Motor rotatorio de combustión interna o, alternativamente, neumático, con cámaras de presión y pistones curvados integrados en dos rotores, de movimiento circular por impulsos, en secuencia alternativa.

Contiene el motor unas cámaras de presión y pistones curvados; aquellas, -con sus lumbreras polivalentes contiguas a la culata-

, se integran como segmentos periféricos sextantes en ambas secciones, diametralmente opuestas, de dos piezas simétricas; estas, solapadas por su eje, constituyen los rotores por impulsos en secuencia alternativa. Los pistones adosados a las culatas de las cámaras, en cada uno de los rotores, se introducen en la parte delantera de las del otro, a través de unos collarines de ajuste hermético. La alternancia en el giro de uno u otro rotor y, por ende, de cámaras o pistones, se genera mediante un original sistema de sincronismo. Lo constituyen los propios ejes tubulares concéntricos de los rotores, ejes que en el extremo opuesto, están dotados de discos con seis ranuras radiales, por las que se deslizan los respectivos bulones, insertos en dos hendiduras de tres rodetes periféricos. Estos, junto al eje central o árbol motor, giran con movimiento uniforme que, para los discos y sus ejes, se transforma en discontinuo, de mayor avance cuando los bulones ocupan la parte más interior de las ranuras y menor cuanto más exterior es su posición. Como elementos estáticos del conjunto, unas coronas de distribución circundan la periferia de las cámaras. Tales coronas contienen bujías de incandescencia y lumbreras de admisión y escape, convenientemente distribuidas en tres zonas iguales de dos sextantes, para el motor térmico, o con solo lumbreras de admisión y escape en cada sextante, para el motor neumático. Entre las cámaras, -a las que están unidos- y las coronas, -bajo las que se deslizan-, se interponen unos aros oclusivos cónicos perfectamente rectificados, para el sellado hermético de lumbreras cuando no actúan.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201200924.

Solicitante: LÓPEZ GARCIA, Antonio Germán.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: LÓPEZ GARCIA,Antonio Germán.

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... > Máquinas o motores de pistón rotativo (con los... > F01C1/063 (con órganos montados coaxialmente que tienen un espacio circunferencial que cambia continuamente entre ellos)
google+ twitter facebookPin it
Motor rotatorio de combustión interna o, alternativamente, neumático, con cámaras de presión y pistones curvados integrados en dos rotores, de movimiento circular por impulsos, en secuencia alternativa.

Fragmento de la descripción:

La presente patente de invención tiene por objeto la publicidad reivindicativa de un motor rotatorio, de combustión interna o, alternativamente, neumático. Está caracterizado por tener cámaras de presión y pistones curvados de configuración tórica, cuadrangular

o cualquiera otra poligonal, integrados en dos rotores, de movimiento circular por impulsos, en secuencia alternativa. Se adopta la denominación de rotatorio, como significante de la alternancia en el giro de los rotores. Las importantes características de novedad, que la invención presenta, se encuadran en el sector técnico de los motores térmicos o, en su otra modalidad, de los motores neumáticos.

En cuanto al estado de la técnica en este campo, es incuestionable, por evidente, que entre los motores térmicos, los clásicos de movimiento lineal, compuestos de pistón, biela y cigüeña" son los que han gozado de mayor difusión. Ello debido, sin duda, no sólo a la inercia de su veteranía, sino también al refinamiento tecnológico en la ingeniería de diseño y en la de los materiales aplicados, que le han permitido mantener su preeminencia hasta nuestros días. Con todo, la estructura misma de este tipo de motores origina inconvenientes, como la aparición de esfuerzos alternativos, difíciles de compensar, que se traducen en vibraciones, resistencia a la aceleración, etc., por el exceso de piezas en movimiento lineal de vaivén.

