éstas están supeditadas a en¬ sayos. -DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
DESIGNACIÓN NUMÉRICA DE SUS ELEMENTOS; -1-Monoválvula. -2-Sin-fin de turbina (primario). -3-Inyector. -4-Engranaje de Sin-fin de turbina. -5-Rueda libre direccional. -6-Sin-fin secundario. -7-En granaje de Sin-fin secundario. -8-Engranaje conductor de árbol de -levas. -9-Arbol de levas. -10-Engranaje de árbol de levas. -ll-Le_ va. -12-Conducto de Inyector. -13-Bloque de conjunto de transmi¬ sión de turbinas. -14-Tapa de bloque del conjunto. -15a-,-15b-Bu jes de Sin-fin primario. -16-Turbina de cilindros. -17a-,-17b-Co lector-Potenciador. -18-Bloque de Colector-Potenciador y cilin- -dro de turbina. -19a-,-19b-Conducto de gases superior e inferior. -20-Salida de turbina reactora. -21-Alabes centrales. -22-Alabeβ laterales. -23-Conducto de gases desde alabes laterales. -24-Con ductos de gases insidentes en alabes laterales. -25a-,-25b-Entra da de aire. -26-Resorte de válvula superior de aceite. -27-Válvu -la superior de aceite. -28-Bloque-tapa de cilindros. -29-Bloque de cilindros. -30-Embolo flotante de guias de pistón. -31a-,-31b- Resortes de émbolos flotante. -32a-,-32b-Guias de pistón. -33-Pis. ton. -34-Biela. -35-Perno de Biela. -36-Conductos de pistón inye£ tores de aceite. -37-Codo de cigüeñal. -38-Cigueñal. -39a-,-39b- -Válvulas inferior de aceite. -40-Alabes soplantes de aire para s£ brealimentación. -41-Buje de turbina. -42a-,-42b-Entrada de aire. -43a-,-43b-Conducto de aceite. -44-Buje de válvula. -45-Entrada de aire para refrigeración de buje de válvula. -46-Conducto elíp_ tico de turbina reactora. -47-Cámara de turbina reactora. -48-Sa -lida de gases residuales desde alabes laterales hacia conducto de turbina reactora. -49-Asiento de fijación de Sin-fin primario de turbina. -50-Centro de turbina,alojamiento de válvula e inyec¬ tor. -51-Conducto salida de gases hacia turbo-cigueñal. -52-Cilin dro de turbina. -53-Entrada de gases en cilindros de turbina. -54-
Salida de gases desde cilindros de turbina. -55-Turbina de Colβ£ tor-Potenciador. -56-Resistencia. -57-Generador eléctrico acciona do por turbina de colector-potenciador. -58-Buje de generador elÓ£ -trico. -59-Alabes de turbina colector-potenciador. -60-Pantalla de turbina colector-potenciador. -6l-Eje transmisor de conjunto de turbinas hacia cigüeñal. -62-Eje maestro de Sin-fin secundario y eje de engranaje de Sin-fin primario. -63-Bujes asiento de eje ma estro. -64-Bujes asiento de árbol de levas. -65-Rueda libre dire£ -cional de engranaje de Sin-fin secundario. -66-Motor arranque y generador eléctrico para resistencia de colector-potenciador. -67- Engranaje conductor de sistema de turbinas de cilindro. -68-Engra naje conducido de cigüeñal. -69-Cigueñal. -70-Buje asiento de e- je transmisor. -71-Engranaje de motor-generador conductor ó condu -cido de eje transmisor. -72-Engranaje de eje transmisor conductor ó conducido de motor-generador. -73-Codo de cigüeñal. -74-Monovál vula de cierra-apertura lateral y central. -75-Turbina de cigüeñal -76-Sinfin de turbina de cigüeñal. -77-Engranaje de Sin-fin de tur bina de cigüeñal. -78-Sin-fin conductor de engranaje de cigüeñal. —79-Engranaje conducido de cigüeñal. -8θ-Rueda libre direccional de engranaje conducido de cigüeñal. -8la-,-8lb-,-8lc-,-8ld-Bujes asiento de sistema de turbo-cigueñal. -82-Buje asiento de cigüe¬ ñal. -83-Ruβda libre direocional de engranaje de Sin-fin de tur¬ bina. -84-Alojamiento de válvula refrigerado por aire. -85-Muelle -de válvulas concéntricas. -86-Válvula central. -87-Válvula late¬ ral. -88-Alojamiento de válvulas. -89-Bujia de encendido. -90-Cam pana de separación de gases expulsados y aire-mezcla. -91-Aloja- miento central de válvulas. -92-Válvula convencional de admisión. -93-Válvula convencional de escape. -94-Válvula escalonada de ad- -mision-escape. -95-Difusor. -96-Aleta móvil de cierre-apertura. -97-Aro de pistón barredor de aceite de cilindro. -98-Aleta difu- sora de aire. RELACIÓN FUNCIONAL: Las figuras 1,2 y 3 deben interpretarse en con junto. No se ha dibujado -19b-conducto inferior por razones de cía ridad en dibujos.La escala de los dibujos se aproximan a 1.1 Si bien el inyector básicamente es similar al convencional, en éste caso debe ser rediseñado debido a su longitud, ó en todo caso, u- -bicarlo en el especio o lugar que se utiliza actualmente» éste es un detalle a resolver. El trabajo de la monoválvula es poco más de dos semiciclos, reduciéndose a casi la mitad de las válvulas convencionales, por ésta razón sus piezas y sobre todo el muelle tienen menos desgaste, además de que ésta es refrigerada con la -entrada de aire a presión y su diseño permite la salida y entrada de los gases con mayor facilidad.Sobre éste último punto, la mono válvula en cualquiera de sus dos alternativas, triplica y aún más los mm.2 de superficie de salida-entrada de la válvula conocida, como consecuencia de ésto puede decirse que en el espacio o área -del cilindro caben 6 y más válvulas conocidas, 3 ó 4 de admisión y 3 ó 4 de escape, ya que la monoválvula y el sistema permiten ésta dualidad de trabajo. Se hace incapíe sobre éste elemento, pues es una pieza clave en todo el sistema. El momento de cierre- apertura se describe en las figuras 6a,6b,6c y6d, prescindiendo -del cruoe de válvulas, ya que en éste caso se debe ensayar ésta función. Esta parte de la descripción es extensa, en virtud de que involucra el accionamiento en conjunto del sistema, luego se describe en detalle en las figuras correspondientes. El trabajo del cigüeñal, biela, pistón es el conocido, pero en éste caso el -piston tiene solidariamente dos émbolos que actúan como inyecto¬ res de aceite que refrigeran y lubrican mediante conductos apro¬ piados, el cilindro, perno de biela y cabeza de pistón. Estos ém bolos al mismo tiempo sirven como guias de pistón, de éste modo no se ovaliza el cilindro y el sistema reciprocante puede resis- -tir una relación de compresión del doble o más de la relación co nocida, ésta es de 15/18.1 en ciclo Diesel, en éste caso alcanza 30.1 y más. En el momento de retroceso del pistón se abre la val vula -27- por acción del resorte -26- y la succión del conjunto inyector, llenando de aceite al cilindro de guias, proveniente del bloque de conjunto de transmisión de turbinas -13- por con¬ ductos adecuados. Las válvulas -39a- y -39b- conducen al émbolo flotante -30- hasta PMI, Luego al subir el pistón -33- la válvu- 5-la -27- se cierra por la presión del aceite del cilindro de guias las guias de pistón -32a- y -32b- presionan los resortes -31a- y -31b- llevando hacia arriba al émbolo flotante -30- que presiona el aceite. Las válvulas -39&- y -39b- esían solidarias a -32a- y -32b-, éstas se abren debido a que el émbolo flotante -30- baja lO-lo suficiente por acción de la presión de aceite, llenándose los conductos del pistón -33- e inyectando a presión el aceite en ex lindros, perno de biela y cabeza de pistón. El pistón -33- tiene un espacio pronunoiado que no toca el cilindro, éste espacio es llenado por el aceite que luego al bajar el pistón es barrido por
