Motor de combustión interna rotativo.

Motor de combustión interna rotativo, que comprende:

un cilindro (101) que presenta una pared circunferencial de cilindro

(104) provista de una ranura de válvula horizontal (41) en una superficie circunferencial interior de la misma;

un eje de trabajo (103) que discurre concéntricamente a través de dicho cilindro y sujeto de manera que pueda rotar libremente;

un rotor (110) que incluye una base de rotor (111) formada por una carcasa circular, una pared que rodea la base de rotor (113) y una pala de rotor (20) que se encuentra en una dirección radial de dicha pared que rodea la base de rotor, y que se encuentra fijada firmemente a dicho eje de trabajo (103);

una válvula de cierre (131), que realiza movimientos de inserción y retorno intermitentes entre una parte exterior de dicho cilindro (101) y un espacio de cilindro (108) definido en el interior de dicho cilindro, incluyendo la válvula de cierre una válvula de regulación (133), que está prevista en un borde inferior de dicha válvula de cierre y que es capaz de extenderse desde el borde inferior de dicha válvula de cierre;

un electroimán que mueve dicha válvula de regulación (133) con respecto a dicha válvula de cierre (131); y unas tapas laterales izquierda y derecha (2), presentando cada una de las mismas dos ranuras de válvula longitudinales (40);

estando, en dicho espacio de cilindro (108), ambas caras laterales de dicha base de rotor (111) y la totalidad de las partes de borde exterior de dicha pala de rotor (120) en contacto hermético con las paredes interiores izquierda y derecha; y

cuando se completa la inserción de dicha válvula de cierre (131) en dicho espacio de cilindro (108), ambos extremos de dicha válvula de cierre están sujetos de forma hermética por dichas dos ranuras de válvula longitudinales (40) formadas en dichas tapas izquierda y derecha (2), respectivamente, una parte superior de dicha válvula de cierre está sujeta de forma hermética por dicha ranura de válvula horizontal (41) formada en dicha pared circunferencial de cilindro (104) y una superficie de extremo inferior de dicha válvula de cierre se encuentra en contacto hermético con dicha pared que rodea la base de rotor (113) para formar una cara deslizante de dicha base de rotor;

inmediatamente después de que se haya hecho pasar dicha pala de rotor (120) por una posición de dicha válvula de cierre (131), dicha válvula de cierre es insertada en dicho espacio de cilindro, y a continuación dicha válvula de regulación (133) se extiende desde dicha válvula de cierre, haciendo funcionar dicho electroimán para tapar dicho espacio de cilindro (108) en una dirección radial y aire mixto comprimido, o aire comprimido y combustible es/son inyectados dentro de una capa sellada, que sirve como una cámara de combustión (109) y que está definida entre dicha válvula de cierre y dicha pala de rotor, para su ignición o encendido en dicha cámara de combustión; y

además, dicha pala de rotor (120) es presionada con presión de expansión de combustión, con dicha válvula de cierre (131) como un punto base para una acción mecánica, para proporcionar directamente la rotación a dicho eje de trabajo (103), y el gas de combustión es liberado a través de un orificio de escape (142) y dicha válvula de cierre (131) retorna a la parte exterior de dicho cilindro para la preparación de una carrera posterior para finalizar una carrera de trabajo.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12166508.

Solicitante: MURATA, MAKOTO.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 5-5, Hazawa 2-chome Nerima-ku, Tokyo 176-0003 JAPON.

Inventor/es: MURATA, MAKOTO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES DE PISTON ROTATIVO U OSCILANTE... > Partes constitutivas, detalles, o accesorios no previstos... > F01C21/08 (Pistones rotativos (pistones alternativos en general F16J))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES... > Aspectos de la combustión interna de los motores... > F02B53/10 (Alimentación de combustible; Introducción del combustible en la cámara de combustión)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES DE PISTON ROTATIVO U OSCILANTE... > Máquinas o motores de pistón rotativo (con los... > F01C1/356 (con paletas alternativas con respecto al órgano exterior)

PDF original: ES-2470321_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Motor de combustiïn interna rotativo.

Campo tïcnico La presente invenciïn se refiere a un motor de combustiïn interna rotativo.

Antecedentes de la tïcnica Convencionalmente, se han realizado diversas investigaciones y estudios sobre un motor de combustiïn interna rotativo de un tipo en el que la presiïn de combustiïn proporciona directamente la rotaciïn a un cabezal de pistïn. Un ejemplo es el denominado motor de ciclo Wankel.