Por eso, desde el inicio, en la difusión del originariamente llamado motor de explosión, se multiplicaron los intentos para conseguir mejores resultados sustituyendo este tipo por los de otra técnica motriz, surgiendo así los denominados "motores rotativos". Entre estos, cabe calificar como exitosa la turbina de gas, muy apropiada para generar grandes potencias, pero inadecuada, por su bajo rendimiento y elevado coste metalúrgica, para unidades de mediana o pequeña potencia. Otros muchos modelos de motores rotativos, tan originales y pretenciosos como ineficientes, han ido apareciendo, entre los que cabe reseñar, sin ser exhaustivos: el motor Wankel -el más elaborado y con cierto grado de aceptación-; el motor Radmax, de Reg Teehnologies ¡ne.; la quasiturbina, de Roxan Saint-Hilaire y su hermano Ylian; el motor Round Engine, de Rudy Pekau; el motor rotativo de Jorge Amell; el motor rotativo y el hibrido, de Antonio Sánchez.

El talón de Aquiles de todos estos motores es el problema de sellado, inherente a la arquitectura de su diseño, que dificulta hacer estanca la unión de piezas en movimiento relativo entre sí, con la consiguiente pérdida de presión y, por ende, de potencia.

Por lo que se refiere a los motores neumáticos, a ninguno de los tres modelos desarrollados -de ruedas dentadas, de paletas o de pistones-cabe atribuirle hegemonía, estableciéndose la preferencia por la aplicación técnica a que se destine su cometido.

Con el motor rotatorio, objeto de la presente patente, se pretende resolver las dificultades e inconvenientes anteriormente apuntados. A tal fin presenta, como características importantes: a) su evidente simplicidad; b) el reducido número de piezas en movimiento, siempre giratorio y en el mismo sentido; e) la perfecta estanqueidad, mediante un sencillo y eficiente sellado; y d) el equilibrio dinámico, por pares de impulsos circulares, diametralmente opuestos, que producen un perfecto par motor, cual si de uno eléctrico se tratara.

La estructura técnica de esta invención está caracterizada, como se ha dicho, por sus cámaras de presión y pistones curvados, integrados en dos rotores de movimiento circular por impulsos, en secuencia alternativa. Su arquitectura geométrica se caracteriza por quedar ubicadas las cámaras, como segmentos periféricos sextantes, en cada una de las dos secciones de ambos rotores. Estos son piezas simétricas, con figura de mariposa, vistos de frente, y, en visión de perfil, como dos letras "c" rectangulares, una normal, e invertida la otra, cual es la posición contrapuesta de dichas piezas, solapadas por su eje, en forma de cruz o aspas. De este modo, los pistones -que mediante fijación por su pedestal van adosados a la culata o parte trasera de las cámaras de presión, en cada uno de los rotores-se introducen en las cámaras del otro por su parte delantera, en donde unos collarines de precisión -como sistema de ajuste herméticoaseguran la estanqueidad en su deslizamiento. A su vez, cada rotor es solidario a uno de dos ejes tubulares, concéntricos con el eje central,

o árbol motor, que gira con movimiento uniforme, en el que se transforma, como se verá, el de aquellos, que lo hacen con rotación discontinua en secuencia alternativa. Esto determina que el avance de las cámaras, estando los pistones detenidos, o el de estos, permaneciendo aquellas paradas, produzca en las mismas el aumento o disminución de capacidad o volumen, necesario al ciclo motor de cuatro tiempos.

A estos rotores, en el contorno periférico anterior del uno y en el posterior del otro, se acoplan unos aros oclusivos cónicos, perfectamente rectificados para el suave deslizamiento y sellado hermético de lumbreras. Ello se consigue mediante contacto a presión ejercida sobre su cono exterior, con inclinación de 15°, por la pista, de igual conicidad y pulimentado, que presentan las respectivas coronas de distribución, que les circundan. En la superficie del cono interior de dichas coronas y ocupando simétricamente tres zonas de dos sextantes de arco por zona, existen, en cada una de ellas: una lumbrera de escape, con su acanaladura de fuga, situada en la propia superficie de contacto, de unos 45° , igual a la magnitud del ángulo de desplazamiento útil del rotor en cada impulso; después, a una distancia de 12° del final de la acanaladura, una lumbrera de admisión; y, a continuación, como a unos 63°, una bujía de incandescencia, junto a un inyector si se opta por el sistema diesel. Esta distribución de elementos se repite en la misma secuencia e intervalos en las otras dos zonas del círculo de giro. En su perímetro exterior las coronas presentan orejetas o salientes equidistantes, taladrados y atravesados perpendicularmente por varillas cilíndricas