15-áro -97- y se descarga en el cárter. Se deja constancia que en los dibujos donde figuran los pistones no se han dibujado las gui as de pistón por una cuestión de prácticidad esquemática, pero se sobreentiende que todos los pistones tienen éste sistema de refri_ geración-lubricación. Del mismo modo en las figuras 1,2 y 3 se ha
20-dibujado completo solamente una guia con sistema lubricante, por la misma razón. El cilindro tiene la entrada de aire en ámboε la¬ dos, pero alternativamente puede ser por un solo lado. Comenzando por el momento de expansión del pistón en PMS. ó el momento de combustión poco antes de PMS., en éste caso la monoválvula se a-
25-bre casi al final de la carrera descendente, y no como en la aper tura de la válvula conocida donde es necesario adelantar el esca¬ pe. El gas en expansión obviamente tiende a dirigirse hacia la p£ riferia del cilindro, ésta es la razón de porque tanto en la mon£ válvula como en las otras alternativas donde hay dos válvulas con
30-céntricas, la de escape debe ser la periférica y la de entrada la central. Cuando el pistón llega a PMI.se abre la monoválvula esca pando el gas hacia alabes centrales de turbina. Es conveniente que la monoválvula tenga aletas difusoras para dirigir el gas ha- cia el centro de turbina. El aire a presión está constantemente siendo soplado, pero en el momento de escape del gas, el aire es "arrastrado" conjuntamente con la combustión hacia el centro de la turbina. Los alabes centrales tienen una angulación adecuada -para accionar a la turbina, luego de pasar por éstas, los tres con ductos elípticos -46- dirigen el gas hacia la salida de turbina. La conformación elíptica de los conductos actúan como alabes de acción y en la salida de turbina ésta actúa como de reacción. La cámara -47- que tiene cada conducto tiene como objetivo receptar -los gases parásitos ó que no escapen con la rapides necesaria pa¬ ra que la reacción sea eficiente, luego y seguidamente son expul¬ sados. Luego los gases pasan por el conducto -19a- que colecta los gases provenientes de la salida en ambos lados, dirigiéndose ha¬ cia una turbina de acción-reacción. A la salida de ésta turbina -chocan contra una resistencia logrando reactivar la capacidad oxi dante que aún tiene el gas. Este gas se acumula en un colector-po tenciador que tiene en éste caso, cuatro salidas insidentes cada una en los alabes laterales -22- de la turbina de cilindro, actúan do ésta como de acción. Em ambos lados de ésta salida está el con -ducto -19b- que llevan los gases hacia salida -51-. Luego se diri. jen hacia una turbina de cigüeñal -75- y hacia escape atmosférico. A continuación se repasa nuevamente el trayecto del gas detenién¬ dome en cada parte del motor para una mejor descripción. Si bien se reiteran algunas explicaciones, éstas son necesarias ouando es -nuevo el concepto que se quiere revelar. La energía cinética obte nida en la turbina de cilindro -16- es transmitida a un sin-fin de turbina ó sin-fin primario -2- que es solidario con ésta. Este sin-fin tiene su correspondiente engranaje -4- en una relación de 15/18.1, que está montado en un sistema de rueda libre -5- ó di- -reccional, que gira en una sola dirección, y -5- es solidario con un eje maestro -62- donde en un extremo se ha practicado filetes de sin-fin -6- que transmiten su movimiento al engranaje -7- en una relación de 10/12.1, montado también en rueda libre -65-. Es- -li¬ ta rueda libre está fijada a un eje -61- perpendicular al cigüe¬ ñal, éste eje en su parte superior tiene un engranaje de dientes elicoidales que conduce a -10- que es solidario con el árbol de levas -9-. La relación debe ser tal que el árbol gire la mitad de -vueltas que el cigüeñal. En una parte conveniente de -61- se fija un engranaje -72- que conduce a su par -71- y éste acciona a un generador eléctrico -66- para alimentar -optativamente- a la re¬ sistencia -56-. Este generador es dual, en el momento de puesta en marcha del motor actúa como motor de arranque, acto seguido es -generador. Este sistema dual es de técnica conocida. La resisten¬ cia -56- puede ser reemplazada por un sistema de chispa o arco vol táico, es cueation preferencial. En el otro extremo de -61- esfa fijado un engranaje -67- de dientes elicoidales que transmiten su movimiento a su par -68- montado en el eje de cigüeñal.Be éste mo -do el cigüeñal recibe el trabajo del sistema de turbinas, siendo como se explicará en su momento, conducido. Además el cigüeñal re cibe otro empuje desde su otro extremo, que es aportado por el turbo-ciguañal. Este turbo-cigueñal -75- es alimentado por los ga ses provenientes del conducto -51-. Se explicará su funcionamien- -to cuando se llegue a la figura correspondiente. Volviendo al mo¬ mento de expulsión, cuando el pistón -33- llega a PMS. termina de expulsar la totalidad del gas que pa*a por los alabes centrales, en el momento de la carrera descendente, el gas no retorna al ci¬ lindro debido a la acción de éstos alabes, y deja de "arrastrar" -al aire a presión, cuando retrocede el pistón la acción succionan te de éste "quiebra" la dirección del aire -asistido por aletas di. fusoras-98- llenándose el cilindro cuanάo el pistón llega a PMI. Poco después luego del inicio de la ascendencia se cierra la mono válvula comenzando la compresión. El preceso que continúa es ya -conocido. La figura 4 es una alternativa de la figura 2, donde se aprecia el buje -41- de apoyo de la turbina -16- y alabes soplan¬ tes -40- que envían el aire a presión a los cilindros, pudiéndose prescindir en éste caso de turbina compresora. La figura 5 es si- milar a la 4, pero con la ubicación del buje -41- en similar po¬ sición pero los alabes -40- están reubicados. Se deja en claro que en ninguna figura se ha dibujado la turbina soplante compre¬ sora, pues ésta se puede acoplar desde cualquier eje, como por e -jampio en un extremo del eje maestro -62- ó cualquier ubicación preferencial.Este es un detalle secundario.En fig. 62,6b,6c y 6d, se describe los momentos de cierre-apertura de la monoválvula.En 6a el pistón -33- está en PMS. y la válvula abierta, comenzando la carrera desoendente del pistón y succionando el aire.En fig. -6b el pistón está en PMI. y la válvula cerrada, comenzando el tra bajo de compresión.En fig. 6c el pistón está en BIS.y la válvula cerrada, comenzando el ciclo de expansión.En fig. 6d el pistón es_ tá en PMI. terminando la expansión y comenzando la expulsión.Se comprende ahora porque la monoválvula trabaja casi la mitad que -la conocida pues en dos semiciclos la válvula está abierta y en los otros 2 está cerrada.En fig.7, está el bloque tapa de cilin¬ dros -28- vista en perspectiva, con la entrada de aire -42-, los orificios de conductos de aceite -43a- y -43b- que es succionado por el sistema de émbolos inyectores -32a- y -32b-. También está -el orificio -45- que refrigera al buje de válvula -44- ó en la £ tra alternativa de válvula ó monoválvula, refrigerando el asien¬ to central.Esta entrada de aire -45- es alimentada por -42a- y -42b-. Los bloques-tapa de cilindros de los otras figuras son s¿ milares en características a éste. En fig.8, está la turbina -16- -vista en perspectiva y al corte parcial para apreciar sus partes comenzando por -49- que es el lugar donde se fija el sin-fin pri¬ mario -2-, los alabes laterales -22- que en la parte de arriba es. tan las aberturas entre alabes -48- para que de éste modo puedan retornar los gases reciduales que no fueron eyectados al conduc- -to -19b-, éstos gases parásitos convergen en los conductos elíp¬ ticos siendo expulsados luego por los conductos de salida -20-. 