El motor de ciclo Wankel adolece de problemas convencionales, ya que un rotor realiza movimientos complicados, porque un rotor mïs o menos triangular rota al mismo tiempo que gira, con un eje excïntrico interpuesto, en una carcasa en forma de una curva epitrocoide y porque puede tener lugar una fuga de combustible. En el motor de ciclo Wankel, el rotor que ha recibido presiïn de combustiïn no rota directamente y, cuando el rotor rota al mismo tiempo que gira en la carcasa, se precisa la interposiciïn del eje excïntrico. Dicho eje excïntrico es equivalente a un eje de cigïeïal de un mecanismo de vaivïn. Por lo tanto, el rotor del motor de ciclo Wankel no lleva a cabo movimientos meramente circulares. En un motor de combustiïn interna rotativo considerado inicialmente, se adapta una cara de un rotor fijado a un eje de trabajo en un cilindro para recibir presiïn de expansiïn de combustiïn, y la cara del rotor lleva a cabo un movimiento circular para proporcionar directamente, de este modo, la rotaciïn al eje de trabajo. Sin embargo, dicho motor de combustiïn interna no se ha realizado todavïa.

En la referencia de patente 1, por ejemplo, se da a conocer un motor rotativo que alberga un rotor aproximadamente triangular en un alojamiento en forma de huevo que presenta una superficie circunferencial interior en una forma de curva trocoide.

LITERATURA DE PATENTE 1: Solicitud de patente japonesa abierta al pïblico nï 2007-298013.

Los motores rotativos similares se divulgan en el documento JP S48 28811 A y JP S57 76205 A.

Explicaciïn de la invenciïn Problemas que se solucionarïn con la invenciïn:

Existen tres obstïculos relevantes para la consecuciïn de un motor de combustiïn interna rotativo convencional. Es decir, debido a que el espacio que rodea un rotor del motor de combustiïn interna rotativo convencional presenta una estructura de orificio de pozo, surgen los problemas siguientes:

a. Resulta difïcil definir una cïmara de combustiïn en un cilindro o de un modo encarado a un espacio de cilindro.

b. Resulta imposible construir un punto de inicio (punto base) para una acciïn mecïnica que pueda proporcionar presiïn de expansiïn de combustiïn a una cara de un rotor en una carrera de trabajo.

c. Tiene lugar un mal funcionamiento provocado por el agarrotamiento en una cara de deslizamiento entre una pared circunferencial del cilindro y un borde exterior del rotor.

La presente invenciïn se ha desarrollado a la vista de los problemas descritos anteriormente y tiene como objetivo proporcionar un motor de combustiïn interna rotativo segïn sigue:

En un cilindro, temporizado en relaciïn con la rotaciïn de un rotor, un espacio de cilindro en una direcciïn radial

se cierra mediante una vïlvula de cierre. A continuaciïn, se inyecta/n aire mezclado o aire a alta presiïn y combustible en una cïmara de combustiïn, formïndose una capa sellada entre una pala de rotor y la vïlvula de cierre y se inflama/n (llama) o enciende/n simultïneamente con la inyecciïn. La rotaciïn se proporciona directamente mediante una presiïn de expansiïn de combustiïn generada por la combustiïn al rotor y a un eje de trabajo fijado al rotor. Otro objetivo de la presente invenciïn es proporcionar un motor de combustiïn interna rotativo 60 capaz de evitar el agarrotamiento que tiene lugar entre el borde exterior del rotor y una pared de contacto mediante la interposiciïn de un cuerpo elïstico como un resorte helicoidal o un resorte entre una pluralidad de componentes en cada una de una base de rotor y una pala de rotor que forman el rotor y permitiendo el ajuste de una distancia en las direcciones izquierda/derecha y arriba/abajo del rotor.

Soluciïn al problema:

Para conseguir los objetivos mencionados anteriormente, segïn un aspecto de la presente invenciïn, estï previsto un motor de combustiïn interna rotativo tal como se especifica en la reivindicaciïn 1. Otras caracterïsticas opcionales de la invenciïn estïn indicadas en la reivindicaciïn subordinada.

Efectos de la invenciïn:

Con la configuraciïn anterior, en el cilindro, temporizado con la rotaciïn del rotor, se puede cerrar el espacio de cilindro en una direcciïn radial mediante la vïlvula de cierre. A continuaciïn, se inyecta/n el aire mezclado o el aire a alta presiïn y el combustible en la cïmara de combustiïn, formïndose la capa sellada entre la pala de rotor y la vïlvula de cierre y, se inflama/n o enciende/n simultïneamente a la inyecciïn y, por lo tanto, se puede prever la rotaciïn directamente mediante una presiïn de expansiïn de combustiïn generada por la combustiïn al rotor y al eje de trabajo fijado a dicho rotor. El agarrotamiento que tiene lugar entre un borde exterior del rotor y una pared de contacto se puede evitar interponiendo un resorte helicoidal o un resorte, etc. entre una pluralidad de componentes tanto en la base de rotor, como en la pala de rotor que forman dicho rotor y permitiendo el ajuste de las distancias entre las direcciones izquierda/derecha y arriba/abajo del rotor.