o tubulares, que sirven de soporte y guía a las coronas, presionadas por resortes para asegurar así el ajuste hermético de las lumbreras polivalentes en su deslizamiento. Como las varillas, en ambos extremos, están unidas a sendos discos, con cierto margen de giro, el conjunto es susceptible, a su vez, de girar hacia derecha o izquierda, permitiendo adelantar o retrasar, simultáneamente, el momento inicial de los cuatro tiempos de admisión, compresión, expansión y escape, para poder ajustarlo a la máxima eficiencia.

Contiguas a los respectivos cierres de culata y ocupando el centro de la superficie cónica de los aros oclusivos, las cámaras de presión, tienen unas lumbreras, que denominamos polivalentes, por su triple función como: aberturas para la admisión, portal de comunicación con las bujías de ignición o chimeneas de escape.

En el momento en que los pistones de uno de los rotores se encuentran totalmente introducidos en las respectivas cámaras de presión del otro y los de este lo más retraídos de las suyas, ambos rotores avanzan, conjuntamente, en el sentido de las agujas del reloj, unos 12°. A continuación se detiene el rotor correspondiente a las dos secciones más retrasadas, según el sentido de giro, cuando en una de ellas, la lumbrera polivalente de la respectiva cámara, conteniendo el gas comprimido, queda situada frente a la bujía incandescente, que produce la ignición -o coopera a ella, si se adopta el sistema de inyección-, desplazando con ímpetu el pistón que a su vez impulsa el giro del otro rotor, al que esta adosado. Entre tanto, en la sección diametralmente opuesta,...

 


Reivindicaciones:

1. Motor rotatorio de combustión interna u, optativamente, neumático, que comprende dos rotores, de movimiento circular por impulsos, en secuencia alternativa, caracterizado por tener cámaras de presión y pistones curvados, de configuración tórica, cuadrangular o cualquiera otra poligonal, integrándose estas cámaras como segmentos periféricos circulares sextantes, en cada una de las dos secciones diametralmente opuestas de ambos rotores. Estos son piezas simétricas, con figura de mariposa, vistas de frente, y de perfil, como letras "C" rectangulares, una normal e invertida la otra, cual es la posición contrapuesta y solapada por el centro o eje de giro, en forma de cruz o aspas de dichas piezas. Los pistones van adosados a la culata o parte trasera de las cámaras en cada uno de los rotores, y por el lado opuesto se introducen en las cámaras del otro rotor deslizándose a través de unos collarines de ajuste hermético. Cada rotor es solidario a uno de dos ejes tubulares concéntricos con el eje central o árbol motor, que gira con movimiento uniforme, uniformidad en la que se transforma la rotación discontinua en secuencia alternativa de aquellos (según la reivindicación 3) . A cada rotor, en su perfil angular periférico, anterior en uno y posterior en el otro, se fijan unos aros oclusivos cónicos, perfectamente rectificados, para el deslizamiento hermético de contacto, con las respectivas coronas que los circundan, dotadas de la misma conicidad y pulido. Estas constituyen los componentes estáticos del conjunto, y contienen en su círculo exterior orejetas equidistantes con taladros atravesados por varillas de sustentación, portadoras de resortes para la presión de contacto y solidarias en ambos extremos, de discos laterales, con cierto margen de giro, para el ajuste del ciclo motor. El perímetro interior de las mismas se distribuye en tres zonas, de dos sextantes por zona, cada una de las cuales contiene: una lumbrera de admisión, a continuación, como a unos 63 grados una bujía de incandescencia y, en su caso, también un inyector; después, a unos 12 grados, el comienzo de la acanaladura de fuga, de unos 45 grados de arco, en comunicación con la lumbrera de escape. Esta distribución de elementos se reproduce en idéntica forma en las otras dos zonas. A su vez, las cámaras de presión, -que lo son también de combustión-, en su parte posterior contigua al cierre de culata contienen unas chimeneas o lumbreras. A estas chimeneas o lumbreras las denominamos polivalentes, porque en su giro, ora quedan retenidas frente a las lumbreras de admisión, mientras en el interior de las cámaras se desplazan hacia fuera los pistones, produciendo la aspiración del gas; ora se deslizan por la superficie ocluida de las coronas, estando retenidos los pistones, por lo que se produce la compresión, o ya quedan detenidas frente a la bujía incandescente, que provoca la ignición, o contribuye a ella, si actúa también un inyector o, finalmente, discurren bajo las acanaladuras de fuga, soltando por estas y sus lumbreras de escape los gases de la combustión.