0 bien pueden converger en la cámara "buche" -47- para no frenar los provenientes de los alabes centrales -21-,En fig.9, está vis. to un alabe lateral de frente, esquemático.En fig.10, está el per fil de éste alabe.En fig.11, está el alabe de frente en perspec¬ tiva. Se deja aclarado que en las correspondientes figuras están esquematizados otros perfiles de alabes que aunque cumplen la mis_ -ma función, su trabajo es diferente. En fig.12, está dibujado un esquema de la trayectoria del gas desde el momento que entra en la turbina -16- hasta su salida por -20-. La fig.13 y 14 deben in terpretarse en conjunto, donde está el bloque de colector-poten¬ ciador -18- y la vista esquemática de -16- en la parte que corres_ -ponde al trabajo de alabes laterales ya descriptos, también se a- precian los alabes centrales -21-, El trabajo de las cuatro tur¬ binas es similar, por consiguiente se describe solamente 16a. El gas proveniente del colector-potenciador inside mediante -24- en los alabes, teniendo su mayor escape por el conducto -19b-, los -gases no expulsados son llevados hacia arriba en salida de alabes -48-. En la salida -51- éstos se dirijen hacia el turbo-cigueñal. Las fig. 18 y 19 deben interpretarse en conjunto, donde existe o- tro perfil de alabes laterales -22- dibujados en fig. 15,16 y 17 en diferentes vistas.Esta forma de perfil es más apropiada que la -anterior. Los gases provenientes de 17a- insiden mediante -24- en los alabes, siendo expulsados al conducto -19b- como indican las flechas.El conducto -19b- de un costado no se auna con el gemelo -19b- del otro costado para no crear un torbellino que retrasaría su salida, como se nota, continúa libre pero siempre dentro del -colector -17- para no perder su entalpia y se auna en -51-con el otro costado o gemelo de -19b- llendo luego a turbo-cigueñal.En fig.20, están los 4 cilindros de turbina -52a 52b 52c- y -52d- con el orificio de entrada del gas -53- y la salida de éste por el carril -54- hacia -19b-. En fig.21, está esquematizado el con- -ducto -19b- y el carril insidente -54-.La fig. 22 y 23 deben inter pretarse en conjunto. Se aclara que la denominación 22a no corrβ£ ponde, queda anulada. Aqui se aprecia el cuerpo del bloque colec¬ tor -18- con 4 turbinas reactoras y la salida de los gases según indican las flechas, hacia conducto -19a- que sí en éste caso es¬ tán aunados en ambos lados ó gemelos dirigiéndose hacia la turbi¬ na del colector -55-. Un detalle a aclarar de perqué se ha incluí do ésta turbina, que no es solamente por su acción sobre el gene- -rador para producir energía.La razón principal es que como el co¬ lector -17- debe contener los gases a la mayor presión y tempera¬ tura posible, para que su función también sea potenciadora e insi dan sobre los alabes laterales con la mayor fuerzo posible, es la única forma de que no retrocedan los gases dentro del colector -hacia -19a- porque en determinado momento la presión será mayor a la aportada por -19a-, es precisamente con éste sistema de tur bina -55-. En un principio se pensó en colocar una válvula para que éstos no retrocedan, pero con ésta válvula tampoco entraban desde -19a-, quedando trunco todo el sistema. Esta turbina -55- -ρor acción de su giro y además el escudo que ofrece la resisten¬ cia y la pantalla -60-, no perjudica la expulsión al interior del colector. Téngase también en cuenta que al mismo tiempo tiene el colector 4 salidas de escape estratégicamente ubicadas, insiden- tes en los alabes laterales -22-, No existe la posibilidad que -se estabilicen los gases en el coleotor, siempre incrementarán su presión y calor, redundando en una eficiente entropía en la transferencia mediante -24- a medida que reciba mayor cantidad de gases por acción de un mayor aporte desde cilindros. Otro de¬ talle a considerar es que ésta entropía sobre los alabes -22- a£ -túa a modo de "cigüeñal de turbinas de cilindros" porqué cuando una turbina recibe el empuje de una combustión está girando con mayor fuerza o momentum radial, y en ésta acción las otras tres turbinas deben acompañar la velocidad que alcanza ésta turbina em pujada, por ésto se comprende el trabajo de "cigüeñal de turbinas -de cilindro" ya mencionado. Es fácil comprender el trabajo de la resistencia, ó sistema voltaico, dentro del colector, los gases provenientes del cilindro -si bien está sobrealimentado- no que¬ man la totalidad de la energía contenida en el combustible, que- dando un buen porcentaje aún "crudo". Como los otros tres cilin¬ dros no están enviando gases quemados sino aire a presión hacia el conducto -19a-, éste aire se mezcla con los gases de la turbi¬ na empujada, oxidándose el resto del combustible no "quemado" que -choca contra la resistencia del colector, volviéndose a crear una nueva combustión, pero ahora más atomizada y efectiva. Como resul tado puede decirse que el colector-potenciador trabaja como un cilindro en combustión permanente.Se puede potenciar aún más el colector inyectando combustible, pero ésto es un recurso poco in -genioso. La inclusión del generador -57- accionado por la turbi¬ na -55- es para aprovechar su estratégica ubicación y gasto gra¬ tis de energía, yá que la turbina gira con generador ó sin éste. La fig.24 representa a 4 cilindros de turbina, donde -20- remeda la posición de salida de -46- y están dibujados los carriles de -salidas hacia el conducto -19»-. En fig.25 está esquematizado un poco más en detalle la ubicación de los colectores-potenciadores y sus conductos.En fig.26, se aprecia en más detalle la turbina -55- que tiene en su entrada alabes de acción -59-, el eje del generador solidario a la turbina, la resistencia -56-, la panta- -lla reflectora -60- y el paso de los gases hacia el otro potencia dor gemelo -17b-, el resto del generador es fácilmente comprensa ble. Existe un detalle a resolver, como el colector debe estar a la mayor temperatura posible ya que esa es una característica pa¬ ra su eficiencia, por el eje se transmite mucha temperatura al -generador, y además la conección que transmite la energía eléctri_ ca a resistencia. No es de difícil respuesta, pero está a resol¬ ver. En fig.27, se aprecia la turbina -55- en más detalle. Las figuras 28 y 29 deben interpretarse en conjunto, están dibujadas las cuatro turbinas 16a,l6b,16c y 16d, se comprende que 2a,2b,2c -y 2d son los sin-fin primarios con sus engranajes 4a,4b,4c y 4d, éstos están montados sobre ruedas libres 5a,5b,5c y 5d, que a su vez están fijados al eje maestro -62- donde en un extremo de éste está el sin-fin secundario -6- que acciona a su engranaje -7- mon tado éste en su rueda libre -65- que está fijada a eje -61- per¬ pendicular a cigüeñal, dicho eje -61- tiene en la parte de arriba un engranaje -8- que acciona a otro de relación adecuada, que es solidario con el árbol de levas -9-. Bien, ahora se explicará el -trabajo de las ruedas libres. En el momento