En una forma de realizaciïn, el motor de combustiïn interna rotativo comprende:

un cilindro que presenta una pared circunferencial de cilindro provista de una ranura de vïlvula horizontal en una superficie circunferencial interior de la misma;

un eje de trabajo que discurre concïntricamente por dicho cilindro y sujeto de manera que pueda rotar libremente;

un rotor que incluye una base de rotor realizada en una carcasa circular, una pared que rodea la base de rotor y una pala de rotor dispuesta en una direcciïn radial de dicha pared que rodea la base de rotor, y que se encuentra fijada firmemente a dicho eje de trabajo;

una vïlvula de cierre, que realiza movimientos de inserciïn y retorno intermitentes entre una parte exterior de dicho cilindro y un espacio de cilindro definido en el interior de dicho cilindro; y

unas tapas laterales izquierda y derecha presentando cada una de las mismas dos ranuras de vïlvula longitudinales;

estando en dicho espacio de cilindro ambas caras laterales de dicha base de rotor y la totalidad de las partes de borde exterior de dicha pala de rotor en contacto hermïtico con las paredes interiores izquierda y derecha; y

cuando se completa la inserciïn de dicha vïlvula de cierre en dicho espacio de cilindro, ambos extremos de dicha vïlvula de cierre estïn sujetos de forma hermïtica mediante dichas dos ranuras de vïlvula longitudinales formadas en dichas tapas izquierda y derecha, respectivamente, una parte superior de dicha vïlvula de cierre estï sujeta hermïticamente mediante dicha ranura de vïlvula horizontal formada en dicha pared circunferencial de cilindro y una superficie de extremo inferior de dicha vïlvula de cierre se encuentra en contacto hermïtico con dicha pared que rodea la base de rotor para formar una cara deslizante de dicha base de rotor; e inmediatamente despuïs de que se haya hecho pasar dicha pala de rotor a travïs de una posiciïn de dicha vïlvula de cierre, dicha vïlvula de cierre es insertada en dicho espacio de cilindro para tapar dicho espacio de cilindro en una direcciïn radial y aire mixto comprimido, o aire comprimido y combustible son inyectados dentro de una capa sellada, que sirve como una cïmara de combustiïn... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Motor de combustiïn interna rotativo, que comprende:

un cilindro (101) que presenta una pared circunferencial de cilindro (104) provista de una ranura de vïlvula horizontal (41) en una superficie circunferencial interior de la misma;

un eje de trabajo (103) que discurre concïntricamente a travïs de dicho cilindro y sujeto de manera que pueda rotar libremente;

un rotor (110) que incluye una base de rotor (111) formada por una carcasa circular, una pared que rodea la base de rotor (113) y una pala de rotor (20) que se encuentra en una direcciïn radial de dicha pared que rodea la base de rotor, y que se encuentra fijada firmemente a dicho eje de trabajo (103) ;

una vïlvula de cierre (131) , que realiza movimientos de inserciïn y retorno intermitentes entre una parte exterior de dicho cilindro (101) y un espacio de cilindro (108) definido en el interior de dicho cilindro, incluyendo la vïlvula de cierre una vïlvula de regulaciïn (133) , que estï prevista en un borde inferior de dicha vïlvula de cierre y que es capaz de extenderse desde el borde inferior de dicha vïlvula de cierre;

un electroimïn que mueve dicha vïlvula de regulaciïn (133) con respecto a dicha vïlvula de cierre (131) ; y

unas tapas laterales izquierda y derecha (2) , presentando cada una de las mismas dos ranuras de vïlvula longitudinales (40) ;

estando, en dicho espacio de cilindro (108) , ambas caras laterales de dicha base de rotor (111) y la totalidad de las partes de borde exterior de dicha pala de rotor (120) en contacto hermïtico con las paredes interiores izquierda y derecha; y