2. Motor rotatorio, según la reivindicación 1, caracterizado porque a cada una de las secciones de ambos rotores se añade, en paralelo, una cámara de presión más, con su correspondiente pistón adosado y el respectivo aro oclusivo cónico y corona de distribución, comunes a ambas secciones, que duplican la eficacia motriz y perfeccionan el par motor.

3. Motor rotatorio, según la reivindicación 1, caracterizado porque los ejes tubulares concéntricos, solidarios de los rotores, en el extremo opuesto al acoplamiento con estos, terminan en sendos discos iguales, con seis ranuras radiales equidistantes, a los que se acoplan en su periferia, formando un triángulo equilátero, tres piezas cilíndricas o rodetes idénticos, con dos hendiduras circulares paralelas, de la misma anchura que el grosor de los discos que por su interior giran. Cada una de estas hendiduras tiene tres buIones, con casquillos de rodamiento, tangentes a la circunferencia de los rodetes y del mismo diámetro que el ancho de las ranuras de los discos, por las cuales se deslizan, haciendo que en estos y sus ejes, el giro uniforme de los rodetes se transforme en movimiento rotativo discontinuo, de mayor avance, cuando los buIones ocupan la parte más interior de las ranuras y menor, cuanto más exterior es su posición. Como los bulones están colocados de forma alternativa en una y otra hendidura, transmiten la misma alternancia en la secuencia de giro a los respectivos discos, sobre los que actúan y, por ende, a sus ejes y a los rotores de los que son solidarios. Los rodetes,

montados en cojinetes de bolas, tienen en su base más externa, sendas ruedas dentadas, que engranan con otra central, solidaria del eje o árbol motor, haciendo que este, también como aquellos, gire con velocidad uniforme. Todo el conjunto se encierra en una caja cilíndrica, con baño de aceite y de aquí, a través de surcos helicoidales practicados en el eje central y en el inmediato tubular, que se comunican con los correspondientes taladros radiales de los rotores, el lubricante llega a los aros oclusivos y a los collarines de ajuste.

4. Motor rotatorio neumático, según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizado por tener, para su optima eficiencia, una sola cámara de presión y un solo pistón curvados por cada sección, en ambos rotores, con sus respectivas coronas de distribución, que cumplen el reparto de las necesarias y únicas funciones de admisión y escape. Para ello, en cada sextante del perímetro interior de las mismas existe: una lumbrera de admisión, para la entrada del fluido a presión, por la lumbrera polivalente de la cámara retenida, que impulsará el pistón y el rotor al que está adosado, y una lumbrera de escape, con su acanaladura de fuga, por la que discurrirá la lumbrera polivalente, durante el giro de su cámara de presión, soltando el fluido, mientras el pistón permanece detenido en su interior. Así se producirán pares de impulsos simultáneos, diametralmente opuestos, alternativos y sucesivos, en uno y otro rotor; en total seis pares de impulsos, por cada rotor, en una vuelta completa de los mismos, que se transformarán en dos giros uniformes del árbol motor, según la reivindicación 3.