de puesta en marcha del motor alternativo mediante -66- sobre eje -61-, los engrana¬ jes de los sin-fin no deben girar ejerciendo acción sobre éstos por obvias razones.En rigor se puede utilizar cualquier tipo de ruedas libres, ya que hay varios de técnica conocida, como embra- -gue de cuñas, etc., pero tomando como ejemplo las figuras 32 y 33 la rueda libre -65- gira conducida por eje -61- en el sentido de la flecha de fig.32, se comprende que -7- queda sin movimiento, ésta es la razón por la cual no se ha indicado su sentido de giro. De ésta forma se acciona a todo el sistema alternativo,cigüeñal, -árbol de levas, monoválvula etc..Luego al comenzar a trabajar el sistema turbo, -7- toma mayor velocidad que -65- uniendo rígida¬ mente los dos cuerpos de -65- y en consecuencia conduciendo al ci. guefíal mediante -61-. Esta explicación se reitera cuando se des¬ criba fig.32 y 33. La fig.30 está el esquema visto de frente de -la transmisión desde el sistema turbo hasta el cigüeñal.El círcu¬ lo punteado -4- es el engranaje de sin-fin de turbina, -6- es el sin-fín secundario montado en eje maestro, -7- es el engranaje de -6-, -65- es la rueda libre de -7-, -8- es el engranaje que condu ce al engranaje -10- de árbol-de levas -9-, -66- es el motor de a -rranque y generador. -6l-es el eje de transmisión hasta el cigüe¬ ñal, -67- es el engranaje conducente de su par -68- en el cigüeñal -69- es el eje de cigüeñal, -70- es el rodamiento y asiento de -61- En fig. 31 está el esquema parcializado de la fig. anterior 30 vi£ to de perfil, -66- es el motor-generador, -72- es el engranaje de —61- que conduce a -71- para generación eléctrica. En el momento de arranque del motor -71- conduce a -72-, -69- es el eje de ci¬ güeñal y -73- es el codo. En fig. 32 y 33 está el sistema de rue¬ da libre, donde el cuerpo central está montado sobre un eje, en el caso que nos ocupa por ejemplo, es el eje maestro -62- que ti£ ne montado 4 de éstas ruedas, y el cuerpo exterior o anillo está fijado al engranaje del sin-fin. En el momento de arranque del m£ tor es al alternativo al que se debe accionar, girando el cuerpo -oentral que arrastra a los rodillos hacia la parte más ancha del conducto, tal como indica la flecha en fig. 32, de éste modo el anillo exterior no es conducido. Luego cuando trabaja el sistema turbo que está relacionado con el anillo exterior, éste toma ma¬ yor velocidad que el cuerpo central arrastrando consigo al conjun -to de bolillas hacia la parte más estrecha asistido por el muelle según fig.33, de éste modo quedan trabados los dos cuerpos, el pe riférico y el central y por consiguiente el sistema turbo conduce al alternativo. En fig.35 está el esquema de una alternativa de monoválvula -74- que tiene salida-entrada de gases por el centro. -En fig.34 está el esquema de -74- visto de arriba. En fig.36 es¬ tá -74- en perspectiva y al corte parcial.En fig. 37 está esque¬ matizado el turbo-cigueñal, donde se ha dibujado solamente la tur bina sin los diferentes elementos que la componen, ya que la tur¬ bina es de técnica conocida.El eje de la turbina está montado en —8lc- y -8ld-, este eje tiene en la mitad del eje un sin-fin -76- que acciona al engranaje -77-, éste engranaje está montado sobre un eje que a su vez está montado en -8la- y -8lb-, éste eje tiene un sin-fin -78- que conduce al engranaje -79- que está montado en el eje de cigüeñal.El engranaje -79- tiene rueda libre -8θ-.Consi_ -dero que se comprende fácilmente su mecanismo, similar al descrijj to anteriormente.En fig.38 está el esquema de fig.37 pero visto de frente, donde el círculo punteado representa la turbina -75- con eje -76-, Es una redundancia describir ésta figura.En fig.39 está el turbo-cigueñal en otra posición alternativa y en fig.40 -el mismo esquema pero en vista frontal también fácilmente compren cible.En fig.42 está el esquema de una variante de aspiración de aire de la monoválvula -1-. Se describe seguidamente los elemen¬ tos y su forma y función y en fig.46c,46d,46a y 46b se detalla su fjincionamiento en apertura-escape. En fig.42 en tapa de cilindro se ha practicado canales que permiten el paso del aire que puede ser a presión o atmosférico, que alimenta al cilindro, insidien do directamente sobre el asiento de válvula.El alojamiento de val -vula en cámara de combustión tiene orificios o canales que en el momento en que la válvula está cerrada, el asiento las cubre a modo de tapa, cerrando su flujo.En fig.41 está visto en perspec¬ tiva y al corte parcial las ranuras de la tapa y se aprecia el a lojamiento de válvula.En fig.43 está en esquema la fig.41.En fig. -44 está una variante de éste concepto, en vez de ranuras se ha practicado orificios directamente en el alojamiento que permiten el paso del aire y el asiento de válvula las cubre y sella cuan¬ do está cerrada.La fig.45 está visto éste alojamiento con los o- rificios.En fig. 46c está el pistón -33- en PMS.terminado el mo- -mento de escape y comienzo de aspirasión.En fig. 46d, -33- está en PMI.termino de aspiración y comienzo de compresión.En fig.46a está -33-en PMS. término de compresión y comienzo de expansión. En fig.46b está -33- en PMI.término de expansión y comienzo de expulsión.El sistema descripto además actúa como amortiguador de -válvula.En fig.49 está la válvula dividida en dos mitades, una es para aspirasión y la otra para expulsión.En fig.47 se aprecia es_ ta válvula en esquema y visto desde abajo.En fig.48 está el es¬ quema visto desde arriba.En fig. 50 está en perspectiva y al cor te parcial el alojamiento del asiento de válvula.Se explica su -función en fig.51. En fig.51a está -33- en PMS.término de expul¬ sión y comienzo de aspiración.Nótese que en ésta caso se ha teni do en cuenta el cruce de válvulas, no así en otros casos donde es necesario su ensayo.En fig.51b está -33-en PMI.término de aspira¬ ción y comienzo de compresión.En fig.51c está -33- en PMS.térmi- -no de compresión y comienzo de expansión.En fig.51d está -33- en PMI.término de expansión y comienzo de expulsión.En fig.52 hay una variante de válvulas concéntricas y se explica su función en fig.54. En fig.53 está la válvula en esquema visto desde arriba. En fig.54a está -33- en PMS.término de escape y comienzo de admi sión.En fig.54b está -33- en PMI.término de admisión y comienzo de compresión.En fig. 54c está -33- en PMS.término de compresión y comienzo de expansión.En fig. 54d está -33- en PMI.término de -expansión y comienzo de escape.En fig.55 otra variante de concón tricas donde -90- es una campana de separación de gases.En fig.
56 está el esquema de ésta válvula.Su función se explica en fig.