cuando se completa la inserciïn de dicha vïlvula de cierre (131) en dicho espacio de cilindro (108) , ambos extremos de dicha vïlvula de cierre estïn sujetos de forma hermïtica por dichas dos ranuras de vïlvula longitudinales (40) formadas en dichas tapas izquierda y derecha (2) , respectivamente, una parte superior de dicha vïlvula de cierre estï sujeta de forma hermïtica por dicha ranura de vïlvula horizontal (41) formada en dicha pared circunferencial de cilindro (104) y una superficie de extremo inferior de dicha vïlvula de cierre se encuentra en contacto hermïtico con dicha pared que rodea la base de rotor (113) para formar una cara deslizante de dicha base de rotor;

inmediatamente despuïs de que se haya hecho pasar dicha pala de rotor (120) por una posiciïn de dicha vïlvula de cierre (131) , dicha vïlvula de cierre es insertada en dicho espacio de cilindro, y a continuaciïn dicha vïlvula de regulaciïn (133) se extiende desde dicha vïlvula de cierre, haciendo funcionar dicho electroimïn para tapar dicho espacio de cilindro (108) en una direcciïn radial y aire mixto comprimido, o aire comprimido y combustible es/son inyectados dentro de una capa sellada, que sirve como una cïmara de combustiïn (109) y que estï definida entre dicha vïlvula de cierre y dicha pala de rotor, para su igniciïn o encendido en dicha cïmara de combustiïn; y

ademïs, dicha pala de rotor (120) es presionada con presiïn de expansiïn de combustiïn, con dicha vïlvula de cierre (131) como un punto base para una acciïn mecïnica, para proporcionar directamente la rotaciïn a dicho eje de trabajo (103) , y el gas de combustiïn es liberado a travïs de un orificio de escape (142) y dicha vïlvula de cierre (131) retorna a la parte exterior de dicho cilindro para la preparaciïn de una carrera posterior para finalizar una carrera de trabajo,

caracterizado porque comprende:

un electroimïn de elevaciïn (151) dispuesto en una parte superior de dicha vïlvula de cierre (131) ; y

un electroimïn de succiïn (156) dispuesto en una parte inferior de dicha ranura de vïlvula longitudinal (41) ,

extendiïndose dos polos de dicho electroimïn de elevaciïn (151) a lo largo de unas caras laterales derecha/izquierda de dicha vïlvula de cierre (133) , de manera que sus caras de extremo inferiores estïn dispuestas para estar situadas separadas de las partes superiores derecha/izquierda de dicha vïlvula de regulaciïn (133) por una distancia de prevenciïn de interferencia (h) ;

cuando dicha vïlvula de cierre (131) es insertada en dicho espacio del cilindro (108) , dicha vïlvula de cierre es insertada en dicho espacio del cilindro, al tiempo que se mantiene un estado en el que dicha vïlvula de regulaciïn (133) es elevada en la distancia de prevenciïn de interferencia (h) mediante el suministro de energïa 65 a dicho electroimïn de elevaciïn (151) , y ajustïndose temporalmente el final del suministro de energïa a dicho electroimïn de elevaciïn en funciïn de la finalizaciïn de la inserciïn de dicha vïlvula de cierre, con el fin de

hacer descender dicha vïlvula de cierre y aplicïndose al mismo tiempo energïa a dicho electroimïn de succiïn

(156) para succionar un extremo inferior de dicha vïlvula de regulaciïn (133) mediante la fuerza de succiïn de

dicho electroimïn de succiïn, para facilitar el descenso de dicha vïlvula de regulaciïn y para mantener estable el

deslizamiento entre la cara de extremo inferior de dicha vïlvula de regulaciïn (133) y dicha pared que rodea la

5 base de rotor (113) ; y, siendo el suministro de energïa a dicho electroimïn de succiïn (156) detenido al devolver

dicha vïlvula de cierre al exterior de dicho cilindro, y aplicïndose al mismo tiempo energïa a dicho electroimïn

de elevaciïn (151) para elevar dicha vïlvula de regulaciïn en la distancia de prevenciïn de interferencia (h)

durante el retorno de dicha vïlvula de cierre al exterior de dicho cilindro.

10 2. Motor de combustiïn interna rotativo segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado porque comprende asimismo:

un mecanismo que inserta dicha vïlvula de cierre (131) dentro de dicho cilindro (101) en una direcciïn paralela a

dicho eje de trabajo (103) , al tiempo que se mantiene una distancia de prevenciïn de interferencia entre dicha

vïlvula de regulaciïn y dicha pared que rodea la base de rotor,

15

tras la inserciïn de dicha vïlvula de cierre dentro de dicho cilindro, dicho electroimïn mueve el borde inferior de

dicha vïlvula de cierre (11) en una direcciïn perpendicular a dicho eje de trabajo (103) hasta que el borde inferior

entra en contacto con dicha pared que rodea la base de rotor (113) .