57. En fig.57a está -33- en PMS.término de escape y comienzo de admisión.En fig.57b está -33- en PMI.término de admisión y comien -zo de compresión. En fig.57c está -33- en PMS.termino de compre¬ sión y comienzo de expansión.En fig.57b está -33- en PMI.término de expansión y comienzo de expulsión.En fig.58 está otra varian¬ te de concéntricas, su función se explica en fig.61. En fig. 59 está el esquema de ésta válvula.La fig.60 queda anulada por error -de dibujo. En fig.61a está -33- em PMS.término de expulsión y C£ mienzo de admisión.En fig.61b está -33- en PMI.término de admi¬ sión y comienzo de compresión.En fig.δlc está -33- en PMS.término de compresión y comienzo de expansión.En fig.6ld está -33- en PMI. término de expansión y comienzo de escape.Considero que tanto en -ésta variante como en otras de válvulas concéntricas, la válvula de escape debe ser la periférica al cilindro.En fig.62 está una variante de monoválvula -74-, su función se explica en fig. 63. En fig,63a está -33- en PMS y la monoválvula -74- y la convencio¬ nal de escape están abiertas, término de expulsión y comienzo de -admisión. En fig.63b está -33- en PMI.término de admisión y co¬ mienzo de compresión.En fig.63c término de compresión y comienzo de expansión.En fig.63d, término de expansión y comienzo de ex¬ pulsión.En fig. 64 está una monoválvula escalonada, su función se explica en fig.65. En fig.65a término de expansión y comienzo de -escape, los gases expulsados arrastran o succionan al aire limpio. En fig.65b término de escape y comienzo de aspiración, la acción succionante de -33- "quiebra" la succión del gas de escape, éste no retrocede debido a la conformación del conducto.En fig.65 c, término de admisión y comienzo de compresión. En fig.65d, térmi¬ no de compresión y comienzo de expansión.En fig. 66 otra variante de monoválvula, con un panel separador ó difusor a modo de som¬ brero, su función se explica en fig.67. En fig.67a comienzo de -aspiración, el aire soplado desde un lateral toma dos vias, infe rior y superior. La vía inferior alimenta al cilindro, también parte de la superior en el momento de succión del pistón.El aire es soplado continuamente.En fig.67b término de aspiración y co¬ mienzo de compresión.En fig.67c término de compresión y comienzo -de expansión.En fig. 67d término de expansión y comienzo de ex¬ pulsión.La conformación difusora de la válvula direcciona el gas de escape hacia el otro lateral de salida y la vía de aire supe¬ rior e inferior en un primer momento succiona y direcciona el gas saliente. La angulación del conducto de escape dificulta el re- -torno del gas además de la acción de empuje que ejerce el aire de vía superior.La fig.68 otra variante de monoválvula con aletas móviles de cierre-apertura, su función se gráfica en fig.69. En fig.69a término de expulsión y momento de admisión, la acción su£ cionante del pistón hace que las aletas permanescan cerradas. En -éste caso el soplado no es constante. En fig.69b término de admi sión y comienzo de compresión.En fig.69c término de compresión y comienzo de expansión.En fig.69d término de expansión y comien zo de expulsión.Las aletas se abren por efecto del gas saliente direccionados por la conformación de la cámara de combustión y -difusores de monoválvula.La fig.70 está -3- muy próximo a la ca¬ beza de -33- donde está tiene una cavidad que trabaja a modo de precámara de combustión.En fig.71 el centro de la monoválvula se ha desplazado para hacer notar que su vastago no sea concéntrico con la válvula ni cilindro, pero conceptualmente es una válvula -concéntrica. En fig.72 se aprecia dos válvulas concéntricas con desplazamientos descentrados, también aquí se está tratando de válvulas concéntricas conceptualmente. En fig.73 están las válvu las concéntricas de fig.55 pero con el inyector -3-. En fig. 74 está la válvula de fig.73, pero con angulación con respecto al cilindro. También ésta válvula es concéntrica conceptualmente.Se ha esquematizado la mayoría de los dibujos pero perfectamente com prensibles y suficientes, debido a que hacerlos en varias vistas -cortes y perspectivas de todos sus elementos implicaría 3/4 veces más la cantidad de dibujos. Tarea extenuante para una sola pers£ na. Existen otras variantes y convinaciones de las válvulas des¬ criptas, pero se ha graficado las más relevantes.Con respecto a la lubricación de la monoválvula en su relación de fricción con -el inyector, a continuación se describe una solución a éste pro¬ blema.La superficie interior de la válvula tiene dos ranuras a modo de filetes de rosca de tuerca de dos entradas.Las entradas de filetes en la parte de abajo están unidas, no así en la parte de arriba.El líquido refrigerante-lubricante entra desde arriba -por uno de éstos filetes, recorre el trayecto hacia abajo por un filete, luego como los dos filetes están unidos en la parte de a bajo, el líquido continúa desde abajo por otro filete hacia arri ba y desde ésta salida sigue por un conducto hacia depósito. De éste modo el paso del líguido permite absorver el calor de la vá¿ -vula e inyector además de lubricarlos.El líquido puede ser el com bustible que bombea la bomba de inyectores hacia éstos, con una sobrepresión calculada, que inyecta parte del combustible en la entrada de éstas ranuras o filetes.Puede ser tembién que se prᣠtique un orificio de salida en la válvula -27- de bastante menor -diámetro que la abertura que tiene -39a- y -39b- en el momento de inyección en el pistón.De éste modo una parte del aceite inye£ tado en -33- se dirije hacia la salida practicada en -27- y medi. ante un conducto desemboque en la entrada del filete, haciendo el recorrido ya descripto.El orificio en -27- tiene como sistema -de cierre-apertura un flaper similar al del compresor de técnica conocida0Como alternativa preferencial los filetes pueden estar en la superficie exterior del inyector en vez de la superficie interior de la válvula.Con respecto al aro -97- debe ser de un material de características similares a los retenes de aceite. So¬ bre éste punto del material más apto existe un campo a desarrollar y ensayar. Este aro -97-, considero que no debe ser de metal. Una alternativa a tener en cuenta es la posibilidad que los gases pa- -sen directamente desde las turbinas reactoras al colector. Estimo que el motor turbo-alternativo puede alcanzar las 20.000 R.P.M. , en el cigüeñal, y las turbinas de cilindros apróx.150.000/200.000 R.P.M..Es conveniente lograr la mayor velocidad radial posible en turbinas de cilindros. Palta desarrollar un sistema para completar -éste motor.El aire contiene apróx.8θ# de Nitrógeno y 20$ de oxíge¬ no, sin contar el mínimo porcentaje de otros gases.Como el Nitro geno no interviene en el proceso de combustión, lo lógico y nece¬ sario es que éste gas sea separado del oxígeno. La idea es, por lo menos, invertir el porcentaje, de éste modo se beneficia la combus_ -tion e incrementa la potencia.Tarea difícil, pero no imposible. Es inexplicable que éste concepto nunca ha sido tenido en cuenta por entes tecnológicos e institutos de investigaciones científicas, aún considerando ingentes intereses creados.Cuando se habla de com bustible no solo se debe pensar en petróleo sino tembíen en oxíge- -no -el más elemental-, éstos dos elementos nunca deben disociarse. Por un lado el petróleo es un elemento no renovable, en cambio el oxígeno sí es renovable y ademas gratis.En momentos en que se está investigando nuevas fuentes de energía, ésta está pasando continua mente delante de los ojos y no la ven. Oxígeno es sinónimo de com- -bustibie. Si a mayor aporte de oxígeno en el ciclo de combustión se logra mayor potencia, ó lo que es lo mismo menor consumo de com bustible, no tener en cuenta éste elemento, desididamente es derro char el petróleo.

Claims

REIVINDICACIONESHabiendo descrito e ilustrado la naturaleza y alcance de la pre¬ sente invención y la manera en que la misma puede ser llevada a la práctica se reivindica como propia invención y de propiedad y explotación exclusiva lo siguiente:
1. Un motor turbo-alternativo caracterizado por comprender como sistema de válvulas de cierre-apertura de gases en cámara de com¬ bustión válvulas centrales concéntricas entre sí y con respecto al cilindro, tanto de la mono-válvula como sus derivaciones y combinaciones preferenciales.
2. Un motor turbo-alternativo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los pistones actúan como conductores de un sistema de refrigeración-lubricación mediante los émbolos solida¬ rios con los pistones que inyectan lubricante-refrigerante en ci- lindros y partes del alternativo, actuando al mismo tiempo dicho sistema de pistones-émbolos como guías del desplazamiento alter¬ nativo de los pistones.
3. Un motor turbo-alternativo de acuerdo con la reivindicación 1 y siguiente, caracterizado porque tener en cabeza de cilindros turbinas de acción-reacción que son accionadas por los gases de combustión y que dichas turbinas transfieren su energía cinética a un sistema de transmisión el cual conduce y asiste al cigüeñal además de proveer de aire a los cilindros sobrealimentados mediante alabes de turbina que actúan como compresores. 4. Un motor turbo-alternativo de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque el sistema de turbinas en ca¬ beza de cilindros posee un colector-potenciador de gases que au¬ menta la entalpia, presión y velocidad de dichos gases que accio¬ nan a las turbinas de cilindros. 5. Un motor turbo-alternativo de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque los gases que alimentan al co¬ lector-potenciador son provistos por un sistema de turbinas de acción-reacción que no permite el retorno de dichos gases hacia el conducto de entrada, aumentándose el calor y presión como consecuencia de la incidencia de salida de turbina en una resis¬ tencia que es alimentada por energía eléctrica que genera dicha turbina.
HOJADESUSTITUCIÓN(REGLA26) 6. Un motor turbo-alternativo de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque el cigüeñal del alternativo es asistido por una turbina de acción o reacción mediante transmi¬ sión de sinfín y engranaje que tiene rueda libre o dispositivo direccional que permite accionar al cigüeñal en arranque de motor y luego ser conducido y asistido por la turbina.
7. Un motor turbo-alternativo de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque el sistema de transmisión des¬ de las turbinas de cilindros hasta el eje de cigüeñal tiene en varias de sus etapas sinfín y engranajes y dichos engranajes es¬ tán montados en dispositivos de rodamiento direccionales que per¬ miten a estos engranajes girar en sentido favorable y no en otro.
8. Un motor turbo-alternativo de acuerdo con la reivindicación 1 y siguientes, caracterizado porque tiene inyectores de combusti- ble en cilindros ubicados según los dibujos y la descripción y consecuentemente permiten distribuir más homogéneamente el com¬ bustible en la cámara de combustión.
HOJADESUSTITUCIÓN(REGLA26) REIVINDICACIONES MODIFICADAS
[recibidas par la oficina Internacional el 15 de septiembre de 1997 (15.09.97), reivindicaciones 1-8 reemplazadas por las nuevas reivindicaciones 1-11 modificadas (3 páginas)]
Habiendo descrito e ilustrado la naturaleza y alcance de la pre¬ sente invención y la manera en que la misma puede ser llevada a la práctica se reivindica como propia invención y de propiedad y explotación exclusiva lo siguiente:
1. Motor endotérmico turbo-alternativo con sistema de válvulas de cierre y apertura de gases en cámara de combustión, caracterizado porque utiliza una misma y única válvula o monoválvula que cumple las dos funciones de entrada y salida de gases y tiene asientos y alojamientos de válvulas concéntricos con respecto al cilindro.
2. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin¬ dicación 1, caracterizado porque en una de sus variantes las vál¬ vulas tienen sus asientos y alojamientos de válvulas individua¬ les, que son concéntricos con respecto al cilindro y entre sí. 3. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin¬ dicación 1 y siguiente, caracterizado porque en una de sus va¬ riantes las válvulas tienen uno de sus asientos y alojamientos de válvulas entre las mismas y concéntricos entre sí y con respecto al cilindro y en la otra válvula el alojamiento de su asiento de válvula se realiza en el alojamiento de tapa de cilindro, en con¬ secuencia estos asientos y alojamientos de válvulas de cierre- apertura son concéntricos entre si y con respecto al cilindro y solamente para la función de sellado de la cámara de combustión, sin que su interacción produzca otro efecto.
4. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin¬ dicación 1 y siguientes, caracterizado porque los pistones actúan como conductores de un sistema de refrigeración-lubricación me¬ diante émbolos solidarios con los pistones, que accionan dicho sistema de refrigeración-lubricación, inyectando lubricante en cilindros y mecanismo reciprocante, actuando al mismo tiempo los mencionados émbolos solidarios al pistón como guías del desplaza¬ miento alternativo de los pistones.
5. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin- dicación 1 y siguientes, caracterizado porque mediante aire a presión que incide en los alojamientos de las mencionadas válvu¬ las, se refrigeran estos alojamientos y asientos, además de pro¬ veer alimentación de aire a los cilindros en el ciclo de aspira- ción.
6. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin¬ dicación 1 y siguientes, caracterizado porque el desplazamiento alternativo de los vastagos de válvulas es refrigerado y lubrica¬ do mediante el método de tornillo de dos filetes, los cuales es- tan practicados individualmente en el propio vastago de la válvu¬ la o preferentemente en su guía, y porque estos dos canales o filetes individuales se encuentran y se comunican en uno de sus extremos, dirigiendo de este modo el lubricante desde uno de es¬ tos canales hacia el otro, y generando un paso continuo de líqui- do desde y hacia el extremo que se desee, de este modo el vastago de la monoválvula puede lubricarse y refrigerarse en su interac¬ ción con la turbina de cabeza de cilindro.
7. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin¬ dicación 1 y siguientes, caracterizado por tener en la cabeza de cilindros un sistema de turbinas de acción y/o reacción, prefe¬ rentemente verticales y concéntricas con respecto al cilindro, siendo dichas turbinas accionadas por los gases de combustión del alternativo y porque dichas turbinas transfieren su energía ciné¬ tica a un mecanismo de transmisión, que asiste al cigüeñal, ade- más de proveer aire en la sobrealimentación de los cilindros me¬ diante alabes solidarios con la propia turbina.
8. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin¬ dicación 1 y siguientes, caracterizado porque el sistema de tur¬ binas en cabeza de cilindros posee un colector-potenciador de gases, que aumenta la entalpia, presión y velocidad de dichos ga¬ ses y porque estos accionan a las mencionadas turbinas de cilin¬ dros.
9. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin¬ dicación 1 y siguientes, caracterizado porque los gases que ali- mentan al colector-potenciador son provistos por un sistema de turbinas de acción y/o reacción que no permite el retorno de ga¬ ses hacia el conducto de salida, y que dichas turbinas reciben los gases a una menor presión y entalpia, haciendo incidir a los gases en una resistencia o arco voltaico, siendo este sistema eléctrico generado por la propia turbina, o preferiblemente por otra fuente, aumentando los gases en consecuencia su entalpia, presión y velocidad de salida en el colector-potenciador, resul¬ tando este sistema en un principio compresor y autoacelerador de gases.
10. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin¬ dicación 1 y siguientes, caracterizado porque el cigüeñal del alternativo es asistido por una turbina de acción y/o reacción mediante mecanismo de sinfín y engranaje, el cual tiene acoplada una rueda libre o dispositivo direccional que permite que se ac- cione al cigüeñal solamente en arranque del motor hasta que la turbina alcance la velocidad adecuada y esta asista al cigüeñal.
11. Motor endotérmico turbo-alternativo de acuerdo con la reivin¬ dicación 1 y siguientes, caracterizado porque el mecanismo de enlace y transmisión de las turbinas en cabeza de cilindro, transfiriendo su trabajo hacia el eje de cigüeñal, tiene en va¬ rias de sus etapas mecanismos de sinfín y engranaje, y porque dichos engranajes están montados o tienen adosados dispositivos de rodamiento direccional que permiten que dichos engranajes sean siempre accionados mediante el sinfín en sentido apropiado.
DECLARACIÓN SEGÚN EL ARTÍCULO 19.1 NUEVAS REIVINDICACIONES GRUPO INVENTIVO 1, 2 y 3
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DEL MOTOR
En virtud de que la reivindicación original 1 está referida a válvulas de admisión y escape y de que existen muchas variantes sobre estas, con significativas diferencias, las nuevas reivindi¬ caciones 1, 2 y 3 sobre válvulas, definen con mejor precisión las características individuales de estas alternativas. Con referencia a la cita US 2471509 (Anderson) 31.05.49, existen significativas diferencias:
1. La cita está referida a un motor de dos tiempos.
2. La función de las válvulas de la cita es esencialmente dife¬ rente a la válvula de la instancia.
3. Los conductos de salida y entrada de la instancia son dife¬ rentes a la patente citada, en la cual el centro o la parte central de las válvulas coaxiales controlan el flujo de ex¬ pulsión, finalidad o función esencial de la cita.
4. La monoválvula difiere radicalmente de la cita y es una vál¬ vula concéntrica.
5. Los asientos y alojamientos de las válvulas de la cita di¬ fieren de algunas de las variantes de la instancia, que tie¬ nen los asientos tanto entre ellas mismas como individual¬ mente. La única similitud está referida a que en una de las variantes de la instancia, ésta tiene sus asientos y aloja¬ mientos en similar posición que la cita, pero sus funciones son esencialmente diferentes. En cuanto a las otras patentes citadas que hacen referencia a la reivindicación original 1, éstas no son relevantes o sustancialmente significativas.
NUEVAS REIVINDICACIONES GRUPO INVENTIVO 4, 5 y 6
DISPOSITIVO DE REFRIGERACIÓN Y LUBRICACIÓN
La reivindicación 2 original está referida a sistemas de refrige¬ ración-lubricación y en la descripción y dibujos constan otras aplicaciones para refrigerar y lubricar, estas aplicaciones se han definido en las nuevas reivindicaciones 5 y6- El sistema de la patente citada GB 687538 A (Daimler-Benz AG) 18.02.53 es dife¬ rente al sistema de la presente solicitud. NUEVAS REIVINDICACIONES GRUPO INVENTIVO 7, 8, 9, 10 y 11.
SISTEMA PARA MEJORAR LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA DE LOS GASES DE ESCAPE EN POTENCIA MECÁNICA
Dejo constancia, según la nueva reivindicación 9, y como se men¬ ciona en la descripción, que el concepto o sistema compresor en el colector-potenciador puede utilizarse en motores a reacción, de este modo que prescinde de la turbina del motor reactor, que obstaculiza y perime el máximo aprovechamiento del principio o fenómeno de reacción, usando además la cámara de combustión como cámara compresora. Obviamente no es la cámara de combustión con¬ vencional de un motor a reacción.
En cuanto a las patentes citadas en el informe de antecedentes, estas citas no son relevantes como para modificar la sustancia o alcance de las reivindicaciones originales o nuevas.
La gran mayoría de los motores turbo-compound o compuestos, ade¬ más de las citas, utilizan mecanismos de sinfín y engranajes. Estos sistemas de enlace forman parte de la técnica conocida. Del mismo modo el mecanismo direccional de la instancia, también for¬ ma parte de la técnica conocida, pero su combinación para lograr el resultado expresado no se ha aplicado a ningún sistema. Por esa y otras razones las citas no son relevantes y no justifican un comentario ampliatorio.
Adjunto nueva página 21 de la memoria descriptiva y nuevas pági¬ nas 22, 23, 24 de reivindicaciones y nueva página 25 de Resumen que solicito sean reemplazadas por las anteriores páginas 21, 22, 23, 24, 25 y 26.
PCT/ES1996/000112 1996-05-22 1996-05-22 Motor endotermico turbo-alternativo WO1997044572A1 (es)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9719833A GB2320521B (en) 1996-05-22 1996-05-22 Turbo-reciprocating endothermic engine
PCT/ES1996/000112 WO1997044572A1 (es) 1996-05-22 1996-05-22 Motor endotermico turbo-alternativo
AU56952/96A AU5695296A (en) 1996-05-22 1996-05-22 Turbo-alternating endothermal engine
ARP970102086A AR007175A1 (es) 1996-05-22 1997-05-16 Motor endotermico turbo-alternativo

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/ES1996/000112 WO1997044572A1 (es) 1996-05-22 1996-05-22 Motor endotermico turbo-alternativo

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1997044572A1 true WO1997044572A1 (es) 1997-11-27

Family

ID=8293470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/ES1996/000112 WO1997044572A1 (es) 1996-05-22 1996-05-22 Motor endotermico turbo-alternativo

Country Status (4)

Country Link
AR (1) AR007175A1 (es)
AU (1) AU5695296A (es)
GB (1) GB2320521B (es)
WO (1) WO1997044572A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9719469B1 (en) * 2016-05-11 2017-08-01 Riley Dale Pelfrey Turbo-piston engine

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2471509A (en) * 1947-05-09 1949-05-31 Nordberg Manufacturing Co Inlet and exhaust valve mechanism with associated turbocharger
GB687538A (en) * 1951-01-25 1953-02-18 Daimler Benz Ag Improvements relating to reciprocating pumps
US3093959A (en) * 1960-05-16 1963-06-18 Birmann Rudolph Compound power plant
FR2355997A1 (fr) * 1976-05-14 1978-01-20 Moiroux Auguste Systeme de distribution d'admission et d'echappement pour un moteur a combustion interne suralimente
WO1988001343A1 (en) * 1986-08-21 1988-02-25 Wang Lin Shu Internal combustion engines and methods of operation
US4790272A (en) * 1987-10-15 1988-12-13 Woolenweber William E Non-circular poppet valves for internal combustion engine cylinder assemblies
JPS6436905A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Four-cycle engine
EP0396754A1 (en) * 1988-04-08 1990-11-14 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Power transmission for supercharger-carrying internal combustion engines
WO1990014509A1 (en) * 1989-05-24 1990-11-29 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Power transmission of turbocompound engine
JPH06323158A (ja) * 1993-05-13 1994-11-22 Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk ターボコンパウンドエンジン
WO1995008052A1 (fr) * 1993-09-13 1995-03-23 S.N.C. Melchior Technologie Perfectionnement aux moteurs a combustion interne

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2471509A (en) * 1947-05-09 1949-05-31 Nordberg Manufacturing Co Inlet and exhaust valve mechanism with associated turbocharger
GB687538A (en) * 1951-01-25 1953-02-18 Daimler Benz Ag Improvements relating to reciprocating pumps
US3093959A (en) * 1960-05-16 1963-06-18 Birmann Rudolph Compound power plant
FR2355997A1 (fr) * 1976-05-14 1978-01-20 Moiroux Auguste Systeme de distribution d'admission et d'echappement pour un moteur a combustion interne suralimente
WO1988001343A1 (en) * 1986-08-21 1988-02-25 Wang Lin Shu Internal combustion engines and methods of operation
JPS6436905A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Four-cycle engine
US4790272A (en) * 1987-10-15 1988-12-13 Woolenweber William E Non-circular poppet valves for internal combustion engine cylinder assemblies
EP0396754A1 (en) * 1988-04-08 1990-11-14 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Power transmission for supercharger-carrying internal combustion engines
WO1990014509A1 (en) * 1989-05-24 1990-11-29 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Power transmission of turbocompound engine
JPH06323158A (ja) * 1993-05-13 1994-11-22 Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk ターボコンパウンドエンジン
WO1995008052A1 (fr) * 1993-09-13 1995-03-23 S.N.C. Melchior Technologie Perfectionnement aux moteurs a combustion interne

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 223 (M - 829) 24 May 1989 (1989-05-24) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 94, no. 011 *

Also Published As

Publication number Publication date
AR007175A1 (es) 1999-10-13
GB2320521B (en) 2000-03-08
GB2320521A (en) 1998-06-24
GB9719833D0 (en) 1997-11-19
AU5695296A (en) 1997-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101960088B (zh) 往复式内燃机
US4535592A (en) Internal combustion engine having an exhaust gas turbine
ES2743782T3 (es) Procedimiento para accionar un motor de combustión interna y motor de combustión interna para llevar a cabo el procedimiento
TWI494501B (zh) 旋轉式內燃機
US7059294B2 (en) Orbital engine
WO2009066178A2 (en) Heat engines
US7621253B2 (en) Internal turbine-like toroidal combustion engine
JP5027883B2 (ja) 圧力動作エンジン
CN104832280B (zh) 完善实用高效输出的内燃机
WO1999006682A2 (en) Supercharged internal combustion compound engine
US11970967B1 (en) Rotary engine
WO1997044572A1 (es) Motor endotermico turbo-alternativo
US20030062020A1 (en) Balanced rotary internal combustion engine or cycling volume machine
US6854437B1 (en) Continuous flow expandable chamber and dynamic displacement rotary devices
US20090320794A1 (en) Novel Internal Combustion Torroidal Engine
CN104832281B (zh) 优化的节能内燃机
WO2015012677A1 (es) Motor rotativo de combustión interna
US6148775A (en) Orbital internal combustion engine
CN211500796U (zh) 转子叶片发动机
CA2612386C (en) Continuous internal combustion engine
US4649801A (en) Compound displacement mechanism for simplified motors and compressors
JP2009264369A (ja) 熱機関
RU141438U1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания "нормас - мх-50"
WO2000022286A1 (en) Rotary piston engine, pump and motor
WO2009008743A1 (en) Circular run gear-piston engine

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 9750021

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: P009750021

Country of ref document: ES

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AM AT AU AZ BB BG BR BY CA CH CN CZ DE DK EE ES FI GB GE HU IS JP KE KG KP KR KZ LK LR LS LT LU LV MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK TJ TM TR TT UA UG US UZ VN AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): KE LS MW SD SZ UG AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN

ENP Entry into the national phase

Ref country code: US

Ref document number: 1998 913191

Date of ref document: 19980129

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 97541643

Format of ref document f/p: F

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 9750021

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A